Onko maapallon sisällä magneetti?
Kompassi
Magneettisen kompassin toiminta perustuu siihen, että kompassissa olevan magnetisoidun ja akselinsa ympäri vapaasti kääntyvän neulan S-napa hylkii maapallon magneettista pohjoisnapaa ja osoittaa kohti magneettista etelänapaa. Maan sisällä voidaan ajatella olevan valtava magneetti, jonka myötäisesti, mutta vastakkaissuuntaisesti kompassin neula asettuu. Maa
Maan sisäinen koostumus on meille elintärkeä. Planeetalla on nimittäin jatkuvan radioaktiivisen hajoamisen ansiosta sula rauta-nikkeli-ydin, joka saa aikaan voimakkaan magneettikentän, ja se suojaa elämää vaaralliselta säteilyltä sekä Auringosta tulevalta suurienergiseltä hiukkaspommitukselta. Lähellä napa-alueita hiukkaspommitus voidaan nähdä paljain silmin öiseen aikaan värikkäinä revontulina. Magneettikentän vangitsemat Auringosta tulevat hiukkaset koostavat van Allenin vyöhykkeet. Magneetti
Kompassineulan N-napa on se, joka osoittaa kohti pohjoista, joten itse asiassa Maan pohjoinen napa onkin S-napa. Magneetin voimakkuutta kuvaa sen magneettinen momentti. Lisäksi magneetille voidaan määritellä napavoimakkuus, joka saadaan jakamalla magneettinen momentti sen napojen välisellä etäisyydellä.
Magnetismi
Magneettikentällä on vaikutus kaikkiin kappaleisiin, mutta vaikutuksen voimakkuus vaihtelee huomattavasti. Voimakkaasti magneettisia kappaleita kutsutaan magneeteiksi. Sellaisia voidaan valmistaa ferromagneettisista aineista, joita ovat rauta, nikkeli ja koboltti sekä näiden seokset. Avaruussää
Avaruussään aiheuttamia häiriöitä ilmenee niin sanottujen magneettisten myrskyjen aikana. Magneettiset myrskyt johtuvat Auringossa tapahtuvista energia- ja hiukkaspurkauksista. Purkaukset aiheuttavat muutoksia Auringosta poispäin suuntautuvaan hiukkasvirtaukseen, aurinkotuuleen. Muutosten saavuttaessa Maan magneettikentän siinä tapahtuu merkittäviä kenttävoimakkuuksien ja varattujen hiukkasten jakaumien vaihteluja. Seurauksena syntyvän avaruussäämyrskyn aikana Maan lähiympäristössä kuluu energiaa teholla, joka ylittää moninkertaisesti kaikkien Suomen ydinvoimaloiden yhteenlasketun energiantuotantokapasiteetin. Sähkövirtojen voimakkuus on usein yli 100 000 ampeeria. Magnetismi
Sähkömagneetti muodostuu ferri- tai ferromagneettisesta materiaalista, kuten raudasta, tehdystä sydämestä ja sen ympäri kierretystä sähköjohtimesta. Magneettikenttä saadaan päälle kytkemällä sähkövirta johtimeen, ja se katoaa, kun virta katkaistaan. Magnetar
Magnetar on neutronitähti, jolla on huomattavasti tavallista voimakkaampi magneettikenttä. Normaalin neutronitähden magneettikenttä on 100 miljoonaa teslaa, magnetarin tuhatkertainen. Magnetarit ovat alussa "pehmeän gammasäteilyn toistajia" ja myöhemmin "poikkeavia röntgenpulsareita". Antimateria
Fyysikot ovat arvelleet, että maapallon magneettikenttä vangitsee avaruuden antimateriahiukkasia. Niinpä vuonna 2011 tiedelehti Astrophysical Journal Letters kertoi satelliittimittauksiin perustuen, että maapalloa ympäröivälle ohuelle vyöhykkeelle on kertynyt paljon antimateriahiukkasia. Tämä osoitettiin, kun antimateriaa onnistuttiin löytämään Van Allenin vyöhykkeiltä, varsinkin niin sanotulta Etelä-Atlantin anomalian alueelta. Löytö mahdollistaa ehkä antimaterian hyödyntämisen avaruusmatkailussa. Magneettinen monopoli
Magnetismin tutkimuksen alkuvaiheessa havaittiin, että jokaisella magneetilla on sekä pohjois- että etelänapa ja että jokaisessa magneetissa molemmat yhtä voimakkaita. Tämän vuoksi sähkömagnetismin klassisessa teoriassa ja sen perustana olevissa Maxwellin yhtälöissä on oletettu, ettei magneettisia monopoleja ole olemassa. Magneettinen pohjoisnapa
Kun kompassi tuli Euroopassa tunnetuksi, sen toiminnan selitettiin johtuvan siitä, että Pohjois­navalla olisi suuri magneettisesta malmista koostunut vuori. Toisen selityksen mukaan Pohjantähti olisi ollut voimakas magneetti, koska kompassin­neula näytti osoittavan sitä kohti. Kun 1500-luvulla havaittiin magneettikentän deklinaatio eli että kompassin osoittama suunta poikkesi jonkin verran maan­­tieteelli­sestä pohjois­­suunnasta, pääteltiin, että tämän "magneetti­vuoren" olikin sijaittava jonkin matkan päässä Pohjois­navasta. Magneetti
Vuonna 2014 julkaistiin tieto yksinapaisen magneetin eli monopolin löytymisestä. Toistaiseksi on vasta synteettinen, ja jotta voitaisiin tehdä kokeita, tarvittaisiin luonnollinen monopoli. Koe toteutettiin Aalto-yliopiston tekniikan tohtorin Mikko Möttösen kehittämällä menetelmällä yhdysvaltalaisessa Amhearst Collegessa, ja tulokset mallinnettiin Aalto-yliopistossa. Luonnollisen yksinapaisen magneetin avulla voitaisiin luoda todella voimakkaita magneettikenttiä, joita tarvitaan muun muassa fuusiovoimaloissa. Nykyisin niiden luomiseen tarvitaan runsaasti sähköä. Auringonpilkku
Auringonpilkkujakso liittyy magneettikentän vaihtumiseen pituuspiirien suuntaisesta leveyspiirien suuntaiseksi. Magneettikenttä syntyy konvektiovirtauksen pyörteisyydestä eli turbulenssista. Aurinko pyörii nopeammin päiväntasaajalla kuin navoilla: päiväntasaajalla yksi pyörähdys vie 25 päivää ja navoilla noin 36. Aluksi auringonpilkkuminimissä Auringolla on kaksinapainen magneettikenttä, jonka voimaviivat kulkevat Auringon pituuspiirin suunnassa. Auringon erilainen pyöriminen eri leveysasteilla, differentiaalirotaatio, venyttää magneettiset voimaviivat ensin V:n muotoisiksi siten, että V:n kärki osoittaa päiväntasaajalla Auringon pyörimissuuntaan. Magneettikenttä "jäätyy" kiinni aurinkoaineeseen. V:n kärki venyy pitkäksi sormea muistuttavaksi kärjeksi. Näin aluksi suorat magneettikentän viivat muistuttavat lopulta spiraaleja, jotka peittävät Auringon pintaa. Aluksi päiväntasaajaa vastaan pystysuorat voimaviivat muuttuvat lähes vaakasuoriksi viivojen venyessä differentiaalirotaation takia. Auringon edelleen pyöriessä kentän voimaviivat lähestyvät toisiaan. Magneettikentän viivojen tihentyminen vahvistaa magneettikenttää. Magneettivuon tiheys
missä Carnegie Institution for Science
Washingtonissa on kaksi yksikköä: geofysiikan labororatorio ja Maan magnetismin laitos. Vuonna 1905 perustettu geofysiikan laboratorio tutkii Maan sisäkerroksia. Maan magnetismin yksikkö sijaitsee samalla kampusalueella kuin geofysiikan laboratoriokin. Laitos perustettiin 1904, ja se suuntautui alkujaan tutkimaan Maan magneettikenttää. Yksiköstä on kuitenkin muodostunut monialainen tutkimuslaitos, jossa työskentelee tähtitieteilijöitä, astrofyysikkoja, geofyysikkoja, geokemistejä, kosmokemistejä ja planeettatutkijoita. Maan ydin
Ulkoytimen nestemäisen raudan virtaus aiheuttaa Maan magneettikentän. Ferromagnetismi
Silloinkin kun kappale ei ole ulkoisessa magneetti­kentässä, siinä on tietyn suuruisia Weissin alueita, joiden sisällä magneettiset momentit ovat saman­suuntaisia, mutta eri alueilla eri­suuntaisia, niin että niiden yhteenlaskettu magneettikenttä kumoutuu kappaleen ulkopuolella lähes kokonaan. Alueita erottavat niin kutsutut Blochin seinämät. Kun kappale viedään ulkoiseen magneettikenttään, ne alueet, joiden magneettiset momentit ovat samaan suuntaan kuin ulkoinen magneettikenttä, alkavat kasvaa ja näin kappaleen ulkoinen magnetoituma kasvaa kunnes magneettikentän kanssa yhdensuuntaisten magneettisten momenttien alue on kasvanut koko kappaleen kokoiseksi ja magnetoituma ei voi enää kasvaa. Tällöin ferromagneettinen kappale on kyllästynyt. Tämä selittää ferromagneettisten aineiden magnetisaatiokäyrän muodon. Kuten käyrä osoittaa, ferromagneettinen aine jää magneettiseksi vielä sen jälkeenkin, kun se ulkoinen magneettikenttä on poistettu. Ilmiötä sanotaan hystereesiksi. Eräillä ferro- ja ferrimagneettisilla aineilla tämä "jäännösmagnetismi" (remanenssi) on sangen voimakasta ja säilyy pitkiä aikoja, joten niistä voidaan tehdä kestomagneetteja. Tällaisia aineita sanotaan "magneettisesti koviksi". Toisilla, "magneettisesti pehmeillä" aineilla, joita käytetään sähkömagneeteissa, jäännösmagnetismi on sitä vastoin on heikkoa ja ne voidaan helposti demagnetoida. Magneetti
Magneetti on kappale, joka luo ympärilleen magneettikentän. Magneettikenttä
formula_11 Sähkömagneettinen kenttä
Sähkömagneettinen kenttä on sähkövarauksen aiheuttama, sähkömagneettiseen vuorovaikutukseen perustuva fysikaalinen kenttä. Luonnossa esiintyvistä tunnetuimpia lienevät valo, Maan magneettikenttä ja Auringon magneettikenttä. Pientaajuisia sähkömagneettisia kenttiä syntyy käytettäessä esimerkiksi hiustenkuivaajaa. Matkapuhelin käyttää hyväksi radioaaltoja ja mikroaaltouunin toiminta perustuu suurtaajuiseen sähkömagneettiseen kenttään. Magnetismi
Tavallisessa magneetissa on aina sekä pohjois- että eteläkohtio, eli se on magneettinen dipoli. Jo kauan on kuitenkin teoreettisesti pohdittu, voisiko olla olemassa myös niin sanottuja magneettisia monopoleja, toisin sanoen kohteita, joissa on joko vain magneettinen pohjoisnapa tai vain etelänapa. Muutaman kerran sellaisia on väitetty löydetynkin, mutta havaintoja ei ole voitu vahvistaa. Kompassi
Magneettikentän kulman vaihtelu maanpinnantasoon nähden etelänavalta pohjoisnavalle siirryttäessä aiheuttaa sen että magneettisia kompasseja valmistetaan eri vaaituksin eri leveyspiirialueille.
Magneettisella kompassilla suunnistettaessa on siksi siis otettava huomioon, ettei kompassi osoita todelliselle pohjoisnavalle. Kompassin näyttämään vaikuttaa sekä magneettisen pohjoisnavan paikka että magneettikentän paikallinen muoto. Kompassi ei siis osoita myöskään magneettiselle pohjoisnavalle, toisin kuin yleensä luullaan. Suomessa magneettinen pohjoisnapa näkyisi hiukan tosipohjoisesta länteen, mutta kompassin poikkeama eli eranto onkin hieman pohjoisesta itään. Eranto on erisuuruinen riippuen suunnistajan sijainnista maapallolla. Tarkan suunnan saamiseksi on tunnettava sijaintipaikkansa eranto ja korjattava sillä kompassin näyttämää suuntaa. Vinyylilevy
Hifi-levysoittimissa käytettävissä magneettisissa äänirasioissa neula on kiinnitetty magneettiin, jonka ympärillä ovat käämit. Liikkuva magneetti indusoi käämeihin heikon sähkövirran, joka sitten vahvistimessa vahvistetaan ja syötetään kaiuttimiin. Magneettinen äänirasia vaatii RIAA-korjaimen (Recording Industry Association of America), joka toimii taajuuskorjaimena. PHONO-sisäänmeno kertoo, että vahvistimessa on sisäänrakennettu RIAA-muunnin. RIAA-muuntimia saa myös erillisinä, mikä mahdollistaa tavallisen Line/Aux In -sisäänmenon käytön. Sidney Reilly
Lockhardt kertoo kirjassaan kuinka Reilly hankki vuonna 1909 Frankfurtin kansainvälisen ilmailunäyttelyn (Internationale Luftschiffahrt-Ausstellung) aikana saksalaisten äskettäin kehittämän uudentyyppisen magneeton. Näyttelyn viidentenä päivänä eräs saksalainen lentokone syöksyi maahan lentäjän saadessa surmansa. Koneen moottorissa käytettiin uudentyyppistä magneettoa ja heti onnettomuuden tapahduttua lentäjinä esiintyneet Reilly ja eräs toinen Englannin tiedustelupalvelun agentti riensivät koneen hylyn luo, irrottivat magneeton moottorista huomiota herättämättä ja kiinnittivät sen paikalle toisen magneeton. Reillyn kumppani tutki sitten magneeton ja teki siitä nopeasti yksityiskohtaiset piirrokset. Myöhemmin he palauttivat taas alkuperäisen magneeton lentokonesuojaan vietyyn koneen hylkyyn. Gaussin yksikköjärjestelmä
Gaussin järjestelmässä, toisin kuin SI-järjestelmässä, sähkö­kentällä "E" ja magneetti­kentällä "B" on sama dimensio. Tästä syystä eri järjestelmissä magneettivuon tiheys "B" saa hyvin eri suuret arvot, joiden suhde on valonnopeus "c". Sama koskee muitakin magneettisia suureita kuten magneetti­kentän voimakkuutta "H" ja magnetoitumaa "M". Esimerkiksi taso­polaroituneen sähköma­gneettiseen aaltoon liittyvien sähkö- ja magneetti­kenttien suhde saa Gaussin järjestelmässä muodon |E(r,"t")|=|B(r,"t")| ja SI-järjestelmässä muodon |E(r,"t")|="c"|B(r,"t")|. Magneettivuo
Magneettivuo (tunnus Φ tai täsmällisemmin erotuksena muusta vuosta Φ tai Φ) on magnetismin määrää kuvaava suure, jota SI-järjestelmässä mitataan yksiköllä weber (1 Wb = 1 V·s = 10 Mx). Magneettivuo tietyn pinnan läpi on kyseisen pinnan läpäisevä magneettikentän komponentti. Yksittäisen magneettisen navan aiheuttamaksi magneettivuoksi määritellään navan voimakkuus, pohjoisnapa toimii vuon lähteenä ja etelänapa vuon nieluna (kts. myös sähkövuo). Magneettikenttä
formula_10 Joseph Henry
Englantilainen William Sturgeon oli 1824 rakentanut magneetin, jossa oli eristämätön kuparijohto kierrettynä eristetyn rautasydämen ympärillä. Magneettikenttä luotiin sähkövirralla, ja vaikutus loppui kun virta lakkasi. Henry osallistui luentoon, jossa kerrottiin Sturgeonin magneetista. Henry keksi eristää kuparilangan, jolloin kierroksia oli mahdollista asettaa tiheämmin toistensa päälle ja näin magneetista saatiin voimakkaampi. Eristeet olivat usein silkkikangasta, jotka olivat peräisin hänen vaimonsa alushameista. Henry kirjoitti vuonna 1828 ensimmäisen teoksensa, joka käsitteli maan magnetismin vaikutusta silkillä eristetystä langasta tehtyyn kelaan. Henry tuli tunnetuksi voimakkaiden magneettien rakentajana, ja hän demonstroi magnetismia suurille joukoille. Myöhemmin hänen rakentamansa magneetit pystyivät nostamaan 3 000 paunaa. Helmholtzin kelat
Maapallon magneettivuon tiheys maan pinnalla voi olla paikoin 50 μT. Olkoon Helmholtzin kelojen säde (ja etäisyys) 0,5 m ja kummassakin 50 kierrosta. Lasketaan, kuinka suuri sähkövirta keloissa pitää kulkea, jotta puolessa välissä kelojen keskellä vastakkaissuuntainen maan magneettikenttä kumoutuu. Planeettojen magneettikentät
Magneettikentän voimakkuus vaihtelee pinnalle keskitetylle dipolille kertoimella 2, ja Uranukselle ja Neptunuksella, joilla kentän keskus ei ole planeetan ytimessä 9-12. Magnetismi
Diamagnetismin syytä voidaan kuvailla olettamalla, että kun aine asetetaan ulkoiseen magneettikenttään, sen atomiytimiä kiertäviin elektroneihin kohdistuu ytimen aiheuttaman, Coulombin lain mukaisen vetovoiman lisäksi magneettikentän aikaansaama Lorentzin voima. Riippuen siitä, mihin suuntaan elektroni kiertää, tämä voima voi työntää niitä joko ydintä kohti tai siitä poispäin. Lenzin lain mukaisesti tämä ilmiö heikentää niiden elektronien rataliikkeestä aiheutuvaa magneettista momenttia, joilla tämä on ulkoisen magneettikentän suuntainen, ja voimistaa sitä niillä elektroneilla, joilla se on vastakkaissuuntainen. Täten elektronien yteenlaskettu magneettinen momentti poikkeaa nollasta ja on ulkoiseen kenttään nähden vastakkaissuuntainen. Planeettojen magneettikentät
Planeettojen magneettikentät ovat maapalloa ja muita planeettoja ympäröiviä suhteellisen voimakkaita magneettikenttiä. Magneettikenttä syntyy melko nopeasti pyörivän planeetan nestemäisessä sähköä johtavassa kerroksessa, jossa tapahtuu konvektiovirtauksia. Planeetan pyöriminen ja konvektiovirtaukset luovat sähkövirtoja dynamoteorian mukaisesti. Sähköä johtava aine voi olla nestemäistä rautaa, metallista vetyä tai ionisoitunutta ainetta. Magneettiset polymeerikomposiitit
Kuljettavalta objektilta vaaditaan hyvää ohjattavuutta, eli ulkoisen magneettikentän avulla sitä on monissa tapauksissa voitava ohjata voimakkaasta verenkierrosta huolimatta ja ihmiskehon muotojen takia riittävän etäältä. Suurin osa magneettiohjatuista drug carrier –sovelluksista hyödyntääkin staattista magneettikenttää, jolla kuljetinlaite saadaan pysähtymään halutulle alueelle ja vapauttamaan lääkeainetta paikallisesti. Esimerkiksi teräksinen stentti voidaan magnetisoida ulkoisella magneettikentällä, jolloin magneettiset, lääkeainetta kantavat nanopartikkelit saadaan kiinnittymään siihen ja stentinalaiseen kudokseen. Magneettisuutta voidaan hyödyntää myös syöpähoidoissa ja kuvantamisessa sekä geeniterapiassa. Soluterapiassa rautaoksidia sisältäneet PLA-nanopartikkelit kuljettivat onnistuneesti eristettyjä valtimon sisäpinnan soluja stentille, muodostaen uuden endoteelin sen pintaan. Kallisto (kuu)
Kalliston kolhittu pinta sijaitsee 200 kilometriä paksun jäisen kerroksen päällä. Kuoren alla on suolainen valtameri, joka on syvyydeltään yli 10 kilometriä. Se löytyi Jupiterin magneettikenttää tutkittaessa. Havaittiin, että Kalliston magneettikenttä vaihtelee (virtaa eri suuntiin eri aikoihin) reagoiden Jupiterin magneettikentän muutoksiin. Tämä viittaa hyvin sähköä johtavaan nestemäiseen kerrokseen Kalliston sisällä. Toinen todiste valtamerestä Kalliston kuoren alla tulee siitä tosiseikasta, että Valhallaa vastakkaisella puolella kuuta ei ole murtunutta tai rikkoontunutta maastoa, toisin kuin Kuun ja Merkuriuksen suurten törmäyskraattereiden tapauksessa. Nestemäinen kerros on voinut vaimentaa seismiset aallot ennen niiden keskittymistä vastakkaiselle puolelle Kallistoa. Magneettinen momentti
Potentiaalienergia on pienimmillään, kun magneettinen momentti on yhdensuuntainen magneettivuon tiheyden kanssa. Mikäli ulkoinen magneettikenttä ei ole kaikkialla yhtä suuri, se vaikuttaa magneettisella momentilla varustettuun kohteeseen voimalla, joka on verrannollinen magneettikentän gradienttiin. Magneettikenttä
Magneettikenttä aiheuttaa liikkuviin varauksiin voiman, joka on kohtisuorassa sekä varauksen liikesuuntaa että magneettikenttää vastaan. Kenttä vaikuttaa myös magneetteihin, esimerkiksi kompassinneulaan, pyrkien kääntämään ne kentän suuntaisiksi. Neptunus
Neptunuksen magneettikenttä on kallellaan pyörimisakseliin nähden 47 astetta. Magneettikentän etäisyys planeetan ytimestä on noin 0,55 planeetan sädettä eli noin 13 500 kilometriä. Magneettikentän voimakkuus pilvien yllä on 0,06–1,2 mikroteslaa. Kentän dipolimomentti on 25 kertaa maan vastaava ja voimakkuus 0,14 gaussia. Kentän suunta on vastakkainen kuin maalla. Magnetopaussi eli magneettikentän raja on 25 planeetan säteen päässä Auringon suunnasta. Magnetismi
Paramagnetismia esiintyy vain aineissa, joiden atomit tai molekyylit ovat pysyvästi magneettisia. Tämä edellyttää, että atomissa tai molekyylissä on ainakin yksi pariton elektroni, toisin sanoen atomi- tai molekyyliorbitaali, jossa on vain yksi elektroni. Kun samalla orbitaalilla on kaksi elektronia, Paulin kieltosäännön vuoksi niiden spinit ja niihin liittyvät magneettiset momentit ovat vastakkais­suuntaiset, jolloin niiden magneettikentät kumoavat toisensa. Sitä vastoin parittoman elektronin magneettinen momentti voi saman atomin muista elektroneista riippumatta olla minkä suuntainen tahansa. Kun paramagneettinen aine on ulkoisessa magneettikentässä, eri atomien magneettiset momentit suuntautuvat tämän kentän mukaisesti ja näin ollen vahvistavat sitä. Kenttäviiva
Gaussin lain magneettikentällä ei ole lähteitä eikä nieluja, minkä vuosi kenttäviivoilla ei ole alkua eikä loppua. Ne ovat joko suljettuja käyriä tai ulottuvat molemmissa päissään äärettömän kauas. Toisinaan ne piirretään alkamaan magneetin pohjoisnavasta ja päättymään sen etelänapaan, mutta itse asiassa niiden on ajateltava jatkuvan myös magneetin sisällä sen etelänavasta pohjoisnapaan, jolloin niistä muodostuu joko suljettuja tai molemmissa päissään äärettömyyteen ulottuvia käyriä. Sähköverkko
Sähkö- ja magneettikentät syntyvät virrallisten johtimien ympärille. Säteilyä on ympäristössä jatkuvasti, kaikkialla. Ihminen altistuu pääsääntöisesti alle 100 kHz pientaajuisille kentille. Magneetti
Magneetteja käytetään yleisesti hyödyksi monissa erilaisissa jokapäiväisissä esineissä. Eräs kaikkein yksinkertaisin, mutta samalla historiallisesti varsin merkittävä magneetin sovellus on kompassi. Muita jokapäiväisiä sovelluksia ovat esimerkiksi sähkögeneraattorit, sähkömoottorit, muuntajat, kaiuttimet ja erilaiset magneettiset tiedontallenteet kuten kiintolevyt, C-kasetit ja VHS-kasetit. Näin ollen myös sellaiset yhteiskunnan toiminnot kuten energiantuotanto ja -siirto, viestintä ja tietotekniikka perustuvat magneettisiin ilmiöihin. Häkkikäämitty roottori
Magneettikenttä kulkee rautaytimessä, joka on suunniteltu rakenteellisesti ja materiaalivalinnoilla minimoimaan häviöitä. Ohuet lakkapäällysteiset levyt roottorin sisällä vähentävät pyörrevirtahäviöitä. Niiden materiaali on vähähiilistä mutta runsaasti piitä sisältävää rautaa, jonka resistanssi on puhdasta rautaa moninkertaisesti suurempi. Näin pyörrevirtahäviöitä saadaan entistä pienemmäksi. Matala hiilipitoisuus tekee siitä magneettisesti vähän hystereesihäviöitä aiheuttavaa. Häkkikäämitty roottori
Induktiomoottorin staattorikäämitykset muodostavat pyörivän magneettikentän roottorin ympärille. Pyörivä magneettikenttä indusoi roottorin häkkikäämitykseen sähkövirran joka magnetoi roottorin. Näin muodostunut magneettikenttä aiheuttaa roottoriin Lorentzin voiman mukaisesti tangentin suuntaisen vääntömomentin, ja roottori lähtee seuraamaan staattorin pyörivää magneettikenttää. Maan magneettikenttä
Maan magneettikentän synty selitetään yleensä dynamoteorialla. Sen mukaan Maan ytimen lämmöstä ja Maan pyörimisestä johtuva sulan raudan osin säännöllinen virtaus synnyttää magneettikentän. Vesisuoni
Vesisuonten on väitetty vaikuttavan taika­varpuun maasäteilyn tai heikkojen magneetti­kenttien välityksellä. Termin "maa­säteily" on tehnyt tunnetuksi saksalainen Gustav von Pohl, joka myös väitti tämän säteilyn aiheuttavan syöpää ja muita sairauksia. Tästä ei kuitenkaan ole todisteita. Teoreettisesti on päätelty, että maan alla virtaava vesi todella aiheuttaa heikkoja magneetti­kentän muutoksia, mutta ne ovat niin pieniä, ettei niitä ole voitu mitata. Kuitenkin Finn Skøtt Andersen on väittänyt ihmisen kykenevän havaitsemaan näinkin heikot magneetti­kentän vaihtelut, mitä useimmat tutkijat eivät pidä uskottavana. Rauta
Nykyisten geologisten teorioiden mukaan maapallon sisin osa sisältää etupäässä rautaa ja nikkeliä. Jos teoria pitää paikkansa, maapallolla on rautaa enemmän kuin mitään muuta alkuainetta, noin 35 prosenttia Maan massasta. Magneettinen pohjoisnapa
Maan magneettinen pohjoisnapa on paikka, jossa Maan magneettikentän inklinaatio on 90 astetta eli kenttä osoittaa suoraan alaspäin. Se ei sijaitse maantieteellisellä pohjoisnavalla vaan pisteessä Pohjoisella jäämerellä ja liikkuu kohti Venäjää 55–60 kilometriä vuodessa. Magneettikenttä
formula_12 Sähkömagneettinen säteily
Toisin kuin ionisoivalle säteilylle altistuvat työntekijät, ionisoimattomalle sähkömagneettiselle säteilylle altistuvat työntekijät eivät aina huomaa altistusta työssään. Sähkö- ja magneettikentät voivat myös häiritä sydäntahdistimen ja muiden lääkinnällisten implanttien toimintaa. Vain harvoissa työpaikoissa asiaan kiinnitetään huomiota, sillä sähkömagneettisia säteilylähteitä on muutenkin kaikkialla ympäristössämme. Radiotaajuisten sähkömagneettisten kenttien tietyille taajuusalueille on lainsäädännössä annettu enimmäisarvot, joita pitää noudattaa valvotuissa olosuhteissa, esimerkiksi työpaikoilla. Säteilylähteitä ovat muun muassa matkapuhelimet, langattomat verkot, mikroaaltouunit ja -kuivurit, sähköjärjestelmä, sähköjunat, työpaikoilla teollisuuden induktiokuumentimet, sähköhitsaus, suurtaajuuskuumentimet, tuotesuojaportit, metallinpaljastimet, magneettikuvauslaitteet, tutkat, radio-, tv- ja matkapuhelinlähettimet ja linkkiasemat [4].. Gravitomagnetismi
Ilmiön olemassaoloa ovat yrittäneet tutkia mm. Leccen yliopistossa italialainen Ignazio Ciofolini sekä Marylandin yliopistossa Baltimoressa Erricos Pavlis. He ovat mitanneet geodeettisten LAGEOS-satelliittien sijaintia maahan nähden, mutta mittauksessa on havaittu vain noin kahdestoista miljoonasosa-asteen poikkeama odotetusta. Myös NASAn Gravity Probe B -satelliitin havainnoissa on todettu odottamattoman korkeat virherajat. Lensen–Thirringin ilmiötä on yritetty havaita myös tutkimalla Marsia kiertävän Mars Global Surveyor -satelliitin liikettä. Tästä saadut tulokset ovat rohkaisevia, mutta virherajat ovat edelleen suuret. Magneettivirta
Magneettivirta on erityisesti teosofiaan ja siihen liittyvään vegetarianismiin liittyvä käsite, joka juontuu ainakin 1800-luvulta. Magneettivirtojen katsottiin kulkevan niin sanotussa eetterissä, jonka katsottiin täyttävän tyhjän tilan ennen kuin sähkömagnetismin periaatteita opittiin ymmärtämään. Magneettivirroilla katsottiin olevan huomattava merkitys sairauksien synnyssä ja ehkäisyssä - koululääketieteen vastaisesti. Magneettivirtoja ei katsota kuvatussa mielessä olevan olemassa tieteellisenä käsitteenä. Supermaapallo
Jotkut tutkijat ovat esittäneet, että supermaalla ei olisi samanlaista magneettikenttää kuin Maalla. Maan magneettikenttä syntyy nestemäisessä ulkoytimessä, jossa tapahtuu konvektiota. Mutta supermaiden tiheämpi ydin muuttaisi niiden sisukset niin sitkeiksi, että ne eivät lajittuisi raudaksi ja kiveksi. Tai jos lajittuisivatkin, magneettikentän synnyttävä konvektio estyisi. Varmasti tätä ei osata sanoa, koska supermaiden sisustojen lämpötiloja ei tunneta. Maan magneettikenttä
Maan magneettiset navat sijaitsevat lähellä maantieteellisiä napoja siten, että fysikaalisesti magneettinen pohjoisnapa sijaitsee lähellä maantieteellisellä etelänapaa ja päinvastoin. Puhekielessä magneettisella pohjoisnavalla kuitenkin yleensä tarkoitetaan sitä napaa, joka sijaitsee lähellä maantieteellistä pohjoisnapaa. Tarkemmin sanottuna se sijaitsi vuonna 2005 pisteessä Kanadan arktisen saariston pohjoisosassa noin 1 000 km:n päässä maantieteellisestä pohjoisnavasta ja liikkuu vuosittain noin 40 kilometriä luoteeseen. Maan magneettikenttä
Nykyään magneettikentän voimakkuutta ja suuntaa mitataan magneettisissa observatorioissa tai satelliittien avulla. Magneetti
Sana magneetti johtuu Vähässä-Aasiassa (nyk. Turkissa) sijaitsevan Manisan kaupungin vanhasta nimestä Magnesia ad Sipylum. Kaupungin läheisyydestä löydettiin vanhalla ajalla voimakkaasti magneettista rautamalmimineraalia, magnetiittia. Nimen on myös väitetty tulleen Magnesian alueesta Thessaliassa, ja asiasta on ollut aikojen kuluessa siis erimielisyyttä. Fysiikka
Sähkön ja magnetismin kytkeytymistä hyödynnetään muun muassa sähkön tuotannossa. Sähkön käyttö energialähteenä perustuu muutamiin perussovellutuksiin, jotka mahdollistavat sähkön tuottamisen mekaanisesta liikkeestä generaattorilla ja muuttamisen mekaaniseksi liikkeeksi sähkömoottorilla. Yksinkertaisin magnetismin sovellutus on kuitenkin kompassi, jonka toiminta perustuu kestomagneetin suuntautumiseen Maan magneettikentässä. Magneetteja hyödynnetään sähkön tuotannon lisäksi myös useissa tiedontallennusvälineissä kuten kiintolevyissä. Toisaalta hyvin kookkaita ja voimakkaita magneetteja tarvitaan esimerkiksi hiukkasfysiikassa hiukkaskiihdyttimissä ja lääketieteessä magneettikuvauksissa. Voimakkaita magneetteja tarvitaan myös fuusioreaktoreissa plasman ohjailuun. Yksi fuusioreaktoreiden suurimmista haasteista onkin onnistua luomaan oikeanlainen magneettikenttä reaktorin sisälle. Magnetismi
Kiinassa varhaisimmat kirjalliset tiedot magnetismista ovat 300-luvulta eaa. peräisin olevasta, tekijänsä mukaan nimetystä teoksesta "Demonien laakson valtias" (鬼谷子). Siinä mainitaan magneettiset kivet, jotka saavat raudan tulemaan luokseen tai vetävät sitä puoleensa. Ensimmäinen maininta neulaan kohdistuvasta voimasta on vuosien 20 ja 100 jaa. välillä laaditussa teoksessa "Louen-heng". Magneettisesta kompassista kirjoitti ensimmäisenä kiinalainen tiedemies Shen Kuo (1031–1095), jonka mainitsi myös sen käyttö­kelpoisuuden navigaatiossa ja että sen avulla voitiin määrittää tähti­tieteellinen todellinen pohjois­suunta. Magneettisen kompassin käyttö navigointiin yleistyikin Kiinassa jo 1100-luvulla. Magneettineula kiinnitettiin kehikkoon tuolloin niin päin, että neula aina osoitti etelään. Maan magneettikenttä
Muodoltaan maan magneettikenttä muistuttaa tankomagneetin dipolaarista kenttää, mutta samankaltaisuus on näennäistä. Tankomagneetin kenttä syntyy ns. alkeismagneettien tietynlaisesta suuntautumisesta raudassa (pohjimmiltaan elektronien liikkeestä), mutta Maan ydin on niin kuuma, että suuntautuminen muuttuu satunnaiseksi. Tällainen satunnaisuus saa kappaleen tavallisesti menettämään magneettikenttänsä. Siksi Maan magneettikenttä ei synny magnetoituneesta raudasta, vaan Maan sulassa ytimessä tapahtuvista sähkövirtauksista. Magneettikenttä
Magneettikenttä on fysiikassa olio (kenttä), jonka aiheuttaa sähkövarausten liike (sähkövirta) tai muuttuva sähkökenttä. Sellainen on myös magneetin ympärillä, samoin useimpien taivaankappaleiden ympärillä, kuten esimerkiksi Maan magneettikenttä. Magneettikentän suuntaa ja suuruutta kuvataan joko magneettivuon tiheydellä B tai magneettikentän voimakkuudella H. Konvektio
Konvektio maankuoressa: Maan sisällä tapahtuu radioaktiivisen lämmön ja pyörimisen takia konvektiota, joka aiheuttaa mannerliikuntoja
ja Maan magneettikentän dynamomekanismilla.
Konvektiota tapahtuu tähtien sisuksissa, mikäli olosuhtet ovat sopivat. Jotkut tähdet ovat kokonaan konvektiivisia.
Auringon pinnalle ulottuva konvektio synnyttää tähdenpilkkuja monimutkaisen 
prosessin kautta. Auringon konvektio näkyy pinnan rakeisuutena. Maakeskinen maailmankuva
Vähitellen vakiintuikin useimpien oppineiden hyväksymäksi käsitykseksi, että maapalloa ympäröi kymmenen sisäkkäistä pallonkuorta: Kuun, Auringon ja viiden tunnetun planeetan pallonkuoret sekä niiden ulkopuolella vielä kolme. Kahdeksas eli kiinto­tähtien pallon­kuori suoritti hidasta prekessio­liikettä sen ulko­puolella sijainneen yhdeksännen pallon­kuoren suhteen, joka pyörähti kerran vuoro­kaudessa Maan ympäri, ja kaikkein uloimpana oli kymmenes, "primum mobile". Planeettojen magneettikentät
Planeetan magneettikenttään osuvat aurinkotuulen varatut hiukkaset. Aurinkotuuli puristaa magneettikentän Auringon puolelta kasaan ja venyttää sen toiselta puolelta valtavan pitkäksi pyrstöksi. Magneettikenttään jää vangiksi aurinkotuulen hiukkasia, jotka varastoituvat sinne niin sanottuihin Van Allenin vyöhykkeisiin. Planeetan magneettinen akseli ei ole sama kuin sen pyörimisakseli. Niillä taivaankappaleilla, joilla nestemäinen sähköä johtava kerros puuttuu ja/tai jotka pyörivät nopeasti, on vain heikko magneettikenttä. Esimerkiksi Marsin kuoressa näkyy jäänteitä magneettikentästä, siellä on joskus ollut nopeampia ytimen konvektiovirtoja. Generaattori
Magneettikentässä liikkuvaan (pyörivään) sähkönjohtimeen indusoituu sähkömotorinen voima (jännite) ja sitä kautta sähkövirta. Tätä ilmiötä kutsutaan sähkömagneettiseksi induktioksi. Indusoituneen jännitteen suuruus riippuu magneettikentän voimakkuudesta, johtimen pituudesta ja sen pyörimisnopeudesta magneettikentässä eli magneettivuon vaihtelusta. Johtimessa kulkee sähkövirta vasta sitten kun se on kytketty suljetuksi virtapiiriksi. Magneetti
Auringon ja planeettojen magneettikentät syntyvät niiden sisällä tapahtuvista monimutkaisista sulan aineen virtauksista, jotka ovat seurauksia eri pyörimisnopeuksista eri etäisyyksillä kappaleen ytimestä. Maan magneettiset navat eivät ole tarkasti pyörimisliikkeen napojen kohdalla. Tämä onkin huomioitava esimerkiksi navigoinnissa. Lisäksi maan magneettikentän pohjoisnapa on lähellä maantieteellistä etelänapaa ja päinvastoin. Diamagnetismi
Diamagnetismi on kaikilla materiaaleilla esiintyvä magnetismin muoto, joka ilmenee vain, kun materiaaliin vaikuttaa ulkoinen magneettikenttä. Klassisessa fysiikassa ilmiön voidaan selittää johtuvan aineen elektronien liikeratojen muutoksesta ulkoisen magneettikentän vaikutuksesta.
Diamagneettinen aine pyrkii hylkimään ulkoista magneettikenttää. Maan magneettikenttä
Maan magneettikentän vaakakomponentin suunta eli "magneettipohjoinen" ei osoita tarkalleen kohti pohjoisnapaa, eikä myöskään kohti magneettista pohjoisnapaa, vaan sen suunta vaihtelee eri paikoissa ja eri aikoina. Magneettipohjoisen ja napapohjoisen erotusta kutsutaan erannoksi. Esimerkiksi vuonna 2008 kompassi näytti Suomessa paikasta riippuen noin 6–12,5 astetta sivuun pohjoisesta. Magneettinen pohjoisnapa
Vuonna 1600 englantilainen tutkija William Gilbert esitti ensimmäisenä, että Maa itse on suuri magneetti. Hän myös ensimmäisenä määritteli magneettisen pohjois­navan pisteeksi, jossa maan magneetti­kentän suunta on suoraan alas­päin. Merkurius
Merkurius on hitaasti pyörivä sisäplaneetta. Pitkän pyörähdysajan ja kaasukehän puutteen johdosta lämpötila Merkuriuksen pinnalla vaihtelee satoja asteita sen mukaan, ollaanko päivä- vai yöpuolella. Pintalämpötila vaihtelee 90–740 kelvinin eli −173 – +467 °C välillä ja on keskimäärin 452 kelviniä eli 179 °C. Aurinko on Merkuriuksesta katsoen keskimäärin 2,5 kertaa niin suuri kuin Maasta katsoen, mutta tämä Auringon näennäinen läpimitta vaihtelee huomattavasti, koska Merkuriuksen rata on soikea. Aurinko on Merkuriuksesta katsottuna 6,5 kertaa kirkkaampi kuin Maassa ja Auringon säteilyintensiteetti on siellä 9,13 kW/m². Aurinko aiheuttaa Merkuriukseen vuorovesivoiman, joka on 17 % suurempi kuin Kuun aiheuttama vuorovesivoima Maassa. Magnetismi
Miten sähkö ja magnetismi liittyvät toisiinsa, selvisi vähitellen sen jälkeen, kun Kööpenhaminan yliopiston professori Hans Christian Ørsted vuonna 1819 miltei vahingossa havaitsi, että sähkövirta vaikuttaa lähellä olevan kompassin neulaan. Seuraavana vuonna Jean-Baptiste Biot ja Félix Savart julkaisivat Biot’n ja Savartin lain, joka osoittaa sähkövirtaa ympäröivän magneettikentän riippuvuuden etäisyydestä johtimesta, ja André-Marie Ampère totesi sähkö­virtojen välisen voima­vaikutuksen. Samaan aikaan François Arago havaitsi, että sähkövirran avulla on myös mahdollista magnetoida lähellä olevia rauta­kappaleita. Michael Faraday totesi vuonna 1831, että virta­silmukan läpäisevä, ajallisesti muuttuva magneetti­kenttä indusoi johtimeen jännitteen. Hän ja muut löysivät myös muita yhteyksiä sähkön ja magnetismin välillä. Lopulta James Clerk Maxwell kokosi tutkimus­tulokset yhtenäiseksi sähkömagnetismin teoriaksi, ja hänen muotoilemansa Maxwellin yhtälöt muodostavat sekä sähköopin, magnetismin että optiikan perustan. Näistä yhtälöistä tuli myöhemmin myös yksi lähtö­kohta, jonka pohjalta Einstein vuonna 1905 kehitti erityisen suhteellisuus­teorian, jonka mukaan nämä lait pätevät kaikissa inertiaalijärjestelmissä. Sähkömagnetismi
Sähkömagnetismi on fysiikan ala, joka käsittelee sähköisiä ja magneettisia ilmiöitä sekä niiden välisiä riippuvuuksia. Klassisen sähkömagnetismin pohjan loi James Clerk Maxwell. Maxwellin yhtälöiden mukaan sähkömagneettisessa kentässä muuttuva magneettikenttä luo muuttuvan sähkökentän, joka vastaavasti synnyttää muuttuvan magneettikentän. Tuloksena on etenevä sähkömagneettisen säteilyn aaltoliike. Magnetismi
Euroopassa kompassia ja sen käyttöä navigoinnissa kuvasi ensimmäisenä Alexander Neckam noin vuonna 1187. Vuonna 1269 Petrus Petegrinus kirjoitti teoksen "Epistola de magnete", jossa magneettien ominaisuuksia ensimmäisen kerran kuvattiin laajasti. Vuonna 1282 magneettien ja kompassin ominaisuuksista kirjoitti laajasti islamilainen fyysikko, tähtitieteilijä ja maantieteilijä Al-Ashraf.
Vuonna 1600 tähtitieteilijä William Gilbert julkaisi teoksensa "De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure" (”Magneeteista, magneettisista kappaleista sekä suuresta magneetista, Maasta”). Siinä hän kuvasi monia koetuloksiaan terrellaksi nimittämällään Maan mallilla. Koetulostensa perusteella hän päätteli, että Maa itse on magneettinen ja että juuri siitä syystä kompassineula osoittaa pohjoiseen. Aikaisemmin ilmiön syyksi oli arveltu, että Pohjantähti olisi voimakkaasti magneettinen tai että pohjois­navalla olisi suuri magneettinen saari, joka vetäisi kompassin­neulaa puoleensa. Enstatiitti
Magnesiumpitoista enstatiittia on monissa syväkivissä, esimerkiksi dioriitissa ja gabrossa.
Sulkeumina sitä on myös pintakivissä eli basaltissa, andesiitissa ja dasiitissa. Maan vaipassa enstatiittia esiintyy peridotiitissa ja pyrokseniitissa. Enstatiittia on myös meteoriiteissa. Spektrien avulla sitä on arveltu löytyvän kehittyneiden tähtien ympäriltä ja planetaarisen sumun NGC 6302 ympäriltä. Magneetto
Magneetto on usein mopoista, moottorikelkoista ja -pyöristä tuttu sähkögeneraattori, joka tuottaa sytytysvirran sekä mahdollisen akun latausvirran ja valojen tarvitseman virran. Magneetto toimii myös lähes poikkeuksetta moottorin vauhtipyöränä, joka mahdollistaa moottorin tasaisen ja vääntöä tuottavan käynnin. Magneettinen purje
Planetaarisen magnetosfäärin sisällä magneettinen purje voisi käyttää hyväkseen planeetan magneettista kenttää erityisesti aluksen ollessa sellaisella kiertoradalla, joka kulkee planeetan magneettisten napojen yli. Luettelo Pokémon-lajeista (81–100)
Magnemite muistuttaa metallista palloa, jolla on yksi iso silmä, kaksi isoa magneettia sen vasemmalla ja oikealla puolella, iso ruuvi sen silmän yläpuolella, ja kaksi pienempää ruuvia sen etuosassa. Magnemite osaa leijua ilmassa antipainovoiman avulla ja elektromagneettinen säteily vetää sitä puoleensa. Magneettinen momentti
Magneettinen momentti (magneettimomentti, magneettinen dipolimomentti) on magnetismiin liittyvä suure, jolla on merkitystä fysiikassa, tähtitieteessä, kemiassa ja sähkötekniikassa. Se kuvaa systeemin, esimerkiksi sähkövirran, sauvamagneetin, elektronin, molekyylin tai planeetan magneettisia ominaisuuksia. Magneettinen dipolimomentti määrittää magneettisen systeemin ympärilleen aiheuttaman dipolaarisen magneettikenttäkomponentin, magneettikentän, voimakkuuden ja suunnan. Voimakkuus on kääntäen verrannollinen etäisyyden kuutioon. Dipolaarinen magneettikenttä tai magneettikentän dipolaarinen komponentti on symmetrinen yhden akselin suhteen, minkä vuoksi magneettinen dipolimomentti yleensä ilmaistaan vektorina, joka on tämän akselin suuntainen. Magnetismi
Klassisesti ajateltuna elektroni kiertää atomiydintä, ja sitä voidaan pitää virta­silmukkana, josta seuraa kierto­liikkeestä aiheutuva magneettinen dipolimomentti. Toinen, huomattavasti voimakkaampi magneettisuuden lähde on elektronien spinistä aiheutuva spin­magneetti­dipoli­momentti. Kvanttimekaniikan mukaan elektronin liike ytimen ympäri tai elektronin pyöriminen ei ole kuitenkaan liikettä klassisessa mielessä. Maan magneettikenttä
Paleomagneettisten tutkimusten avulla on päätelty, että viimeisen 330 miljoonan vuoden aikana maan magneettikenttä on vaihtanut napaisuuttaan yli 400 kertaa. Keskimäärin maan magneettikenttä vaihtaa napaisuuttaan 700 000 vuoden välein. Vaihteluväli on kuitenkin epäsäännöllinen, alle 100 000 vuodesta kymmeniin miljooniin vuosiin. Viimeisin napaisuuskäännös tapahtui noin 780 000 vuotta sitten. Vaihdoksen aiheuttavaa mekanismia ei tunneta kunnolla, mutta vaihdos ei ole äkillinen vaan kestää arviolta 1 000 vuodesta 8 000 vuoteen. Napaisuuskäännöksen aikana Maan magneettikentässä saattaa olla useampia napoja. Kenttä (fysiikka)
Aluksi Maxwell ei kuitenkaan omaksunut nyky­aikaista käsitystä kentästä perustavana oliona, joka voi olla itsenäisesti olemassa. Sen sijaan hän esitti, että sähkömagneettinen kenttä on ilmaus jonkin kannattavan väli­aineen, valoeetterin muodon­muutoksesta, joka on verrattavissa kumikalvon muodonmuutoksiin siihen kohdistuvan jännityksen vaikutuksesta. Suora seuraus tästä hypoteesista oli, että sähkömagneettisten aaltojen havaitun nopeuden pitäisi riippua havaitsijan nopeudesta eetterin suhteen. Monista yrityksistä huolimatta tätä ei voitu osoittaa kokeellisesti, minkä lopulta selitti Albert Einsteinin erityinen suhteellisuusteoria vuonna 1905. Tämä teoria muutti käsitystä siitä, miten liikkuvien havaitsijoiden näkökulmat suhtautuvat toisiinsa, sillä tavoin että Maxwellin teorian mukaisten sähkö­magneettisten aaltojen nopeus on sama kaikille havaitsijoille. Kun taustalla olevaa väli­ainetta ei enää tarvinnut olettaa, tämä kehitys teki fyysikoille mahdolliseksi käsitellä kentät todella itsenäisiksi olioiksi. Aurinkotuuli
Koska aurinkotuulen hiukkaset ovat sähköisesti varautuneita, Maan magneettikenttä ohjaa tavallisesti suurimman osan aurinkotuulesta maapallon ohitse. Samalla aurinkotuuli litistää Maan magneettikenttää päiväpuolella ja venyttää sitä yöpuolella muotoillen sen magnetosfääriksi. Pieni osa aurinkotuulen hiukkasista pääsee vuotamaan magnetosfäärin sisään, jossa ne voivat jäädä loukkuun esimerkiksi Van Allenin vyöhykkeisiin. Erityisesti voimakkaiden Auringon aktiivisuuspiikkien aikana tai Maan magneettikentän ollessa heikko aurinkotuulen hiukkasia pääsee ilmakehään, missä ne reagoidessaan ilman hapen ja typen kanssa synnyttävät revontulia. Magnetismi
Diamagnetismi aiheutuu aineen pyrkimyksestä vastustaa ulkoisen magneetti­kentän vaikutusta, minkä vuoksi kenttä työntää sitä luotaan. Diamagnetismia esiintyy kaikissa aineissa. Kuitenkin niissä aineissa, joissa esiintyy myös paramagnetismia, viimeksi mainittu on voimakkaampaa. Sen vuoksi diamagneettisuus onkin havaittavissa vain niissä aineissa, joissa muita magnetismin muotoja ei esiinny. Tällaisissa aineissa ei ole parittomia elektroneja, minkä vuoksi elektronien spinmagneettiset momentit eivät voi vahvistaa toisiaan. Näissä tapauksissa magnetoituminen aiheutuu elektronien rataliikkeestä. Magnetismi
Joissakin teoreettisen fysiikan malleissa magneettisia monopoleja pidetään kuitenkin mahdollisena. Paul Dirac kiinnitti vuonna 1931 huomiota siihen, että sähkön ja magnetismin välillä vallitsee huomattava symmetria. Koska kvanttielektrodynamiikka sallii, että on olemassa toisistaan erillisiä positiivisia ja negatiivisia sähkövarauksia, voisi symmetrian nojalla olettaa, että olisi myös erillisiä magneettisia pohjois- ja etelänapoja. Lisäksi magneettisten monopolien olemassaolo selittäisi sähkövarauksen kvantittumisen eli sen, että kaikkien tunnettujen alkeishiukkasten varaukset ovat tietyn yksikön, alkeisvarauksen monikertoja. Teorian mukaan tämä seuraa siitä, että sähkövarauksen ja magneettisen monopolin muodostaman systeemin impulssimomentti on niiden etäisyydestä riippumatta yhtä suuri kuin sähkö- ja magneettivarauksen tulo. Kun toisaalta kvanttiteorian mukaan jokaisen systeemin impulssimomentti on aina redusoidun Planckin vakion monikerta, seuraa tästä, että jos yksikin magneettinen monopoli on olemassa, on sähkövaraus kvantittunut kaikkialla. Magnetosfääri
Magneettikenttä suojaa Maata aurinkotuulelta. Maapallon ulkoytimen sähkövirrat saavat aikaan maapallon magneettikentän, joka on lähes samanmuotoinen kuin kaksinapaisen sauvamagneetin.Maan magnetosfääri ei kuitenkaan ole muodoltaan symmetrinen: Auringon puolella magnetosfääri ulottuu Maan pinnalta ylöspäin 10–15 Maan säteen mittaa eli noin 20 000 km:n päähän maan pinnasta, kun taas vastakkaisella puolella auringosta aurinkotuuli venyttää magnetosfäärin miljoonien kilometrien pituiseksi "hännäksi". Magnesium
Magnesium on kahdeksanneksi yleisin alkuaine maankuoressa. Sitä ei esiinny luonnossa vapaana alkuaineena vaan ainoastaan yhdisteinä, jotka yleensä ovat ioniyhdisteitä. Ioneina magnesiumia on paljon myös meriveteen liuenneena, etupäässä sulfaattina ja kloridina. Magnesiumia on myös useissa mineraaleissa, erityisesti dolomiitissa (sekakarbonaatti CaCO·MgCO) ja magnesiitissa (MgCO). Asbesti sekä talkki ovat myös magnesiumin yhdisteitä. Ganymedes
Galileo-kiertolaisen ensimmäisen ohilennon aikana havaittiin että Ganymedeksellä on oma magneettikenttä Jupiterin valtavan magneettikentän sisällä. Se ilmeisesti muodostuu samalla tavoin kuin Maan magneettikenttä, sähköä johtavan aineen liikkeistä kuun sisuksissa. Tämän aineen uskotaan olevan hyvin suolapitoista vettä, tai sitten magneettisuus on peräisin kuun metallisesta ytimestä. Ganymedes on ainoa kuu, jolla tiedetään olevan magneettikenttä. Magneettinen fotoni
Magneettinen fotoni on uudentyyppisen säteilyn hypoteettinen välittäjähiukkanen; eräänlainen sähköisen fotonin vastine. Magneettinen fotoni esiintyy joissakin fysiikan teorioissa. Sen olemassaoloa ei kuitenkaan ole pystytty vielä todentamaan ja monet variaatiot on voitu kokeissa falsifioida. Muiden muassa saksalainen fyysikko Rainer W. Kühne on esittänyt teorian, joka sisältää magneettisen fotonin. Kosminen säteily
Osa kosmisesta säteilystä on peräisin Auringosta, mutta suurienergisin osa tulee kauempaa, muun muassa supernovaräjähdyksistä. Auringon säteily aiheuttaa revontulia tullessaan Maan ilmakehään napojen lähistöllä Maan magneettikentän ohjaamana. Maan magneettikenttä ja ilmakehä suojaavat hyvin kosmiselta säteilyltä, joten kosmisesta säteilystä ei ole haittaa ihmisille maan pinnalla, mutta avaruudessa kosmiselta säteilyltä täytyisi suojautua voimakkaan magneettikentän puuttuessa. Revontulet
Revontulien alkuperä on Aurinko, 149 miljoonan kilometrin päässä maasta. Auringosta lähtevät hiukkaset kulkeutuvat aurinkotuulena 300–1 000 km/s nopeudella Maapalloa kohti, kantaen mukanaan Auringon magneettikenttää. Maan magneettikenttä suojelee Maata aurinkotuulen hiukkasilta ja säteilyltä. Aurinkotuuli vääristää maan magneettikentän komeetan hunnun muotoiseksi "magnetosfääriksi". Suurin osa varatuista hiukkasista kiertää maan magneettikentän kenttäviivoja pitkin, mutta osa hiukkasista jää magneettikentän vangiksi, varsinkin jos ympäröivä inteplanetaarinen magneettikenttä on Maan magneettikentän napaisuuteen nähden vastakkaissuuntainen hiukkasryöpyn osuessa magnetosfääriin. Hiukkaset kiertyvät magneettikentän mukana kohti napa-alueita ja muodostavat ilmakehään osuessaan revontulia. Voimakkaimpien magneettisten myrskyjen aikaansaamat revontulet yleensä liittyvät auringonpilkkuihin liittyviin roihupurkauksiin, mutta on olemassa monia muitakin Auringon aktiiviseen toimintaan liittyviä aurinkotuuleen vaikuttavia ilmiöitä, kuten CME, korona-aukot tai kadonneet filamentit. Voimakkaimmat revontulet syntyvät noin 100 kilometrin korkeudessa maan pinnasta. Maan magneettikenttä
Magneettikenttä suojaa Maan pintaa varauksellisilta aurinkotuulen hiukkasilta. Vain magneettisten napojen läheisyydessä hiukkaset pääsevät lähemmäksi Maata ja synnyttävät revontulia ilmakehän hiukkasten kanssa vuorovaikuttaessaan. 
Koska magneettiset navat ovat melko lähellä maantieteellistä pohjois-ja etelänapaa, Maan magneettikentästä on ollut hyötyä suunnistuksessa. Maan magneettikenttä
Maan magneettikenttä on melko tarkasti kaksinapainen eli dipolikenttä. Magnetismi
Magnetismi on fysikaalinen ilmiöluokka, joihin liittyvät voimat vaikuttavat magneettisten kappaleiden sekä sähkövirtojen ja liikkuvien sähkövarausten välillä. Magneettisissa ilmiöissä kappale vaikuttaa toiseen kappaleeseen veto- tai poistovoimalla. Tunnetuin magneettinen ilmiö on ferromagnetismiin liittyvä kestomagneettien kyky vetää puoleensa lähellä olevia rautaesineitä. Magnetismi liittyy läheisesti sähköön ja se on osa sähkö­magneettista vuoro­vaikutusta. Sähkömagneettinen säteily kuten valo on sähkö- ja magneettikentän värähtelyä. Magneettinen purje
Koska magneettinen purje toimii pienillä magneettikentän voimakkuuksilla, tyypillisesti noin 0,00001 teslaa (10 mikroteslaa, 1/2 maan magneettisen kentän voimakkuudesta ekvaattorilla) johtimen ei tarvitse olla erityisen vankkaa. Planeettojen magnetosfääreissä ja plasmatuulessa magneettinen purje on tehokkaampi pienillä virroilla ja suuripinta-alaisilla heikoilla magneettikentillä. Tuloksena on ohut, kevyt kaapelilenkki, jolla on suuri halkaisija. Maan magneettikenttä
Maan magneettikenttä on Maata ympäröivä kaksinapainen magneettikenttä, joka ulottuu useita kymmeniä tuhansia kilometrejä avaruuteen (magnetosfääri). Magnetismi
Ulkoisessa magneettikentässä alkeisalueiden väliset rajapinnat siirtyvät siten, että magneettikentän suuntaiset alkeisalueet laajenevat. Ilmiötä kuvaa keltaisen katkoviivan ympäröimä alue vasemmalla olevassa kaaviossa. Kun magnetoiva kenttä poistetaan, alkeisalueet eivät aina palaudukaan alkuperäiseen tilaansa, vaan kentän laajentamat alkeisalueet saattavat jäädä sen poistuttuakin muita suuremmiksi. Jos näin tapahtuu, kappaleesta on tullut kestomagneetti. Jos ferromagneettinen aine tulee niin voimakkaasti magneettiseksi, että kokonaisen kappaleen kaikkien atomien magneettiset momentit ovat samansuuntaiset ja se muodostaa yhden ainoan suuren Weissin alkeisalueen, se magneettisesti kyllästetty. Sähkömagneettinen pulssi
SREMP (engl. "Source Region EMP") vaikuttaa 38 kilometrin alueella, eli yhden megatonnin räjähdyksessä kahden PSI:n painealueella. SREMP:in syntyminen johtuu Maan ilmakehän ja maan erilaisesta ionisoitumisesta. Lähdealueelle syntyy hyvin voimakas pulssi, jonka sähkö- ja magneettikentän voimakkuudet ovat jopa 10 V/m ja 4000 A/m.
Pulssi kestää pitkään, noin 0,1 sekuntia. Magneettinen purje
Toimiessaan kaukana planeettojen magnetosfääristä, magneettinen purje pakottaa aurinkotuulen positiivisesti varautuneet protonit kaartumaan, kun ne menevät silmukan läpi. Protonien impulssin muutos aiheuttaa voiman magneettista kenttää eli magneettisilmukkaa vasten. Ionosfääri
Ionosfääri tarkoittaa planeetan kaasukehän yläosan kerrosta, jossa kaasukehän molekyylit ovat ionisoituneet tähden säteilyn vaikutuksesta, ja muodostaa magnetosfäärin sisimmän osan. Esimerkiksi Maalla ja Jupiterilla on ionosfäärit. Maan ionosfääri on noin 50–400 kilometrin korkeudella ilmakehän ylimmissä kerroksissa. Ionosfäärissä ilmakehän molekyylit ovat ionisoituneet auringon säteilyn vaikutuksesta. Ionosfääri muodostaa magnetosfäärin sisimmän osan. Käytännöllistä merkitystä ionosfäärillä on esimerkiksi radioaaltojen peilautumisen muodossa. Tämä mahdollistaa kommunikaation radioaaltojen avulla paljon näkyvää horisonttia pidemmälle.Ionosfäärissä esiintyvät häiriöt aiheuttavat mm. vaihteluita Maan magneettikentässä. Näitä voimakkaita vaihteluita kutsutaan magneettisiksi myrskyiksi ja ne aiheuttavat häiriöitä radioliikenteelle. Magneettiset myrskyt aiheutuvat Auringosta syöksyvistä vety-ytimistä ja kalsiumioneista, jotka saavat mm. revontulet aikaan. Magneettikiisu
Magneettikiisua esiintyy lisäaineena emäksisissä kivilajeissa ja kiilleliuskeeesa, yleensä kuparikiisun, lyijyhohteen ja sinkkivälkkeen kanssa, joskus mukana on myös pentlandiittia. 
Joskus siihen on myös sekoittuneena jopa 8 % nikkeliä, ja tällöin se on arvokas malmi. Magneetti­kiisua on louhittu nikkeli­malmina muun muassa Sudburyssä Kanadassa, Bushwaldissa Etelä-Afrikassa, Flandissa Norjassa ja Nikelissä Venäjällä sekä Suomessakin Vuonoksen, Kota­lahden, Enon­kosken ja Hituran kaivoksissa. Maan magneettikenttä
Maan magneettikentän navat eivät pysy paikoillaan, vaan vaeltavat useita kilometrejä vuodessa. Navat eivät ole täsmälleen vastakkaisilla puolilla maapalloa ja liikkuvat toisistaan riippumatta. Tällä hetkellä magneettinen etelänapa on kauempana etelänavasta kuin magneettinen pohjoisnapa on pohjoisnavasta. Pohjoisessa sijaitseva napa liikkuu nykyään noin 40 kilometriä vuodessa luoteeseen. Se sijaitsi 1900-luvun puolivälissä Walesin prinssin saarella, mutta nykyään hieman Ellesmerensaaren länsipuolella. Supermaapallo
Joidenkin teorioiden mukaan tyypillisen supermaan ydin on kiinteää rautaa suuren tiheyden takia. Rauta saattaa kiinteytyä jopa 10 000 kelvinissä. Tällöin supermaalla ei useinkaan olisi kosmiselta säteilyltä suojaavaa magneettikenttää. Niinpä elinkelpoisen supermaan massa saattaisi olla magneettikentän puolesta korkeintaan 2-5 Maan massaa. Ei kuitenkaan tiedetä, estääkö magneettikentän puute elämän synnyn tai olemisen. Magneettikentän puutteella lienee vaikutusta kaasukehään. Se estää keskustähteä puhaltamasta kaasukehää pois. Supermaan vaipassa sattaa olla paljon Maan vaipassa hieman harvinaisempaa postpetrovskiittia. Jupiter
Jupiterin magneettikentän voimakkuus on 4,28 gaussia, 14 kertaa Maan magneettikentän voimakkuus, ja dipolimomentti 20 000 kertaa Maan magneettikentän dipolimomentti. Se vaatii ainakin miljardien ampeerien virtoja Jupiterin metallisen vedyn kerroksessa, jossa toimii Jupiterin pyörimisen ylläpitämä dynamo. Magneettinen purje
Mahdollisuus ohjata magneettista purjetta planetaarisen magnetosfäärin sisällä on rajoittuneempi kuin plasmatuulessa. Kuten tunnetut pienet magneetit, joita käytetään maan päällä, magneettinen purje voi vain joko tuntea vetoa tai työntöä suhteessa magneettisiin napoihin riippuen purjeen asennosta. Maan magneettikenttä
Magneettikentän voimakkuus vaihtelee. Lyhyen aikavälin muutokset johtuvat lähinnä Auringosta, pitempiaikaiset Maan ytimen nestevirtausten muutoksista. Tällä hetkellä magneettikenttä on heikkenemässä. Joidenkin mielestä tämä puhuu dynamoteoriaa vastaan, tällöin Maan magneettikenttä olisi jäännösmagnetismia. Nykyään tutkijat eivät usko Maan magneettikentän olevan jäännösmagnetismia. Tähän viittaa muun muassa se, että muiden planeettojen, hitaasti pyörivien Venuksen ja Marsin magneettikenttä on Maan kenttää heikompi, ja Marsin kenttä heikko, koska sen ytimen konvektio on oletettavasti lakannut. Kvadrupolimagneetti
Kvadrupolimagneetti, eli nelinapainen magneetti koostuu neljästä magneetista siten, että kahden magneetin pohjoisnavat ovat toisiaan vastapäätä ja samoin kahden muun magneetin etelänavat. Magneetit on siis sijoitettu siten, että vierekkäisten magneettien kvadrupolin keskustaan osoittavat navat ovat vastakkaiset. Keskellä kvadrupolia magneettikenttä on nolla. Keskipisteen ulkopuolella magneettikenttä kasvaa voimakkaasti radiaaliseen suuntaan.
Kvadrupolimagneetteja käytetään muun muassa hiukkaskiihdyttimissä ja synkrotroneissa varattujen hiukkasten fokusoinnissa. Varatut hiukkaset kokevat magneettikentässä Lorentzin voiman ja niiden rata muuttuu. Kvadrupolimagneetti toimii osittain samoin kuin valoa taivuttavat linssit optiikassa. Kvadrupolimagneetti ei kuitenkaan voi fokusoida varattuja hiukkasia sekä pysty- että vaakasuunnassa kuten optinen linssi vaan sen vaikutus hiukkasiin on yhdessä suunnassa kokoava ja toisessa hajottava. Käyttämällä useita kvadrupolimagneetteja tietyn välimatkan päässä toisistaan, voidaan hiukkasjoukkoa fokusoida molemmissa suunnissa.