magneettisuuteen

Magneettisuus on luonnon perusvuorovaikutuksista yksi. Se ilmenee magneettikenttien muodossa, jotka syntyvät sekä sähkövirroista että atomeissa olevien magneettisten momenttien vaikutuksesta. Elektronien liike sekä niiden spin muodostavat pienoisia magneettisia momentteja, joiden suuntia voidaan asettaa ulkoisen kentän vaikutuksesta.

Materiaalit voivat käyttäytyä magneettisesti eri tavoin. Ferromagnettiset aineet, kuten rauta, nikkeli ja koboltti, voivat ylläpitää pysyvää magnetoituneisuutta ja toimivat vahvoina magneetteina. Paramagnettiset aineet reagoivat ulkoiseen kenttään heikosti ja väliaikaisesti, kun taas diamagnettiset aineet hylkivät kentän heikosti.

Merkittäviä suureita ja laitteita ovat magneettikenttä B ja sen suhde H:iin. B:n yksikkö on tesla (T). Yleisissä malleissa käytetään suhdetta B = μ0(H + M), missä μ0 on vapaan tilan permeabiliteetti ja M on magnetisaatio. Magnetoituminen voi osoittaa hystereesiaa, ja paikallinen magnetoitunut tila voi säilyä pitkiä aikoja.

Sovelluksia ovat kompassit, sähkömoottorit ja generaattorit, sähkön siirto- ja tallennuslaitteet sekä lääketieteellinen magneettikuvaus (MRI). Ympäristötutkimuksessa ja materiaalitieteessä magnetismi auttaa ymmärtämään aineiden ominaisuuksia ja suunnittelemaan uusia teknologioita.

Historiaan kuuluvat varhaiset lodestone-magneetit, William Gilbertin tutkimukset sekä Ørstedin, Faradayn ja Maxwellin työn merkitys. Maxwellin yhtälöt yhdistivät magnetismin ja sähkömagnetismin yleiseksi teoriaan, joka selittää monia nykyisiä sähkö- ja magnetismi-ilmiöitä.