자석, 그 신비한 세계
자석이 전기에 의해서 일어나는 현상이라는 것을 아는 사람은 드물다. 자석을 맨처음으로 발견한 것은 중국인. 4,500년 전부터 천연자석에 대한 지식이 있었고 3,000년 전쯤에는 나침판까지 만들었다고 한다.
자석끼리도 달라 붙지만, 쇠나 니켈, 코발트 등도 끌어 당긴다. 자석의 힘은 대단해서 떨어져 있어도 작용한다. 이것은 자석 둘레에, 떨어져 있는 물체에까지 힘을 미치는 공간이 형성되기 때문인데, 이 공간을 자계(磁界) 또는 자장(磁場)이라고 한다.
지구도 하나의 큰 자석이다. 그 때문에 지구 둘레의 공간에는 자계가 형성되어 있다. 자침이 북을 향하는 것도 바로 이 때문이다. 자침이 북을 가리키는 끝을 N극(양극), 남을 가리키는 끝을 S극(음극)이라 한다. N극끼리, 또는 S극끼리 서로 밀어내고 N극과 S극이 만나면 서로 당긴다는 것은 자석을 가지고 놀아본 경험이 있는 사람이면 누구나 잘 알 것이다. 이것은 정전기의 전하 사이에 작용하는 힘과 흡사하다.
자계 속에서 자침이 N극을 가리키는 방향을 그 점의 자계의 방향이라고 한다. 자석 위에 두꺼운 종이를 놓고, 그 위에 쇳가루를 뿌린 다음, 종이를 가볍게 두드리면 쇳가루는 아름다운 모양으로 늘어선다. 이러한 쇳가루가 그리는 선을 자력선이라 한다. 그림에서 보듯이 고무자석을 더 작게 끊어도 역시 작은 자석이 된다.
이 사실에서 미루어 볼 때, 자석은 분자 크기 정도의 미소한 자석이 모여서 구성되어 있다는 것을 말 수 있다. 이러한 미소한 자석을 분자자석이라고 한다. 보통의 쇠는 이 분자자석이 제멋대로의 방향으로 되어 있으나 자계를 가하면 분자자석은 자계의 방향으로 정렬해서 자석이 되는 것이다.
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