자기 선속 문서 원본 보기

{{위키데이터 속성 추적}}
{{전자기학}}
[[파일:FlujoMagnetico.svg|섬네일|자기 선속의 예]]
'''자기 선속'''(磁氣線束, magnetic flux) 또는 '''자기 다발''' 또는 '''자기력선속'''(磁氣力線束) 또는 '''자속'''(磁束)은 어떤 가상의 곡면에 작용하는 총 [[자기력]]을 나타내는 [[물리량]]이며, 곡면의 넓이와 곡면에 대하여 수직인 [[자기장]] 성분의 곱이다. [[국제단위계|국제 단위]]는 [[웨버 (단위)|웨버]](Wb)이고, 통상적인 기호는 그리스 대문자 {{math|[[Φ]]}} 또는 {{math|Φ<sub>'''''B'''''</sub>}}이다.

== 정의 ==
[[자기장]] <math>\mathbf B</math>가 있는 공간 상의 곡면 <math>S</math>와 그 둘레를 이루는 [[곡선|폐곡선]] <math>C</math>를 생각하자. <math>S</math>의 무한소 면적 요소 <math>dS</math>에 대하여 수직인 [[단위 벡터]]를 '''n'''이라고 하자. 그렇다면 곡면 <math>S</math>를 지나는 '''자기 선속''' <math>\Phi</math>는 다음과 같은 적분의 값이다.
: <math> \Phi = \int_S \mathbf{B} \cdot \mathbf{n}\;dS </math>.

[[가우스의 자기 법칙]]에 따라, 자기력선은 중간에 끊어지거나 없어지지 않는다. 즉,
: <math>\nabla\cdot\mathbf{B}= 0 </math>
여기서 <math>\nabla\cdot</math>은 벡터장의 [[발산 (벡터)|발산]]을 나타낸다. 이에 따라, 서로 다르지만 그 둘레가 같은 곡면의 자기 선속은 같으며, 곡면의 자기 선속은 그 둘레를 통과하는 자기력선의 수로 생각할 수 있다. 곡면을 약간 바꾸어도 그 둘레가 바뀌지 않으면 곡면을 통과하는 자기력선의 수는 바뀌지 않는다.

자기 선속은 넓이와 자기장의 곱이므로, 그 단위는 넓이의 단위와 자기장의 단위의 곱이다. [[국제단위계]]에서는 자기장의 단위가 [[테슬라 (단위)|테슬라]]이므로, 자기 선속의 국제 단위인 [[웨버 (단위)|웨버]]는 다음과 같다.
:1 [[웨버 (단위)|웨버]] = 1 [[제곱 미터]] × 1 [[테슬라 (단위)|테슬라]].
[[CGS 단위계]]에서 자기 선속의 단위는 [[맥스웰 (단위)|맥스웰]](Mx)이다.

자기 선속의 크기가 변화하면 그 변화 속도에 비례하는 크기의 전기장이 발생한다. 자기장은 전기장의 시간적 변화에 따라 유도되므로, 이러한 전기장과 자기장(또는 전기력선과 자기력선)의 상호 유도가 일어나게 된다. 이렇게 하여 일종의 [[파동]]이 발생하게 되는데, 이를 [[전자기파]]라 한다.

== 자기 선속의 양자화 ==
원환 꼴의 [[초전도체]]가 있다고 하자. 초전도체의 내부에는 [[마이스너 효과]]에 의해 내부에 자기 선속이 통과할 수 없지만, 원환의 구멍에 해당하는 부분에는 자기 선속이 통과할 수 있다. 이 구멍을 지날 수 있는 자기 선속은 [[아로노프-봄 효과]]와 [[패러데이 법칙]]에 의해
:<math>\Phi_0=h/2e=2.067\,833\,758(46)\times10^{-15}\,\text{Wb}</math><ref>2010년 CODATA 표준 상수에서의 값.</ref>
의 정수배로 [[양자화]]된다. (여기서 ''h''는 [[플랑크 상수]], ''e''는 기본 전하량이다.)

== 각주 ==
{{각주}}

== 같이 보기 ==
* [[맥스웰 방정식]]
* [[전자기학]]
* [[물리학]]

== 외부 링크 ==
* {{위키공용분류-줄}}
* {{cite patent| inventor =Vicci|country=US|number=6720855|title=Magnetic-flux conduits|gdate=2003|ref=none}}

{{전거 통제}}

[[분류:전자기학]]
[[분류:물리량]]