일반적인 양에 대한 두 가지 측정 시스템(영국식 대 미터법)의 부담이 당신의 마음을 혼란스럽게 한다면, 이곳은 당신에게 적합한 곳이 아닙니다! 자기 과학에서 표준화가 일찍 부족했기 때문에, 우리는 자기 양에 대한 적어도 세 가지 완전한 측정 시스템에 시달려 왔습니다.
먼저, 우리는 자기와 관련된 다양한 양에 대해 알아야 합니다. 자기 시스템에서는 전기 시스템보다 다루어야 할 양이 훨씬 더 많습니다. 전기의 경우 기본 양은 전압(E), 전류(I), 저항(R), 전력(P)입니다.
첫 번째 세 가지는 옴의 법칙 (E=IR ; I=E/R ; R=E/I)에 의해 서로 관련되어 있고, 전력은 줄의 법칙(P=IE ; P=I 2 R ; P=E 2 /R) 에 의해 전압, 전류, 저항과 관련되어 있습니다 .
자기와 관련해서 우리가 다루어야 할 양은 다음과 같습니다.
자기기동력 — 자기장 힘 또는 "밀어내기"의 양. 전기 전압(기동력)과 유사합니다.
필드 플럭스 - 필드의 전체 필드 효과 또는 "물질"의 양. 전류와 유사합니다.
전계 강도 - 전자석의 길이에 걸쳐 분포된 전계력(mmf)의 양. 때때로 자화력 이라고도 함 .
자속 밀도 - 주어진 영역에 집중된 자기장 자속의 양.
릴럭턴스 - 주어진 공간이나 재료의 부피를 통과하는 자기장 플럭스에 대한 반대. 전기 저항과 유사.
투자율 — 자기 플럭스에 대한 재료의 수용 정도를 측정하는 특정 단위로, 전도성 재료의 비저항(ρ)과 유사하나 역수이다(투자율이 클수록 자기 플럭스가 더 쉽게 통과하고, 비저항이 클수록 전류 가 더 어렵게 통과함 ).
하지만 잠깐만요... 재밌는 일이 막 시작될 뿐이에요! 전기보다 자기를 추적해야 할 양이 더 많을 뿐만 아니라, 각 양에 대해 여러 가지 다른 단위 측정 시스템이 있습니다. 길이, 무게, 부피, 온도와 같은 일반적인 양과 마찬가지로 영국식과 미터법 체계가 있습니다. 하지만 실제로는 두 가지 이상의 미터법 체계가 있으며, 자기장 측정에는 여러 가지 미터법 체계가 사용됩니다!
하나는 cgs 라고 불리는데 , 이는 C entimeter- G ram - Second 의 약자로 , 전체 시스템의 기반이 되는 루트 측정을 나타냅니다. 다른 하나는 원래 mks 시스템으로 알려졌는데, 이는 M eter- K ilogram- Second 의 약자이며 , 나중에 rmks 라는 다른 시스템으로 개정되었는데 , 이는 Rationalized M eter- K ilogram- Second 의 약자입니다 . 이는 결국 국제 표준으로 채택되어 SI ( S ysteme International ) 로 이름이 변경되었습니다.
그리고 네, µ 기호는 실제로 미터법 접두사 "micro"와 동일합니다. 저는 이것이 특히 혼란스럽습니다. 동일한 알파벳 문자를 사용하여 특정 양과 일반적인 미터법 접두사를 모두 상징하기 때문입니다!
이미 짐작하셨겠지만, 필드 힘, 필드 플럭스, 릴럭턴스 간의 관계는 전동기력(E), 전류(I), 저항(R)의 전기적 양 간의 관계와 거의 같습니다. 이는 자기 회로에 대한 옴의 법칙과 유사한 것을 제공합니다.
그리고 투자율이 비저항 과 반비례한다는 점을 감안할 때 자성체의 릴럭턴스를 구하는 방정식은 도체의 저항을 구하는 방정식과 매우 유사합니다.
어느 경우든, 다른 모든 요소가 동일하다면 더 긴 재료 조각이 더 큰 저항을 제공합니다. 또한, 다른 모든 요소가 동일하다면 더 큰 단면적은 더 적은 저항을 제공합니다.
여기서 가장 중요한 단서는 자속에 대한 재료의 꺼림칙함은 실제로 그것을 통과하는 자속의 농도에 따라 변한다는 것입니다. 이것은 자기 회로에 대한 "옴의 법칙"을 비선형으로 만들고 옴의 법칙의 전기적 버전보다 작업하기 훨씬 더 어렵게 만듭니다. 그것은 전류가 변함에 따라 저항이 변하는 저항기( 저항기 대신 바리스터 로 구성된 회로 )를 갖는 것과 유사할 것입니다.