자기장 차폐 방법

자기장 차폐는 전기장에 비해 차폐가 매우 어렵다.

 

자기장은 고투자률 물질을 사용하여 차폐할 수 있다. 다음 그림의 오른쪽과 같이 자석 아래에 투자률이 큰 물질의 차폐물을 놓으면 자기장 투과를 감소시킬 수 있다. 전기장과 달리 자기장은 감소는 되지만 완전 차폐는 되지 않는다.

 

그림 1.자기장 차폐

 

자석에 철판을 붙이면 철판 뒷쪽으로 향하는 자력이 약해진다.

 

고투자률의 물질로 밀폐된 용기는 내부가 외부 자기장으로부터 차폐가 되고, 이러한 용기의 내부에 있는 자석은 외부로 자기장이 나가지 않는다.

 

철은 투자율이 매우 큰 물질이다. 철이나 니켈의 비투자률은 몇 백에서 몇 천으로 매우 크다. 하지만, 알루미늄이나 구리나 공기의 비투자률은 거의 1이고 이런 물질들은 자기장 차폐에 사용할 수 없다.

 

자력선은 저항이 작은 경로로 가려는 성질이 있다. 투자률이 높은 물질일수록 저항이 작다. 그래서, 자력석에 투자률이 높은 물질이 있으면 주위의 자력석을 끌어들이고, 그 물질을 통과하는 자력석 밀도가 높아지고 그 물질 주위의 자력선 밀도는 낮아 진다.

 

자기장은 원자 내부 전자의 스핀에 의해 발생한다. 자기장이 고투자률 물질을 통과하면 고투자률 물질의 전자가 정렬되면서 그 물질의 원자 단위에서 자화가 되고, 이렇게 자화된 원자들의 자기장이 중첩되어 전체 자기장을 형성한다. 모든 원자들의 자기장을 중첩 하는 것은 계산이 매우 복잡하기 때문에 컴퓨터 시뮬레이션을 해야 한다.

 

자기장을 차폐하는 다른 방법은 차폐하려는 자기장과 반대로 자기장을 걸어 상쇄 시키는 방법이 있다.