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자석을 쪼개도 N극과 S극이 계속 나뉘어지는 이유는 무엇인가요?

자석을 쪼개면 쪼개진 파편 각각이 다시 N극과 S극을 갖는 자석이 됩니다. 이러한 현상은 파편의 크기가 점 점 작아져도 마찬가지로 나타나는데, 그 근원적인 이유는 원자단위의 설명에서 찾아야 합니다. 즉 원자 하 나 하나가 원자자석이며, 큰 자석은 이것들이 방향을 나란히 해 정렬하고 있는 것으로 볼 수 있습니다. 여기서 원자 하나 하나가 자석과 같이 기능 하는 이유는 원자 주위를 도는 전자의 자전(스핀)에 따라 자기모 멘트가 생겨나기 때문입니다. 이를 이해하기 위해서는 코일을 따라 전류가 흐를 때 그것에 수직방향으로 자 기력이 생겨나는 현상을 연상하면 됩니다. 전자의 자전, 즉 원운동은 일종의 원형전류라고 생각할 수 있습니 다. 각각의 원자들이 가지고 있는 자기모멘트는 서로 상쇄돼 거시적인 차원에서는 자기력을 나타내지 않는 경우 가 대부분입니다. 그러나 외부에서 자기장을 가하면 이들이 특정한 방향으로 배열돼 전체적인 자기력을 갖 게 됩니다. 이를 자화(磁化)라고 하는데, 철족 원자들과 같은 경우에는 외부에서 가한 자기장을 제거하더라 도 특정한 방향으로 배열됐던 경향이 남는 잔류자화 현상이 나타납니다. 이를 영구자석이라고 부릅니다. 이 영구자석은 앞서 이미 설명한 바와 같이 잘게 쪼개어도 여전히 N극과 S극을 갖는 자석이 되는 것입니다. 출처: 수업전 들려주는 선생님의 과학이야기
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