Magneettienergia
1900-luvulla yhden fysiikan historian suurimmista löydöistä teki skotlantilainen fyysikko James Clerk Maxwell. Tutkiessaan magnetismin ja sähkön hämmentävää luonnetta hän esitti tuolloin radikaalin uuden teorian. Sähkö ja magnetismi, joita pitkään pidettiin erillisinä voimina, liittyivät todellisuudessa läheisesti toisiinsa. Toisin sanoen jokaiseen sähkövirtaan liittyy magneettikenttä, ja jokainen muuttuva magneettikenttä luo oman sähkövirran. Maxwell ilmaisi tämän osittaisdifferentiaaliyhtälöiden sarjassa, joka tunnetaan nimellä Maxwellin yhtälöt, ja ne muodostavat perustan sekä sähköiselle että magneettiselle energialle.
Itse asiassa Maxwellin työn ansiosta magneettista ja sähköistä energiaa on asianmukaisempaa pitää yhtenä voimana. Yhdessä ne muodostavat niin sanotun sähkömagneettisen energian – eli energiamuodon, jossa on sekä sähköinen että magneettinen komponentti. Se syntyy, kun magneettivirta johdetaan langan tai muun otollisen materiaalin läpi, jolloin syntyy magneettikenttä. Syntynyttä magneettista energiaa voidaan käyttää vetämään puoleensa muita metalliosia (kuten monissa nykyaikaisissa koneissa, joissa on liikkuvia osia) tai sitä voidaan käyttää sähkön tuottamiseen ja energian varastoimiseen (vesivoimapadot ja akut).
1900-luvulta lähtien tiedemiehet ovat ymmärtäneet, että monet energiamuodot ovat itse asiassa sähkömagneettisen energian muotoja. Näitä ovat röntgensäteet, gammasäteet, näkyvä valo (eli fotonit), ultraviolettivalo, infrapunasäteily, radioaallot ja mikroaallot. Nämä sähkömagneettisen energian muodot eroavat toisistaan vain aallonpituuden ja taajuuden suhteen. Ne muodot, joilla on lyhyemmät aallot ja korkeammat taajuudet, ovat yleensä haitallisempia lajeja, kuten röntgen- ja gammasäteily, kun taas ne, joilla on pidemmät aallot ja lyhyemmät taajuudet, kuten radioaallot, ovat yleensä hyvänlaatuisempia.
Matemaattisesti magneettikentän tehon mittaamisen yhtälö voidaan ilmaista seuraavasti: V = L dI/dt + RI missä V on tilavuus, L on induktanssi, R on resistanssi, I on varaus, dI edustaa varauksen muutosta ja dt edustaa muutosta ajassa.
Tässä on joitain artikkeleita magneettienergiasta, jotka on kirjoitettu Universe Today -lehteen.
Pohjoismaisten revontulien voiman ja kauneuden takana
Magneettikentät klustereiden välisessä avaruudessa: Measured at Last
Jos haluat lisää tietoa magneettienergiasta, tutustu näihin artikkeleihin:
Wikipedian merkintä magneettienergiasta
Lisätietoa magneettienergiasta
Olemme myös nauhoittaneet kokonaisen jakson Astronomy Cast -ohjelmasta, joka käsitteli magnetismia. Kuuntele täältä, jakso 42: Magnetismi kaikkialla.