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Earth as a Magnet

Earth has magnetic poles and a magnetic field over which it exerts magnetic force.

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지구 자석

지구가 자석

나침반

이 사진에서와 같은 나침반을 사용해본적이 있는가? 이를 사용해보지 않았더라도 이 나침반의 바늘이 항상 북쪽을 가리킨다는 것은 잘 알고 있을 것이다. 이는 나침반의 바늘이 자화되고 따라서 그것이 자석에 끌리기 때문이다.  

Q:  어떤 자석이 나침반의 바늘을 끌어당기나? 

A:  나침반의 바늘은 지구 자석에 의해 끌린다. 지구가 거대한 자석으로 작용하기 때문에 바늘이 언제나 북극을 가리킨다..

지구의 자기극

아래 그림에서와 같이 거대한 막대자석이 지구를 통과하고 있다고 상상해보라. 이것이 지구가 왜 자석인지를 잘 나타내준다. 일반 막대자석과 마찬가지로 지구도 남북 자기극을 가지고 있다. 자기극 ( magnetic pole) 은 자석의 북쪽 및 남쪽 끝으로 자력이 가장 강한 부분이다.

거대한 자석인 지구

2개의 북극

나침반의 바늘이 언제나 북극을 가리키지만 이것이 지구의 지리학적 북극을 가리키지는 않는다. 아래 그림에서 지리학적 북극(North Geographic Poke)과 자기적 북극(North Magnetic Pole)의 자이를 보라. 지리학적 북극은 북위 90 ° 에 위치한다. 그렇다면 나침반의 바늘은 어디를 가리키고 있는가? 이는 북위 약 85 ° 에 위치한 자기적 북극을 가리키고 있다. 지구는 남쪽에도 2개의 남극 즉, 지리학적 남극(South Geographic Pole)과 자기적 남극(South Magnetic Pole)을 갖고 있다.

지리학적 북극(North Geographic Pole)과 자기적 북극(North Magnetic Pole)

Q:  나침반 바늘의 북쪽 끝이 지구의 자기적 북극을 가리킨다. 자석은 같은 극끼리는 서로 밀어내고 다른 극끼리는 서로 끌어 당긴다. 그렇다면 왜 나침반 바늘의 북쪽 끝이 지구의 자기적 북극 대신 자기적 남극을 가리키지 않는가? 

A:  이에 대한 답은 좁 놀라웁다.. 나침반의 바늘은 사실은 지구의 자기적 남극을 가리키고 있다. 그럼에도 불구하고 이 극은 자기적 북극이라 불리웠는데 이는 이 극이 지리학적 북극과 가깝기 때문이었다. 이러한 명명은 혼선을 피하기 위해 이미 오래 전에 채택되었다.

지구의 자기장

다른 모든 자석과 마찬가지로 지구도 자기장을 가지고 있다. 지구의 자기장은 자기권(magnetosphere) 이라 불린다. 아래 그림에서 자기권의 모형을 볼 수 있는데 이는 지구 밖 모든 쪽으로 뻗어 있는 거대한 지역이다. 지구는 모든 자기장에 자기력을 가하나 자력선이 모이는 두 극쪽의 자력이 가장 강하다. 다음 사이트에서 자기권의 애니메이션 모형에 관한 비디오를 보라.: http://www.youtube.com/watch?v=5SXgOWYyn84&feature=related

지구의 자기권

요약

  • 지구는 거대한 자석으로 자기극을 가지며 자력을 가하는 자기장을 가지고 있다. 
  • 지구는 자석과 같이 남과 북의 자기극을 가지고 있다. 지구의 자기극은 자리학적 극과는 같지 않다..
  • 지구의 자기장을 자기권이라 부르며, 이는 두 극에서 가장 강하다.

용어

  • 자기극(magnetic pole) : 자석이 가장 강한 자력을 가하는 자석의 남극과 북극 
  • 지기권(magnetosphere) : 지구의 자력이 미치는 자기장에 둘러쌓여 있는 지역 

연습

다음 사이트에서 지구의 자기장을 탐색하기 위하여 시뮬레이션을 사용하라. 그리고 관찰을 간단하게 기술하라. . http://www.windows2universe.org/physical_science/magnetism/earth_magnet_dipole_interactive.html

복습

  1. 어떻게 지구가 막대자석이 되는가?
  2. 자동차의 나침반이 차가 북쪽으로 이동하고 있다고 가리키고 있다. 이것이 차가 정확하게 북위 90 ° 로 이동하는 것을 의미하는가? 왜 그런가 혹은 그렇지 않은가? 
  3. 자기권을 기술하라.

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