전류가 만드는 자기장
움직이는 전하는 그 주위에 자기장을 만들어, 전류가 흐르는 도선은 원형 자기력선으로 둘러싸인다. 도선을 코일로 감으면 각 고리의 자기력선이 안쪽에서 합쳐져, 코일 길이 방향으로 뻗는 하나의 강하고 균일한 자기장이 된다. 감은 횟수를 늘리거나 전류를 세게 하면 속의 자기장은 강해진다.
B = μ₀ · N · I / L
- B — 자기장 (T): 코일 내부의 자기장 세기
- μ₀ — 진공 투자율 (T·m/A): 전류가 얼마나 강하게 자기장을 만드는지 정하는 고정 상수
- N — 감은 횟수 (turns): 코일을 이루는 도선 고리의 수
- I — 전류 (A): 매초 도선을 흐르는 전하의 양
- L — 길이 (m): 감은 도선이 펼쳐진 코일의 길이
솔레노이드가 길이 0.5 m에 500 바퀴의 도선을 감고, 2 A의 전류를 흘려보낸다. 내부의 자기장 세기는?
- N = 500회
- I = 2 A
- L = 0.5 m
- B = μ₀ · N · I / L
- B = (4π × 10⁻⁷ T·m/A) · 500 · 2 A / 0.5 m
B = 8π × 10⁻⁴ T