투자율(permeability), 자기장, 전기장, 차폐기능

 

- 투자율(permeability)

- 자기장(magnetic field)

- 전기장(electric field)

- 차폐기능

 

투자율(permeability)

 

투자율 (permeability: 침투성) μ [H/m]

매질이 주어진 자기장에 대해 얼마나 자화하는지 나타내는 값

2022.02.08 - [정리, 공부/전기, 전자, 통신] - 유전체(Dielectric), 유전상수(Dielectric constant), 유전손실(Dielectric loss value)

 

 

자기장(magnetic field)

 

자기력을 매개하는 벡터장

움직이는 전하, 즉 전류에 의해 발생하거나, 입자 고유의 스핀도 전류와 같은 역할을 하여 자기장 발생

B (자속 밀도, 자기장, magnetic flux density), H (자계 강도, magnetic field strength)

자기장은 단위전류(1A)가 흐르는 단위 길이(1m)의 도선이 자기장 속에 수직으로 놓일 때 받는 힘.

총 자기장은 각각의 전하가 만드는 자기장의 합

 

전기장(electric field)

 

전하를 띤 물체가 공간 상의 어느 점 P에 있는 시험 전하에 가해주는 단위 전하량 당 전기력

어느 전하가 다른 전하에 전기력을 가할 때, 순간적인 원격 작용이 아니라 이러한 전기력을 매개해줄 공간이 필요해서 만든 개념. 전하가 주위에게 전기력을 행사하기 위해 주위공간을 적합하게 변형시킨 것이 전기장이다.

 

 

전자기장(electromagnetic field, EMF): 전자기의 힘, 전속밀도와 자기장의 힘, 자속밀도가 시간의 흐름에 따라 변화하는 경우에는 서로 상호작용에 의해서 한층 더 변화해 가므로 이 둘을 아울러 전자기장으로 정리해 부른다.

 

차폐기능

 

(자기장 차폐)

초전도체의 마이너스 효과를 이용하여 자기장을 차폐

높은 투자율(permeability)을 가진 물질로 주위를 둘러싸는 방법: 완전히는 아니지만 자기장을 자신의 쪽으로 끌어당겨 일부 자기력선이 원하는 공간 주위로 지나가게 한다. (à 솔레노이드나 헬름홀츠 코일을 이용)

<자기장 = (투자율) x (자기장 세기)>

마이너스 효과: 물질이 초전도 상태로 전이되면서 물질의 내부에 침투해 있던 자기장이 외부로 밀려나는 현상. 초전도 상태에서는 물질 내부에 자기장이 침투할 수 없다. 초전도체가 갖는 완전 반자성.

 

• (수은, 4.2K 전기저항0): 전기저항이 0인 물질에 자기장을 걸어주면 차폐 전류가 유도된다. 이 차폐 전류는 물질 표면에 흐른다. 걸어준 자기장과 크기는 같지만 반대방향의 유도 자기장을 만든다. 결국 물질 내부에는 본래 갖고 있던 자기장 외에 걸어준 자기장이 침투하지 못하게 된다.
• 초전도체는 이에 더해 내부의 자속이 단순히 일정한 겂으로 보존되는 것이 아닌 0으로 보존되는 것이다. 외부에서 임계 자기장보다 작은 어떠한 자기장을 걸어주더라도 초전도체는 그것들을 모두 밀어내어 침투하는 자속이 없는 상태가 된다.

 

마치며

 

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