magneettikenttiin

Magneettikenttiin viittaava termi kuvaa tilaa, jossa magneettinen vuorovaikutus on havaittavissa. Magneettikenttä on vektorikenttä, jonka lähteitä ovat sekä liikkuvat varaukset ja sähkövirrat että muuttuvat sähkökentät. Sen voimakkuuden ja suunnan mittayksikkö on tesla (T); gaussia käytetään vanhempien tai erilaisten kontekstien yhteydessä. Käytännössä magneettikenttiä syntyy esimerkiksi pysyvistä magneeteista, sähköjohdoissa kulkevista virroista sekä elektronisten laitteiden ja muuntajien toiminnasta.

Kenttä vaikuttaa materiaaleihin eri tavoin. Varauksellisten hiukkasten liikesuuntiin kohdistuu Lorentz-voima F = q(v × B), kun hiukkanen liikkuu magneettikentässä. Pienet magneettiset momentit kokevat vääntöä kentän suuntaan ja, jos kenttä on epäsäännöllinen, niihin voi kohdistua myös voimaa F = ∇(m·B). Aineiden magnettinen vastustus ja käyttäytyminen riippuvat magnetisesta susceptibilityn tai magnetisesta järjestyksestä (paramagnetismi, diamagnetismi, ferromagnetismi).

Magneettikenttä mitataan magnetometreillä. Hall-vaikutukseen perustuvat sensorit, SQUID-luotaimet ja muut herkät laitteet mahdollistavat kentän voimakkuuden ja suunnan tarkan määrittämisen. Kenttien tunteminen on keskeistä monissa sovelluksissa: sähkömoottorit ja generaattorit, magneettinen tallennus ja tallennusmedioiden toiminta, magneetiikkatutkimus sekä lääketieteellinen kuvantaminen, kuten magneettisuuntaus MRI:ssä.

Magneettikenttiä esiintyy luonnossa, esimerkiksi Maapallon gravitaation ja tuntemattomien magneettisten aaltojen alueilla sekä avaruudessa magnetosfäärin rajavyöhykkeillä. Kestävien magneettikenttien tutkimus yhdistää perusfysikaalisia lakeja käytännön teknologisiin sovelluksiin.