전기기사 자성체와 자화 · 2012년 3차 13번 문제와 정답

쉬운 설명

정답은 ① 이다. 물질이 자석의 성질을 띠는 자화 현상은 원자 속 전자의 자전이 만드는 작은 자석이 한 방향으로 늘어서서 일어난다고 설명하기 때문이다. 이 문제는 물질의 자화 현상이 무엇에서 비롯되는지를 묻는다. 바탕 개념은 전자의 자기모멘트이다. 원자 속 전자는 스스로 도는 자전(스핀)을 하고, 이 자전이 아주 작은 자석의 성질을 만든다. 평소에는 이 작은 자석들이 제멋대로 놓여 서로 지워진다. 바깥에서 자계를 걸면 작은 자석들이 한 방향으로 늘어서서 물질 전체가 자석의 성질을 띤다. 이것이 자화 현상이다. 정렬된 작은 자석이 많을수록 물질은 더 센 자석이 된다. 전자의 공전은 전자가 원자핵 둘레를 도는 운동이고, 전자의 이동은 도선 속을 흐르는 전류이며, 분자의 운동은 열운동이다. 자화 현상의 원인으로 꼽는 것은 이 셋이 아니라 전자의 자전이다.