자석

요약 쇳조각을 끌어당기거나 전류에 작용을 미치는 성질을 자성(磁性)이라 하는데, 이러한 자성을 지닌 물체를 자석이라 한다.

U자형 자석

자석의 종류
자석은 외부자기장에 의한 자성에 따라 일시자석과 영구자석으로 나눌 수 있다. 즉, 일시자석은 전자석의 철심과 같이 외부자기장을 제거하면 자성이 없어지는 것이고, 영구자석은 일단 자성을 가지면 외부자기장을 제거해도 장기간 자성을 보유하는 것이다. 자석을 형태에 따라 나누면 막대 모양으로 만든 막대자석, U자형의 말굽자석 등이 있고, 이 밖에 나침반과 같이 소형의 영구자석을 수평면에서 자유롭게 회전할 수 있게 한 자침도 있다.

자석의 역사
역사적으로는 고대 그리스나 고대 중국에서 이미 자연상태에서 자성을 지니는 자철석 등이 천연자석으로 알려져 있었으며, 12세기에는 그 자화력에 의해서 얻은 자침을 항해용 나침반으로 사용한 기록이 남아 있다.

자석의 성질
자석을 둘로 절단해도 각각 자석으로서의 성질을 유지하며, 이것을 다시 둘로 절단해도 각 단편이 계속해서 자성을 지닌다. 이와 같이 자석은 아무리 분할해도 항상 자성이 나타난다.

전자석
원형회로의 자기작용을 이용한 자석이 1820년 프랑스의 아라고에 의해서 발명된 전자석(電磁石)이다. 이 자석은 연철심 둘레에 전기가 통하지 않는 코일을 여러 겹 감은 것인데, 코일에 전류를 통했을 때만 자기력이 나타나는 일시자석이지만, 영구자석보다 강한 자기력을 얻을 수 있다. 또 전류의 세기에 따라 자기력의 세기를 조절할 수 있는 이점이 있다. 이와 같은 이유로 전자석은 전화기의 수화기를 비롯하여, 크게는 입자가속기 같은 강한 자기장을 필요로 하는 분야까지 널리 응용된다.

생활 속의 자석
나사를 조이는 드라이버의 끝에는 자석이 달려 있고, 나사가 드라이버 끝에 잘 고정되도록 도와준다. 비슷한 원리로 폐차장에서 자동차를 들어올리는 크레인의 끝에도 강력한 자석이 부착되어 있다. 또한 냉장고 문의 안쪽 테두리에도 자석이 달려 있어, 냉장고 문이 몸체 가까이 가면 저절로 닫히게 된다.