자기장은 빠르게 약해집니다

작은 자석에서 멀리 떨어지면 자석의 자기장은 1/r³에 따라 감소합니다. 여기서 r은 자석의 중심에서 떨어진 거리입니다. 거리를 2배로 늘리면 B는 (1/2)³ = 1/8로 줄어듭니다. 3배로 늘리면 B는 1/27로 줄어듭니다.

왜 이렇게 빠르게 줄어들까요? 자석은 서로 가까이 있는 N극과 S극으로 이루어진 쌍극자입니다. 멀리 떨어지면 두 극의 자기장이 거의 서로 상쇄되고, 남은 자기장은 하나의 원천에서 얻는 1/r²보다 더 빠르게 줄어듭니다. 그래서 접촉 상태에서는 강철을 단단히 잡는 자석도 0.5m 떨어진 나침반은 거의 움직이지 못합니다.

16 cm보다 조금 앞에서 1/8에 도달했어? 1/r³ 법칙은 자석의 크기에 비해 아주 멀리 떨어져 있을 때만 정확해. 이 막대자석은 길이가 6 cm인데, 처음에는 중심에서 겨우 8 cm 떨어진 곳에서 시작했으므로 가까운 극의 영향도 여전히 커. 가까이에서는 자기장이 이상적인 법칙보다 더 빠르게 약해져.

더 멀리 이동해 봐. 멀리 떨어질수록 거리를 2배로 늘릴 때마다 정확히 1/8이 되는 정도가 더 좋아져.