앙페르의 회로 법칙이란?

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전류의 성질에 대한 앙페르(Ampėre)의 회로 법칙

 

  

전류의 세기를 나타내는 국제단위(SI)로 ‘암페어’(Ampere ; A)를 사용하는데, 이는 전자기학의 창시자 가운데 한 사람인 프랑스의 수학자이자 물리학자인 앙드레 마리 앙페르(Andre-Marie Ampere 1775-1836)의 이름에서 따온 것이다. 프랑스의 과학자인 앙페르(Anpėre)의 영어 발음은 암페어로 나타낸다. 

 

전류가 흐르는 도선 주위에 나침반을 가져가면 나침반 바늘이 움직이는(전류가 자기를 만드는) 외르스테드의 발견(외르스테드 참조)을 알게 된 앙페르는, 자신도 전류와 자력에 대한 많은 실험을 하여, 1826년에 ‘앙페르의 회로 법칙’(Ampere‘s Circuital Law)을 발견하여 수식으로 나타냈다. 전자기의 성질에 대한 그의 발견은 고전(古典) 전자기학의 기초가 되었다.

 

“같은 방향으로 흐르는 두 전선의 전류는 서로 끌어당기고, 방향이 반대이면 서로 민다. 당기고 미는 힘은 전류의 세기에 비례하고, 거리의 제곱에 반비례한다.”

 

쇠막대 둘레에 전선을 같은 방향으로 빙빙 감아두고 전류를 흘리면 쇠막대는 전자석이 된다. 이때 쇠막대 둘레에 감는 전선의 수가 많으면 많을수록, 그리고 전류의 세기가 강할수록 전자석의 힘은 강해진다. 즉 자기장(磁氣場)은 전류의 세기와 전선을 감은 회수에 비례한다.

 

직선으로 놓인 전선으로 흐르는 전류는 ‘직선 전류’라 하고, 동그랗게(loop) 빙빙 감긴 전선의 전류는 ‘원형 전류’라 부른다. 과학시간에 ‘암페어의 오른손 법칙’을 배운다. 이 법칙은, 오른손 엄지의 방향을 전류가 흐르는 방향으로 했을 때, 나머지 손가락의 방향이 자계의 방향이 된다. 앙페르의 회로 법칙이 나온 이후, 옴의 법칙, 가우스의 법칙, 패러데이의 법칙, 맥스웰과 앙페르의 방정식 등 전자기학과 관련된 수많은 발견이 이어졌다.

 

 

 

 

암페어의 오른손 법칙을 설명하는 그림이다. 전선에 전류가 흐르면 전선 주변에 자계가 형성된다. 엄지가 가리키는 화살표 방향은 전류의 방향이고, 손가락은 자계의 방향을 나타낸다. 

 

 

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