실험으로 함께하는  발명놀이

                                                         강성기 지음 / 도서출판 바른사


제 3 장   자석을 이용한 발명놀이 

 


▶  자력선은 방사형

   자석의 주위에는 자력이 작용하는 공간이 있습니다. 이 공간을 '자기장'이라 하며 자기장의 범위는 꽤 넓습니다.

자석위에 유리판을 올려놓고 철가루를 뿌리면 철가루의 늘어선 모양으로 자력선이 만들어 집니다. 이러한 자력선은 평면으로만 작용하는 것일까요?

필요한 것은

아크릴 판, 유리판, 막대자석, 작은 페트병, 피복 테이프, 시험관(페트병 주둥이보다 지름이 작은 것), 물엿, 봉자석, 철가루

어떻게 할까요?

[방사형 자력선]

1. 자석위에 유리판이나 아크릴 판을 올려놓는다.

2. 유리판 위에 철가루를 뿌려 보자.

3. 막대 자석을 바닥에 놓고 그 위에 뿌린 철가루의 늘어선 모양과 다른점은 무엇인가?

[입체 자기장]

1. 작은 페트병에 물과 물엿을 2:1정도의 비율로 섞어 넣는다.

2. 철가루를 큰 숟가락으로 두 번 정도 떠넣는다.

3. 시험관에 둥근 봉자석을 넣고 절연 테이프로 감는다.

4. 시험관을 페트병 주둥이에 끼워 넣는다.

생각해볼까요?

나침반 수십 개를 나열해 놓고 그 가운데에 자석을 넣어 서서히 밀어 봅시다. 그림과 같이 상당히 먼 부분까지 자력이 작용하고 있음을 나침반 바늘의 움직임을 통해 알 수 있습니다.

이러한 자기장의 방향을 부드러운 곡선으로 연결해서 표시한 것이 자력선입니다.

막대 자석을 바닥에 놓고 그 위에 뿌린 철가루가 늘어선 모양은 교과서에 나오는 그림처럼 평면적인 모양으로 늘어섭니다. 이 철가루의 늘어선 모양대로라면 자석의 힘이 평면으로만 작용하는 것처럼 오해할 수도 있을 것입니다.

그러나 실험을 해보면 자석 위의 철가루가 모든 방향으로 펼쳐진 입체적인 방사형 모양으로 나타나기 때문에 자석의 힘은 평면으로만 작용하는 것이 아니라 모든 방향으로 입체적으로 작용하고 있음을 확인할 수 있답니다.

마찬가지로 봉자석이 든 시험관을 페트병에 넣으면 페트병 안의 철가루들이 입체적으로 늘어선 모양을 관찰할 수 있답니다.