||<-2><tablealign=right><bgcolor=#919191> '''{{{#ffffff 타국어 표기}}}''' || ||<rowbgcolor=#dcdcdc> '''언어''' || '''표기''' || || '''[[영어|{{{#black 영어}}}]]''' ||<bgcolor=#ffffff> Electromagnet || || '''[[표준 중국어|{{{#black 중국어}}}]]''' ||<bgcolor=#ffffff> 電磁石 · 电磁石 || || '''[[일본어|{{{#black 일본어}}}]]''' ||<bgcolor=#ffffff> 電磁石(でんじしゃく) || || '''[[프랑스어|{{{#black 프랑스어}}}]]''' ||<bgcolor=#ffffff> Électroaimant || || '''[[독일어|{{{#black 독일어}}}]]''' ||<bgcolor=#ffffff> Elektromagnet || || '''[[러시아어|{{{#black 러시아어}}}]]''' ||<bgcolor=#ffffff> электромагнит || || '''[[이탈리아어|{{{#black 이탈리아어}}}]]''' ||<bgcolor=#ffffff> Elettromagnete || || '''[[에스파냐어|{{{#black 스페인어}}}]]''' ||<bgcolor=#ffffff> Electroimán || || '''[[아랍어|{{{#black 아랍어}}}]]''' ||<bgcolor=#ffffff> مغناطيس كهربي || || '''[[폴란드어|{{{#black 폴란드어}}}]]''' ||<bgcolor=#ffffff> Elektromagnes || || '''[[네덜란드어|{{{#black 네덜란드어}}}]]''' ||<bgcolor=#ffffff> Elektromagneet || || '''[[베트남어|{{{#black 베트남어}}}]]''' ||<bgcolor=#ffffff> Nam châm điện || || '''[[포르투갈어|{{{#black 포르투갈어}}}]]''' ||<bgcolor=#ffffff> Eletroímã || || '''[[에스페란토어|{{{#black 에스페란토어}}}]]'''||<bgcolor=#ffffff> Elektromagneto || || '''~~뮤턴트어~~''' ||<bgcolor=#ffffff> ~~매그니토[* 원래 영단어 Magneto는 영구 자석을 이용한 발전기의 한 종류를 뜻하는 단어다.]~~ || [br][br][br] [목차] [[파일:external/upload.wikimedia.org/Simple_electromagnet2.gif|width=33%]] {{{+5 電磁石}}} == 개요 == --[[L(데스노트)|전 자석입니다]]-- 전자석은 [[자석]]의 일종으로 전류가 흐르면 자기력을 가지고 전류가 흐르지 않으면 자기력을 가지지 않는 자성체로, 이 특성 때문에 [[자동문]] 등의 장치에 유용하게 쓰일 수 있다. 만드는 방법 자체는 [[https://www.youtube.com/watch?v=aY704NFUI4M|초등학생도 만들 수 있을 정도]]로 쉬운 데 반해[* 실제로 초등학교 6학년 2학기 과학 교과서 2단원에 만드는 방법과 원리가 간략하게나마 설명되어 있다. 간단히 실험까지 해서 직접 전자석을 만들 정도이다.][* 전자레인지에 들어있는 트랜스포머 즉 EI코어의 I부분을 제거하고 E 코어만 사용한다면 3A전류만 흘려보내도 약 170KG이상을 버티는 전자석을 만들 수 있다. 다음 [[https://www.youtube.com/watch?v=32JJbNQZKgs|참고]] ] [[맥스웰 방정식|이론]]은 [[헬]]이라는 것이 [[함정]]. 그 세기는 매우 강력하기 때문에 사람 여럿을 태우고 달려야 하는 [[자기부상열차]] 등 자석 좀 쓰는 거대한 물체의 근간을 이루고 있다고 해도 과언이 아니다. 말굽자석과 막대자석만 보다가 전자석이라는 걸 배우면 처음엔 전기입력에 따라 자석이 됐다가 안 됐다가 변하는 걸 신기해하지만, 사실 외부에서 전류를 흘려보내지 않는데도 스스로 항상 [[자기장]]을 가지고 있는 자석 쪽이 훨씬 더 특이한 물질이다. 아무리 [[전자기학|이론]]이 어려워도 전자석의 원리는 고등학생만 되어도 이론적 이해가 가능하지만, 일반적인 영구자석을 포함하는 모든 자성체의 원리를 설명하려면 [[양자역학]]이 동원되어야 한다. == 원리 == [[맥스웰 방정식]]의 4번 식인 맥스웰-앙페르 법칙은 적분식으로 [math( \displaystyle \oint_{ \partial \Sigma} \mathbf{B} \cdot d \mathbf{l}= \mu_{0} \iint_{ \Sigma} \mathbf{J} \cdot d \mathbf{S}+ \mu_{0} \epsilon_{0}\frac{d}{dt} \iint_{ \Sigma} \mathbf{E} \cdot d \mathbf{S})] 로 표현되는데, 이때 변위전류 항인 [math(\displaystyle \mu_{0} \epsilon_{0}\frac{d}{dt} \iint_{ \Sigma} \mathbf{E} \cdot d \mathbf{S})] 를 고려하지 않으면 [* 즉 시간에 따라 전기장이 변하지 않으면. 직류같은 경우 전류는 흘러도 주변의 전기장은 변하지 않을 수도 있다.] [math( \displaystyle \oint_{ \partial \Sigma} \mathbf{B} \cdot d \mathbf{l}= \mu_{0} \iint_{ \Sigma} \mathbf{J} \cdot d \mathbf{S} = \mu_0 I )] 가 된다. 즉 '''전류가 흐르면 자기장이 형성된다'''는 것을 알 수 있다.--[[참 쉽죠]]?-- 전자석은 이렇게 전류의 흐름에 따라 형성되는 자기장을 사용하는 도구이다. == 종류 == === 솔레노이드 === 가장 간단한 형태. 여러분이 생각하는 바로 그 전자석이다. 원형의 철심을 코일로 둘러서 만든다. 초등학교에서도 만드며, 효율이 좋지 않다.철심이나 클립 몇 개 드는 정도다. 그마저도 못 들어 몇 개는 떨어지는 경우도 있긴 하다. 앞에서 언급된 맥스웰 방정식을 풀면 [math( \mathbf{B}= \mu_{0} n I )]가 되고[* n은 단위 길이당 감은 수를 나타내는 상수이다.] 따라서 n을 충분히 늘리면 강력한 자기장을 얻을 수 있는 이점이 있어 자주 사용된다. 스프링과 솔레노이드를 결합하면 전자 피스톤을 만들 수도 있다. 평소에 스프링의 힘으로 한쪽으로 누르고 있다가, 전기를 흘려보내면 전자기력에 의해 스프링이 누르던 방향 반대편으로 움직이는 얼개로 된 것이 가장 흔한 방식이다. 전기 모터와 감속기어 등을 붙여 피스톤처럼 움직이는 전기식 구동장치에 비하면 힘은 약하지만, 구조가 간단하고 크기가 작으므로 일상용품이나 자동차 내부의 작은 기계장치 등 큰 힘이 필요치 않은 곳에 널리 쓰인다. 보통 이를 솔레노이드 작동기, 혹은 그냥 솔레노이드라 부른다. 이 솔레노이드 작동기를 응용하여 유체의 흐름 방향을 제어하는 [[밸브]]를 만들기도 하는데, 이를 특별히 [[솔레노이드 밸브]]라 부른다. 코일 가운데 철심을 넣는 대신 자성체로 된 탄자를 넣어 쏘아내면 [[코일건]]이 된다. 이걸 고리 모양으로 만든 것이 토로이드로 핵융합 장치 중 하나인 [[토카막]]을 만들 때 사용된다. === 초전도 전자석 === 초전도 전자석은 [[초전도체|초전도 현상]]을 이용한 전자석으로, 초전도 상태에서 내부 저항은 0이고 옴의 법칙에 따라 전류는 무한에 가까운 것을 이용, 당연히 전류가 폭발적으로 치솟으니 자기장도 그만큼 세게 형성되는 것을 이용한 것이다. 또 자기 포화 상태[* 전류를 더 흘려주어도 자기장이 더 이상 강력해지지 않는 현상. 일반 전자석에서는 일어날 수 밖에 없는 현상이다.]를 방지할 수도 있다. 다만 [[초전도체|초전도 현상]]이 일어나야 저러한 장점을 사용할 수 있으므로, 초전도 상태를 유지해야 하며, 이 때문에 매우 낮은 온도에서 작동될 수 밖에 없다. 이때 냉각제로서 액체 [[헬륨]]을 주로 사용한다. [[NMR]], [[MRI]]등의 자기장을 이용한 측정 장비에 자주 사용되며, [[LHC]]도 초전도 자석을 이용하여 입자를 가두어 놓는다. --그래서 MRI와 입자 가속기들이 가장 큰 [[헬륨]] 소모원이라 [[카더라]]-- == 실생활에서의 전자석 == * 폐차장에서 차를 옮길 때 전자석을 사용해 옮긴다. 들어올릴 땐 전기를 내보내 자성을 띠게 만들어 차를 들어올리고, 차를 내릴 땐 전기를 꺼서 자성을 없애는 방식이다. [[파일:external/upload.wikimedia.org/Industrial_lifting_magnet.jpg|width=20%]] * 전기차단기는 일정 수준 이상의 과도한 전류가 흐르면 전자석이 작동해 스위치를 내리는 방식이다. * [[자기부상열차]]도 전자석으로 움직인다. * [[반도체]]를 이용한 [[RAM|SRAM]]이 개발되기 전인 1950~60년대에는 작은 전자석에 1비트씩을 저장하는 자기 코어 메모리([[https://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic-core_memory|Magnetic Core Memory]])가 주력으로 사용되었다. 코어 메모리는 [[아폴로 11호]]의 항법 컴퓨터에도 [[https://www.youtube.com/watch?v=P12r8DKHsak|사용되었고, 용량은 '''72KB'''였다.]] == 창작물에서의 전자석 == * 영화 《[[할로우맨]]》에선 투명인간이 된 세바스찬이 여주인공을 냉동창고에 가두자 여주인공은 잠시 포기하지만 이윽고 안에 있던 [[제세동기]]를 개조해 전자석으로 만들어 문 밖의 잠금장치를 자성으로 밀어서 열어 탈출하는 장면이 나온다. * 영화 《[[아이언맨(영화)|아이언맨]]》의 [[아크 리액터]]는 사고로 심장 부근에 금속 파편이 박힌 [[토니 스타크(마블 시네마틱 유니버스)|주인공]]이 파편이 심장 안으로 끌려 들어가는 것을 막기 위해 만든 전자석을 대체하기 위해 만든 [[발전기]]이다. * 만화 [[마녀에게 바치는 트릭]]에서 이단심문관 집단 '철퇴' 소속 사제인 발레리가 투기장 뒷편 전체에 설치된 전자석을 활용해 수많은 나이프를 조작해 공격에 활용했다. 하지만, 미래인이자 주인공인 마키토에게 트릭을 간파당하고, 이를 역으로 이용당해[* 마키토 역시 전자석을 동원했다.], 2년동안 이용해온 헬가에게 격파당한다. * 그림책 《[[자살토끼]]》에서 토끼가 자살하는 방법 중에는, 칼 가게와 전자석 가게의 사이에 토끼가 서있는 것이 있었다. --사실 칼이 [[반자성|반자성체]]였다 카더라-- --그리고 전자석 전원 안 올리면 아무 일도 안 일어난다-- * 《[[커맨드 앤 컨커 레드얼럿2 유리의 복수]]》의 유닛 [[마그네트론]]은 전자석 코일을 이용한 자기력 빔을 차량을 공중부양시키고 건물을 파괴하는 데 사용한다. [[분류:전자기학]]