전자기학의 역사

전자기학이란?

전하로부터 발생하는 전기적 현상과 자석으로 발생하는 자기적 현상을 통합한 학문.

 

전기: +극과 -극

자기: N극과 S극

 

서로 당기거나 밀어내는 전자기력을 다루는 학문이라고도 할 수 있다.

 

 

전기를 뜻하는 Electric의 유래는 기원전 600년경 고대 그리스의 탈레스로부터 비롯되었다. 호박(Elecktron)이라는 보석이 주변에 조그마한 먼지들을 끌어들이는 현상을 우연히 관찰하게 되면서 전기의 존재를 발견하게 되었다.

 

 

 

나침반이 항상 북극을 가리키는 이유?

윌리엄 길버트는 나침반이 항상 북극을 가리키는 이유에 대해서, 단순히 북극에 자석이 많다거나 북극성이 자석으로 만들어져서 그렇다라는 생각을 하지 않고, 근본적으로 다른 이유가 있을 것이라는 생각을 하게 된다. 이에 자석의 성질을 알아내기 위해 다양한 실험을 하게 되는데, 여기에서 지구 자체가 커다란 자석이라는 사실을 가설을 발견하게 된다.

 

 

 

모든 물질은 이미 전기를 가지고 있다

모든 물질은 이미 전기를 가지고 있고, 그 물질이 어떤 이유에서 +전기를 빼았기게 되면 -극이 되고, -전기를 빼았기면 +극이 된다.

 

중력처럼 자력과 전력의 경우 다른 극끼리 만나면 끌어당겼지만, 다른 극일 경우 서로를 밀어내는 독특한 특징이 있었다.

 

정전기가 만들어내는 힘 또한 만유인력과 마찬가지로, 떨어진 거리의 제곱에 반비례하고, 전하량의 크기에 비례한다는 사실을 발견해낸다. 이때 수식적으로 밝혀낸 공식이 바로 쿨롱의 전기력 공식이다.

 

$$F_{전기력} \propto \frac {전하량의 크기}{떨어진 거리^2}$$

 

이때 전기력 또한 수학적으로 정확하게 계산해낼 수 있었고, 이는 만유인력의 공식과 매우 흡사했다.

 

$$F_e \propto \frac {q_1q_2}{r^2} \Leftrightarrow F_g = G\frac{m_1m_2}{r2}$$

 

만유인력과 매우 유사한 형태를 가지는 이러한 아름다운 수식적 모습을 토대로 우주에 있는 모든 힘들이 인류가 밝혀온 이전의 힘들과 상당히 유사할 것이라는 기대를 하며 모든 것은 대칭적으로 존재하는 것이 아닐까하는 기대를 하게 된다.