Copyright Prof. Byeong June MIN

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1 Copyright Prof. Byeong June MIN
자기장 magnetic field N S electric field of an electric dipole magnetic field of a magnetic dipole Copyright Prof. Byeong June MIN

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Magnetosphere 자기권(磁氣圈) 지구는 하나의 거대한 자석과도 같다. Copyright Prof. Byeong June MIN

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Aurora borealis (북극광, northern lights) Copyright Prof. Byeong June MIN

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MRI (Magnetic Resonance Imaging) Copyright Prof. Byeong June MIN

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화성의 고대 생명체 ? 지구 상에 존재하는 Magnetospirillum 박테리아 – 일종의 나침반 역할 40억년 전에 생성된 운석 ( Martian meteorite ALH84001 ) 내부에서 발견된 자기 사슬 아마도 화성 표면에 있던 비슷한 종류의 박테리아가 운석 충돌로 인해 암석의 틈새에서 화석이 되었다가, 다른 운석 충돌로 인해 우주 공간으로 튕겨져 나간 것으로 추정 생명체 내부에 존재하였을 수 밖에 없다. Copyright Prof. Byeong June MIN

6 Copyright Prof. Byeong June MIN
Ørsted ( ) 1820년 4월 21일에 외르스테드는 전지에서 전류가 흐를 때 나침반의 바늘의 방향이 바뀌는 것을 발견하였다. 기존의 지식 : 영구 자석은 자기장을 생성한다. 새로운 결론 : 전류는 자기장을 생성한다. Copyright Prof. Byeong June MIN

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Lorentz force 속도 v 전하 q Copyright Prof. Byeong June MIN

8 Copyright Prof. Byeong June MIN
벡터 곱 의 크기 : 의 방향 Copyright Prof. Byeong June MIN

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Lorentz force 자기장 B q 속도 v v 전하 q 힘의 방향 : 화면을 뚫고 나오는 방향 Copyright Prof. Byeong June MIN

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Lorentz force 자기장 B q 속도 v v 전하 q 자기장의 SI 단위 : T (Tesla) Copyright Prof. Byeong June MIN

11 Copyright Prof. Byeong June MIN
예제. 양성자가 x 축을 따라 8.00 X 106 m/s의 속력으로 크기 2.50 T인 자기장 영역으로 입사한다. 자기장의 방향은 x 축과 60.0° 를 이루며, xy 평면에 평행하다. (a) 이 때 양성자에 작용하는 힘을 구하여라. z 그림을 그려보자. 힘의 크기는 y x Copyright Prof. Byeong June MIN

12 Copyright Prof. Byeong June MIN
예제. 양성자가 x 축을 따라 8.00 X 106 m/s의 속력으로 크기 2.50 T인 자기장 영역으로 입사한다. 자기장의 방향은 x 축과 60.0° 를 이루며, xy 평면에 평행하다. (b) 이 때 양성자의 가속도를 구하여라. z 뉴튼의 제2법칙에 의하여 가속도를 구한다. y x Copyright Prof. Byeong June MIN

13 Copyright Prof. Byeong June MIN
예제. z 축 방향으로 크기 2.50 T인 자기장이 균일하게 걸려있다. 이 때 전자가 x 축을 따라 8.00 X 106 m/s의 속력으로 입사한다. (a) 이 순간 양성자에 작용하는 힘을 구하여라. z 힘의 크기는 약간의 시간이 지난 뒤 전자의 위치는 어디쯤이겠는가? y 힘 F 가 작용하였을 경우 전자의 위치 x 힘 F 가 작용하지 않았을 경우 전자의 위치 Copyright Prof. Byeong June MIN

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예제. z 축 방향으로 크기 2.50 T인 자기장이 균일하게 걸려있다. 이 때 전자가 x 축을 따라 8.00 X 106 m/s의 속력으로 입사한다. (b) 자기력을 받아 전자는 원운동을 하게 된다. 그 반지름을 구하라. 자기력이 구심력의 역할을 하므로 z y 힘 F 가 작용하였을 경우 전자의 위치 x 힘 F 가 작용하지 않았을 경우 전자의 위치 Copyright Prof. Byeong June MIN

15 Copyright Prof. Byeong June MIN
자기장 하에서 전자의 운동 Copyright Prof. Byeong June MIN

16 Copyright Prof. Byeong June MIN
자기장 하에서 전하의 운동 Vacuum Tank for Bubble Chamber, FNAL Copyright Prof. Byeong June MIN