자석 퀴즈: 자석의 원리
자극, 자구, 지구의 자기장까지! 자석의 원리를 읽고 10문제를 풀어 보세요.
극과 자기장
모든 자석에는 극이라고 부르는 두 끝, N극과 S극이 있어요. 서로 다른 극은 끌어당기고, 같은 극은 서로 밀어내요.
막대자석을 반으로 잘라도 N극과 S극이 따로 떨어지지 않아요. 저마다 N극과 S극을 가진 작은 자석 2개가 생겨요.
모든 자석 주위에는 눈에 보이지 않는 자기장이 있어요. 자석 위에 종이를 놓고 철가루를 뿌리면 철가루가 자기장을 따라 늘어서서, 한 극에서 다른 극으로 이어지는 곡선이 나타나요.
자석에 붙는 물질
자석에 강하게 끌리는 금속은 철, 니켈, 코발트와 강철 같은 이들의 합금 등 몇 가지뿐이에요. 알루미늄, 구리, 금 같은 다른 금속은 대부분 끌리지 않아요.
자석에 붙는 금속 안에는 자기 구역이라는 아주 작은 영역들이 있고, 하나하나가 작은 자석과 같아요. 평범한 못 속에서는 이 구역들이 제각각 다른 방향을 가리켜서 서로 효과를 지워요. 자석 속에서는 대부분이 같은 방향으로 늘어서 있어요.
그래서 자석은 망가질 수도 있어요. 세게 가열하거나 망치로 세게 두드리면 자기 구역들이 다시 뒤죽박죽이 돼요.
지구도 자석이에요
지구 자체가 거대한 자석이에요. 지구의 자기장은 외핵에서 소용돌이치는 녹은 철에서 생겨요. 나침반 바늘은 이 자기장을 따라 늘어서서 자북극을 가리키는데, 자북극은 지리상의 북극과 가깝지만 같은 곳은 아니고 조금씩 움직여요.
자기장은 태양에서 쏟아지는 입자로부터 우리를 지켜 줘요. 그중 일부를 극지방 쪽으로 보내는데, 거기서 입자들이 하늘을 밝히는 것이 오로라예요.
사람은 전기로 자석을 만들 수도 있어요. 감은 전선에 전류를 흘리면 전자석이 되고, 전자석은 껐다 켰다 할 수 있어요. 전자석은 모터, 스피커, 고철장의 기중기, 병원의 MRI 장치에 쓰여요. 고대 중국의 최초의 나침반에는 자연적으로 자성을 띤 암석인 자철석을 썼어요.