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1. 개요
전자기력(電磁氣力, electromagnetic force)은 물리학에서 다루는, 자연계에 존재하는 4가지 기본 상호작용 중 하나를 가리킨다. 게이지 보손인 광자가 매개하는 힘으로, '전자기 상호작용'이라고도 한다.이전에 학술적으로 분리되어 있던 전기력과 자기력을 물리학자 제임스 클러크 맥스웰이 통합시켜 정립한 개념으로. 이후 정의된 통합보다는 그나마 일반인 수준에서 이해하기 꽤 쉬운 통합이다.
2. 이론
대전된 입자들의 상호작용을 말한다. 대전되었다는 것은 전하를 띤다는 뜻이다. 모든 물체는 전하를 가지고 있고 물체들이 전하를 갖고 있기 때문에 정전기라는 현상이 일어난다.왠지 어감상으론 전기나 자석을 이용한 기계에만 적용될 것 같은 힘이지만, 실제론 중력을 제외하고 일상생활에서 볼 수 있는 대부분의 현상들의 근원이다. 중력 및 원자력과 관련이 없으면 모두 이놈 때문에 생겨나는 것이라고 보면 된다.[1] 물질에서 물질을 밀거나 끌 때 생기는 마찰력이나, 줄이 팽팽할 때 생기는 장력이나, 원자들이 결합할 때 나타내는 화학 결합, 화학 반응, 화학 작용, 물질대사, 생체신호, 체세포분열, 감수분열, 펩타이드 결합등 정말로 많은 힘과 현상들을 까고 까보면 대부분 이 힘으로 귀결된다. 심지어 소리[2]와 빛도 이놈 때문이다.
4가지 상호작용 중 2번째로 강한 힘이며, 약한 상호작용보다 강하고 강한 상호작용보단 약하다
이 힘이 미치는 범위 같은 개념으로 전기장과 자기장이 만들어지고, 전기장과 자기장이 모여서 전자기파가 만들어지는데, 빛도 전자기파의 일부분이다. 이 전기장과 자기장을 4개로 정리한 공식을 약 500페이지에 걸쳐 죽어라 배우는 학문이 바로 전자기학. 다만 거시적(근사적)으로는 맥스웰 방정식으로 설명할 수 있지만, 현대엔 양자전기역학으로 설명한다.
벌레 같이 크기가 작은 것은 중력보다는 이 전자기력의 지배를 더 크게 받는다. 표면장력이 그 사례이다.
3. 전기장
4. 자기장
5. 전자기력의 응용 힘
[1] 애초에 우주의 4대 상호작용 중에서 강한 상호작용과 약한 상호작용, 중력을 제외하면 전자기력만 남기 때문에 당연한 말이긴 하다.[2] 예를 들어 박수를 치는 행위도 전자기력이 있기 때문에 가능하다. 양 손을 이루는 원자들의 전자가 서로 반발하여 더 이상 접근할 수 없기 때문에 멈추고, 이때 발생한 에너지는 소리 및 여러 에너지 형태로 발산하는 것. 물론 이것들도 모두 전자기적 상호작용에 의해 전달된다. 그리고 박수를 치라고 뇌에서 손으로 명령을 내리는 것도 전기적 신호로 이루어진다.[3] 다만 기본 상호작용 문서에서도 서술되어 있듯, 약한 상호작용은 매개 입자의 질량 문제로 유효거리가 극단적으로 짧아졌을 뿐이지 세기 자체는 전자기력보다 강하다. 즉 '동등한' 조건이면 약한 것보다도 약하다[4] 다른 힘에 대해서도 작용한다.[5] 다른 힘에 대해서도 작용한다.