magnetfeltet

Magnetfeltet er et vektorfelt som omgir magnetiske kilder og bevegelige elektriske ladninger. Feltet beskriver retning og styrke av den magnetiske kraften som virker på ladninger i bevegelse og på magnetiske materialer. For en ladning q som beveger seg med hastigheten v, virker kraften F = q (v × B). Enheten for magnetfeltet er tesla (T); 1 T tilsvarer 1 weber per kvadratmeter.

Magnetfeltet oppstår primært fra elektriske strømmer og fra magnetisering av materialer. Det beskrives ofte med to koblede begreper: B, magnetisk fluksdensitet, og H, magnetfeltstyrke. Feltet følger Maxwell’s likninger: ∇·B = 0 (ingen magnetiske monopoler), ∇×B = μ0 J + μ0 ε0 ∂E/∂t, og ∇×E = - ∂B/∂t. I materialer er forholdet mellom B og H gitt av B = μ μ0(H + M), der M er magnetiseringen og μ er den relative permeabiliteten.

Typiske mønstre: rundt en rett leder følger feltlinjene sirkulære baner; inne i en lang solenoide er feltet omtrent konstant. Jordens magnetfelt oppstår i jordens kjernekjerne via en geodynamo og varierer i styrke og retning over tid, omtrent noen titalls mikrotesla.

Anvendelser og betydning: kompasset baserer seg på jordens magnetfelt. Magnetfelt brukes også i elektriske motorer, generatorer og transformatorer, i medisinsk avbildning som MRI, samt i partikkelfysikk og materialtester. Materialer kan være diamagnetiske, paramagnetiske eller ferromagnetiske, og utviser ofte hysterese ved endring av feltstyrken. Målinger av B skjer med magnetometre og er sentralt i navigasjon, geofysikk og industri.