İçeriğe atla

Geçirgenlik (elektromanyetizma)

Elektromanyetizmada geçirgenlik, bir maddenin kendi içinde manyetik alan oluşabilmesini destekleyen bir ölçüdür. Bu yüzden, bir malzemenin mıknatıslanma derecesi, uygulanan manyetik alana olan cevabıdır. Manyetik geçirgenlik tipik olarak Yunan harfi µ ile gösterilir. Bu terim 1885 yılında Oliver Heaviside tarafından icat edildi. Manyetik geçirgenliğin tersi manyetik dirençtir.

SI biriminde, geçirgenlik her metre için henries (H/m or H·m−1) veya her amperin karesi için Newtons (N·A−2) olarak ölçülür. Geçirgenlik sabiti (µ0) manyetik sabit ya da boş alanın geçirgenliği olarak da bilinir ve klasik vacum içinde manyetik alan oluştuğunda karşılaşılan direnç miktarının ölçüsüdür. Manyetik sabitin tam (tanımlanan) değeri (µ0 = 4π × 10−7 H·m−1 ≈ 1.2566370614…×10−6 H·m−1 or N·A−2)'dir.[1]

Malzemelerin bununla ilgili en yakın özelliği manyetik duyarlılıktır, uygulamalı manyetik alanda malzemenin mıknatıslanma derecesinin cevabını gösteren boyutsuz bir orantılılıktır.

Elektromanyetizmada, yardımcı manyetik alan H; verilen bir ortamda, kutupların hareketi ve manyetik kutupların tekrar yönlerinin değişmesi gibi manyetik kutupların düzenlenmesini etkileyen bir manyetik alanın B nasıl oluştuğunu gösterir. Geçirgenlikle ile ilgisi:

eş yönsüz bir ortam için eğer ortam eş yönlü ya da ikinci sıra tensörü ise geçirgenlik µ, yönsüzdür.

Geçirgenlik genellikle sabit değildir; ortamda pozisyonu, uygulanan alan sıklığı, nem oranı, sıcaklık ve diğer parametrelerle birlikte değişkenlik gösterebilir. Doğrusal olmayan bir ortamda, geçirgenlik manyetik alanın gücüne bağlıdır. Frekansın bir fonksiyonu olarak geçirgenlik gerçek ve karmaşık sayı değerlerini alabilir. Ferromanyetik maddelerde, B ve H arasındaki ilişki hem doğrusalsızlık hem de gecikmeyi gösterir: B, H'nin tek değerli bir fonksiyonu değildir, fakat maddenin geçmişine bağlıdır. Bu maddeler için, artan geçirgenliği düşünmek bazen daha kullanışlıdır:

Bu tanım doğrusal olmayan madde davranışının yerel doğrusallaşmasında kullanışlıdır, örneğin Newton–Raphson tekrarlanan çözüm şemasında manyetik bir devrenin değişen doygunluğunu hesaplanmıştır.

Geçirgenlik birim uzunluğun endüktansıdır. SI biriminde, geçirgenlik her metre için henries (H·m−1 = J/(A2·m) = N A−2) olarak ölçülür. Yardımcı manyetik alan H her birim uzunluğu için boyutsuz akımdır ve her metre için amper birimiyle ölçülür (A m−1). Ürün µ H, her birim alan için akımın endüktans ile çarpımına eşittir (H·A/m2). Ancak endüktans her birim akım için manyetik akımdır, bu yüzden ürün birim alan için boyutsuz manyetik akımdır. Bu manyetik akımdır B, her metre kare için weber(volt-saniye) birimiyle  (V·s/m2) ya da Tesla (T) ile ölçülür.

B hareket eden yükteki q Lorentz kuvvetiyle alakalıdır:

q coulombs (C) olarak verilir, hız v saniyede alınan metredir (m/s), bu yüzden kuvvet F Newtons (N) cinsindedir:

H manyetik kutup yoğunluğuyla ilgilidir. Bir manyetik kutup, elektrik akımı devridaimiyle yakından ilişkilidir. Dipol moment boyutsuz akım ve alan çarpımına eşittir, birimi de amper metre karedir (A·m2), büyüklüğü döngüden geçen akımın döngü alanıyla çarpımına eşittir. Bir kutuptan H alanı kadar uzaklık dipol moment bölü uzaklığın küpü (her birim uzaklık için boyutsuz akımdır) ile doğru orantılı bir büyüklüğe sahiptir.

Göreceli geçirgenlik ve manyetik duyarlılık

Göreceli geçirgenlik bazen µr sembolüyle gösterilir, özel bir ortamın göreceliliğinin boş alan göreceliliğine µ0oranıdır:

µ0 = 4π × 10−7 N A−2.  Göreceli geçirgenlik açısından manyetik duyarlılıktır:

χm sayısı boyutsuz bir niceliktir, bazen hacimsel veya kütlesel hassasiyet olarak adlandırılır, χp (manyetik kütle veya özel duyarlılık) ve χM (molar ya da molar kütle hassasiyeti)'den farklıdır.

Diamanyetizm

Diamanyetizm, harici uygulanan bir manyetik alanın karşıtı bir manyetik alan yaratmaya neden olan bir maddenin özelliğidir, böylece itme etkisi oluşur. Özel olarak, harici manyetik alan çekirdek etrafındaki elektronların orbital hızını değiştirir, böylece harici alana karşıt yöndeki manyetik dipol moment de değişir. Diamanyetler(manyetik alan içine konulduğunda 90 derece açıyla dönme yapan madde) manyetik geçirgenliği µ0(göreceliği geçirgenliğin 1'den küçük olması)‘den düşük olan maddelerdir.

Sonuç olarak, diamanyetizm bir maddenin sadece harici uygulanan manyetik bir alanda varolduğu bir tür manyetizma türüdür. Genellikle birçok madde için zayıf bir etkidedir, buna rağmen süperiletkenler güçlü bir etki gösterir.

Paramanyetizma

Paramanyetizma, sadece harici bir uygulanan manyetik alan varlığında oluşan bir tür manyetizmadır. Paramanyetik maddeler manyetik alanlardan etkilenir, bu yüzden göreceli manyetik geçirgenlik değeri 1(ya da eşdeğer olarak pozitif bir manyetik alan duyarlılığı)’den büyüktür. Uygulama alanı tarafından uyarılan manyetik moment alan gücünde doğrusaldır ve göreceli olarak zayıftır. Tipik olarak etkiyi belirlemek için hassas analitik bir denge gerektirir. Ferromanyetlere benzemeyen paramanyetler harici uygulanan bir manyetik alanın yokluğunda hiçbir mıknatıslanmayı sürdüremez, çünkü termal hareket manyetik alan olmadan rastgele düzenlenmiş spin oluşumuna neden olur. Bu yüzden toplam mıknatıslanma, uygulama alanı ortadan kaldırıldığında sıfıra düşer. Sadece ortamda küçük bir uyarılmış mıknatıslanma varsa, alan tarafından az miktarda spin yer değiştirecektir. Bu spin miktarı alan gücü ile doğru orantılıdır ve doğrusal bağımlılığı açıklar. Ferromanyetler tarafından oluşturulan çekim doğrusal değildir ve daha güçlüdür, bu yüzden buzdolabında asılı olan mıknatıslar gibi kolayca gözlemlenebilir.

Jiromanyetizma

Jiromanyetik ortam için, mikrodalga frekans alanında değişen elektromanyetik bir alana manyetik geçirgenlik karşılığı olarak köşegen olmayan bir tensör ile yapılan işlemdir ve şöyle gösterilir:

Bazı ortak maddeler için değerler

Aşağıdaki tablo ferromanyetik maddelerin geçirgenliğinin alan gücüyle değiştiğini göz önüne alarak dikkatle kullanılmalıdır. Örneğin, %4’lük Si çeliği 2,000 ile maksimum 35,000 ile birinci göreceli geçirgenliğe sahiptir (0 T değerinde ya da yakınlarında) ve herhangi bir maddenin yeterli yüksek bir alan gücündeki trendi 1’e doğru kayar.

Bazı seçilen maddeler için manyetik duyarlılık ve geçirgenlik verileri
OrtamDuyarlılık χm

(hacmen SI)

Geçirgenlik µ [H/m]Göreceli geçirgenlik μ/μ0Manyetik alanFrekans (maksimum)Metglas 2714A (tavlanmış) 7000126000000000000♠1.26×1007006100000000000000♠1000000[7]0.5 T'de 100 kHz
Demir (H'de 99.95%'lik saf Fe tavlanmış) 6999250000000000000♠2.5×10−17005200000000000000♠200000[8]
Nanoperm 6999100000000000000♠1.0×10−17004800000000000000♠80000[9]0.5 T'de 10 kHz
Mu-metal 6998250000000000000♠2.5×10−27004200000000000000♠20000[10]0.002 T'de
Mu-metal 6998630000000000000♠6.3×10−27004500000000000000♠50000[11]
Kobalt-Demir (yüksek geçirgenlikli şerit malzeme) 6998230000000000000♠2.3×10−27004180000000000000♠18000[12]
Permalloy 7003800000000000000♠8000 6998100000000000000♠1.0×10−27003800000000000000♠8000[10]0.002 T'de
Demir (99.8% saf) 6997630000000000000♠6.3×10−37003500000000000000♠5000[8]
Manyetik çelik 6997500000000000000♠5.0×10−37003400000000000000♠4000[10]0.002 T'de
Ferritik paslanmaz çelik (tavlanmış) 6997126000000000000♠1.26×10−3 - 6997226000000000000♠2.26×10−31000–1800[13]
Martensitik paslanmaz çelik (tavlanmış) 6996942000000000000♠9.42×10−4 - 6997118999999999999♠1.19×10−3750–950[13]
Ferrit (manganez çinko) >6996800000000000000♠8.0×10−4640 (veya daha fazla) 100 kHz ~ 1 MHz
Ferrit (nikel çinko) 6995200000000000000♠2.0×10−5 – 6996800000000000000♠8.0×10−416–640 100 kHz ~ 1 MHz[kaynak belirt]
Karbon Çelik 6996126000000000000♠1.26×10−4100[10]0.002 T'de
Nikel 6996126000000000000♠1.26×10−4 - 6996754000000000000♠7.54×10−4100[10] – 600 0.002 T'de
Martensitik paslanmaz çelik (sertleştirilmiş) 6995500000000000000♠5.0×10−5 - 6996120000000000000♠1.2×10−440–95[13]
Ostenitli paslanmaz çelik 6994126000000000000♠1.260×10−6 - 6994880000000000000♠8.8×10−61.003–7 [13][14] [note 1]
Neodim mıknatıs 6994132000000000000♠1.32×10−61.05[15]
Platinyum 6994125696999999999♠1.256970×10−67000100026500000000♠1.000265
Aluminyum 6995222000000000000♠2.22×10−5[16]6994125666499999999♠1.256665×10−67000100002200000000♠1.000022
Odun 6994125663759999999♠1.25663760×10−67000100000043000000♠1.00000043[16]
Have 6994125663752999999♠1.25663753×10−67000100000037000000♠1.00000037 [17]
Beton (kuru) 1[18]
Vakum 0 4π × 10−7 (µ0) 1, tam[19]
Hidrogen 3008780000000000000♠−2.2×10−9[16]6994125663710000000♠1.2566371×10−67000100000000000000♠1.0000000
Teflon 6994125670000000000♠1.2567×10−6[10]7000100000000000000♠1.0000
Safir 3006790000000000000♠−2.1×10−76994125663680000000♠1.2566368×10−66999999999760000000♠0.99999976
Bakır 3005360000000000000♠−6.4×10−6

or 3005080000000000000♠−9.2×10−6[16]

6994125662899999999♠1.256629×10−66999999994000000000♠0.999994
Su 3005200000000000000♠−8.0×10−66994125662699999999♠1.256627×10−66999999992000000000♠0.999992
Bizmut 3003834000000000000♠−1.66×10−46994125643000000000♠1.25643×10−66999999834000000000♠0.999834
Süperiletkenler −1 0 0

Ferromanyetler (ve ferrimanyetler) için mıknatıslanma eğrisi ve buna göre geçirgenlik

Iyi bir manyetik çekirdek malzeme yüksek geçirgenliğe sahip olmalıdır.

Pasif manyetik kaldırma için göreceli geçirgenliğin 1'den aşağıda olması gerekir (negatif duyarlılığa göre).

Geçirgenlik manyetik alan ile değişir. Yukarıda gösterilen değerler ortalamadır ve sadece gösterilen manyetik alanlarda geçerlidir. Sıfır frekansı için verilmişlerdir; pratikte geçirgenlik genel olarak frekansın bir bir fonksiyonudur. Frekans düşünüldüğünde, faz içindeki ve faz dışındaki yanıtlara bağlı olarak geçirgenlik karmaşık olabilir.

Manyetik sabit µ0 ‘in SI biriminde tam bir değeri olduğunu not alın (değerinde belirsizlik yoktur) çünkü amperin tanımı kendi değerini tam olarak 4π × 10−7 H/m'ye ayarlar.

Karmaşık geçirgenlik

Yüksek frekanslı manyetik etkilerle baş etmek için kullanışlı bir araç karmaşık geçirgenliktir. Düşük frekanslarda doğrusal bir maddede, bazı yönsüz geçirgenlikler boyunca manyetik alan ve yardımcı manyetik alan basitçe birbiriyle doğru orantılıdır. Yüksek frekanslarda bu nicelikler gecikme süresince birbiriyle reaksiyona girer. Bu alanlar fazörler olarak yazılır, aşağıdaki gibidir

'den  ‘ye faz gecikmesi 'dir. Manyetik akım yoğunluğunun manyetik alana oranı olarak geçirgenliği anlarken, fazörlerin oranı aşağıdaki gibi yazılabilir ve basitleştirilebilir:

Bu yüzden geçirgenlik karmaşık bir sayı olmaya başlar. Euler'in formülüne göre, karmaşık geçirgenlik polar formdan dikdörtgen forma geçebilir,

Karmaşık geçirgenliğin sanal kısmının gerçek kısmına oranı kayıp tanjantı olarak adlandırılır,

Formül maddede ne kadar gücün harcandığına karşılık ne kadar gücün biriktiği ölçüsünü sağlar.

Kaynakça

  1. ^ "The NIST reference on fundamental physical constants". 25 Nisan 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Aralık 2009. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Maxwell denklemleri</span>

Maxwell denklemleri Lorentz kuvveti yasası ile birlikte klasik elektrodinamik, klasik optik ve elektrik devrelerine kaynak oluşturan bir dizi kısmi türevli (diferansiyel) denklemlerden oluşur. Bu alanlar modern elektrik ve haberleşme teknolojilerinin temelini oluşturmaktadır. Maxwell denklemleri elektrik ve manyetik alanların birbirileri, yükler ve akımlar tarafından nasıl değiştirildiği ve üretildiğini açıklamaktadır. Bu denklemler sonra İskoç fizikçi ve matematikçi olan ve 1861-1862 yıllarında bu denklemlerin ilk biçimini yayımlayan James Clerk Maxwell' in ismi ile adlandırılmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Manyetik alan</span> elektrik yüklerinin bağıl hareketteki manyetik etkisini tanımlayan vektör alanı

Mıknatıssal veya manyetik alan, bir mıknatısın mıknatıssal özelliklerini gösterebildiği alandır. Mıknatısın çevresinde oluşan çizgilere de, mıknatısın o bölgede oluşturduğu manyetik alan çizgileri denir. Manyetik alan çizgilerinin yönü kuzeyden (N) güneye (S) doğrudur. Manyetik alan hareket eden elektrik yükleri tarafından, zamanla değişen elektrik alanlardan veya temel parçacıklar tarafından içsel olarak üretilir. Manyetik alan vektörel bir büyüklüktür. Yani herhangi bir noktada yönü ve şiddeti ile tanımlanır. Manyetik alan B harfiyle temsil edilir. SI birimi Sırp bilim insanı Nikola Tesla'nın soyadı Tesladır. Manyetik alan Lorentz kuvveti kullanılarak ölçüldüğü için birimi coulumb-metre/saniye başına Newtondur. Saniye başına coulomba bir amper dendiği için T=N(Am)-1 olarak da geçer. Tesla günlük olaylar için çok büyük bir birim olduğundan pratikte, gauss (G) kullanılmaktadır. 1 T=104 G

<span class="mw-page-title-main">Mıknatıs</span> manyetik alan üreten nesne veya malzeme

Mıknatıs ya da demirkapan, manyetik alan üreten nesne veya malzemedir. Demir, nikel, kobalt gibi bazı metalleri çeker, bakır ve alüminyum gibi bazı metallere ve metal olmayan malzemelere etki etmez.

Tesla birimi manyetik akı yoğunluğunun SI birimidir. Manyetik alanın yoğunluğunu belirler.

<span class="mw-page-title-main">Manyetizma</span> class of physical phenomena

Manyetizma, manyetik alan tarafından oluşturulan fiziksel bir olgudur. Elektrik akımı ya da temel bir parçacık herhangi bir manyetik alan yaratabilir. Bu manyetik alan aynı zamanda diğer akımları ve manyetik momentleri de etkiler. Manyetik alan her maddeyi belli bir ölçüde etkiler. Kalıcı mıknatıslar üzerindeki etkisi en çok bilinen bir durumdur. Kalıcı mıknatıslar ferromanyetizmadan dolayı kalıcı manyetik momente sahiptir. Ferromanyetizma kelimesinde yer alan “ferro” ön eki demir elementinin isminden türetilmiştir. Çünkü kalıcı mıknatıs ilk olarak “manyetit – Fe3O4” adı verilen demir elementinin doğal bir formu olarak gözlemlenmiştir. Çoğu madde kalıcı momente sahip değildir. Bazıları manyetik alan tarafından çekilirken (paramanyetizm); bazıları manyetik alan tarafından itilir (diyamanyetizm). Bazıları ise herhangi bir manyetik alana maruz kaldığında daha karmaşık durumlara sevk olur. Manyetik alan tarafından ihmal edilecek ölçüde etkilenen maddeler ise manyetik olmayan maddeler olarak bilinir. Bunlar bakır, alüminyum, gazlar ve plastiktir. Ayrıca, saf oksijen sıvı hale kadar soğutulduğunda manyetik özellikler gösterir.

<span class="mw-page-title-main">İndüktans</span>

İndüktans elektromanyetizma ve elektronikte bir indüktörün manyetik alan içerisinde enerji depolama kapasitesidir. İndüktörler, bir devrede akımın değişimiyle orantılı olarak karşı voltaj üretirler. Bu özelliğe, onu karşılıklı indüktanstan ayırmak için, aynı zamanda öz indüksiyon da denir. Karşılıklı indüktans, bir devredeki indüklenen voltajın başka bir devredeki akımın zamana göre değişiminin etkisiyle oluşur.

<span class="mw-page-title-main">Mıknatıslanma</span>

Mıknatıslanma ya da mıknatıslanma vektörü bir maddenin manyetik durumunu belirten niceliktir. Bu vektörün büyüklüğü, maddenin birim hacminin net manyetik momentine eşittir. Mıknatıslanmanın ve madde içindeki manyetizmanın kaynağı elektronların yörüngedeki hareketleridir. Mıknatıslanma vektörü M harfi ile gösterilir.

<span class="mw-page-title-main">Ampère kanunu</span>

Klasik elektromanyetizmada Ampère yasası kapalı bir eğri üzerinden integrali alınmış manyetik alanla o eğri üzerindeki elektrik akımı arasındaki ilişkiyi açıklayan yasadır. James Clerk Maxwell yasayı hidrodinamik olarak 1861 tarihli Fizikte kuvvet çizgileri üzerine makalesinde tekrar kanıtlar. Yasanın matematiksel ifadesi şu anda klasik elektromanyetizmayı oluşturan dört temel Maxwell denkleminden biridir.

Elektromanyetizmada yalıtkanlık sabiti veya dielektrik sabiti, bir malzemenin üzerinde yük depolayabilme yeteneğini ölçmeye yarayan katsayı. Başka bir ifade ile yalıtkanlık sabiti, bir elektriksel alanın etkilerinin veya yalıtkan bir ortam tarafından nasıl etkilendiğinin ölçümüdür. Bir ortamın yalıtkanlık sabiti, ortamdaki birim yük başına, elektrik alanının ne kadar oluştuğudur. Elektrik akısının bulunduğu bir ortamda, birim yük başına düşen yalıtkanlık sabiti, kutuplanma yoğunluğundan dolayı büyük olur. Yalıtkanlık sabiti, elektriksel alınganlık ile doğrudan ilişkilidir. Bu, bir yalıtkanın kutuplanma yoğunluğunun elektriksel alanı karşı tepkisinin ne derece olduğunu ölçer.

Boşluğun empedansı elektromanyetikte başta anten hesapları olmak üzere çeşitli hesaplarda kullanılan bir sabittir. MKS sisteminde birimi ohm dur. (Ω).Tanımı;

<span class="mw-page-title-main">Elektromanyetik alan</span>

Elektromanyetik alan, Elektrik alanı'ndan ve Manyetik alan'dan meydana gelir.

Φ harfiyle gösterilen Manyetik akı, toplam manyetizmanın ölçüsüdür ve bu yönüyle elektrik yükün manyetik karşılığıdır. Manyetik akı yoğunluğu ise B harfiyle gösterilir ve birim kesit alandan geçen manyetik akı miktarının ölçüsüdür.

<span class="mw-page-title-main">Solenoid</span>

Solenoid, sıkıştırılmış sarmal eğri şeklindeki sarılı bir bobindir. Bu terim Fransız fizikçi André-Marie Ampère tarafından sarmal bir bobin tasarlamak üzere bulunmuştur.

Elektromanyetizmada manyetik alınganlık uygulanan manyetik alana cevap olarak materyalde oluşan manyetizasyon derecesini belirten birimsiz oran sabitidir. Manyetiklenebilirlik ise manyetik moment ve manyetik akı yoğunluğu arasındaki orandır.

<span class="mw-page-title-main">Eddy akımı</span>

Eddy akımı Faraday’ın indüksiyon kanunundan dolayı, manyetik alan değiştiğinde iletkenlerin içerisinde oluşan çembersel elektrik akımıdır. Eddy akımı kapalı bir döngünün içerisinde, manyetik alana dik düzlemlerde akar. Sabit bir iletkenin içerisinde; AC elektromıknatıs veya trafo kullanılarak oluşturulmuş, zamana bağlı değişen bir manyetik alan ile veya sabit bir mıknatısa göre hareketli bir iletken ile oluşturulabilirler. Belirli bir çerçeve içerisinde oluşan akımın büyüklüğü; manyetik alanın büyüklüğü, çerçevenin alanı, çerçevenin içerisinde oluşmuş manyetik akının anlık değişim miktarı ile doğru, üzerinde aktığı maddenin iç direnciyle ters orantılıdır.

<span class="mw-page-title-main">Magnetostatik</span>

Magnetostatik, Akımın sabit olduğu sistemlerdeki Manyetik alanlar üzerine çalışan bir alandır. Yüklerin sabit olduğu Elektrostatikin bir manyetik analoğudur. Mıknatıslanma, statik olmak zorunda değildir. Magnetostatik eşitlikleri, nanosaniyede ya da daha kısa sürede manyetik cereyanları tahmin etmek için kullanılabilir. Magnetostatik, akımlar sabit olmadığında bile yeterince iyi bir yaklaşımdır. Akımların sürekli değişmemesi gerekir. Magnetostatik, mikro manyetiğin çok kullanılan bir uygulamasıdır. Manyetik kayıt cihazları gibi.

<span class="mw-page-title-main">Manyetik histeresis</span>

Demir gibi ferromanyetik bir madde, harici bir manyetik alan içerisine girdiğinde o maddeyi oluşturan atomlar, kutupları aynı yöne bakacak şekilde dizilirler. Bu da maddenin mıknatıs özelliği göstermesini sebep olur. Manyetik alan ortadan kaldırılsa dahi atomların bir kısmının hizası bozulmaz ve madde mıknatıslık özelliği sergilemeye devam eder. Bu mıknatıslanma, bazı element ve alaşımlar için kalıcı olabilir; bazılarında ise manyetik alan etkisinden çıktıktan sonra zaman içerisinde mıknatıslık etkisi kaybolur. Manyetik alan etkisi altında kalıcı olarak mıknatıslanan maddeler, Curie sıcaklığına kadar ısıtılarak ya da ilk duruma ters yönde bir manyetik alan oluşturularak eski haline döndürülebilirler. Harddiskler gibi manyetik kayıt ortamları, bu prensibe göre çalışmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Dünya'nın manyetik alanı</span> bilimsel terim

Dünya'nın manyetik alanı, diğer adıyla jeomanyetik alan, Dünya'dan uzaya doğru uzanan manyetik alandır. Dünya'dan çıkan manyetik alan, Güneş'ten gelen yüklü parçacıklardan oluşan Güneş rüzgarlarıyla buluşur. Manyetik alanın büyüklüğü, Dünya yüzeyinde 25 ve 65 microtesla arasıdır. Kabaca bakarsak, bu alan, Dünya'nın dönüş eksenini baz alarak, yaklaşık 10 derece kaymış bir manyetik dipoldur. Diğer bir deyişle, düz bir dikdörtgen mıknatısın, yine aynı açıyla Dünya'nın merkezine konması gibidir. Kuzey jeomanyetik kutup, Grönland'ın yakınlarında kuzey yarımkürede olan kutup, aslında manyetik olarak Dünya'nın manyetik alanının güney kutbudur ve Güney jeomanyetik kutup da manyetik alanın kuzey kutbudur. Çubuk mıknatıslardan farklı olarak, Dünya'nın manyetik alanı zamanla değişir çünkü bu manyetik alan, Dünya'nın dönüş hareketinden meydana gelir.

Bir kuadrupol veya dört kutuplu genellikle daha karmaşık bir yapının çeşitli düzenlemelerini yansıtan çok kutuplu genişlemenin bir parçasıdır. Örnekle açıklamak gerekirse, kuadrupol elektrik yükü, elektrik akımı ya da ideal formunda bulunan çekim kütlesinin birer konfigürasyon dizisidir.

Fiziksel sabit ε0, yaygın olarak vakum geçirgenliği, serbest uzayın geçirgenliği veya elektrik sabiti olarak adlandırılır. Bu ideal fiziksel sabit klasik vakumun dielektrik sabitinin mutlak değeridir. e0 sabitinin sayısal değeri:

e0 = 8.854 187 817... × 10-12 F·m-1 (metre başına farad).