전류와 자력에 대한 외르스테드의 전자기 이론이란?

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외르스테드(Oersted)의 전자기(電磁氣) 이론

 

  

덴마크의 코펜하겐 대학 물리학 교수이던 한스 크리스티안 외르스테드(Hans Christian Oersted 1777-1851)는 오래 전부터 자석의 자력과 전류 사이에 밀접한 관계가 있다고 생각하고 있었다. 1820년 4월 21일, 강의 시간에 그는 학생들 앞에서 전류가 흐르는 전선 옆에 자침(磁針 compass needle)을 전선과 나란하게 배치하자, 북쪽을 향하던 자침이 수직으로 방향을 바꾸는 현상을 보였다. 이어 전류를 끊자, 자침은 본래의 방향으로 돌아갔다. 이 현상은 전류가 자침을 움직이는 자력을 발생한다는 것을 증명했다.

 

“전류(전기장)는 자력(자력장)을 만든다.”

 

전기와 자기 사이에 연관이 있다는 사실의 발견은 당시로서는 획기적인 사건이었다. 전류가 자력을 만들고, 자력이 전기를 생산한다는 발견은 이후 전자기학(電磁氣學 electromagnetism)을 탄생시켜, 오늘날과 같은 눈부신 전자기 시대가 오도록 하는 계기를 마련한 것이다.

 

자기장과 전기장은 서로 연관되어 전환될 수 있으므로, 앨버트 아인슈타인은 1905년에 유명한 ‘특수 상대성 이론’을 발표하게 되었다. 자력과 전기력은 상대적으로 작용하기 때문에, 이 둘을 ‘전자기학’(elecrtomagnetism)으로 통일시키도록 한 것이다.

 

외르스테드의 발견은 앙페르(Ampere 1775-1836, 앙페르의 법칙 참고)의 연구로 이어졌다. 물리학에서 자기장의 세기를 나타낼 때 ‘외르스테드’라는 단위를 사용한다. 이것은 그의 업적과 명예를 기린 것이다. 

 

 

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