집에 지금 와서 지금 쓴다'

나침반의 극은 무조건 자기력선 방향으로 놓인다.

빨간 침만 보면 된다. 빨간 침이 가리키는 방향이 그곳에서 자기장의 방향이다.

이건 두 자석에 의한 자기력선이다

마찬가지다. 중앙 자기력선을 보면 서로를 방향이 향해 가고 있다

문제의 (가) 상황에서 나침반이 북쪽만 보고 있는 바로 그 상황이다.

저 선을 포함해 두 자석 간 중앙에 닿는 자기력선은 없다. - 가운데에는 힘이 평형일테니까

그래서 두 자석의 정 가운데에 놓여 있는 우리의 나침반은 자기력선 방향인 위 방향을 보는 것이다

달리 말해 이 문제를 자기력선으로 풀려면 지구 자기장과 두 솔레노이드에 의한 자기장의 합성 자기장을 머릿속에 떠올려보면 좋다

다시 한 번 써보자면 자기력선 방향 =  힘의 방향이다

이거는 내가 고1 때인가 했던 사고 실험이다

재미로 보자

이 새끼는 우리 같은 좁쌀만한 인간들이 생각하는 국소적인 지구 자기장이다

우리는 저 사이에 들어가 있기 때문에, 항상 윗방향으로 자기장이 간다고 생각한다

사실 저 빨강과 파랑은 북극이다

아무튼 빨강과 파랑을 선으로 이어 보면, 평행하게 남에서 북으로 향하는 자기력선이다

대충 여기서 안에 자석 넣으면 N하고 S 이은 어떤 잘 모르겠는 괴상한 자기력선도 생길 거고

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마찬가지로 2개의 솔레노이드에서 N극과 S극들을 적당히 이어서 어떤 자기력선이 생길 지 상상해봄

자석 두 개 넣으면 윗방향으로 성분이 합성되면서 자기장이 자석 주위에서 약간 위로 치우치고, 아마 그거 빼면 대부분의 자기력선은 걍 위를 향할거임

그리고 기존에 불가침의 영역이었던 두 자석 사이의 공간이 윗방향 자기장이 쭉 뜷고 올라감

여기 있는 나침반은 북쪽만 볼 거고, 이게 문제상황임

여기서 자석 하나가 더 세지는 경우도 생각해보자

이렇게 되면, 전체 자기력선은 위로 치우치면서 동시에 옆으로도 치우침

어느 쪽 옆이냐고?

위로 대충 치우쳐지게 사진을 건드려음

나침반은 두 자석 사이 중간에 놓이니까 중선을 그어 보면, 강한 자석 쪽의 자기력선이 옆 방향 벡터를 주고,

두 자석 사이에 힘의 평형을 이루는 어떤 곳에 자기력선들이 수렴하겠지?

마치 두 자석의 자력이 같았을 때 그 수렴하는 곳이 직선이었듯, 우리가 원하는 자기력선도 그림에 그려진 자기력선들 사이로 뜷고 들어가

그러는 와중에, 일단 두 자기력의 합성력이 자석 근처에서는 지구 자기장보다 크기 때문에, 우선 두 자기력의 합성 자기력 방향대로 자기력선이 밑을 향했다가, 두 자력의 중심에 가까워지며 지구 자기장의 영향이 커지면서 수렴하는 선을 향해간다는 느낌임

이때 두 자석의 정중앙을 지나는 자기력선이 이 같은 경로를 택하기 때문에, 자기력선 관점에서 저렇게 그리게 됨.

그리고 그림에 나온것처럼 이게 위로 치우친 자기장이기 때문에, 빨간 곡선처럼 자기장 방향이 정해짐

이 경우에는 당연히 (나)처럼 나침반이 놓이는거임

그냥 힘으로 풀어도 되는데 자기력선 상상해보는 태도를 가지면, 조금 더 이해하고 문제를 푸는 데 도움이 될 거라 생각해서 써

너무 쉬운 문제라 왜 이 염병을 하냐 물을 수도 있겠는데 가끔 이런 생각도 나쁘지 않다 봐요