Mikä on sähkömagneettinen kenttä?
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.
Sähkömagneettinen spektri
Radioaaltoihin kuuluvat taajuusalueen 3 Hz – 300 GHz säteily. Taajuusalueita ovat ELF, SLF, ULF, VLF, LF, MF, HF, VHF ja UHF. Mikroaallot kuuluvat myös radioaaltoihin. Sähkömagneettinen säteily
Sähkökentän energiantiheydelle formula_13 on voimassa yleinen lauseke: 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. Hakkuriteholähde
Nopeasti muuttuva, eli suuritaajuinen sähkövirta ja jännite, aiheuttavat muuttuvan sähkömagneettisen kentän. Piiri toimii ikään kuin antennina, joka säteilee ympäristöönsä radiotaajuushäiriöitä. Samalla aiheutuu johtuvia sähköisiä häiriöitä, jotka näkyvät nopeina jännitteenvaihteluina eli jännitepiikkeinä. Magneettikenttä
formula_12 Raidetykki
Sähkövirta saa raidetykin toimimaan sähkömagneetin tavoin, luoden voimakkaan magneettikentän raiteiden ympärille. Koska magneettikenttä virtaa vastakkaiseen suuntaan pitkin molempia raiteita, yhteinen magneettikenttä on suuntautunut pystysuoraan. Kun otetaan huomioon sähkövirta, aiheutuu Lorentzin voima, joka liikuttaa ammusta raiteita pitkin. Raiteisiin kohdistuu myös voima, joka työntää niitä erilleen toisistaan, mutta jos raiteet on kiinnitetty hyvin, ne eivät voi liikkua. Ammus liikkuu poispäin tykin päästä, johon sähkövirta on yhdistetty. Sähkövaraus
Kun varaus on liikkeessä, sen ympärille muodostuu sähkökentän lisäksi myös magneettikenttä. Magneettikentästä aiheutuvat voimat vaikuttavat liikkuviin, mutta eivät paikallaan oleviin varauksiin. Sähkö- ja magneettikenttä yhdessä muodostavat sähkömagneettisen kentän; miten se jakautuu sähkö- ja magneettikentäksi, riippuu kuitenkin havaitsijan liiketilasta ja käytetystä koordinaatistosta. Sähkökenttä
formula_10 Sähkömagneetti
Tavallisimmin sähkömagneetin muodostavat rautainen sydän ja sen ympärille käämiksi kierretty sähköjohdin. Rautasydän magnetoituu, kun johtimessa kulkee sähkövirta, mutta virran lakattua sydämeen jää vain heikkoa jäännösmagnetismia. Avaruustähtitiede
Maapallon pinnan saavuttaa vain kaksi sähkömagneettisen säteilyn kaistaa: näkyvä valo sekä radiosäteily. Muut sähkömagneettisen säteilyn aallonpituudet, kuten infrapuna-, ultravioletti- ja röntgensäteily sekä gammasäteily, suodattuvat ilmakehässä, joten sen vuoksi mittalaitteet on lähetettävä avaruuteen. Ilmakehä häiritsee myös näkyvän valon alueella tapahtuvia havaintoja, siksi myös Hubble-avaruusteleskooppi on lähetetty avaruuteen. Sähkömagneettinen säteily
missä B on kentän magneettivuon tiheys ja formula_18 magneettivakio. 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. Faradayn induktiolaki
formula_2 
jossa
formula_3 on indusoitunut jännite ja
formula_4 on magneettivuon muutos ajan suhteen.
formula_5 
Faradayn lain mukaan siis muuttuva magneettikenttä indusoi sähkökentän, ja koska Ampére-Maxwellin lain mukaan muuttuva sähkökenttä indusoi magneettikentän, voidaan sähkömagneettisen säteilyn aaltoluonne ymmärtää Maxwellin yhtälöiden pohjalta. Sähkökenttä
Systeemin energia on siis verrannollinen kentän voimakkuuden neliön avaruusintegraaliin. Tämän vuoksi tilanne on mahdollista tulkita niinkin, että energia varastoituukin itse sähkö­kenttään, jonka energiantiheys on kaikkialla verrannollinen kenttä­voimakkuuden neliöön: Plasma
Plasma on aineen olomuoto, jossa atomit ovat menettäneet elektroneja eli ionisoituneet. Plasma koostuu siis sähköisesti varatuista hiukkasista: elektroneista ja positiivisista ioneista. Plasma reagoi herkästi sähkö- ja magneettikenttiin ja plasman oma liike myös luo sähkömagneettisia kenttiä (ks. sähkömagnetismi). Sähkökenttä
Sähkökenttää voidaan kuvata kenttäviivoilla, jotka sopimuksen mukaan alkavat positiivisista ja päättyvät negatiivisiin varauksiin, elleivät ne ulotu äärettömän kauas. Kenttäviivat eivät leikkaa toisiaan. Jos positiivinen ja negatiivinen varaus ovat erittäin lähellä toisiaan, niin että ne muodostavat sähködipolin, tarpeeksi kaukana niiden kentät kumoavat toisensa ja kentän voimakkuus on nolla. Tästä syystä esimerkiksi neutraalin atomin sähkökenttä ei juuri ulotu atomin ulkopuolelle, vaikka siinä on sekä positiivisia että negatiivisia varauksia. Samoin kondensaattorin sähkökenttä on käytännöllisesti katsoen kokonaan sen levyjen välissä, sillä muualla levyjen vastakkaisten varausten aiheuttamat kentät kumoavat toisensa. Magneettikenttä
Faradayn induktiolaki, joka osoittaa, miten muuttuva magneettikenttä "B" saa aikaan pyörteisen sähkökentän "E": Elinkelpoinen planeetta
Elinkelpoisella planeetalla on oltava kosmiselta hiukkassäteilyltä suojaava magneettikenttä. Magneettikentän syntyminen edellyttää runsaasti radioaktiivisia aineita planeetan sisustassa, koska magneettikenttä syntyy radioaktiivisuuden lämmityksestä johtuvissa virtauksissa Maan sisällä. Planeetan on pyörittävä nopeasti jotta magneettikentän synnyttävä dynamo toimisi. Esimerkiksi Venuksella ei ole voimakasta, suojaavaa magneettikenttää. Sähkömagneettinen spektri
Eri sähkömagneettisen spektrin alueiden käyttöön vaikuttaa muun muassa kyseisen alueen etenemismekanismi ja haluttu kantama, käytössä oleva teho, haluttu tiedonsiirron kaistaleveys (sähkötys, puhe, liikkuva kuva), sään vaikutus ja se, minne laitteet voidaan sijoittaa (maan tai meren pinnalle, korkeaan mastoon, lentokoneeseen, avaruuteen). Sähkömagneettinen vuorovaikutus
Sähkömagneettisia vuorovaikutuksia kuvaava kvanttikenttäteoria on nimeltään kvanttielektrodynamiikka eli QED. Se on tarkin tunnettu fysikaalinen teoria. Sen ennuste elektronin magneettiselle momentille pitää paikkansa kymmenen numeron tarkkuudella. Klassisessa fysiikassa sähkömagneettiset ilmiöt kuvataan Maxwellin yhtälöiden avulla. Antenni
Sähkömagneettisella aallolla on kaksi komponenttia: sähkökenttä ja magneettikenttä, jotka ovat suorassa kulmassa toisiinsa nähden ja liikesuuntaan nähden. Sähkömagneettisen aallon polarisaatio määritetään sähkökentän suunnan mukaan, yleensä maan pintaan verrattuna. Aalto voi olla pysty-, vaaka- tai pyöröpolarisoitunut.
Antennilla on myös polarisaatio, ja se on yleensä antennin elementtien suuntainen.
Antenni vastaanottaa tehokkaimmin sen kanssa samansuuntaisesti polarisoituja signaaleja. 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. Higgsin bosoni
Kaikki kentät, myös Higgsin kenttä, pyrkivät asettumaan mahdollisimman alhaiselle energiatasolle eli vakuumitilaan. Useilla kentillä, kuten sähkömagneettisella kentällä, se tapahtuu kentän arvon ollessa nolla. Higgsin kenttä kuitenkin poikkeaa siitä, sillä sen energiataso on alhaisin, kun kentän arvo poikkeaa nollasta. Tämän vuoksi Higgsin kenttä ei häviä eli ei saa arvokseen nollaa vakuumitilassa. Ilmiötä nimitetään Higgsin mekanismiksi. Sähkövirta
Sähkövirta muodostaa johtimen ympärille magneettikentän, jonka kiertää sitä. Syntyneen magneettikentän voimakkuus on suurimmillaan johtimen pinnalla, mutta heikkenee etäisyyden kasvaessa johtimesta. Magneettikentän voimakkuutta kuvataan suureella magneettivuon tiheys ("B"), joka on suoraan verranollinen sähkövirtaan ja kääntäen verrannollinen etäisyyteen ("r") johtimesta:
formula_2 Sähköherkkyys
Sähköherkkyys (aikaisemmin myös "sähköyliherkkyys" ja sitä ennen "sähköallergia", engl. "hypersensitivity to EMF", "electromagnetic hypersensitivity" tai "Idiopathic environmental intolerance attributed to electromagnetic fields (IEI-EMF)") on tila, jossa ihminen kokee saavansa yliherkkyysoireita radiotaajuisesta sähkömagneettisesta säteilystä, kuten esimerkiksi matkapuhelimien ja niiden tukiasemien radiolähettimistä tai voimalinjojen sähkömagneettisista kentistä. Maan magneettikenttä
Maan magneettikenttä on Maata ympäröivä kaksinapainen magneettikenttä, joka ulottuu useita kymmeniä tuhansia kilometrejä avaruuteen (magnetosfääri). Polarisaatio
Sähkömagneettisen säteilyn sähkö- (ja magneettikenttä) värähtelevät säteilyn etenemissuuntaan nähden kohtisuorassa tasossa. Polarisaatio kertoo, miten sähkökenttävektorin suunta käyttäytyy tässä tasossa. Polarisaation erikoistapauksia ovat mm. polarisoitumattomuus, "lineaarinen-" ja "ympyräpolarisaatio". Kenttä (fysiikka)
Nykyisin uskotaan, että kvanttimekaniikka on kaikkien fysikaalisten ilmiöiden taustalla siten, että klassisen kenttäteorian pitäisi ainakin periaatteessa olla ilmaistavissa myös kvanttimekaniikan termein: tämä johtaa kutakin kenttää koskevaan kvanttikenttäteoriaan. Esimerkiksi klassisen elektrodynamiikan kvan­titta­minen johtaa kvanttielektrodynamiikkaan. Kvanttielektrodynamiikkaa voidaan hyvin perustein pitää kaikkein menestyksellisimpänä tieteellisenä teoriana: havainnot osoittavat sen ennusteet oikeiksi suuremmalla (useamman merkitsevän numeron) tarkkuudella kuin minkään muun teorian. Kaksi muuta perustavaa kvanttikenttäteoriaa ovat kvanttikromodynamiikka ja sähköheikon vuorovaikutuksen teoria. Kenttäviiva
Gaussin lain mukaan sähkö­kentän lähteitä ovat positiiviset, nieluja negatiiviset varaukset ja vain ne. Näin ollen kenttä­viivat alkavat positiivisista ja päättyvät negatiivisiin varauksiin, elleivät ne ulotu jommassa­kummassa päässään äärettömän kauas. Sitä vastoin sellaisen sähkö­kentän kenttä­viivat, joka syntyy Faradayn induktio­lain mukaisesti muuttuvassa magneettikentässä syntyy myös sähkö­kenttä, mutta tässä tapauksessa sen kenttäviivat voivat olla myös suljettuja käyriä tai ulottua molemmissa päissään äärettömän kauas. Sähkömagneettinen säteily
Sähkömagneettinen säteily eli sähkömagneettiset aallot ovat fotonien eli säteilykvanttien liikkeen aiheuttamia aaltoja. Sähkömagneettiset aallot muodostuvat nopeasti värähtelevistä sähkö- ja magneettikentistä, ja niiden aaltoyhtälö voidaan johtaa yleistä sähkömagneettista kenttää kuvaavista Maxwellin yhtälöistä. Tyhjiössä sähkömagneettiset aallot kulkevat taajuudestaan riippumatta vakionopeudella, valonnopeudella, joka on 299 792 458 metriä sekunnissa. Kvanttiteorian mukaan säteily on kvantittunut. Tämä tarkoittaa, että energian vaihtaminen on mahdollista ainoastaan diskreetteinä pulsseina, joita kutsutaan fotoneiksi. 
Sähkömagneettinen säteily jaotellaan aallonpituuden mukaan seuraaviin osa-alueisiin: radioaallot, mikroaallot, infrapunasäteily, valo, ultraviolettisäteily, röntgensäteily ja gammasäteily. Nämä eri säteilylajit muodostavat sähkömagneettisen spektrin. Sähköverkko
Magneettikenttien keskiarvo asunnoissa ja työpaikoilla on noin 0.1 µT. Sähkökentän voimakkuus suoraan 110 kV siirtojohdon alla on 3kV/m. Sosiaali- ja terveysministeriön asetuksen 294/2002 suositusarvot pitkäaikaiselle altistukselle ovat magneettikentälle 100 µT ja sähkökentälle 5 kV/m. Jakeluverkon aiheuttamat magneettikentät eivät yleisesti ylitä rakennuksien omien sähköjärjestelmien aiheuttamia tasoja, poikkeuksena kuitenkin rakennukset, joiden sisään on sijoitettu muuntamo. Näitä kiinteistömuuntamoita on Suomessa noin 8400. Kiinteistömuuntamoita on lähinnä kaupunkikeskustoissa, joissa tilan puute vaikeuttaa erillisten muuntamorakennusten rakentamisen. Sähkömagneettinen säteily
Maxwellin yhtälöistä seuraa myös, että tasopolaroituneessa aalloissa värähtelevät sähkö- ja magneettikenttä ovat samassa vaiheessa ja kohtisuorassa toisiaan ja myös aaltoliikkeen etenemissuuntaa vastaan. Sen sijaan "ympyräpolaroituneessa" aallossa kenttävektorit pyörivät tasaisella kulmanopeudella, mutta niiden suuruudet pysyvät vakioina. 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. Sähkökenttä
Kummassakin tapauksessa voima on siis verrannollinen etäisyyden neliöön. Tämän vuoksi sähkökenttä ja gravitaatiokenttä käyttäytyvät matemaattisesti monessa suhteessa samaan tapaan, niin että jommalle­kummalle johdetut tulokset pätevät myös toiselle. Niinpä tietyn muotoisen varausjakauman sähkökenttä on muodoltaan samanlainen kuin vastaavan muotoisen massa­jakauman gravitaatio­kenttä. Suurnopeusmuovaus
Menetelmässä sähkömagneetin läpi johdetaan erittäin suuri virtaimpulssi, mikä aiheuttaa ympärilleen pulssimaisen voimakkaan magneettikentän. Tämä magneettikenttä johdetaan kappaleeseen siten, että kappaleeseen syntyy halutun suuntainen voima. Magneetti-impulssimuovauksessa hyvin sähköä johtava metallilevy asetetaan magneettikenttään siten, että levy liikkuu kohtisuoraan muottia kohti. Kohdattuaan muotin, levy muovautuu dynaamisen energiansa ja kenttävoiman ansiosta muottia vasten. Voidaan myös muovata välillisesti siten, että pelkästään työkalu (painin) saatetaan magneettipulssin avulla suureen nopeuteen. Työkalu sitten muovaa levyn. 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. Sähkömagneettinen säteily
Tunnetut sähkömagneettisten kenttien haitalliset vaikutukset, kuten hermostimulaatio tai kudosten lämpeneminen, esiintyvät vasta, kun kentänvoimakkuus tai tehotiheys ylittää tietyn kynnystason, eivätkä vaikutukset määräydy suoraviivaisesti ajan kuluessa kumuloituvasta annoksesta (aika × voimakkuus). Radiotaajuisia kenttiä koskevissa altistumisrajoissa aikatekijä on huomioitu määrittämällä kuinka pitkän aikavälin yli altistumisen keskiarvo lasketaan. Suurimmillaan tämä aikaväli on kuusi minuuttia. On selvää, että altistumisen biologiset seuraukset riippuvat myös siitä kuinka kauan altistuminen kestää, joten myös aika on eräs tekijä arvioitaessa altistumista pitkällä aikavälillä. Yleisesti altistuminen on kuvattava niin, että esitetään altistumisen voimakkuutta, vaihtelua ja kestoa kuvaavia tunnuslukuja .. James Clerk Maxwell
Algebrallinen matematiikka geometrian elementeillä on piirre, joka esiintyy paljon Maxwellin töissä. Maxwell osoitti, että sähköinen ja magneettinen voima ovat kaksi toisiaan täydentävää näkökantaa sähkömagnetismille. Hän osoitti, että sähkö- ja magneettikenttä etenevät avaruuden läpi aaltomuodossa vakio valonnopeudella 3,0 · 10 m/s. Hän myös esitti, että valo on sähkömagneettista säteilyä. Sähkö
Sähkövaraus on viime kädessä alkeishiukkasten perusominaisuus, joka liittyy niiden välillä vaikuttavaan sähkömagneettiseen vuorovaikutukseen. On olemassa kaksi vastakkaista sähkövarausta, positiivinen ja negatiivinen. Samanmerkkiset varaukset työntävät toisiaan luotaan, erimerkkiset vetävät toisiaan puoleensa. Coulombin lain mukaan tämä voima on suoraan verrannollinen molempien varausten tuloon ja kääntäen verrannollinen niiden välimatkan neliöön. Sähkövarauksen ympärillä on sähkökenttä, liikkeessä olevan varauksen ympärillä lisäksi magneettikenttä. Näitä kenttiä kuvaavat Maxwellin yhtälöt, jotka osoittavat sähkön ja magnetismin välisen yhteyden. 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].. Sähkömagneettinen säteily
Lineaarisesti polaroituneessa aallossa sekä sähkö- että magneettikentän voimakkuudet vaihtelevat jaksollisesti, sinimuotoisesti ja pienenevät välillä nollaan. Tästä seuraa, että säteilyn keskimääräinen intensiteetti "I" vain puolet siitä, mikä se olisi, jos kentillä koko ajan olisi maksimiarvonsa, eli 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". Paleomagnetismi
Planeettamme magneettikenttä suojelee osaltaan meitä kosmisilta säteiltä. Maan magneettikentän heikkeneminen päästää maan pinnalle enemmän kosmista säteilyä, mutta paleontologian mukaan maan magneettikentän ajoittaiset heikkenemiset eivät ole aiheuttaneet suuria eläinten joukkosukupuuttoja. Maan magneettikenttä on heikentynyt 150 viime vuoden aikana 10–15 %, ja se heikkenee 1 400 vuoden puoliintumisajalla. Viime maksimi oli 2 000 vuotta sitten, mistä kenttä on heikentynyt 35 %. Jos Maan magneettikenttä pienenee nykyistä vauhtia, se heikkenee kokonaan vuonna 3000–4000 jaa. Mutta toisaalta Maan magneettikenttä on vaihdellut huomattavasti Brunhes-kaudella. Radioaallot
Oletetaan, että kahden pisteen väliin on kytketty sähköinen jännite. Jännite katkaistaan hyvin nopeasti. Sähkökenttä alkaa hävitä, mutta sen muuttuminen synnyttää magneettikentän. Jos väliaine on häviötöntä, kaikki sähkökenttään varastoitunut energia muuttuu magneettikentäksi. Kun sähkökenttä on hävinnyt, magneettikenttä on saavuttanut maksimiarvonsa ja alkaa vuorostaan hävitä. Tämä synnyttää taas sähkökentän ja prosessi toistuu jaksollisesti. Näin syntynyt sähkömagneettinen kenttä leviää ympäristöönsä valon nopeudella. Myös valo on sähkömagneettinen aalto. Sähköverkko
Merkittävimmät sähköverkoista aiheutuvat sähkömagneettiset altistukset ovat suurjännitejohtojen alla sekä muuntamoiden läheisyydessä. Ne jakaantuvat sähkökentän aiheuttamiin sekä magneettikentän aiheuttamiin altistuksiin.  Sähkökentästä syntyvät altistukset ovat vähäisempiä, sillä sähkökenttä vaimenee nopeasti kasvillisuuden ja rakennusten seinien vaikutuksesta. Magneettikenttää ne eivät juurikaan vaimenna. Kenttä (fysiikka)
Tämä kenttien käyttö­kelpoisuus saa fyysikot olettamaan, että sähkö­magneettisia kenttiä on todella olemassa, mikä on tehnyt kentän käsitteestä koko modernin fysiikan perustavan paradigman. Tosin John Wheeler ja Richard Feynman ovat kehittäneet fysikaalisia malleja myös Newtonin kauko­vaikutuksen käsitteen pohjalta, joka on peräisin ajalta, jolloin kenttiä ei vielä tunnettu, mutta he ovat itse jättäneet nämä teoriat taka-alalle, koska kentän käsite on yleisessä suhteellisuus­teoriassa ja kvantti­elektro­dynamiikassa edelleen käyttö­kelpoinen. Maan magneettikenttä
Maan magneettikentän synty selitetään yleensä dynamoteorialla. Sen mukaan Maan ytimen lämmöstä ja Maan pyörimisestä johtuva sulan raudan osin säännöllinen virtaus synnyttää magneettikentän. Faradayn häkki
Faradayn häkki on sähköä johtavasta materiaalista valmistettu häkki tai muu yhtenäinen kuori, jota staattinen sähkökenttä, audio- tai radiotaajuinen sähkömagneettinen säteily eivät läpäise. Toisin sanoen Faradayn häkin sisäpuolella oleva sähkömagneettisen kentän lähde ei vaikuta häkin ulkopuolella, ja sähkömagneettinen kenttä ei pääse häkin ulkopuolelta sen sisäpuolelle. Fysiikka
Sähkömagnetismi kuvaa varautuneiden hiukkasten vuorovaikutuksia. Se pohjaa James Clerk Maxwellin yhtälöille, jotka kuvaavat varautuneiden hiukkasten ja niiden aikaansaamien kenttien välisiä vuorovaikutuksia. Sähkömagnetismi liittää magneettiset ja sähköiset ilmiöt yhteen. Sähkömagnetismi on varhaisimpia esimerkkejä fysikaalisesta yhtenäisteoriasta. Sähkömagnetismilla on historiallinen merkitys suhteellisuusteorian synnyn kannalta. Sähkö ja magnetismi sekä niiden useat sovellutukset ovat osa nyky-yhteiskunnan perustarpeista. Sähkökenttä
Gravitaatiolla ja sähkökentällä on kuitenkin myös huomattavia eroja. Gravitaatio­voima vaikuttaa kaikkien kappaleiden, sähköinen voima vain varauksellisten kappaleiden välillä. Varaus voi olla positiivinen tai negatiivinen, kun taas massa on aina positiivinen. Tämän vuoksi gravitaatio­kentässä ei voi esiintyä tilanteita, jotka vastaisivat sähköisen dipolin kenttää tai erimerkkisiä varauksia vastaavien kenttien kumoutumista. 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. Energiatiheys
Jos avaruudessa on sekä sähkö- että magneettikenttä, on sähkömagneettisen kentän energiatiheys kenttien energiatiheyksien summa: Radioaallot
Sähkömagneettisen spektrin ensimmäinen suuri ilmakehän aiheuttama lisävaimennus on 60 GHz:n kohdalla. Sitä voidaan käyttää myös hyödyksi. Kyseisellä alueella toimivat yhteydet jäävät lyhyiksi (muutama kilometri), mutta samalla niiden havaitseminen, kuuntelu ja häirintä on lähialuetta lukuun ottamatta lähes mahdotonta. Lisäksi tällä alueella olevat yhteydet eivät häiritse merkittävästi toisiaan. Sähkömagneettinen pulssi
Myös lähellä maanpintaa tapahtuvassa räjähdyksessä syntyy voimakas, paikallinen ja suhteellisen pitkäkestoinen sähkömagneettinen sykäys. Erityisen herkkiä EMP:lle ovat antennimaiset rakennelmat, kuten pitkät lanka-antennit, puhelinlinjat ja sähkölinjat. Tällaiset rakenteet myös johtavat EMP-pulssin niihin kiinnitettyihin laitteisiin tuhoisin seurauksin. Teoriassa sähkö- ja puhelinlinjoja pitkin johtuva pulssi voisi edetä mantereelta toiselle tuhoten kaikki sähkö- tai puhelinverkkoon kytketyt sähkölaitteet matkaltaan. Pieniin, eristettyihin järjestelmiin EMP ei vaikuta niin tehokkaasti. 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. Energia
Säteilyenergian eri muodot ovat suurella nopeudella paikasta toiseen etenevää energiaa. Klassinen fysiikka teki jyrkän eron aaltoliikkeen sähkömagneettisen säteilyn ja hiukkassäteilyn välillä. Sähkömagneettista säteilyä ovat esimerkiksi radioaallot, valo sekä infrapuna-, ultravioletti- ja röntgensäteily, hiukkassäteilyä taas radioaktiivisista aineista lähtevä alfa- ja betasäteily. Klassisen fysiikan mukaan sähkömagneettisten aaltojen energia on niihin liittyvien sähkö- ja magneettikenttien energiaa, hiukkassäteilyn energia taas etenevien hiukkasten liike-energiaa. Kvanttiteorian mukaan ero ei ole yhtä oleellinen, sillä sähkömagneettisen säteilynkin voidaan toisaalta katsoa myös koostuvan hiukkasista, fotoneista, kun taas muillakin hiukkasilla on myös aalto-ominaisuuksia. Planeettojen magneettikentät
Jos planeetan magneettikenttä on voimakas, se vuorovaikuttaa auringosta virtaavan sähköisesti varattuja hiukkasia sisältävän aurinkotuulen kanssa. Aurinkotuuli törmää planeetan magneettikenttään iskurintamassa.. Magnetopaussi on iskurintaman takana oleva planeetan varsinaisen magneettikentän raja, joka on Auringon puolella melko lähellä planeettaa, mutta Auringon vastakkaisena puolena hyvin kaukana Auringosta. Niinpä aurinkotuuli puhaltaa planeetan magneettikentän komeettamaiseksi pyrstöksi. Sähkökenttä
Elektrodynaamiset kentät ovat sähkökenttiä, joiden voimakkuus muuttuu ajan kuluessa esimerkiksi varauksen liikkeen vuoksi.
Tällaisissa tapauksissa sähkökenttiä ei voida käsitellä erillään magneetti­kentästä. Sähkömagnetismi suhteellisuusteoriassa
Tämä ei merkitse, että eri vertailu­järjestelmissä havaittaisiin eri ilmiöt, joskin samat ilmiöt on kuvattava eri tavoin. Sähkö- ja magneetti­kenttä eivät olekaan erillisiä, toisistaan riippumattomia käsitteitä, vaan saman fysikaalisen perus­olion,
sähkö­magneettisen kentän eri ilmenemis­muotoja. Sitä ei voida abso­luuttisesti jakaa sähkö- ja magneetti­kenttään, vaan jako riippuu varauksen liikkeestä havaitsijan suhteen. Samoin eivät sähköinen ja magneettinen vuoro­vaikutus ole kaksi eri ilmiötä vaan ne ovat sähkö­magneettisen vuoro­vaikutuksen eri puolia. Magnetismi
Einsteinin erityinen suhteellisuusteoria, osoitti, miten sähkö ja magnetismi liittyvät perustavalla tavavalla toisiinsa. Teorian mukaisista ilmiöistä kuten pituuskontraktiosta, aikadilaatiosta ja siitä, että magneettinen voima riippuu nopeudesta, seuraa, että suhteellisuusteorian mukaan voisikaan olla magnetismia ilman sähköä tai sähköä ilman magnetismia. Sitä vastoin sähkömagnetismin teoria, johon molemmat oleellisesti kuuluvat, on täysin yhteensopiva erityisen suhteellisuusteorian kanssa. Erityisesti sama ilmiö, joka yhden havaitsijan näkökulmasta näyttää puhtaasti sähköiseltä tai puhtaasti magneettiseltä, voi toisen havaitsijan näkökulmasta olla molempien yhdistelmä. Sähkö- ja magneettikenttä eivät olekaan toisistaan riippumattomia, vaan ne yhdessä muodostavat sähkömagneettisen kentän. Miten se jakautuu sähkö- ja magneettikentäksi, riippuu havaitsijan liiketilasta ja käytetystä koordinaatistosta tavalla, jonka osoittaa sähkömagneettisen kentän Lorentz-muunnos. Fysiikan historia
Paul Dirac oli osallisena niin sanotun kvanttikenttäteorian synnyssä yritettyään kuvata sähkömagneettista kenttää kvanttien avulla. Merkittävin saavutus teorian osalta tehtiin 1948, kun Richard Feynman ja Julian Schwinger sekä heistä riippumatta Sin-Itiro Tomonaga kehittivät sähkömagneettista vuorovaikutusta kuvaavan kvanttikenttäteorian eli QED:n. Teoria kuvaa aineen ja sähkömagneettisen kentän vuorovaikutusta. Kentän välittäjähiukkanen on fotoni. Kaikki muut perusvuorovaikutukset (perusvoimat) on saatu kuvatuksi kvanttikenttäteorioiden avulla paitsi gravitaatio, joka kuvataan yleisen suhteellisuusteorian avulla. Atomin rakennetta on saatu selvitetyksi entistä tarkemmin, ja kokeellisesti on todistettu, että protonit ja neutronit koostuvat vielä pienemmistä hiukkasista, kvarkeista. "(Katso myös: Kvanttiteoria ja Hiukkasfysiikan standardimalli)" Magneetti
Magneetti on kappale, joka luo ympärilleen magneettikentän. Sähkömagneettinen säteily
Edellä mainitusta sähkö- ja magneettikenttien voimakkuuksien välisestä yhteydestä seuraa, että sähkömagneettisessa aallossa on sähkö- ja magneettikenttien energiatiheys yhtä suuri, joten niiden yhteenlaskettu energiantiheys on Sähkökenttä
Fysiikassa sähkökenttä on kenttä, jossa mahdollisesti oleviin sähkövarauksiin kenttä kohdistaa voiman. Sähkökenttä on vektorikenttä, ja sellainen muodostuu jokaisen sähkövarauksen ympärille sekä myös muuttuvan magneettikentän vaikutuksesta. Kahden sähkövarauksen välisen vuorovaikutuksen ajatellaan tapahtuvan niin, että toinen niistä synnyttää ympärilleen sähkökentän, joka kohdistaa toiseen voiman. Induktiosilmukka
Induktiosilmukka on sähkömagneettisen kentän siirtämiseen ja havaitsemiseen käytetty laite, jonka toiminta perustuu siihen, että muuttuva magneettikenttä indusoi sähköjohtoon jännitteen ja vastaavasti silmukassa kulkevan sähkövirran muutos synnyttää silmukan sisään muuttuvan magneettikentän. Induktiosilmukkaa käytetään muun muassa äänen siirrossa, metallinpaljastimissa ja liikkuvan ajoneuvon havaitsemiseen tiehen upotetun silmukan avulla. 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. Sähkömagneettinen pulssi
Sähkömagneettinen pulssi on lyhyt purkaus sähkömagneettista energiaa. Sen lyhyt kesto tarkoittaa että pulssi leviää useilla eri taajuuksilla. EMP energia voi siirtyä neljällä eri tavalla, sähkö- ja magneettikentän kautta, sähkömagneettisena säteilynä tai johtumalla. EMP siirtyy aina useilla eri tavoilla. Kvanttisähködynamiikka
Kvanttisähködynamiikka (QED) on sähkömagnetismin relativistinen kvanttikenttäteoria. QED kuvaa sähköisesti varattujen hiukkasten vuorovaikutustapahtumat, jotka tapahtuvat fotonien välityksellä. Sitä sanotaan usein "fysiikan helmeksi", koska se kuvaa äärimmäisen tarkasti elektronin anomaalisen magneettimomentin arvon ja vedyn energiatasojen Lambin siirtymän. Kaukovaikutus
Yritykset selvittää kaukovaikutuksen luonne sähkömagnetismin teoriassa johti kentän käsitteen kehittymiseen. Varauksellisten kappaleiden välisen sähköstaattisen, Coulombin lain mukaisen vuoro­vaikutuksen selitetään johtuvan siitä, että varaukset muodostavat ympärilleen sähkö­kentän, joka kohdistaa muihin varauksiin voimia. Kentän käsitteen tekivät lopulta perustavan tärkeäksi Maxwellin yhtälöt, jotka selittävät kenttien avulla kaikki sähkö­magneettiset vuoro­vaikutukset samoin kuin valonkin, jota siihen saakka oli pidetty aivan eri ilmiönä. Maxwellin teoriassa kenttä on todellinen fysikaalinen olio, jolla on energia, liikemäärä ja impulssimomentti jakautuneena tietyllä tavalla koko sille alueelle, jolle kenttä on levinnyt, ja täten se voi myös kuljettaa energiaa avaruuden halki. Näin ollen kauko­vaikutus on vain näennäinen ilmiö, joka johtuu varausten ja niitä ympäröivän kentän välisestä vuoro­vaikutuksesta. Etelä
Magneettinen etelä, johon kompassineulakin likimain osoittaa, on suunta Maan magneettista etelänapaa kohti. Maan magneettikentän navat eli magneettiset navat eivät sijaitse samoissa kohdissa kuin maantieteelliset navat. Ne vaihtavat lisäksi paikkoja säännöllisesti pitkällä aikavälillä. Sähkömagneettinen säteily
Voimajohdoissa korkea jännite aiheuttaa sähkökentän ja sähkövirta magneettikentän johdon ympärille. Sähkökentän tunkeutumista tehokkaasti vaimentavia tekijöitä ovat puut, muu kasvillisuus ja rakennukset. Virran aiheuttama magneettikenttä ei juuri vaimennu ympärillä olevista rakennuksista tai kasvillisuudesta. Eräissä väestötutkimuksissa on havaittu, että voimajohtojen lähellä asuvilla lapsilla on hieman kohonnut riski sairastua leukemiaan, kun magneettivuon tiheys on yli 0,4µT. Viitteet ovat heikkoja, ilmiötä selittävää mekanismia ei tunneta, eikä laboratoriokokeissa ole löydetty yhteyttä syövän ja magneettikenttien välillä. Siksi asiaa ei ole otettu huomioon Suomen lainsäädännön altistumisrajoja laadittaessa. Voimajohdoissa olevat jännitteet pysyvät vakioina kuormituksesta huolimatta, jolloin sähkökentän voimakkuus on lähes vakio tilanteesta riippumatta. Virran aiheuttaman magneettikentän voimakkuus vaihtelee kuormituksen mukana. Magneettivuo on 400kV johdon alla noin 22µT ja 100m päässä johdosta alle 0,4µT. Edelliset vuontiheydet ovat johtojen maksimivirtojen mukaisesti laskettuja, joten todellisuudessa vuontiheys on lähes aina pienempi. Sähkömagneettinen säteily
Ympärillämme oleva sähkömagneettinen säteily aiheuttaa kehon pinnan lämpenemistä radiotaajuisilla aalloilla ja kehomme varautumista pienitaajuisilla sähkökentillä. Pienitaajuisten aaltojen varauksita osa tunkeutuu kehomme sisään ja aiheuttaa sähkövirtoja. Osa jää iholle pintavarauksina ja sähkökenttinä.
Sähkömagneettisen säteilyn biologiset vaikutukset ovat selvimpiä ionisoivan säteilyn alueella. Ultravioletti-, röntgen- ja gammasäteiden energia on riittävä rikkomaan yksittäisten molekyylien kemiallisia sidoksia. Tämän on todettu aiheuttavan pitkäaikaisaltistuksena syöpää ja erittäin suurten kerta-altistusten tapauksessa erilaisia välittömiä säteilyvaurioita, jotka lievissä tapauksissa voivat esiintyä muun muassa ihon punoituksena. Kenttä (fysiikka)
Magneettikenttä ei yleensä ole konservatiivinen, eikä sitä näin ollen tavallisesti voida kirjoittaa skalaaripotentiaalin avulla. Kuitenkin se voidaan kirjoittaa magneettisen vektoripotentiaalin A(r) avulla seuraavasti: Fotoniikka
Fotoniikka eli fotonitiede tai valotiede on tieteen ja tekniikan ala, jossa käsitellään esimerkisi fotonien tuottamista, säteilyä, siirtoa, modulointia, signaaliprosessointia, kytkemistä ja vahvistamista. Aaltohiukkasdualismin mukaan sähkömagneettisella säteilyllä on sekä aaltoliikkeen että hiukkasten ominaisuuksia. Sähkömagneettinen säteily etenee valokvanteina eli fotoneina. Elektronit kuljettavat sähköä, ja tieteenalaa kutsutaan elektroniikaksi. Vastaavasti tieteenalaa, joka tutkii fotonien tuottamista, säteilyä, siirtoa, modulointia, signaaliprosessointia, kytkemistä ja vahvistamista, kutsutaan fotoniikaksi. Fotoniikka kattaa sähkömagneettisesta spektristä ultraviolettisäteilyn valon, eli silmälle näkyvän sähkömagneettisen spektrin osan, aina infrapunasäteilyyn. Maan magneettikenttä
Maan magneettikenttä on melko tarkasti kaksinapainen eli dipolikenttä. Sähkömagneettinen spektri
Mikroaallot ovat sähkömagneettista säteilyä, jonka aallonpituus on lyhyempi kuin metri ja pidempi kuin millimetri. Toisin sanoen taajuus on 300 MHz:n ja 300 GHz:n välillä (UHF, SHF, EHF). Lisäksi mikroaaltoihin lasketaan mukaan alimillimetrisäteily, jonka aallonpituus on alle millimetrin. Kompassi
Kompassi on suunnistamiseen ja navigointiin käytetty väline, joka kertoo kompassityypistä riippuen maapallon ilmansuuntien likimääräiset tai tarkat sijainnit suhteessa käyttäjäänsä. Magneettisessa kompassissa on herkästi liikkuva magneettinen neula, jonka Maan magneettikenttä pitää likimain etelä–pohjois-suunnassa. Maan magneettikenttä
Magneettikenttää ja muita Maan magneettisia ilmiöitä tutkiva tieteenala on geomagnetismi. Maan muinaista magneettikenttää tutkii paleomagnetismi. Magnetar
Magneettikenttä syntyy kuuman sisuksen materiaalin konvektion (lämmöstä johtuvien virtausten) synnyttäessä dynamon avulla sähköisesti varautuneiden ionien virratessa. Magnetareissa tapahtuu joskus "tähdenjäristyksiä" magneettikentän vaikuttaessa neutronitähden pinnalla olevaan rautaan. Tällöin vapautuu valtavia energiamääriä röntgen- ja gamma-alueilla. Magnetarin elinikä on korkeintaan muutama 10000 vuotta. Magneettikenttä
formula_10 Sähkömoottori
Magneetti tai magnetisoituva materiaali tarvitaan sekä paikalla pysyvään osaan eli staattoriin että pyörivään osaan eli roottoriin. Jommassakummassa sähköiset magneetit voidaan korvata kestomagneeteilla. Sähköverkko
Sähkö- ja magneettikenttien aiheuttamia pitkäaikaisia vaikutuksia on ollut vaikea todentaa. Kuitenkin yli 7000 kV/m ja 100 mT sähkö- ja magneettikentät aiheuttavat kammiovärinää. Tätäkin pienemmät voimakkuudet aiheuttavat jo lihasten nykimistä. WHO:n syöpätutkimuskeskuksen mukaan pitkäaikainen altistuminen yli 0.4 µT magneettikentälle lisää syöpäriskiä.Tutkijat ovat väitelleet mm. DNA-vaurioista ja hormonien tuotannon häiriöistä. Weissin alue
Kun ferro­magneettinen aine tuodaan ulkoiseen magneetti­kentään, Blochin seinämät siirtyvät niin, että ne Weissin alueet, joissa magneettinen momentti on ulkoisen kentän suuntainen, laaje­ne­vat, kun taas ne, joissa sen suunta on päin­vastai­nen, pienenevät. Täten selittyy aineen magnetoitu­minen kentässä. Tarpeeksi voimakkaassa magneetti­kentässä koko kappaleen kaikkien atomien magneettiset momentit tulevat saman­suuntaisiksi. Kun ulkoinen kenttä poistetaan, Weissin alueet pyrkivät palautumaan ennalleen tiettyyn tasa­paino­tilaan. Esimerkiksi aineessa olevien epä­puhtauksien vuoksi tämä saattaa kuitenkin estyä, jolloin kappale jää pysyvästi magneettiseksi, kesto­magneetiksi. Magneettinen momentti
Magneettista momenttia voidaan havainnollistaa sauvamagneetilla, jossa voidaan käsittää olevan kaksi magneettista napaa. Molemmat navat ovat yhtä voimakkaat mutta vastakkaismerkkiset. Kumpikin napa voidaan käsittää magneettisten voimien lähteeksi, jotka heikkenevät etäisyyden kasvaessa. Koska magneetissa on aina molemmat navat, niiden voimavaikutukset heikentävät toisiaan, koska ne vaikuttavat vastakkaisiin suuntiin. Ne kumoavat toisensa sitä tarkemmin, mitä lähempänä toisiaan ne ovat eli mitä lyhempi sauvamagneetti on. Niinpä magneetin voimakkuus riippuu kahdesta tekijästä: sen napojen voimakkuudesta "p" ja niiden välisyydestä formula_36. Magneetin "magneettisen navan voimakkuus" määritelläänkin jakamalla sen magneettinen momentti sen napojen välisellä etäisyydellä, tai magneettinen momentti saadaan kertomalla napavoimakkuus napojen etäisyydellä: formula_37. Magneettinen momentti on sähköiseen dipolimomenttiin verrattavissa oleva suure. Momentit lasketaan samalla periaatteella, mutta vuorovaikutuksen välittäjä eli magneetti- tai sähkökenttä vain on eri. Spektri
Koska valo on sähkömagneettista säteilyä, spektrin käsite on laajennettu myös valoa matalampiin ja korkeampiin taajuuksiin (valoa pitempiin ja lyhyempiin aallonpituuksiin) alkaen radioaalloista aina gammasäteilyyn saakka jolloin sitä kutsutaan sähkömagneettiseksi spektriksi. 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. Extremely high frequency
Sähkömagneettisen spektrin ensimmäinen suuri ilmakehän aiheuttama lisävaimennus on 60 GHz:n kohdalla. Sitä voidaan käyttää myös hyödyksi. Kyseisellä alueella toimivat yhteydet jäävät lyhyiksi (muutama kilometri), mutta samalla niiden havaitseminen, kuuntelu ja häirintä on lähialuetta lukuun ottamatta lähes mahdotonta. Lisäksi tällä alueella olevat yhteydet eivät häiritse merkittävästi toisiaan. 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. Sähkömagneettinen mikrofoni
Mikrofonin toiminta sähkökitaroissa perustuu sen muodostamaan magneettikenttään jonka sisällä kitaran metalliset kielet ovat (mikrofonit sijaitsevat kielten alla kitaran rungossa). Kieliä näppäillessä ne värähtelevät, ja mikrofonin magneettikenttä alkaa värähdellä samalla taajuudella kielten kanssa, tämä muodostaa mikrofonin kelaan heikon sähkövirran, signaalin. Ekvipotentiaali
Sähkökentän potentiaali on skalaarikenttä, joka määritellään siten, että sen gradientti kentän jokaisessa pisteessä on suuruudeltaan ja suunnaltaan sama kuin sähkökentän voimakkuus. Kentän kahden pisteen välinen jännite on sama kuin näiden pisteiden potentiaalien erotus. Sähkökentän ekvi­potentiaali­pinnat ovat siis pintoja, joiden pisteiden välinen jännite on nolla. Jos tarkastellaan vain kentän kaksi­ulotteista poikki­leikkausta, ekvipotentiaalit ovat käyriä, ja niitä voidaan verrata topografikarttaan merkittyihin korkeus­käyriin. Sähkömagneettinen mikrofoni
Sähkömagneettinen mikrofoni koostuu magneetista, magneettisydämestä, sen ympärille kierretystä käämistä ja magneettisydämeen upotetuista, siitä koholle nousevista napapaloista. Napapalojen tarkoitus on saada magneettikenttä lähemmäs yksittäistä kieltä ja näin voimistaa mikrofonin signaalia. Napapaloissa voi myös olla ruuvikierre, jolloin niiden korkeutta ja yksittäisten kielten äänenvoimakkuutta voidaan säätää. Magneetti voi olla valmistettu alnicosta tai keraamisesta materiaalista, joka tuottaa alnicoa voimakkaamman magneettikentän ja näin voimakkaamman signaalin. Magneettisydän on yleensä terästä. 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. Siegfried Marcus
Eräiden säilyneiden tietojen mukaan Marcus asensi vuonna 1860 Wienin ja Prahan sekä Prahan ja Berliinin välisille lennätinlinjoille keksimänsä sähkömagneettisen järjestelmän. Tähän tarvittiin sähkömoottoreita, jotka eivät tuohon aikaan olleet kyllin kehittyneitä tähän tehtävään. Ei ole tiedossa millä keinoin ja laittein Marcus asennuksen teki – tiedetään ainoastaan että hän suoriutui tehtävästä. Sähkömagneettinen spektri
Sähkömagneettinen spektri on rajallinen luonnonvara. Siksi sen siviili- ja sotilaskäytössä törmätään taajuushallinnan ongelmiin. Taajuuksia jaetaan maailmanlaajuisesti ja kunkin maan sisällä. Taajuuksien, siis sähkömagneettisen spektrin, käyttö on voimakkaasti säännösteltyä. Sähköverkko
Sähkö- ja magneettikentät syntyvät virrallisten johtimien ympärille. Säteilyä on ympäristössä jatkuvasti, kaikkialla. Ihminen altistuu pääsääntöisesti alle 100 kHz pientaajuisille kentille. Lämpösäteily
Lämpö­säteily on sähkö­magneettisia aaltoja, joita kaikki aine lähettää, kun sen lämpötila on absoluuttista nollapistettä korkeampi. Sen syntyessä lämpöenergia muuttuu sähkömagneettiseksi energiaksi. Lämpöenergia on aineen atomien ja molekyylien sattumanvaraiseen liikkeeseen liittyvää liike-energia. Kaikki aine koostuu hiukkaisista, joilla on liike-energiaa, ja ne vuorovaikuttavat keskenään. Atomeissa ja molekyyleissä on varauksellisia hiukkasia, protoneja ja elektroneja, ja hiukkasten kineettiset vuoro­vaikutukset johtavat varausten kiihtyviin liikkeisiin ja dipolivärähtelyihin. Se vuorostaan saa aikaan toisiinsa kytkeytyviä sähkö- ja magneetti­kenttiä, joiden tuloksena syntyy fotoneja, joista kappaleen pinnalta säteilevä energia koostuu. Sähkömagneettinen säteily, esimerkiksi valo, ei edellytä väli­aineen läsnäoloa edetäkseen, vaan se etenee avaruuden tyhjiössäkin kuinka kauas tahansa, ellei tiellä ole esteitä. Spektriviiva
Voimakas magneettikenttä kahdentaa spektriviivoja, kyse on ns Zeeman-ilmiöstä. Planeettojen magneettikentät
Planeettojen magneettikentän synnyttää sähköä johtavan nestemäisen osan eri leveysasteiden pyöriminen eri nopeuksilla, ja lämmön vaikutuksesta tapahtuvat virtauksen yhdessä. Tätä mekanismia sanotaan dynamomekanismiksi. Planeettojen magneettikentät eivät ole jäänteitä planeettojen syntyajalta, koska lämpötila planeettojen ytimissä on yli 850  K, jonka yläpuolella ei pysty olemaan kiinteissä aineissa magnetismia. Maan magneettikentän synty vaatii miljardin ampeerin virtoja. Maalla magnetismiaine on nestemäistä rautaa, Jupiterilla ja Saturnuksella metallista vetyä ja Uranuksella ja Neptunuksella mitä luultavimmin veden, ammoniakin ja metaanin seos. Sähkö
Idean sähkökentästä esitteli Michael Faraday. Sähkökenttä muodostuu sähkövarauksen ympärille, ja aiheuttaa voiman sähkökenttään asetettuun varattuun kappaleeseen. Sähkökenttä vaikuttaa kahden varauksen välillä samalla tavalla kuin gravitaatiokenttä vaikuttaa kahden massan välillä. Kuten gravitaatiokentän voimakkuus, myös sähkökentän voimakkuus on kääntäen verrannollinen etäisyyden neliöön. Sähkökentän aiheuttama voima voi olla joko veto- tai hylkimisvoima. Etelänapa
Fysikaalisesti maan magneettikentän etelänapa on pohjoisella pallonpuoliskolla sijaitseva magneettinen pohjoisnapa, sillä siellä magneettiset kenttäviivat osoittavat alaspäin. Niinpä virallinen magneettinen etelänapa onkin fysikaalisesti magneettinen pohjoisnapa.