¾ÓÆ丣 ¹ýÄ¢


¾ÓÆ丣 ¹ýÄ¢

ºñ¿À-»ç¹Ù¸£ ¹ýÄ¢Àº Àü·ù°¡ ÁÖº¯ °ø°£¿¡ ÀÚ±âÀåÀ» ¾î¶»°Ô ¸¸µå´Â°¡¸¦ Á÷Á¢ ¼³¸íÇÏ°í ÀÖÁö¸¸ ¾î¶² °ø°£¿¡ ºÐÆ÷ÇÑ Àü·ù¿Í ±× °ø°£¿¡ Çü¼ºµÇ´Â ÀÚ±âÀå°úÀÇ °ü·Ã¼ºÀ» º¸´Ù ´Ü¼øÇÏ°Ô Ç¥ÇÑÇÑ °ÍÀÌ ¾ÓÆ丣 ¹ýÄ¢(Ampere law)ÀÌ´Ù.

Àü±âÇп¡¼­ ÀüÇÏÀÇ ºÐÆ÷°¡ ÁÖº¯ °ø°£¿¡ Àü±âÀåÀ» ¾î¶»°Ô ¸¸µå´Â°¡¸¦ ¸»ÇÏ´Â Äð·ÕÀÇ ¹ýÄ¢ ´ë½Å¿¡ °ø°£¿¡ ºÐÆ÷ÇÑ ÀüÇÏ¿Í ±× °Í ¶§¹®¿¡ Çü¼ºµÇ´Â Àü±âÀå°úÀÇ °ü·Ã¼ºÀ» º¸´Ù ´Ü¼øÇÏ°Ô Ç¥ÇöÇÑ °¡¿ì½º ¹ýÄ¢À» ³Î¸® ¾²´Â °Í°ú ºñ½ÁÇÏ´Ù.

photo

¾ÓÆ丣(A-M. Ampere: 1775-1836) _ ÇÁ¶û½ºÀÇ ¹°¸®ÇÐÀڷμ­ ÀÚ±âÀ̷п¡¼­ Àü·ù¿Í ÀÚ±âÀåÀÇ °ü°è¸¦ ¼³¸íÇÑ ¾ÓÆ丣 ¹ýÄ¢À» ¹ß°ßÇÏ¿´´Ù.

Äð·ÕÀÇ ¹ýÄ¢°ú ºñ¿À-»ç¹Ù¸£ ¹ýÄ¢Àº ±Ù¿ø, Áï ÀüÇϳª Àü·ù°¡ ¸¸µå´Â Àü±âÀå°ú ÀÚ±âÀåÀ» Á÷Á¢ °è»êÇÏ°Ô ÇØ ÁÖÁö¸¸ °¡¿ì½º ¹ýÄ¢À̳ª ¾ÓÆ丣 ¹ýÄ¢Àº °ø°£¿¡ ºÐÆ÷ÇÑ ±Ù¿ø°ú ÀåÀÇ ÅëÇÕµÈ °ü·Ã¼ºÀ» ´Ü¼øÇÑ ÇüÅ·Π¹¦»çÇÏ°í ÀÖ´Ù. ÈÄÀÚÀÇ ¹ýÄ¢ÀÌ ´õ ±Ùº»ÀûÀÌ°í, ÀüÀÚÀÇ °ÍÀº ÀÌÀÇ ÀϹÝÇضó°í ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ¹°·Ð µÎ ½ÖÀº ¼­·Î ´ëµîÇÏ¿© ¾î¶² Çϳª·Î ºÎÅÍ ´Ù¸¥ Çϳª¸¦ À¯µµÇØ ³¾ ¼ö ÀÖÁö¸¸ Àü±âÇаú ÀÚ±âÇÐÀÌ ÅëÇÕµÈ ¸Æ½ºÀ£ÀÇ ÀüÀڱ⠹æÁ¤½Ä¿¡¼­´Â ÈÄÀÚÀÇ °ÍÀ» ¾²°Ô µÈ´Ù.

¹«ÇÑÈ÷ ±ä µµ¼±¿¡ Àü·ù $I$°¡ È带 ¶§ µµ¼±À» °¨½ÎÁã´Â ¹æÇâÀ¸·Î »ý±â´Â ÀÚ±âÀåÀ¸·ÎºÎÅÍ ¾ÓÆ丣 ¹ýÄ¢À» À¯µµÇØ º¸ÀÚ. ÀÌ °æ¿ì µµ¼±¿¡¼­ °Å¸® $r$ ¶³¾îÁø ÁöÁ¡ÀÇ ÀÚ±âÀåÀº, \[ B = \frac{\mu_0 I}{2 \pi r} \] ¸¸ÀÏ¿¡ ¹Ý°æ $r$ÀÎ ¿øÀ» µû¶ó¼­ ÀÚ±âÀå¿¡ ´ëÇÑ °æ·ÎÀûºÐÀ» ÇÏ°Ô µÈ´Ù¸é °æ·ÎÀÇ ¹æÇâ°ú ÀÚ±âÀåÀÇ ¹æÇâÀÌ ¾ðÁ¦³ª °°Àº µ¥´Ù°¡ ÀÚ±âÀåÀÌ ±× °æ·Î»ó¿¡¼­ ÀÏÁ¤ÇÏ°Ô ÁÖ¾îÁö±â ¶§¹®¿¡ ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ ½±°Ô °è»êµÈ´Ù. \[ \oint_{\mathrm{circle}} \mathbf{B} \cdot d \mathbf{l} = \oint_{\mathrm{circle}} B dl = B \oint_{\mathrm{circle}} dl = B[2\pi r] = \frac{\mu_0 I}{2 \pi r} 2 \pi r = \mu_0 I \]

ÀÌ °á°ú¿¡¼­ º¸µíÀÌ ¹Ý°æ $r$¿¡ ¹«°üÇÏ°Ô ÁÖ¾îÁø´Ù. ¸¸ÀÏ¿¡ ÀûºÐÀÌ Á¤È®ÇÑ ¿øÀÌ ¾Æ´Ñ ÀÓÀÇÀÇ Æä°æ·Î¶ó ÇÏ´õ¶óµµ ±× °á°ú´Â ¸¶Âù°¡Áö°¡ µÈ´Ù. ¸¸ÀÏ¿¡ ¿©·µÀÇ Á÷¼±Àü·ù°¡ ÀÖ°í ±×Áß ÀϺδ ¼±ÀûºÐÀ» ÇÏ´Â Æó°æ·Î ³»ºÎ¿¡, ÀϺδ ¿ÜºÎ¿¡ ÀÖ´Ù¸é ¼±ÀûºÐÀÇ °á°ú´Â ³»ºÎÀÇ Àü·ù¿¡¸¸ °ü°èÇÑ´Ù.

ÇÑÆí Á÷¼±Àü·ù°¡ ¾Æ´Ñ º¸´Ù ÀϹÝÀûÀÎ Àü·ùÀÇ ºÐÆ÷¿¡ ´ëÇؼ­µµ ºñ¿À-»ç¹Ù¸£ ¹ýÄ¢À¸·ÎºÎÅÍ °°Àº °ü°è°¡ À¯µµµÇ¾î À̸¦ ¾ÓÆ丣ÀÇ ¹ýÄ¢À̶ó ÇÑ´Ù. \[ \oint_{\mathrm{closed~path}} \mathbf{B} \cdot d \mathbf{l} = \mu_0 I_{\mathrm{inside}} \]

¾ÓÆ丣 ¹ýÄ¢ÀÇ ¹ÌºÐÇ¥Çö

¾ÓÆ丣 ¹ýÄ¢¿¡¼­ $I_{\mathrm{inside}}$Àº Æó°æ·Î ³»ºÎ¸¦ Åë°úÇÏ´Â Àüü Àü·ù¸¦ ³ªÅ¸³½´Ù. À̸¦ Àü·ù¹Ðµµ $\mathbf{J}$·Î ³ªÅ¸³»¸é, \[ I_{\mathrm{inside}} = \int \mathbf{J} \cdot d \mathbf{A} \] ¿À¸¥ÂÊ Ç׿¡¼­ ¸éÀûÀûºÐÀº Æó°æ·Î°¡ µÑ·¯½Î°í ÀÖ´Â ³»ºÎ Ç¥¸é¿¡ ´ëÇÑ °ÍÀÌ´Ù. µû¶ó¼­ \[ \oint_{\mathrm{closed~path}} \mathbf{B} \cdot d \mathbf{l} = \int (\mathbf{\nabla} \times \mathbf{B}) \cdot d \mathbf{A} = \mu_0 \int \mathbf{J} \cdot d \mathbf{A} \] ¿©±â¼­ ¿ÞÂÊ µÎ Ç×ÀÇ Ç×µî°ü°è´Â ½ºÅäÅ©½º Á¤¸®¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ °ÍÀÌ´Ù. ÇÑÆí ¿À¸¥ÂÊ µÎ Ç×Àº ÀÓÀÇÀÇ µ¿ÀÏÇÑ Ç¥¸é¿¡ ´ëÇؼ­ ¾ðÁ¦³ª ¼º¸³ÇϹǷΠ¾ÓÆ丣 ¹ýÄ¢Àº ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ Ç¥ÇöµÉ ¼ö ÀÖ´Ù. \[ \mathbf{\nabla} \times \mathbf{B} = \mu_0 \mathbf{J} \] ÀÌ´Â ¾ÓÆ丣 ¹ýÄ¢ÀÇ ¹ÌºÐÇü Ç¥ÇöÀÌ´Ù.


_ Äð·ÕÀÇ ¹ýÄ¢_ °¡¿ì½º ¹ýÄ¢_ Àü·ù¹Ðµµ_ ½ºÅäÅ©½º_ Àü±âÀå_ ¸Æ½ºÀ£_ ÀÚ±âÀå_ ÀüÇÏ



Copyright ¨Ï 1999~ physica.gnu.ac.kr All rights reserved