แม่เหล็กมีกี่ขั้ว ?
แม่เหล็ก
แม่เหล็กมี 2 ขั้วเสมอ ขั้วเหนือและขั้วใต้ ถ้าแขวนแท่งแม่เหล็กให้เคลื่อนที่อย่างอิสระ เมื่อหยุดนิ่ง ขั้วที่ชี้ไปทางทิศเหนือ เรียกว่า ขั้วเหนือ (N) ขั้วที่ชี้ไปทางทิศใต้ เรียกว่า ขั้วใต้ (S) ขั้วแม่เหล็กทั้งขั้วเหนือและขั้วใต้จะดูดสารแม่เหล็กเสมอ เมื่อนำแม่เหล็ก 2 อันมาอยู่ใกล้กัน ขั้วเหมือนกันจะผลักกัน และขั้วต่างกันจะดูดกัน แรงดูดจะมีมากที่สุดที่บริเวณขั้วทั้งสองของแม่เหล็กและลดน้อยลงเมื่อถัดเข้ามา เส้นแรงแม่เหล็กมีทิศทางออกจากขั้วเหนือไปยังขั้วใต้ ทั้งสามมิติ สนามแม่เหล็กหมายถึงบริเวณที่แม่เหล็กส่งแรงไปถึง
สนามแม่เหล็กของโลก
จากผลการศึกษาการไหลเวียนของหินบะซอลต์เหลวผ่านใต้พิภพ มีทฤษฎีว่าขั้วแม่เหล็กของโลกสามารถมีการกลับขั้ว โดยมีช่วงระยะห่างตั้งแต่หลายหมื่นปีไปจนถึงหลายล้านปี โดยที่มีค่าเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 250,000 ปี ปรากฏการณ์กลับขั้วครั้งล่าสุดเรียกชื่อว่า Brunhes-Matuyama reversal เชื่อว่าได้เกิดขึ้นเมื่อประมาณ 780,000 ปีมาแล้ว ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า
แม่เหล็กไฟฟ้ามาจากภาษาอังกฤษ electromagnet คำนี้ป็นรูปแบบผสมของคำภาษากรีกสองคำได้แก่ ἤλεκτρον หมายถึง อิเล็กตรอน และ μαγνῆτιςλίθος (Magnetis Lithos) ซึ่งหมายถึง "หินแม่เหล็ก" ซึ่งเป็นแร่เหล็กชนิดหนึ่ง วิทยาศาสตร์ของปรากฏการณ์แม่เหล็กไฟฟ้าถูกกำหนดไว้ในความหมายของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า บางครั้งถูกเรียกว่าแรงลอเรนซ์ () ซึ่งประกอบด้วยทั้งไฟฟ้าและแม่เหล็กในฐานะที่เป็นสององค์ประกอบของปรากฏการณ์ เหล็ก
ธาตุเหล็กนั้นมีชื่อทางวิทยาศาสตร์คือ fe เหล็กนั้นมีประโยชน์อย่างมากในปัจจุบันเป็นธาตุที่พบเห็นได้ในทุกวัน โดยเฉพาะในการก่อสร้าง ในโรงงานอุตสาหกรรมอีกทั้งยังเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องใช้ในการสร้างบ้าน อาคาร ต่างๆ เหล็กจึงเป็นธาตุที่มีความสำคัญอย่างยิ่ง นอกจากนี้แล้วยังใช้ในการทำเป็นวัสดุต่างๆ ทำเป็นชิ้นส่วนของเครื่องจักร และอื่นๆอีกมากมาย แม็กเลฟ
รถไฟแบบ Maglev หรือ (English: magnetically levitating (maglev)) เป็นระบบการขนส่งรูปแบบหนึ่งที่ใช้แรงยกตัวของแม่เหล็กไฟฟ้า ให้ตัวยานพาหนะลอยขึ้นเหนือรางวิ่งแทนการใช้ล้อ, เพลาหรือลูกปืนลดความเสียดทาน. อำนาจแม่เหล็กจะยกยานพาหนะลอยขึ้นเหนือรางเพียงเล็กน้อยพร้อมกับสร้างแรงขับเคลื่อนไปข้างหน้าได้อย่างรวดเร็วและเงียบกว่าระบบขนส่งแบบด้วยล้อ. ความเร็วของรถไฟพลังแม่เหล็กที่ถือว่าเป็นสถิติโลกอยู่ที่ 581 กิโลเมตรต่อชั่วโมง [1][2][3] โดยรถไฟญี่ปุ่น ทำลายสถิติโลกที่รถไฟ เตเฌเว หรือ TGV ของฝรั่งเศสแบบใช้ล้อลงด้วยความเร็วที่มากกว่ากันอยู่ 6 กิโลเมตรต่อชั่วโมง[4][5] แม็กนีโตสเฟียร์ของดาวพฤหัสบดี
สนามแม่เหล็กของโลกเป็นแม่เหล็กสองขั้วชนิดหนึ่ง ซึ่งมีขั้วด้านหนึ่งอยู่ใกล้ตำแหน่งขั้วโลกเหนือ และขั้วอีกด้านหนึ่งอยู่ใกล้ตำแหน่งขั้วโลกใต้ เส้นที่เชื่อมระหว่างขั้วแม่เหล็กมีความเอียงประมาณ 11.3°  กับแกนการหมุนของโลก สาเหตุของการเกิดสนามแม่เหล็กดูได้ในทฤษฎีไดนาโมDynamo Theory มอเตอร์
มอเตอร์ไฟฟ้าทำงานบนหลักการทางกายภาพที่แตกต่างกันสามประการคือ แม่เหล็ก, ไฟฟ้าสถิต และ piezoelectric (ไฟฟ้าที่เกิดจากการกดดันทางกลไกที่มีต่อผลึกที่ไม่นำไฟฟ้า) โดยที่พบมากที่สุดคือ แม่เหล็ก การสลับขั้วแม่เหล็กโลก
เรือวิจัยในช่วงทศวรรษที่ 1950 – 1960 ได้มีการรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับความแปรผันในสนามแม่เหล็กโลกไว้ เพราะว่าเส้นทางการเดินเรือนั้นซับซ้อนประกอบกับข้อมูลด้านการนำร่องกับการอ่านค่าจากเครื่องวัดสนามแม่เหล็กนั้นมีความยุ่งยาก แต่เมื่อข้อมูลทั้งหมดถูกพลอตลงบนแผนที่กลับทำให้เห็นว่ามีแถบสนามแม่เหล็กที่เป็นระเบียบและต่อเนื่องตลอดพื้นมหาสมุทรอย่างน่าพิศวง[1] สนามแม่เหล็ก
แมกซ์เวลล์มีผลงานชิ้นสำคัญในการรวมปรากฏการณ์ไฟฟ้าและแม่เหล็กเข้าด้วยกัน และสร้างชุดสมการสี่สมการขึ้นเพื่ออธิบายปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับสนามทั้งสองแบบ แต่ด้วยการอธิบายแบบแมกซ์เวลนี้ ยังคงมองปรากฏการณ์ทั้งสองแยกเป็นสนามสองชนิด ซึ่งมุมมองนี้เปลี่ยนไปเมื่อไอน์สไตน์ใช้หลักการของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษแสดงให้เห็นว่า ทั้งสองปรากฏการณ์เป็นเพียงด้านสองด้านของสิ่งเดียวกัน (เทนเซอร์ rank 2 อันหนึ่ง) และผู้สังเกตคนหนึ่งอาจจะรับรู้แรงแม่เหล็ก ในขณะที่ผู้สังเกตคนที่สองรับรู้เป็นแรงไฟฟ้าอย่างเดียวก็ได้ ดังนั้นในมุมมองของสัมพัทธภาพพิเศษ สนามแม่เหล็กจึงเป็นเพียงรูปหนึ่งของแรงไฟฟ้าที่เกิดจากประจุที่กำลังเคลื่อนที่อยู่เท่านั้น และสามารถจะคำนวณได้หากเรารู้แรงไฟฟ้าและการเคลื่อนที่ของประจุเทียบกับผู้สังเกต หม้อแปลงไฟฟ้า
ขั้วของหม้อแปลงมีความสำคัญเพื่อจะนำหม้อแปลงมาต่อใช้งานได้อย่างถูกต้อง การหาขั้วหม้อแปลงมีหลักการทดสอบโดยการต่อขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิอนุกรมกันซึ่งจะทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าขั้วเสริมกัน (Additive Polarity) หรือขั้วหักล้างกัน (Subtractive Polarity) ถ้าขั้วเสริมกันเครื่องวัดจะอ่านค่าได้มากกว่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่จ่ายให้กับหม้อแปลง แต่ถ้าขั้วหักล้างกันเครื่องวัดจะอ่านค่าได้น้อยกว่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่จ่ายให้กับหม้อแปลง 
การหาขั้วหม้อแปลงมีความสัมพันธ์ระหว่างขั้วแรงเคลื่อนไฟฟ้าด้านสูงและแรงเคลื่อนไฟฟ้าด้านต่ำ เมื่อเราจ่ายแรงเคลื่อนไฟฟ้าให้กับขั้ว H1 และ H2 ส่วนขดลวดที่เหลือคือขั้ว X1 และ X2 สิ่งที่ควรรู้ในการทดสอบคือ อัตราส่วนของแรงเคลื่อนไฟฟ้าระหว่างปฐมภูมิกับทุติยภูมิและเพื่อความปลอดภัยไม่ควรจ่ายแรงเคลื่อนไฟฟ้าทดสอบเกินกว่าขนาดของขดลวดแรงเคลื่อนไฟต่ำ ตัวอย่างเช่น หม้อแปลง 480 / 120จะมีอัตราส่วนของแรงเคลื่อนไฟฟ้าระหว่างปฐมภูมิกับทุติยภูมิเท่ากับ4ดังนั้นหากจ่ายแรงเคลื่อนไฟฟ้า120Vให้กับขดลวดปฐมภูมิจะทำให้มีแรงเคลื่อนไฟฟ้าด้านทุติยภูมิ 120 / 4 เท่ากับ 30 V ซึ่งจะไม่ทำให้มีแรงเคลื่อนไฟสูงเกิดขึ้นในระหว่างการทดสอบ สนามแม่เหล็ก
ในระบบหน่วย SI formula_2 และ formula_5 นั้นมีหน่วยเป็นเทสลา (T) และ แอมแปร์/เมตร (A/m) ตามลำดับ หรือในระบบหน่วย cgs หน่วยของทั้งสองคือ เกาส์ (G) และ oersted (Oe) ตามลำดับ  สนามแม่เหล็ก
สิ่งสำคัญที่ควรจำคือ ป้ายขั้วเหนือใต้บนเข็มทิศนั้นเรียกสลับกับขั้วเหนือใต้ของแกนโลก การสลับขั้วแม่เหล็กโลก
โดยทั่วไปแล้วความถี่ของการสลับขั้วแม่เหล็กโลกนั้นมีลักษณะสุ่มอย่างไม่แน่นอน และในปี 2006 จำนวนรึเวอร์สที่รู้จักกันมีความสอดคล้องกับหลักความน่าจะเป็นอย่างต่อเนื่องแบบ Lévy distribution ผลกระทบฮอลล์
ผลกระทบฮอลล์เกิดจากธรรมชาติของกระแสในตัวนำ กระแสเป็นการเคลื่อนที่ของพาหะของประจุ (English: charge carrier) ขนาดเล็กหลาย ๆ ตัว ซึ่งโดยปกติพาหะจะเป็นอิเล็กตรอน, โฮล, ไอออนหรือทั้งสามอย่าง (ดู การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน) เมื่ออยู่ในสนามแม่เหล็ก ประจุเหล่านี้ต้องเจอกับแรงหนึ่งที่เรียกว่าแรงลอเรนซ์[5] เมื่อสนามแม่เหล็กด้งกล่าวหายไป ประจุทั้งหลายจะเรียงตัวตามทิศทาง'เส้นสายตา'ที่เกือบจะเป็นเส้นตรงระหว่างการชนกับสิ่งไม่บริสุทธ์, โฟนัน, ฯลฯ อย่างไรก็ตามเมื่อสนามแม่เหล็กที่มีส่วนประกอบที่ตั้งฉากถูกใส่เข้าไป เส้นทางของพาหะระหว่างการชนจะป็นรูปโค้งเพื่อที่ว่าประจุที่กำลังเคลื่อนที่จะสะสมกันบนด้านใดด้านหนึ่งของวัสดุ ซึ่งจะทำให้มีประจุขั้วตรงข้ามจำนวนที่เท่ากันปรากฏบนอีกด้านหนึ่งของวัสดุซึ่งด้านนี้จะขาดแคลนประจุที่เคลื่อนที่ได้ ผลที่ได้คือการกระจายแบบไม่สมมาตรของความหนาแน่นของประจุทั่ววัสดุนั้น การกระจายดังกล่าวจะเกิดจากแรงหนึ่ง (แกน Y) ที่ตั้งฉากกับทั้งเส้นทางกระแส'เส้นสายตา' (แกน X) และสนามแม่เหล็กที่ใส่ให้ (แกน Z) การแยกตัวของประจุจะทำให้เกิดสนามไฟฟ้าที่ขัดขวางการย้ายถิ่นของประจุตัวต่อไป ดังนั้นศักย์ไฟฟ้าจะมีค่าคงที่นานเท่าที่ประจุยังคงไหลอยู่ ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า
ในตอนนั้น เออร์สเตด ไม่ได้ให้คำอธิบายของปรากฏการณ์อันนั้นให้เป็นที่น่าพอใจได้ และก็ไม่ได้พยายามที่จะนำเสนอปรากฏการณ์ในรูปแบบของคณิตศาสตร์ อย่างไรก็ตาม อีกสามเดือนต่อมา เขาก็เริ่มค้นคว้าหาสาเหตุอย่างจริงจัง ไม่นานเขาก็พิมพ์สิ่งที่เขาค้นพบ พิสูจน์ว่ากระแสไฟฟ้าสร้างสนามแม่เหล็กเมื่อมีกระแสไหลผ่านเส้นลวด คำว่า เออร์สเตด จึงเป็นหน่วยวัดการเหนี่ยวนำของแม่เหล็ก ถูกตั้งให้เป็นเกียรติแก่เขาในฐานะมีคุณูปการต่อวิชาการด้านทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า
การค้นพบของเออร์สเตดมีผลทำให้มีการค้นคว้าในกลุ่มนักวิทยาศาสตร์กันอย่างมากมายในเรื่อง พลศาสตร์ไฟฟ้า หรืออิเล็กโทรไดนามิกส์ (electrodynamics; การปฏิสัมพันธ์ระหว่างไฟฟ้าและแม่เหล็ก) สาขานี้มีอิทธิพลต่อนักฟิสิกซ์ชาวฝรั่งเศสชื่อ อ็องเดร-มารี อ็องแปร์ ที่พัฒนารูปแบบทางคณิตศาสตร์แบบเดียวเพื่อแสดงอำนาจแม่เหล็กระหว่างตัวนำหลายตัวที่มีกระแสไหลผ่าน การค้นพบของเออร์สเตดยังเป็นก้าวสำคัญในการทำให้กรอบความคิดเกี่ยวกับพลังงานเป็นหนึ่งเดียว
การเป็นหนึ่งเดียว ทำให้ไมเคิล ฟาราเดย์ นำไปใช้ ขยายเพิ่มเติมโดยเจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ และสร้างสูตรบางส่วนขึ้นมาโดยโอลิเวอร์ เฮฟวีไซด์ และไฮน์ริช เฮิร์ตซ์ เป็นความสำเร็จอย่างสำคัญสำหรับฟิสิกส์เชิงคณิตศาสตร์ในศตวรรษที่ 19 ผลที่ตามมาไปไกลมาก หนึ่งในนั้นก็คือความเข้าใจในธรรมชาติของแสง ไม่เหมือนกับสิ่งที่นำเสนอในทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า แสงและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอื่น ๆ ในปัจจุบันถูกมองว่าอยู่ในรูปของปริมาณที่แน่นอน เป็นสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่รังสีออกไปด้วยตัวเองในรูปคลื่นแกว่งไปมาซึ่งถูกเรียกว่าโฟตอน ความถี่ในการแกว่งที่ต่างกันทำให้รูปแบบการแผ่อำนาจแม่เหล็กไฟฟ้าในรูปแบบที่แตกต่างกัน จากคลื่นวิทยุที่มีความถี่ต่ำสุด ไปจนถึงความถี่ขนาดกลางที่เป็นแสงมองเห็นได้ และความถี่สูงสุดเป็นรังสีแกมมา ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า
กระแสไหลในตัวนำใดๆจะสร้างสนามแม่เหล็กวงกลมรอบตัวนำตามกฎของแอมแปร์[3] ประโยชน์ของการใช้รูปทรงแบบขดม้วนก็คือมันจะเพิ่ม ความแรงของสนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแส สนามแม่เหล็กที่เกิดจากแต่ละรอบที่แยกจากกันของลวดตัวนำทั้งหมดผ่านศูนย์กลางของขดลวดและซ้อนกัน(English: superpose) เพื่อสร้างสนามที่แข็งแกร่งที่นั่น จำนวนรอบของขดลวดยิ่งมาก สนามที่ถูกสร้างขึ้นก็ยิ่งแรง ในทางกลับกัน การเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กภายนอกทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าในตัวนำตามกฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์[3][4] แรงดันไฟฟ้า ที่ถูกเหนี่ยวนำสามารถทำให้เพิ่มขึ้นได้โดยพันลวดให้เป็นขดเพราะเส้นสนามจะตัดเส้นลวดหลายครั้ง[3] การสลับขั้วแม่เหล็กโลก
การสลับขั้วแม่เหล็กโลก (English: geomagnetic reversal) เป็นการเปลี่ยนแปลงทิศทางของสนามแม่เหล็กโลกโดยที่มีการสลับขั้วกันระหว่างขั้วแม่เหล็กเหนือกับขั้วแม่เหล็กใต้ ปรกติเหตุการณ์นี้จะเกี่ยวข้องกับการที่สนามแม่เหล็กโลกมีความเข้มข้นลดลง ตามด้วยการกลับคืนมาอย่างรวดเร็วหลังจากการสลับขั้วเกิดขึ้น เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นเป็นช่วงระยะเวลาตั้งแต่หลายหมื่นปีไปจนหลายล้านปี เหล็ก
แร่ที่พบมากที่สุดของเหล็กออกไซด์หรือเฟอริกออกไซด์ แม่เหล็กหรือเหล็กออกไซด์ หรือคาร์บอเนตเหล็ก แหล่งที่มาสำคัญมากขึ้นของธาตุเหล็กเป็น taconite Taconite เป็นส่วนผสมของซิลิกาออกไซด์และทราย มันเกี่ยวกับเหล็กร้อยละ 25[9][10] ความไม่ต่อเนื่องของเส้นแรงแม่เหล็ก
ในปี ค.ศ. มีการค้นพบความไม่ต่อเนื่องของเส้นแรงแม่เหล็ก (Flux quantization) ในตัวนำยวดยิ่ง โดยนักวิจัยสองกลุ่มคือกลุ่มของ Doll และ Nabauer และกลุ่ม Daver และ Fairbank ซึ่งได้นำตัวนำยวดยิ่งที่ทำเป็นวงแหวนแล้วใส่สนามแม่เหล็กเข้าไปในขณะที่ตัวนำยวดยิ่งมีอุณหภูมิมากกว่าอุณหภูมิวิกฤตสนามแม่เหล็กดังกล่าวพุ่งผ่านตัวนำยวดยิ่งได้ แต่เมื่อลดอุณหภูมิให้ต่ำกว่าอุณหภูมิวิกฤต แล้วนำสนามแม่เหล็กที่ใส่เข้าไปออก จะพบว่า แรงแม่เหล็กไฟฟ้า
แรงแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นหนึ่งในสี่ของ แรงพื้นฐาน แรงพื้นฐานอื่น ๆ คือ แรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม ซึ่งยึด นิวคลีไอของอะตอม เข้าด้วยกัน แรงนิวเคลียร์อย่างอ่อน ซึ่งเป็นสาเหตุของรูปแบบของ การสลายตัวเชิงกัมมันตภาพ และ แรงโน้มถ่วง แรงอื่นทั้งหมดท้ายที่สุดก็แปลงมาจากแรงพื้นฐานเหล่านี้ ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า
ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า หรือ (English: electromagnetic coil) เป็นตัวนำไฟฟ้าอย่างหนึ่งเช่น ลวดในรูปของขดลวด(English: coil), รูปเกลียวก้นหอยหรือเกลียวสปริง[1][2] ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าถูกใช้ในวิศวกรรมไฟฟ้า, ในการใช้งานที่กระแสไฟฟ้าจะมีปฏิสัมพันธ์กับสนามแม่เหล็ก, ในอุปกรณ์เช่นตัวเหนี่ยวนำ, แม่เหล็กไฟฟ้า, หม้อแปลง, และขดลวดเซ็นเซอร์ เป็นได้ทั้งกระแสไฟฟ้าจะถูกส่งผ่านลวดของคอยล์เพื่อสร้างสนามแม่เหล็ก หรือตรงกันข้าม สนามแม่เหล็กภายนอกที่แปรตามเวลาพาดผ่านด้านในของขดลวดสร้าง EMF(แรงดัน)ในตัวนำ มอเตอร์
มอเตอร์บางตัวขดลวดเป็นโลหะหนากว่า เช่นแท่งหรือแผ่นโลหะที่มักจะเป็นทองแดง บางทีก็เป็น อะลูมิเนียม มอเตอร์เหล่านี้โดยปกติจะถูกขับเคลื่อนโดยการเหนี่ยวนำของแม่เหล็กไฟฟ้า
บทความหลัก: Commutator (electric)
ตัวสับเปลี่ยนเป็นกลไกที่ใช้ในการสลับอินพุทของมอเตอร์ AC และ DC เพื่อให้กระแสที่ไหลในขดลวดในโรเตอร์ไหลทางเดียวตลอดเวลาในระหว่างการหมุน ประกอบด้วยวงแหวนลื่น()ชิ้นเล็กๆแยกจากกันด้วยฉนวน วงแหวนนี้ยังแยกจากเพลาของมอเตอร์ด้วยฉนวนอีกด้วย วงแหวนแต่ละคู่ที่อยู่ตรงข้ามกันจะเป็นขดลวดหนึ่งชุด กระแสที่จ่ายให้มัดข้าวต้ม หรือที่เรียกว่า armature ของมอเตอร์จะถูกส่งผ่านแปรงถ่าน()สองตัวที่แตะอยู่กับตัวสับเปลี่ยนแต่ละด้านที่กำลังหมุนอยู่ ซึ่งจะทำให้กระแสจากแหล่งจ่ายไฟ AC ที่ไหลกลับทาง ไหลในขดลวดทิศทางเดียวในขณะที่โรเตอร์หมุนจากขั้วหนึ่งไปอีกขั้วหนึ่ง ในกรณีที่ไม่มีกระแสแหล่งจ่ายไม่กลับทางมอเตอร์จะ เบรกหยุดอยู่กับที่ ในแง่ของความก้าวหน้าที่สำคัญในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา อันเนื่องมาจากเทคโนโลยีที่ดีขึ้นในการควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ มอเตอร์เหนี่ยวนำที่ควบคุมโดยไม่ใช้เซ็นเซอร์ และมอเตอร์ที่มีสนามแม่เหล็กถาวร มอเตอร์ที่มีตัวสับเปลี่ยนแบบกลไกไฟฟ้า กำลังถูกแทนที่เพิ่มขึ้นด้วยมอเตอร์เหนี่ยวนำที่ใช้ตัวสับเปลี่ยนภายนอกและมอเตอร์แบบแม่เหล็กถาวร ลำโพง
การทำงานของคอยส์เสียงใช้หลักการของแม่เหล็กไฟฟ้า โดยได้จากกฎของแอมแปร์ เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเข้าไปในขดลวดหรือคอยส์ ภายในคอยส์จะเกิดสนามแม่เหล็กขึ้นซึ่งจะเหนี่ยวนำให้แท่งเหล็กที่สอดอยู่เป็นแม่เหล็กไฟฟ้าปกติแม่เหล็กจะมีขั้วเหนือและขั้วใต้ ถ้านำแม่เหล็กสองแท่งมาอยู่ใกล้ๆกัน โดยนำขั้วเดียวกันมาชิดกันมันจะผลักกัน แต่ถ้าต่างขั้วกันมันจะดูดกันด้วยหลักการพื้นฐานนี้ จึงติดแม่เหล็กถาวรล้อมคอยส์เสียงและแท่งเหล็กไว้ เมื่อมีสัญญาณทางไฟฟ้าหรือสัญญาณเสียงที่เป็นไฟฟ้ากระแสสลับป้อนสัญญาณให้กับคอยส์เสียงขั้วแม่เหล็กภายในคอยส์เสียงจะเปลี่ยนทิศทางตามสัญญาณสลับที่เข้ามา ทำให้คอยส์เสียงขยับขึ้นและลงซึ่งจะทำให้ใบลำโพงขยับเคลื่อนที่ขึ้นและลงด้วยไปกระแทกกับอากาศเกิดเป็นคลื่นเสียงขึ้น สนามแม่เหล็กของโลก
ยังไม่มีทฤษฎีใดสามารถอธิบายได้แน่ชัดว่าการกลับขั้วของสนามแม่เหล็กโลกเกิดขึ้นเนื่องจากอะไร นักวิทยาศาสตร์บางส่วนได้สร้างแบบจำลองแกนโลกขึ้นโดยที่ภายในสนามแม่เหล็กเป็นแบบ quasi-stable และขั้วแม่เหล็กสามารถเปลี่ยนข้างเองได้จากขั้วหนึ่งไปยังอีกขั้วหนึ่งเมื่อเวลาผ่านไปหลายหมื่นปี นักวิทยาศาสตร์อีกส่วนหนึ่งเสนอว่าการเปลี่ยนขั้วแม่เหล็กนี้ไม่ได้เกิดขึ้นเอง แต่น่าจะมีการกระตุ้นจากภายนอกเช่นจากการถูกดาวหางพุ่งชน และทำให้เกิดการ "restart" โดยขั้วแม่เหล็กด้าน "เหนือ" อาจจะชี้ไปทางเหนือหรือใต้ก็ได้ ปรากฏการณ์ภายนอกนี้ไม่น่าจะสร้างให้เกิดการเปลี่ยนขั้วแม่เหล็กแบบเป็นวงรอบได้ เมื่อพิจารณาจากอายุของแอ่งปะทะเทียบกับช่วงเวลาการกลับขั้วที่ศึกษาได้  เหล็ก
|- ! 54Fe | 5.8% | >3.1E22 y | 2ε capture | 54Cr |- ! 55Fe | syn | 2.73 y | ε capture | 55Mn |- ! 56Fe | 91.72% | stable |- ! 57Fe | 2.2% | stable |- ! 58Fe | 0.28% | stable |- ! 59Fe | syn | 44.503 d | β | 59Co |- ! 60Fe | syn | 1.5E6 y | β- | 60Co เหล็ก (English: Iron ออกเสียงว่า ไอเอิร์น /ˈaɪ.ərn/) เป็นธาตุเคมีในตารางธาตุ มีสัญลักษณ์ธาตุ Fe และหมายเลขอะตอม 26 เหล็กเป็นธาตุโลหะทรานซิชันหมู่ 8 และคาบ 4 สัญลักษณ์ Fe ย่อมาจาก ferrum ในภาษาละติน ปืนแม่เหล็กไฟฟ้าแบบรางคู่ขนาน
ในช่วงปี 1950 เซอร์มาร์ค โอลิแฟนท์ (Sir Mark Oliphant), นักฟิสิกส์ชาวออสเตรเลียและผู้อำนวยการคนแรกของโรงเรียนการวิจัยวิทยาศาสตร์ทางกายภาพที่มหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลียแห่งใหม่, ได้ริเริ่มการออกแบบและก่อสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขั้วเหมือน (Homopolar generator) ที่ใหญ่ที่สุดของโลกขึ้น (500 เมกกะจูล) เครื่องนี้ได้รับการดำเนินการมาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1962 และถูกนำมาใช้ในภายหลังเพื่อใช้เป็นแหล่งพลังงานให้แก่ปืนรางแม่เหล็กไฟฟ้าขนาดใหญ่ (large-scale rail gun) ที่ใช้ในการทดลองทางวิทยาศาสตร์  พลังงานแม่เหล็ก
1. ใช้ติดที่ประตูตู้เย็น แม่เหล็กจะถูกใส่ไว้ที่ประตูโดยมีแผ่นยางหุ้มเพื่อทำให้ประตูตู้เย็นปิดสนิท ป้องกันไม่ให้ความเย็นออกมาจากตู้
2. ใช้ติดที่ฝากล่องดินสอและฝากระเป๋า เพื่อให้ฝากล่องดินสอ และฝากระป๋องสามารถดูดติดกับตัวกล่องดินสอและตัวกระเป๋าได้
3. ใช้ติดป้องกันประตูกระแทก แม่เหล็กจะถูกติดไว้กับผนังและที่ประตูจะติดสารแม่เหล็ก เมื่อเปิดประตู แม่เหล็กที่ผนังจะดูดสารแม่เหล็กที่บานประตูไว้ จึงทำให้บานประตูไม่ปิดกระแทกเมื่อมีลมพัด ไฟฟ้า
การค้นพบของนายเออสเตดในปี 1821 ที่สนามแม่เหล็กจะปรากฏรอบเส้นลวดที่มีกระแสไหลได้ชี้ให้เห็นว่ามีความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างไฟฟ้าและแม่เหล็ก นอกจากนี้การมีปฏิสัมพันธ์ดูเหมือนแตกต่างจากแรงโน้มถ่วงและแรงไฟฟ้าสถิต-สองแรงของธรรมชาติที่รู้จักกันตอนนั้น แรงบนเข็มของเข็มทิศไม่ได้ชี้นำเข็มไปทางลวดหรือผลักมันไปไกลจากลวดนำกระแส แต่กระทำเป็นมุมฉากกับเข็ม[34] เออสเตดได้พูดอย่างคลุมเครือเล็กน้อยว่า "ไฟฟ้​​ากระทำแบบขัดแย้งในลักษณะการหมุน" แรงยังขึ้นอยู่กับทิศทางของกระแสอีกด้วย เพราะถ้ากระแสไหลกลับทาง แรงก็จะกลับทางด้วย[43] คาร์ล ฟรีดริช เกาส์
ในปี พ.ศ. 2374 (ค.ศ. 1831) เกาส์ได้ร่วมงานกับ วิลเฮล์ม เวเบอร์ ซึ่งเป็นนักฟิสิกส์ วิจัยเกี่ยวกับแม่เหล็ก สร้างสหพันธ์แม่เหล็ก (Magnetic Union) โดยร่วมมือกับประเทศต่างๆ ทั่วโลก เพื่อศึกษาเกี่ยวกับแม่เหล็กโลก งานเกี่ยวกับแม่เหล็กของเกาส์และเวเบอร์ ได้ถูกนำไปพัฒนาเป็นเครื่องโทรเลขในยุคแรกๆ นอกจากนี้ยังค้นพบ กฎของเกาส์ ในสนามไฟฟ้า ซึ่งนำไปสู่ กฎของเคิร์ชฮอฟฟ์ (โดยรวมกับไดเวอร์เจนซ์ของ กฎของแอมแปร์) ที่เป็นหนึ่งในกฎพื้นฐานที่สุดของวงจรไฟฟ้า สนามแม่เหล็กของโลก
สนามแม่เหล็กของโลก The Earth’s magnetic field (และสนามแม่เหล็กพื้นผิว) เป็นแม่เหล็กสองขั้วชนิดหนึ่ง ซึ่งมีขั้วด้านหนึ่งอยู่ใกล้ตำแหน่งขั้วโลกเหนือ (ดู ขั้วแม่เหล็กเหนือ) และขั้วอีกด้านหนึ่งอยู่ใกล้ตำแหน่งขั้วโลกใต้ (ดู ขั้วแม่เหล็กใต้) เส้นที่เชื่อมระหว่างขั้วแม่เหล็กทั้งสองด้านมีความเอียงประมาณ 11.3° กับแกนการหมุนของโลก สาเหตุของการเกิดสนามแม่เหล็กให้ดูในทฤษฎีไดนาโม (dynamo theory) ลำดับสิ่งประดิษฐ์ของสหรัฐ (ค.ศ. 1946–91)
ล็อกแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นอุปกรณ์ล็อกธรรมดาที่ประกอบด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าและแผ่นอะเมเจอร์. โดยติดแม่เหล็กไฟฟ้าเข้ากับกรอบประตูและติดแผ่นอะเมเจอร์เข้ากับประตู, กระแสไฟฟ้าที่ผ่าน แม่เหล็กไฟฟ้าจะดึงดูดแผ่นอะเมเจอร์และยึดประตูให้ปิด. ได้รับการจดสิทธิบัตรเมื่อวันที่ 2 พฤษภาคม 1989, ล็อกแม่เหล็กถุกร่วมคิดค้นโดย อาร์เธอร์ Geringer , ริชาร์ด Geringer , และเดวิด Geringer.[277] การลำดับชั้นสนามแม่เหล็กบรรพกาล
Remanent magnetism วัดได้โดยเครื่องมือที่เรียกว่า magnetometers เครื่องนี้รุ่นแรกๆ สามารถวัดความหนาแน่นและทิศทางของสนามแม่เหล็กได้เฉพาะหินภูเขาไฟและ highly magnetized iron-bearing red sediments magnetometers รุ่นที่ดีที่สุดในขณะนี้ สามารถวัดได้แม้จะมีความเป็นแม่เหล็กน้อยรวมทั้งหินคาร์บอเนต Remanent magnetism มีความซับซ้อนและสามารถรวมเข้าไปอยู่ใน secondary magnetism ที่เกิดจากผลกระทบที่ยาวนานของสนามแม่เหล็กโลกในปัจจุบันหรือจากการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของธาตุแม่เหล็กอันหนึ่งไปสู่อีกอันหนึ่งเทคนิคการขจัดแม่เหล็กสามารถทำได้เมื่อต้องการทำลายผลกระทบที่เกิดจาก secondary magnetic ในห้องทดลอง ดังนั้นก็จะสามารถวัด primary magnetization ได้ นี่คือส่วนประกอบของ primary magnetic ซึ่งบันทึกลักษณะของสนามแม่เหล็กโลกในขณะที่มันก่อตัวขึ้นและเป็นสิ่งที่น่าสนใจในการศึกษาวิชาธรณีวิทยา สิ่งสำคัญของ primary remanent magnetism สำหรับการศึกษาธรณีวิทยามีเหตุมาจาก ความจริงที่ว่าสนามแม่เหล็กโลกไม่คงสภาพเดิมตลอดช่วงเวลาเก่าแก่ในธรณีวิทยา แต่กลับถูกค้นพบว่ามีการเปลี่ยนแปลงอยู่บ่อยๆ อำนาจแรงดึงดูดของสนามแม่เหล็กบนพื้นโลกเกิดจากความเข้าใจผิดๆ บางประการว่าเกิดจากการเคลื่อนที่ของของเหลวที่มีนิกเกิดและเหล็กในปริมาณสูงในบริเวณรอบๆ แกนโลก การเคลื่อนที่นี้ถูกสันนิษฐานว่าได้รับการควบคุมจากการพาความร้อนโดยอุณหภูมิและจากแรง Coriolis ที่เกิดจากการหมุนของโลก การศึกษาเกี่ยวกับ remanent magnetism ในหินภูเขาไฟและหินตะกอน แสดงให้เห็นว่า ส่วนประกอบหลักของขั้นแม่เหล็ก 2 ขั้นในสนามแม่เหล็กโลก ที่มุ่งไปข้างหน้าจะถูกพลิกกลับขั้นในช่วงเวลาที่ไม่แน่นอนจาก Precambrian time เห็นได้ชัดจากการพาความร้อนที่ไม่คงที่บริเวณรอบแกนโลก เมื่อสนามแม่เหล็กโลกมีสภาพขั้วในทิศทางหนึ่งแล้ว จะกล่าวได้ว่ามีขั้วที่ปกติเมื่อเปลี่ยนขั้นไป 180 องศาก็จะถูกเรียกว่ากลับขั้น การกลับตัวของขั้วสนามแม่เหล็กโลกถูกบันทึกไว้ในหินตะกอนและหินภูเขาไฟในรูปแบบขั้วที่ปกติและเมื่อกลับขั้นแล้ว ทิศทางของสนามแม่เหล็กในหินถูกกำหนดไว้อย่างชัดเจนโดย north-seeking magnetization ถ้า north-seeking magnetization ของก้อนหินชี้ไปที่ขั้วเหนือของสนามแม่เหล็กโลกในปัจจุบัน แสดงว่าหินนั้นมีขั้นปกติ แต่ถ้า north-seeking magnetization ชี้ไปที่ขั้วแม่เหล็กใต้ ก็แสดงว่าหินนั้นกลับขั้วหรือมีขั้วกลับกัน ดังนั้น หินตะกอนและหินภูเขาไฟที่แสดงขั้วตรงกับขั้นของสนามแม่เหล็กโลกในปัจจุบันก็จะเรียกว่าขั้วปกติ ในขณะที่หินที่มีขั้นตรงกันข้ามจะเรียกว่าขั้นกลับ reverse polarity การกลับขั้วของแรงดึงดูดของสนามแม่เหล็กโลกบนพื้นโลกเหล่านี้เกิดขึ้นในระยะเวลาเดียวกันกับมหันตภัยบนพื้นโลก ดังนั้นมันจะมีสัญลักษณ์ทางธรณีวิทยาในหินภูเขาไฟหรือหินตะกอน กระบวนการการกลับขั้วนั้นใช้เวลา 1000-10000 ปี (Clement, Kent and Opdyke, 1982) ความหนาแน่นของสนามแม่เหล็กโลกจะลดลง 60-80 % ก่อนที่จะเกิดการกลับขั้วประมาณ 10000 ปี การกลับขึ้นจะใช้เวลาประมาณ 1000-2000 ปี ตามด้วยการเพิ่มของความหนาแน่นของสนามแม่เหล็กของอีก 10000 ปี ข้างหน้า ( Cox, 1969) แม้ว่าจะมีการกลับขั้วครั้งล่าสุดเมื่อประมาณ 20000 ปีที่ผ่านมาก็ตาม แต่การกลับตัวของสนามแม่เหล็กที่ไร้ซึ่งข้อสงสัยครั้งล่าสุดเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 700000 ปีที่ผ่านมา ในปีแรกๆ ของ Paleomagnetic เชื่อว่า ช่วงของขั้นหนึ่งๆ ที่กินเวลาตั้งแต่ 100000 ปีขึ้นไปเรียกว่า epochs แต่ช่วงที่ใช้เวลาประมาณ 10000-100000 ปี จะเรียกกันว่า events ปัจจุบันทราบกันดีว่า การกลับขึ้นจะเกิดขึ้นได้หลากหลาย ช่วงเวลาเริ่มต้นน้อยที่สุดจาก 10000 ปี จนถึง 10 ล้านปี อย่างไรก็ตาม นักธรณีวิทยายังคงใช้คำว่า epochs กับ events ในความหมายเดียวกัน ทั้งๆ ที่ความหมายแตกต่างกัน(epochs ในปัจจุบันมีความหมายเดียวกับ chrons) การลำดับชั้นสนามแม่เหล็กบรรพกาลในหิน pre-Pleistocene ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงขั้นในหินตะกอนหรือหินภูเขาไฟที่ทำให้เกิดลวดลายที่จดจำได้ง่าย ใช้ในจุดประสงค์เพื่อลำดับเหตุการณ์และหาความสัมพันธ์ ลำดับสิ่งประดิษฐ์ของสหรัฐ (ค.ศ. 1946–91)
บัตรแถบแม่เหล็กเป็นบัตรชนิดหนึ่งที่มีความสามารถในการจัดเก็บข้อมูลโดยการปรับเปลี่ยน ความเป็นแม่เหล็กของอนุภาคแม่เหล็กที่ทำจากเหล็กเล็กๆบนแผ่นของวัสดุแม่เหล็กบนบัตร. แถบแม่เหล็ก , บางครั้งเรียกว่า magstripe ถูกอ่านโดยการสัมผ้สและรูดทางกายภาพผ่านหัว อ่าน. บัตรแถบแม่เหล็กใช้ทั่วไปในบัตรเครดิต, บัตรประจำตัวเช่นบัตรอนุญาตขับรถ,และตั๋วโดยสาร. บัตรแถบแม่เหล็กถูกคิดค้นในปี 1960 โดย Forrest Parry วิศวกรของ IBM, ผู้มีความคิดในการติดชิ้นส่วนของเทปแม่เหล็กในการเก็บข้อมูลการรักษาความปลอดภัยและข้อมูลเข้าไปบนบัตรพลาสติก.[129] การสลับขั้วแม่เหล็กโลก
ธรรมชาติของสนามแม่เหล็กโลกเป็นหนึ่งในความผันผวนแบบเฮเทอโรสเคดาสติก การวัดค่าอย่างฉับพลันหรือการวัดค่าหลายๆครั้งตลอดช่วงเวลาเป็นทศวรรษหรือศตวรรษพบว่ามีการเปลี่ยนแปลงไม่เพียงพอที่จะต่อขยายแนวโน้มทั้งหมดในค่าความแกร่งของสนามแม่เหล็ก มีการขึ้นๆลงๆในอดีตโดยยังไม่ทราบเหตุผล นอกจากนี้ความเข้มข้นของสนามแม่เหล็กแบบขั้วคู่ในระดับท้องที่ (หรือความผันผวน) ยังไม่เพียงพอที่ทราบลักษณะของสนามแม่เหล็กโลกในภาพรวมทั้งหมดขณะที่มันก็ไม่ได้เป็นสนามแม่เหล็กแบบขั้วคู่อย่างจริงๆด้วย องค์ประกอบของขั้วคู่ของสนามแม่เหล็กโลกสามารถจะลดลงได้แม้ขณะที่สนามแม่เหล็กทั้งหมดจะยังคงที่หรือเพิ่มขึ้น แม็กนีโตสเฟียร์ของดาวพฤหัสบดี
1.ขั้วแม่เหล็กคือตำแหน่งบนโลกที่สนามแม่เหล็กโลกมีทิศทางในแนวดิ่ง กล่าวได้อีกอย่างหนึ่งว่า      ความเอียงของสนามแม่เหล็กโลกที่ขั้วแม่เหล็กเหนือมีค่าเป็น 90 องศา                                                                                                2.สนามแม่เหล็กโลกที่ขั้วใต้มีค่าเป็น -90 องศา ดังนั้นเมื่อเอาเข็มทิศปกติ (ซึ่งปกติจะหมุนได้เฉาะในแนวขวาง) ไปไว้ที่ขั้วแม่เหล็กเหนือหรือขั้วแม่เหล็กใต้ มันจะหมุนแบบสุ่มแทนที่จะชี้ไปทิศเหนือ ไฟฟ้า
ความสัมพันธ์ระหว่างสนามแม่เหล็กกับกระแสจะมีความสำคัญอย่างมาก เพราะมันได้นำไปสู่​​การประดิษฐ์มอเตอร์ไฟฟ้าของไมเคิล ฟาราเดย์ในปี 1821 มอเตอร์ขั้วเหมือน (English: homopolar motor) ของฟาราเดย์ประกอบด้วยแม่เหล็กถาวรวางอยู่ในสระปรอท กระแสจะถูกปล่อยให้ไหลผ่านสายไฟที่ห้อยลงมาจากเดือยหมุนเหนือแม่เหล็กและถุกจุ่มลงไปในปรอท แม่เหล็กจะส่งแรงที่ขนานที่สัมผัสกับเส้นลวด ทำให้มันหมุนเป็นวงกลมรอบแม่เหล็กได้นานเท่าที่กระแสยังคงอยู่[45] ตัวเก็บประจุ
ตัวเก็บประจุนั้นประกอบด้วยขั้วไฟฟ้า (หรือเพลต) 2 ขั้ว แต่ละขั้วจะเก็บประจุชนิดตรงกันข้ามกัน ทั้งสองขั้วมีสภาพความจุ และมีฉนวนหรือไดอิเล็กตริกเป็นตัวแยกคั่นกลาง ประจุนั้นถูกเก็บไว้ที่ผิวหน้าของเพลต โดยมีไดอิเล็กตริกกั้นเอาไว้ เนื่องจากแต่ละเพลตจะเก็บประจุชนิดตรงกันข้าม แต่มีปริมาณเท่ากัน ดังนั้นประจุสุทธิในตัวเก็บประจุ จึงมีค่าเท่ากับ "ศูนย์" เสมอ ไฟฟ้า
แรงจะกระทำบนตัวอนุภาคที่มีประจุเอง ดังนั้นประจุมีแนวโน้มที่จะแพร่กระจายตัวเองอย่างสม่ำเสมอเท่าที่เป็นไปได้ทั่วพื้นผิวนำกระแส ขนาดของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าไม่ว่าจะเป็นแบบดึงดูดหรือแบบผลักจะถูกกำหนดโดยกฎของคูลอมบ์, ซึ่งเชื่อมโยงแรงกับผลิตภัณฑ์ของประจุและมีความสัมพันธ์แบบผกผันกำลังสอง (English: inverse-square) กับระยะทางระหว่างจุดศูนย์กลางของทั้งสองลูกกลม[23][24]:35 แรงแม่เหล็กไฟฟ้ามีความแรงมาก ความแรงเป็นรองก็แต่กับอันตรกิริยาอย่างเข้ม[25] แต่ไม่เหมือนแรงนั้นที่มันดำเนินการไปทั่วทุกระยะทาง[26] ในการเปรียบเทียบกับแรงโน้มถ่วงที่อ่อนกว่ามาก แรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่ผลักอิเล็กตรอนสองตัวให้แยกจากกันจะเป็น 1042 เท่าของแรงดึงดูดจากแรงโน้มถ่วงที่ดึงพวกมันเข้ามารวมกัน[27] กีตาร์
ปกติกีตาร์จะมี 6 สาย แต่แบบ 4- 7- 8- 10- 12- สายก็มีเช่นกัน ผู้ประดิษฐ์กีตาร์จะเรียกว่า  เครื่องแถบแม่เหล็ก
ไดรฟ์แถบแม่เหล็ก ถูกใช้เป็นครั้งแรกในการจัดเก็บข้อมูล เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ ในคริสต์ทศวรรษ 1950 ที่มีกำลังการผลิตน้อยกว่า 1 เมกะไบต์ เมื่อเทคโนโลยีทันสมัยความจุได้เพิ่มขึ้นเป็น 10 เทราไบต์หรือสูงกว่าของข้อมูลที่ไม่มีการบีบอัดต่อตลับหมึกตั้งแต่ปี ค.ศ. 2014 ในระบบคอมพิวเตอร์ต้นเทปแม่เหล็กอาจเป็นสื่อเก็บข้อมูลหลัก แม้ว่าไดรฟ์มีราคาแพง ,เทปมีราคาไม่แพง ระบบคอมพิวเตอร์บางระบบเรียกใช้ระบบปฏิบัติการบนไดรฟ์เทป เช่น ไดรฟ์ DECtape
แถบแม่เหล็ก เป็นที่รู้จักทั่วไปในปลอกหรือที่เรียกว่าเทปคาสเซ็ท หรือตลับ เทปประกอบด้วยแถบแม่เหล็ก เพื่อให้เนื้อหาเสียงที่แตกต่างกันโดยใช้เครื่องเล่นเดียวกัน เปลือกนอกที่ทำจากพลาสติกบางครั้งมีแผ่นโลหะและชิ้นส่วนช่วยให้ง่ายต่อการจัดการกับเทปที่บอบบางทำให้สะดวกและแข็งแรงกว่าการเก็บเทปที่สัมผัส การสลับขั้วแม่เหล็กโลก
ในปี 1963 เฟรดเดอริกค์ ไวน์ และ ดรัมมอนด์ แมตทิวส์ ได้ให้คำอธิบายง่ายๆโดยการผสมผสานทฤษฏีการแยกเคลื่อนที่แผ่ออกของพื้นมหาสมุทรของแฮรี แฮมมอนด์ เฮสส์กับความรู้ด้านมาตรธรณีกาลของการสลับขั้วแม่เหล็กว่า ถ้าพื้นทะเลที่เกิดขึ้นมาใหม่มีสนามแม่เหล็กโลกแบบปัจจุบันแล้ว การแยกแผ่ออกไปของพื้นมหาสมุทรจากเทือกเขากลางสมุทรจะก่อให้เกิดแถบสนามแม่เหล็กที่ขนานไปกับแนวเทือกเขานั้นๆ[2] ลอว์เลนซ์ มอร์เลย์ ชาวแคนาดาก็ได้เสนออย่างอิสระโดยอธิบายในลักษณะคล้ายๆกันในเดือนมกราคม 1963 แต่ผลงานของเขาถูกปฏิเสธโดยวารสารวิทยาศาสตร์เนเจอร์และ Journal of Geophysical Research และก็ไม่ได้รับการตีพิมพ์จนกระทั่งปี 1967 ที่ได้ตีพิมพ์ใน Saturday Review ของสหรัฐอเมริกา[1] การสลับขั้วแม่เหล็กโลก
ในการจำลองบางครั้งก็เกิดความไม่เสถียรที่สนามแม่เหล็กทำให้เกิดการสลับขั้วอย่างรวดเร็วไปในทิศทางที่ตรงกันข้าม ลักษณะเช่นนี้ได้รับการสนับสนุนจากการสังเกตสนามแม่เหล็กดวงอาทิตย์ที่มีการสลับขั้วได้เองทุกๆ 7 – 15 ปี อย่างไรก็ตามจากการสังเกตพบว่าความเข้มข้นในสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์นั้นจะเพิ่มขึ้นสูงมากในช่วงที่มีการสลับขั้วขณะที่การสลับขั้วทั้งหมดบนโลกของเราดูเหมือนว่าจะเกิดขึ้นในช่วงที่สนามแม่เหล็กมีสภาพที่อ่อนตัวลง การสลับขั้วแม่เหล็กโลก
โครงการสำรวจทางธรณีวิทยาลามอนต์-โดเฮอร์ที ได้เริ่มต้นขึ้นในปี 1966 ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบแนวตัดขวางสนามแม่เหล็กผ่านเทือกเขากลางสมุทรแปซิฟิก-แอนตาร์กติกว่ามีความสมมาตรกันและสดคล้องกับที่พบในเทือกเขากลางสมุทรเรย์กจาเนสของมหาสมุทรแอนแลนติกเหนือ ค่าความผิดปรกติของสนามแม่เหล็กในลักษณะเดียวกันนี้มีการค้นพบในพื้นมหาสมุทรทั้งหมดทั่วโลกและทำให้สามารถประมาณการช่วงเวลาของการเกิดแผ่นเปลือกโลกใต้มหาสมุทรได้[1] เหล็ก
เหล็กเป็นหนึ่งในสี่ธาตุของธาตุที่มีมากที่สุดในเปลือกโลก ความอุดมสมบูรณ์ของเหล็กเป็นที่คาดกันว่าส่วนใหญ่เชื่อว่าแกนโลกประกอบด้วยธาตุเหล็ก เหล็กยังพบในดวงอาทิตย์ดาวเคราะห์น้อยและดาวที่อยู่นอกระบบสุริยะ เลขควอนตัมแม่เหล็ก
ในฟิสิกส์อะตอม เลขควอนตัมแม่เหล็ก () สัญลักษณ์ คือ m เป็นหนึ่งในเลขควอนตัม ()  ซึ่งใช้อธิบายสถานะของอิเล็กตรอนในอะตอม เลขควอนตัมแม่เหล็กจะแสดงจำนวนออบิทัลตามระดับพลังงานย่อย และใช้เพื่อแสดงความสัมพันธ์กับเลขควอนตัมโมเมนตัมเชิงมุม () ของออบิทัล  แม่เหล็ก
แกลแวนอมิเตอร์เป็นเครื่องมือวัดไฟฟ้าประกอบด้วยขดลวดทองแดงเคลือบน้ำยาที่หมุนรอบแกน มีลักษณะเป็นขดขวดสี่เหลี่ยมมีแกนหมุนที่หมุนได้คล่องซึ่งจะใช้วัตถุที่มีความแข็งมาก เมื่อมีกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดจะเกิดโมเมนต์ของแรงคู่ควบบิดขดขวดให้หมุนไป ทำให้เข็มชี้ (ตัดกับแกนหมุนของชดลวด) เบนตามไปด้วย มุมเบนของเข็มชี้แปรผันตรงกับขนาดของกระแสไฟฟ้าที่ผ่านขดลวด การสร้างสเกลเพื่ออ่านกระแสไฟฟ้าทำได้โดยผ่านกระแสไฟฟ้าขนาดต่าง ๆ มอเตอร์กระแสตรง เป็นอุปกรณ์เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล ประกอบด้วยขดลวดที่หมุนได้รอบแกนวางอยู่ในสนามแม่เหล็ก มีคอมมิวเทเตอร์และแปรงสัมผัสช่วยให้ขดลวดหมุนอย่างต่อเนื่องในทิศทางเดียวเมื่อมีกระแสจากแบตเตอรี่ผ่านเข้าขดลวด มอเตอร์แนวราบ
มอเตอร์เชิงเส้น () คือมอเตอร์ไฟฟ้าที่ถูกผ่ากลางแล้วแผ่ออกในแนวราบ ซึ่ง rotor แทนที่จะหมุน มันกลับเคลื่อนที่ไปในแนวราบ ตามสูตรของแรงที่ใส่เข้าไปมีสัดส่วนโดยตรงกับกระแสไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก นั่นคือ
formula_1.
มอเตอร์เชิงเส้นแบ่งออกเป็นสองชนิดคือ แบบความเร่งต่ำ กับแบบความเร่งสูง มอเตอร์เชิงเส้นแบบความเร่งต่ำเหมาะกับรถไฟพลังแม่เหล็ก (maglev train) หรือการขนส่งบนพื้นดิน แต่มอเตอร์เชิงเส้นความเร่งสูงถูกนำไปใช้ในการเคลื่อนวัตถุความเร็วสูงมากๆ เช่นปืนแม่เหล็กไฟฟ้า หรือในการศึกษาเกี่ยวกับการชนที่รุนแรง เช่นอาวุธ หรือการทดสอบผู้ขับเคลื่อนยานอวกาศ โดยทั่วไปมอเตอร์เชิงเส้นความเร่งสูงจะใช้ AC มอเตอร์เหนี่ยวนำเชิงเส้น (Linear Induction Motor, LIM) ที่มีขดลวด 3 เฟสที่แอคทีพที่ด้านหนึ่งของช่องว่างอากาศ (air-gap) อีกด้านเป็นแผ่นตัวนำแบบพาสซีพ แต่สำหรับปืนแม่เหล็กไฟฟ้า จะใช้ DC มอเตอร์เชิงเส้นแบบขั้วเหมือน (Homopolar) แรงแม่เหล็กไฟฟ้า
แต่เดิมนั้น ไฟฟ้า และ แม่เหล็ก ถูกคิดว่าเป็นแรงสองแรงซึ่งแยกจากกัน อย่างไรก็ตาม มุมมองดังกล่าวถูกเปลี่ยนไปเนื่องจากการตีพิมพ์ผลงานของ เจมส์ คลาร์ก แมกซ์เวลล์ ในปี 1873 "บทความเกี่ยวกับไฟฟ้าและแม่เหล็ก (Treatise on Electricity and Magnetism)" ซึ่งกล่าวถึงอันตรกิริยาของประจุบวกและลบเมื่อถูกแสดงในรูปทั่วไปด้วยแรงเพียงแรงเดียว มีผลอยู่สี่อย่างที่ได้จากอันตรกิริยาเหล่านี้ ทิศการไหลของกระแสก็ขึ้นอยู่กับทิศการเคลื่อนที่เช่นกัน มอเตอร์
อเมเจอร์ที่กำลังหมุนประกอบด้วยหนึ่งหรือมากกว่าหนึ่งคอยล์ของขดลวดที่พันรอบแกนเหล็กอ่อนเคลือบฉนวน กระแสจากแปรงไหลผ่านตัวสับเปลี่ยนและขดลวดหนึ่งขดของอเมเจอร์ทำให้อเมเจอร์เป็นแม่เหล็กชั่วคราว (แม่เหล็กที่เกิดจากไฟฟ้า) สนามแม่เหล็กที่ผลิตโดยอเมเจอร์จะทำปฏิสัมพันธ์กับสนามแม่เหล็กอยู่กับที่ ที่ผลิตโดยแม่เหล็กถาวรหรือจากขดลวดสร้างสนามอื่นๆอย่างใดอย่างหนึ่ง แรงระหว่างสองสนามแม่เหล็กมีแนวโน้มที่จะหมุนเพลาของมอเตอร์ ตัวสับเปลี่ยนจะสลับกระแสไฟที่ให้กับคอยล์ในขณะที่โรเตอร์หมุน เป็นการรักษาขั้วแม่เหล็กของโรเตอร์ให้อยู่ในแนวที่สอดคล้องกับขั้วแม่เหล็กของสเตเตอร์ เพื่อให้โรเตอร์ไม่เคยหยุดนิ่ง (เช่นเข็มทิศที่ไม่หมุนไปทางอื่น) แต่ช่วยให้หมุนตราบเท่าที่พลังงานถูกจ่ายให้ โลก (ดาวเคราะห์)
ส่วนหลักของสนามแม่เหล็กโลกสร้างขึ้นในแก่น ซึ่งเป็นที่ตั้งของกระบวนการไดนาโมอันเปลี่ยนพลังจลน์ของการเคลื่อนพาของไหลไปเป็นพลังงานไฟฟ้าและพลังงานสนามแม่เหล็ก ตัวสนามแผ่ออกจากบริเวณแก่นผ่านชั้นเนื้อโลกและขึ้นสู่ผิวโลกอันเป็นตำแหน่งที่ประมาณได้อย่างหยาบ ๆ เป็นแม่เหล็กขั้วคู่ ขั้วของแม่เหล็กขั้วคู่มีตำแหน่งใกล้เคียงกับขั้วโลกภูมิศาสตร์ ที่เส้นศูนย์สูตรของสนามแม่เหล็กมีความเข้มสนามแม่เหล็กที่พื้นผิวเท่ากับ 3.05 × 10−5 เทสลา และมีโมเมนต์ขั้วคู่แม่เหล็กโลกที่ 7.91 × 1015 เทสลา.เมตร3[141] การเคลื่อนที่พาในแก่นนั้นมีความยุ่งเหยิงทำให้ขั้วแม่เหล็กมีการเขยื้อนและเปลี่ยนแปลงแนวการวางตัวเป็นระยะ ๆ เป็นสาเหตุของการกลับขั้วสนามแม่เหล็กตามช่วงเวลาอย่างไม่สม่ำเสมอเฉลี่ยไม่กี่ครั้งในทุก ๆ ล้านปี โดยการกลับขั้วครั้งล่าสุดเกิดขึ้นเมื่อราว 700,000 ปีก่อน[142][143] ตัวเหนี่ยวนำ
ในตัวเหนี่ยวนำที่พันสายตัวนำบนแกนรูปแท่งตรง เส้นสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นจากปลายด้านหนึ่ง ของแกนจะต้องผ่านอากาศก่อนที่จะเข้าสู่แกนที่ปลายอีกด้านหนึ่ง ซึ่งจะช่วยลดสนาม เพราะเส้นทางสนามแม่เหล็กอยู่ในอากาศมากกว่าวัสดุแกนที่มีการซึมผ่านสูงกว่า สนามแม่เหล็กและค่าความเหนี่ยวนำที่สูงกว่าสามารถทำสำเรํจได้โดยการสร้างรูปแกนในวงจรแม่เหล็กปิด เส้นสนามแม่เหล็กสร้างรูปแบบ closed loops ภายในแกนโดยไม่ต้องออกจากวัสดุแกน รูปร่างที่มักจะถูกใช้คือแกนเฟอร์ไรท์แบบ toroid หรือแบบโดนัท เพราะความสมมาตรของมัน แกนแบบ toroid ยอมให้ขนาดต่ำสุดของฟลักซ์แม่เหล็กสามารถหลบหนีออกไปข้างนอกแกน(เรียกว่าฟลักซ์รั่ว) ดังนั้นมันจึงแผ่การรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าน้อยกว่ารูปทรงอื่นๆ คอยล์ที่มีแกน Toroid ถูกผลิตจากวัสดุต่างๆ โดยมีเฟอร์ไรต์, เหล็กผงและแกนแผ่นบางซ้อนเป็นหลัก การสลับขั้วแม่เหล็กโลก
ในปัจจุบัน สนามแม่เหล็กโลกทั้งหมดกำลังอ่อนตัวลงในอัตราหนึ่งที่หากยังคงดำเนินต่อไปจะส่งผลทำให้สนามแม่เหล็กแบบขั้วคู่เกิดการเสียสภาพชั่วคราวในช่วงประมาณปี ค.ศ. 3000 – 4000 ค่าผิดปรกติแอตแลนติกใต้ถูกเชื่อโดยบางคนว่าเป็นผลมาจากปรากฏการณ์นี้ ความเสื่อมสภาพอย่างรุนแรงในปัจจุบันนี้ลดลงประมาณ 10 – 15% ตลอด 150 ปีที่ผ่านมาและมีอัตราที่เพิ่มขึ้นในช่วงหลายปีที่ผ่านมานี้ด้วย อย่างไรก็ตามความเข้มข้นของสนามแม่เหล็กโลกมีการลดลงอย่างต่อเนื่องจากค่าสูงสุด 35% ในปัจจุบันจากเมื่อประมาณ 2000 ปีที่แล้วมา อย่างไรก็ตามอัตราการลดลงของความเข้มสนามแม่เหล็กในปัจจุบันอยู่ในช่วงของการแปรผันที่ปรกติดังที่ปรากฏบันทึกสนามแม่เหล็กในอดีตที่ปรากฏอยู่ในเนื้อหิน แม่เหล็ก
เมื่อลวดตัวนำตรงยาว l ที่มีกระแสไฟฟ้า I ผ่านขณะวางตั้งฉากกับสนามแม่เหล็ก B ⃑ จะเกิดแรงกระทำด้วยขนาด F=IlB โดยทิศทางของแรงหาได้จากการกำมือขวาโดยวนนิ้วทั้งสี่ (ผ่านมุมเล็ก) จากทิศทางของกระแสไฟฟ้าไปหาทิศทางของสนามแม่เหล็กนิ้วหัวแม่มือจะชี้ทิศทางของแรง ส่วนในกรณีลวดตัวนำวางในทิศทางกระแสไฟฟ้าที่ทำมุมθกับสนามแม่เหล็กB ⃑ ขนาดของแรงจะเป็น F=IlBsin⁡θ โดยยังคงใช้กฎมือขวาหาทิศทางของแรงได้เช่นกัน แรงแม่เหล็กระหว่างลวดตัวนำสองเส้นที่ขนานกันและมีกระแสไฟฟ้าผ่าน ลวดตัวนำสองเส้นที่ขนานกันและมีกระแสไฟฟ้าผ่าน จะมีแรงกระทำระหว่างลวดตัวนำทั้งสองโดยจะเป็นแรงดึงดูดถ้ากระแสไฟฟ้าในลวดตัวนำทั้งสองมีทิศทางเดียวกัน แต่จะเป็นแรงผลัก ถ้ากระแสไฟฟ้าในลวดตัวนำทั้งสองมีทิศทางตรงข้ามกัน ไมเคิล ฟาราเดย์
เขาเริ่มสนใจเกี่ยวกับเรื่องแม่เหล็กไฟฟ้า เขาทดลองเรื่อง อำนาจแม่เหล็กให้เป็นพลังงานไฟฟ้าอยู่หลายครั้ง จนการทดลองหนึ่ง เขาพันขดลวด 2 ขดในวงแหวนอันเดียวกัน โดยต่อปลายทั้งสองของขดลวดหนึ่งเข้ากับ กัลวานอมิเตอร์ และต่อขดลวดที่เหลือกับแหล่งจ่ายไฟและปิดเปิดสวิตซ์ให้กระแสไฟฟ้าผ่านเข้าในขดลวด เขาสังเกตเห็นว่า กัลวานอมิเตอร์ ที่ต่อกับอีกขดหนึ่งนั้นขยับ แสดงว่ามีกระแสไฟฟ้าไหลในขดที่ 2 ทั้งที่ไม่ได้จ่ายไฟเข้าขดนั้นเลย จากการทดลองนี้เขาพัฒนาเป็นหม้อแปลงไฟฟ้าในเวลาต่อมา เขายังค้นพบเส้นแรงแม่เหล็กจากการ ทดลองเทผงตะไบเหล็ก ลงบนกระดาษที่อยู่บนแม่เหล็ก แม่เหล็ก
มอเตอร์ขณะหมุนจะมีฟลักซ์แม่เหล็กเปลี่ยนแปลงผ่านขดลวด ทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำมีทิศทางตรงข้ามกับแรงเคลื่อนไฟฟ้าเดิม เรียกว่า แรงเคลื่อนไฟฟ้ากลับ ในกรณีมอเตอร์ติดขัดหรือหมุนช้ากว่าปกติแรงเคลื่อนไฟฟฟ้ากลับจะมีค่าน้อยทำให้กระแสไฟฟ้าในขดลวดมีค่ามาก อาจทำให้ขดลวดร้อนจนไหม้ได้ จึงจำเป็นต้องตัดสวิตซ์เพื่อหยุดการทำงานของมอเตอร์ทุกครั้งที่แรงเคลื่อนไฟฟ้ากลับมีค่าน้อย ขั้วหลอดเกลียว
ปัจจุบันขั้วหลอดเกลียวจะมีขนาดระบุไว้ตามมาตรฐาน IEC 60061-1 และใช้กับทั้งหลอดไฟธรรมดา และหลอดไฟชนิดพิเศษ ประสาทสัมผัส
การรับรู้สนามแม่เหล็กเป็นความสามารถในการตรวจจับทิศทางอาศัยสนามแม่เหล็กโลก ความสำนึกรู้ในทิศทางอย่างนี้พบบ่อยที่สุดในนก[35][36][37] และก็ปรากฏในแมลงเช่นผึ้งด้วย แม้ว่าจะเป็นที่ตกลงกันดีว่า ประสาทสัมผัสอย่างนี้มีอยู่ในนก เพราะเป็นประสาทสัมผัสที่สำคัญในการหาทิศทางของนกที่ย้ายถิ่น แต่ก็เป็นปรากฏการณ์ที่ยังไม่มีความเข้าใจที่ดี[38] งานวิจัยหนึ่งพบว่า ปศุสัตว์มีการรับรู้สนามแม่เหล็กด้วย เพราะมักจะทำแนวกายของตนไปในแนวเหนือใต้[39] แบคทีเรียประเภท Magnetotactic สร้างแม่เหล็กเล็ก ๆ ในตนแล้วใช้แม่เหล็กในการกำหนดแนวทิศทางของตนเปรียบเทียบกับสนามแม่เหล็กโลก[40][41] คำถามว่า การรับรู้สนามแม่เหล็กอาจจะเป็นประโยชน์ต่อมนุษย์อย่างไรเป็นประเด็นในงานวิจัยประเด็นหนึ่ง[42] ตัวเหนี่ยวนำ
ตัวเหนี่ยวนำ () บางครั้งถูกเรียกว่าคอยล์หรือรีแอคเตอร์()เป็นชิ้นส่วนในวงจรไฟฟ้าแบบพาสซีฟสองขั้วไฟฟ้า(ขา) มีคุณสมบัติในการป้องกันการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวมัน มันประกอบด้วยตัวนำ เช่นลวดทองแดงม้วนกันเป็นวงกลม เมื่อกระแสไหลผ่านตัวมัน พลังงานจะถูกเก็บไว้ชั่วคราวในรูปสนามแม่เหล็กในคอยล์นั้น เมื่อกระแสนั้นเปลี่ยนแปลง, สนามแม่เหล็กที่แปรตามเวลาจะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าในตัวนำนั้น ตามกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ ซึ่งจะต้านกับการเปลี่ยนแปลงของกระแสที่สร้างมัน ความเป็นแม่เหล็ก
ความเป็นแม่เหล็ก () ในทางฟิสิกส์ หมายถึง คุณสมบัติอย่างหนึ่งของวัสดุที่สามารถสร้างแรงดูดหรือผลักกับวัสดุอีกอย่างหนึ่งได้ วัสดุที่ทราบกันดีว่ามักจะมีความเป็นแม่เหล็กคือ เหล็ก เหล็กกล้า และโลหะบางชนิด อย่างไรก็ตาม วัสดุต่างๆ จะเกิดความเป็นแม่เหล็กมากหรือน้อยแค่ไหนนั้นขึ้นอยู่กับสนามแม่เหล็ก ดาวแคระขาว
สนามแม่เหล็กในดาวแคระขาวที่พื้นผิวมีความเข้ม ~1 ล้านเกาส์ (100 เทสลา) ซึ่งถูกทำนายโดย P.M.A Blackett ในปี 1947 ซึ่งเป็นผลลัพธ์ของกฎฟิสิกส์ เขาเสนอว่าวัตถุที่ไม่มีประจุที่หมุนอยู่จะสร้างสนามแม่เหล็กเป็นสัดส่วนกับโมเมนตัมเชิงมุม กฎซึ่งเป็นคำล่ำลือนี้บางครั้งเรียกว่า Blackett effect ซึ่งโดยทั่วไปจะไม่ยอมรับ และในทศวรรษที่ 1950 Blackett ก็ถูกหักล้าง ในทศวรรษ 1960 มีการเสนอว่าดาวแคระขาวควรมีสนามแม่เหล็กเพราะการอนุรักษ์ฟลักซ์แม่เหล็กรวมของพื้นผิวระหว่างการวิวัฒนาการของดาว non-degenerate ไปสู่ดาวแคระขาว สนามแม่เหล็กพื้นผิว ~100 เกาส์ (0.01 เทสลา) ในดาวต้นกำเนิดควรจะกลายเป็นสนามแม่เหล็กพื้นผิว ~100-1002 = 1 ล้านเกาส์ (100 เทสลา) ครั้งหนึ่งที่ดาวมีรัศมีเล็กลงด้วยแฟคเตอร์ 100 สนามแม่เหล็กของดาวแคระขาวที่ถูกพบคือ GJ 742 ที่ตรวจจับได้ว่ามีสนามแม่เหล็กในปี 1970 โดยการแผ่รังสีของแสงcircularly polarized มันถูกคิดว่าสนามพื้นผิวประมาณ 300 ล้านเกาส์ (30 กิโลเทสลา) ตั้งแต่สนามแม่เหล็กถูกค้นพบในดาวแคระขาวมากกว่า 100 ดวง มีสนามแม่เหล็กตั้งแต่ 2×103 ถึง 109 เกาส์ (0.2 เทสลา ถึง 100 กิโลเทสลา) เฉพาะดาวแคระขาวจำนวนไม่มากที่ถูกตรวจสอบสนามของมัน และมีถูกประมาณว่ามีอย่างน้อย 10% ของดาวแคระขาวที่มีสนามแม่เหล็กเกิดกว่า 1 ล้านเกาส์ (100 เทสลา) หม้อแปลงไฟฟ้า
แผ่นเหล็กที่ใช้ทำหม้อแปลงจะมีส่วนผสมของสารกึ่งตัวนำ-ซิลิกอนเพื่อรักษาความหนาแน่นของเส้นแรงแม่เหล็กที่เกิดขึ้นรอบขดลวดไว้ แผ่นเหล็กแต่ละชั้นเป็นแผ่นเหล็กบางเรียงต่อกันหลายชิ้นทำให้มีความต้านทานสูงและช่วยลดการสูญเสียบนแกนเหล็กที่ส่งผลให้เกิดความร้อนหรือที่เรียกว่ากระแสไหลวนบนแกนเหล็กโดยทำแผ่นเหล็กให้เป็นแผ่นบางหลายแผ่นเรียงซ้อนประกอบขึ้นเป็นแกนเหล็กของหม้อแปลง ซึ่งมีด้วยกันหลายรูปแบบเช่น แผ่นเหล็กแบบ Core และแบบ Shell  ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า
คอยล์ถัง - ตัวเหนี่ยวนำที่ใช้ในวงจรการจูน โช๊ค - ตัวเหนี่ยวนำใช้เพื่อกั้น AC ความถี่สูงในขณะที่ยอมให้ AC ความถี่ต่ำผ่านได้ คอยล์โหลด - ตัวเหนี่ยวนำที่ใช้เพื่อเพิ่มการเหนี่ยวนำของเสาอากาศเพื่อให้มันเรโซแนนท์, หรือเพื่อให้กับสายเคเบิลเพื่อป้องกันการบิดเบือนของสัญญาณ Variometer - ตัวเหนี่ยวนำปรับได้ ประกอบด้วยสองขดลวดต่ออนุกรมกัน, ขดลวดอยู่กับที่ด้านนอกและขดลวดที่สองอยู่ข้างในซึ่งสามารถหมุนเพื่อให้แกนหมุนแม่เหล็กของพวกมันมีทิศทางเดียวกันหรือตรงกันข้าม หม้อแปลง flyback - แม้ว่าจะถูกเรียกว่าหม้อแปลง จริงๆแล้วมันเป็นตัวเหนี่ยวนำที่ทำหน้าที่ จัดเก็บพลังงานในแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งและวงจรกวาดแนวนอนของ CRT ในโทรทัศน์และจอมอนิเตอร์ ตัวนำยวดยิ่งชนิดมีเหล็กเป็นองค์ประกอบ
ตัวนำยวดยิ่งชนิดมีเหล็กเป็นองค์ประกอบ () คือสารประกอบทางเคมีที่มีธาตุเหล็กเป็นองค์ประกอบ ซึ่งมีคุณสมบัติสภาพนำยวดยิ่ง ค้นพบในปี พ.ศ. 2549 โดยฮิเดโอะ โฮโซโนะ และทีมวิจัย จากสถาบันเทคโนโลยีโตเกียว ได้ทำการเตรียมสารตัวนำยวดยิ่งชนิด LaFePO และ LaFeAsO ที่เจือฟลูออรีน และวัดสมบัติทางไฟฟ้าพบว่าสารตัวนำยวดยิ่งดังกล่าวแสดงสมบัติตัวนำยวดยิ่งที่อุณหภูมิ 4 เคลวิน และ 26 เคลวิน ตามลำดับ ผลงานถูกตีพิมพ์ ในหัวข้อ "Iron-Based Layered Superconductor La[OF]FeAs (x = 0.05–0.12) with T = 26 K" ในปี พ.ศ. 2551 และในปี ค.ศ. 2008 ได้มีการค้นพบสารประกอบกลุ่มเหล็กพนิกไทด์ ( iron pnictide ) ซึ่งจากการค้นพบดังกล่าวอาจทำให้เกิดเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญ อย่างที่ทราบกันดีว่าตัวนำยวดยิ่งอุณหภูมิสูงโดยส่วนใหญ่จะเป็นสารประกอบประเภทคิวเพลท ( Cuprate ) และทฤษฎีที่ใช้ในการอธิบายตัวนำยวดยิ่งอย่างทฤษฎีบีซีเอส(BCS theory) ไม่สามารถอธิบายปรากฏการณ์บางอย่างของตัวนำยวดยิ่งอุณหภูมิสูงได้ครอบคลุม เช่น ปรากฏการณ์ไอโซโทป (Isotope effect) ซึ่งทฤษฎีบีซีเอสได้คำนวณไว้ว่า ตัวนำยวดยิ่งจะมีค่าสัมประสิทธิ์ไอโซโทป (isotope exponent) เป็น 0.5 แต่จากผลการทดลองวัดค่าสัมประสิทธิ์ไอโซโทปของตัวนำยวดยิ่งอุณหภูมิสูงพบว่ามีค่าอื่น ๆ ที่นอกเหนือจากการคำนวณได้ของทฤษฎีบีซีเอสดังนั้นการค้นพบตัวนำยวดยิ่งอุณหภูมิสูงที่มีเหล็กเป็นฐานจึงเป็นส่วนสำคัญที่ใช้ในการพัฒนาทฤษฎีที่ใช้ในการอธิบายตัวนำยวดยิ่งได้ดียิ่งขึ้น
ตัวนำชนิดนี้มีความน่าสนใจตรงที่ มีค่าสนามแม่เหล็กวิกฤตที่สอง (Upper critical field) ที่สูงมาก ส่งผลให้กระแสไฟฟ้าวิกฤต (Critical current) มีค่าสูงมากตามไปด้วย ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า
ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นจำนวนมากมีแกนเป็นแม่เหล็ก, หรือชิ้นส่วนของวัสดุ ferromagnetic เช่นเหล็ก ในใจกลางของมันเพื่อเพิ่มสนามแม่เหล็ก[11] กระแสผ่านขดลวดจะทำให้วัสดุนั้นเป็นแม่เหล็กและสนาม แม่เหล็กที่เกิดจากวัสดุนั้นจะผสมไปกับสนามแม่เหล็กที่ผลิตโดยขดลวด ขดลวดนี้จะถูกเรียกว่า คอยล์แกน ferromagnetic หรือ คอยล์แกนเหล็ก[12] แกน ferromagnetic สามารถเพิ่มสนามแม่เหล็กของขดลวดได้หลายร้อยหรือหลายพันเท่ามากกว่าถ้ามันไม่มีแกน คอยล์แกนเฟอร์ไรต์</b>เป็นความหลากหลายของคอยล์ที่มีแกนกลางทำจากเฟอร์ไรต์ซึ่งเป็นสารประกอบเซรามิก ferrimagnetic[13] ขดลวดเฟอร์ไรท์มีความสูญเสียต่ำที่ความถี่สูง ขั้วคู่แม่เหล็ก
ขั้วคู่แม่เหล็ก (magnetic dipole) เป็นขอบเขตของวงรอบปิดของกระแสไฟฟ้าหรือคู่ของขั้วแม่เหล็กอย่างใดอย่างหนึ่งเป็นขนาดของแหล่งกำเนิดที่จะลดขนาดลงไปเป็นศูนย์ในขณะที่ทำให้การรักษาโมเมนต์แม่เหล็กให้มีค่าคงที่ การสลับขั้วแม่เหล็กโลก
มีสิ่งที่น่าสนใจอันหนึ่งเมื่อพิจารณาที่ความถี่ของการเกิดการสลับขั้วแม่เหล็กก่อนจะถึงและหลังจากช่วงซูเปอร์ครอนส์ยุคครีเทเชียสกล่าวคือ ช่วงก่อนที่จะถึงช่วงซูเปอร์ครอนส์ความถี่ของการสลับขั้วมีการลดลงอย่างต่อเนื่องไปจนไม่มีการสลับขั้วเลยในช่วงซูเปอร์ครอนส์ และหลังช่วงซูเปอร์ครอนส์ความถี่ของการสลับขั้วก็กลับมามีการเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆตลอด 80 ล้านปีต่อมาจนถึงปัจจุบัน แม่เหล็ก
เมื่อ e เป็นแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่เวลา t ใด ๆ Em เป็นแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำสูงสุด ω เป็นความถี่เชิงมุมซึ่งมีค่าเท่ากับ 2πf (โดย f เป็นความถี่ในการเปลี่ยนค่าซ้ำเดิมของแรงเคลื่อนไฟฟ้า) ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า
ตัวเหนี่ยวนำหรือ reactor มีขดลวดที่สร้างสนามแม่เหล็กซึ่งจะปฏิสัมพันธ์กับขดลวดตัวมันเองที่ เหนี่ยวนำเกิด back EMF ซึ่งต่อต้านกับการเปลี่ยนแปลงของกระแสในขดลวด ตัวเหนี่ยวนำถูกใช้เป็นส่วนหนึ่งของวงจรไฟฟ้าในการจัดเก็บพลังงานชั่วคราวหรือต่อต้านการเปลี่ยนแปลงกระแส มีไม่กี่ประเภทดังนี้ แม่เหล็ก
บันทึกข้อมูล เช่น เทปเพลงหรือภาพยนตร์ hard disk ในเครื่องคอมพิวเตอร์ เป็นต้น โดยกำหนดให้ขั้วใดขั้วหนึ่งเป็น 1 อีกขั้วหนึ่งเป็น 0 ฉาบบาง ๆ ที่ผิว แม่เหล็ก
.กระแสไฟฟ้าผ่านลวดตัวนำตรง จะเกิดสนามแม่เหล็กรอบลวดตัวนำ หาทิศทางของสนามแม่เหล็กได้จาก กฎมือขวาโดยการกำมือรอบลวดตัวนำตรง และให้นิ้วหัวแม่มือชี้ไปทางทิศทางของกระแสไฟฟ้า ทิศการวนตามการชี้ของนิ้วทั้งสี่จะชี้ทิศทางของสนามแม่เหล็ก เมื่อมีกระแสไฟฟ้าผ่านโซเลนอยด์ (รวมทั้งลวดตัวนำวงกลม) จะเกิดสนามแม่เหล็กที่มีลักษณะคล้ายกับสนามแม่เหล็กของแท่งแม่เหล็ก การหาทิศทางยังคงใช้กฎมือขวาโดยวิธีกำมือขวาให้นิ้วทั้งสี่ชี้ไปตามทิศทางของกระแสไฟฟ้านิ้วหัวแม่มือจะชี้ทิศทางของสนามแม่เหล็ก กระแสไฟฟ้าผ่านทอรอยด์ จะเกิดสนามแม่เหล็กภายในทอรอยด์ การหาทิศทางใช้วิธีกำมือขวารอบแกนทอรอยด์ให้นิ้วทั้งสี่วนไปตามทิศทางของกระแสไฟฟ้า นิ้วหัวแม้มือจะชี้ทิศทางของสนามแม่เหล็ก แม่เหล็ก
ซึ่งแม่เหล็กจะหมดอำนาจเมื่อถูกนำไปเผาหรือทุบด้วยค้อนหลาย ๆ ครั้ง กลศาสตร์ดั้งเดิม
แรงที่สำคัญจะรวมถึงแรงโน้มถ่วงและแรงลอเรนซ์สำหรับแม่เหล็กไฟฟ้า นอกจากนั้น กฎของนิวตนข้อที่สามสามารถอนุมานได้เป็นแรงที่กระทำต่อวัตถุ คือ ถ้ารู้ว่าอนุภาค A กระทำแรง F ต่ออนุภาค B ทำให้ B ต้องออกแรงปฏิกิริยา ซึ่งขนาดเท่ากัน แต่อยู่ในทิศตรงข้าม -F บน A รูปแบบที่เข้มแข็ง (Strong form) ของกฎข้อที่สามของนิวตัน คือ แรง F และ -F กระทำกันบนเส้นที่ลากผ่านระหว่าง A และ B ซึ่งรูปแบบอย่างอ่อนจะไม่เป็นแบบรูปแบบอย่างเข้ม มักจะพบเจอในแรงแม่เหล็ก  แม่เหล็ก
เมื่ออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า q เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็ก B ⃑ ด้วยความเร็ว v ⃑ ทำมุมใด ๆ ที่ไม่ขนานกับสนามแม่เหล็กจะมีแรงกระทำต่ออนุภาคดังสมการ F ⃑= q (V ⃑×B ⃑) โดยทิศทางสามารถหาได้จาก กฎมือขวา (right hand rule) และเมื่อนำลวดตัวนำที่มีฉนวนหุ้มมาขดเป็นวงกลมหลาย ๆ วงเรียงซ้อนกัน เป็นรูปทรงกระบอก เรียกว่า โซเลนอยด์ (solenoid) เหล็ก
เหล็กเป็นโลหะสีเงินสีขาวหรือสีเทา เป็นเงา วิธีการหล่อสามารถใช้ค้อนทุบเป็นแผ่นบางๆได้ และยังสามารถยืดได้ เหล็กมีความต้านทานแรงดึงสูงมาก อีกทั้งยังนำไฟฟ้า นำความร้อนได้ดีอีกด้วยและยังสามารถใช้ประโยชน์ต่างๆได้มากมาย แต่คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของเหล็กนั้นคือสามารถหล่อแล้วขึ้นรูปใหม่ได้และยังมีความทนทานที่ยอดเยี่ยม นอกจากนี้เหล็กสามารถใช้ในการโค้ง งอ ม้วน ดัดเป็นรูปร่างรูปแบบและอื่นๆ เพื่อนำมาประดิษฐ์เป็นสิ่งของที่เรานำมาใช้ในชีวิตประจำวัน หรือนำมาใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมได้[4] [5][6] ขั้วหลอดเกลียว
ขั้วหลอดเกลียว เป็นขั้วหลอดไฟที่สามารถพบได้ทั่วไป ต่างจากขั้วเขี้ยวที่ใช้กับหลอดไฟฟ้าเฉพาะในบริเตนใหญ่ หรือประเทศที่มีความเกี่ยวข้องทางประวัติศาสตร์กับอังกฤษเท่านั้น การบันทึกคลื่นไฟฟ้าหัวใจ
ลีดมีสองประเภทได้แก่ลีดแบบขั้วเดียวกับลีดแบบสองขั้ว. ลีด​​สองขั้วมีขั้วหนึ่งเป็นบวกและอีกขั้วหนึ่งเป็นลบ. ใน 12-lead ECG, ลีดแขนขา (I, II และ III) จะเป็นลีดแบบ​​สองขั้ว. อย่างไรก็ตาม ลีดขั้วเดียวก็มีสองขั้ว, เมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกวัด; ขั้วลบเป็นขั้วผสมแบบหนึ่ง (ขั้วกลางของวิลสัน () สร้างขึ้นจากหลายสัญญาณจากหลายขั้วไฟฟ้าอื่นๆ. ใน 12-lead ECG, ทุกลีดยกเว้นลีด​​แขนขาเป็นลีดขั้วเดียว (aVR, aVL, aVF, V, V, V, V, V, และ V).  มอเตอร์แนวราบ
มอเตอร์เชิงเส้นความเร่งต่ำปรกติจะออกแบบให้เป็นซิงโครนัสมอเตอร์ (Linear Synchronous Motor, LSM) ที่มีขดลวดแอ๊คทีพด้านหนึ่ง อักด้านหนึ่งเป็นแถวแม่เหล็กขั้วสลับ แถวแม่เหล็กนี้ อาจเป็นแม่เหล็กชั่วคราวหรือแม่เหล็กถาวร มอเตอร์ของรถไฟความเร็วสูงเมืองเซี่ยงไฮ้ใช้มอเตอร์แบบ LSM
แรงถูกสร้างขึ้นเนื่องจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่กำลังเคลื่อนที่ไปกระทำกับสารตัวนำที่วางอยู่ในสนามแม่เหล็กนั้น ตัวนำไม่ว่าจะอยู่ในรูปวงแหวนหรือเป็นม้วนหรือเป็นแค่แผ่นราบ เมื่อถูกวางอยู่ในสนามแม่เหล็ก จะมีกระแสเอ็ดดี้ (eddy current) เกิดขึ้น กระแสเอ็ดดี้นี้ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กที่มีลักษณะต้านกับสนามแม่เหล็กเดิมตามกฎของเลนซ์ (Lenz's law) สนามแม่เหล็กทั้งสองนี้จะผลักกัน ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ไปตลอดตวามยาวของสารตัวนำนั้น เช่น ลวดทองแดง ดังนั้นการสร้างให้เกิดการเคลื่อนที่ของวัตถุจึงเป็นการที่ทำให้สนามแม่เหล็กมีการกวาดตัวเองผ่านโลหะตัวนำไฟฟ้าไป ผลกระทบที่ผิว
ตัวนำทั้งหลาย ที่มักจะอยู่ในรูปแบบของสายไฟ อาจถูกใช้ในการส่งพลังงานหรือสัญญาณไฟฟ้าโดยการให้ กระแสสลับ ไหลผ่านตัวนำนั้น ตัวขนส่งประจุ (English: charge carrier) ที่ประกอบขึ้นเป็นกระแส ที่มักจะเป็น อิเล็กตรอน จะถูกขับเคลื่อนด้วยสนามไฟฟ้าที่เกิดจากจากแหล่งที่มาของพลังงานไฟฟ้า กระแสสลับในตัวนำจะก่อให้เกิดสนามแม่เหล็กสลับในและรอบ ๆ ตัวนำ เมื่อความเข้มของกระแสในตัวนำมีการเปลี่ยนแปลง สนามแม่เหล็กก็มีการเปลี่ยนแปลงเช่นกัน การเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กเป็นผลในการสร้างสนามไฟฟ้าซึ่งตรงข้ามกับการเปลี่ยนแปลงในความเข้มข้นของกระแส สนามไฟฟ้าฝ่ายตรงข้ามนี้เรียกว่า "แรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับ"[note 1] (English: counter-electromotive force) (EMF กลับหลัง (English: back EMF)) แรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับจะมีมากที่สุดที่ศูนย์กลางของตัวนำและมันจะบังคับให้อิเล็กตรอนนำกระแสออกไปที่ผิวของตัวนำดังแสดงในแผนภาพด้านขวา[1] แม่เหล็ก
e = E_m sin⁡ωt ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า
แม้ว่าแรงแม่เหล็กไฟฟ้าถือเป็นหนึ่งในสี่แรงพื้นฐาน แต่ที่ระดับพลังงานสูงอันตรกิริยาอย่างอ่อนและแรงแม่เหล็กไฟฟ้าถูกรวมเป็นสิ่งเดียวกัน ในประวัติศาสตร์ของจักรวาล ในช่วงยุคควาร์ก แรงไฟฟ้าอ่อน () จะหมายถึงแรง(แม่เหล็ก)ไฟฟ้า + (อันตรกิริยาอย่าง)อ่อน 0.1+.1+1.0=10 พลังงานแม่เหล็ก
สนามแม่เหล็ก เมือมีแม่เหล็กวางอยู ณ ทีใดๆ ก็ตาม แม่เหล็กนั้นจะส่งอำนาจแม่เหล็กออกไป 
รอบตัวในบริเวณนั้น ถ้าเอาแม่เหล็กอื่นหรือวัตถุทีเป็นสนามแม่เหล็กเข้าไปในบริเวณนั้นจะเกิดแรง
แม่เหล็กส่งมากระทำทันทีจากแม่เหล็กที่วางอยู่ก่อนนั้นอยางนี้เราถือว่าแม่เหล็กหรือสารแม่เหล็กที
เรานำเข้าไปทีหลังไปอยูในบริเวณซึ่งเป็น สนามแม่เหล็กของแม่เหล็กอันแรกถ้าเราถอยแม่เหล็ก
หรือสารแม่เหล็กนั้นออกมาให้ห่างมากๆ แรงแม่เหล็กทีเคยเกิดขึ้นดังกล่าวจะหมดไป หมายความ
ว่าแม่เหล็กอันแรกส่งแรงไปกระทำไม่ถึง จึงเห็นได้ว่า
สนามแม่เหล็กคือ บริเวณรอบๆ แม่เหล็ก ซึ่งแท่งแม่เหล็กนั้นสามารถส่งอำนาจแม่เหล็กไปถึง
สมบัติของแม่เหล็ก ทำให้นักวิทยาศาสตร์และนักประดิษฐ์ได้นำแม่เหล็กมาสร้างเป็นส่วนประกอบของสิ่งของเครื่องใช้ ต่าง ๆ ที่ใช้ในชีวิตประจำวันมากมาย เช่น ประจุไฟฟ้า
แม้ว่าประจุสุทธิของวัตถุเป็นศูนย์ ประจุก็ยังสามารถกระจายอยู่ในวัตถุอย่างไม่สม่ำเสมอ (เช่นเนื่องจาก [[สนามแม่เหล็กไฟฟ้า]] ภายนอก หรือแรงผูกพันขั้วโมเลกุล) ในกรณีดังกล่าววัตถุนั้นจะถูกเรียกว่ามี [[ความหนาแน่นของโพลาไรซ์|สภาพเป็นขั้ว]] () ประจุที่เกิดจากสภาพเป็นขั้วเรียกว่า [[ประจุผูกพัน]] () ในขณะที่ประจุบนวัตถุที่เกิดจากการได้รับหรือสูญเสียอิเล็กตรอนจากนอกวัตถุจะถูกเรียกว่า "ประจุอิสระ" การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนใน [[โลหะ]] ที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าในทิศทางเฉพาะจะเรียกว่า [[กระแสไฟฟ้า]] หูฟัง
ในส่วนของ Driver ประกอบด้วย แม่เหล็กถาวร ที่ยึดติดกับกรอบของ Driver หรือ Chamber ของหูฟัง ซึ่งแม่เหล็กนี้จะสร้างสนามแม่เหล็กขึ้นมา เพื่อให้ Diaphragm ที่ยึดติดกับ Voice Coil โดย Diaphragm และ Voice จะอยู่ในสนามแม่เหล็กอันนี้ เมื่อเวลาฟังเพลงจะมีสนามแม่เหล็กอีกสนามถูกสร้างขึ้นจากกระแสไฟจากเครื่องเล่นเมื่อเวลาเล่นเพลงต่างๆ ที่ Voice Coil โดยสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นมาใหม่จะไปเสร้างแรงอันตรกิริยา (Reaction Force) กับสนามแม่เหล็กเดิม ซึ่งทำให้เกิดการสั่นของ Diaphragm ทำให้เกิดเสียงที่ได้ยิน แม่เหล็กขั้วเดียว
สมมุติฐานแรกเกี่ยวกับแม่เหล็กขั้วเดียวตั้งขึ้นโดย ปีแยร์ กูรี ในปี ค.ศ. 1894 แต่ทฤษฎีควอนตัมว่าด้วยประจุแม่เหล็กเริ่มต้นจากบทความของ พอล ดิแรก เมื่อปี ค.ศ. 1931 ในบทความนี้ ดิแรกแสดงให้เห็นว่าการมีอยู่ของแม่เหล็กขั้วเดียวนั้นสอดคล้องกับสมการของแมกซ์เวลล์ก็ต่อเมื่อสามารถระบุปริมาณของประจุไฟฟ้าได้ นับแต่นั้นมากมีการวิจัยเพื่อค้นหาแม่เหล็กขั้วเดียวอย่างเป็นระบบ การทดลองในปี 1975 และปี 1982 ช่วยให้มองเห็นภาพเหตุการณ์ที่เป็นไปได้ว่าอาจจะตีความหมายถึงแม่เหล็กขั้วเดียว แต่ปัจจุบันนี้ถือว่าไม่นับรวมการทดลองเหล่านั้น การสลับขั้วแม่เหล็กโลก
มีแนวคิดอันหนึ่งโดยริชาร์ด มูลเลอร์ที่ว่าการสลับขั้วแม่เหล็กโลกไม่ได้เป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นเองแต่ถูกกระทำโดยเหตุจากภายนอกที่ไปขัดจังหวะการไหลของสารในแกนโลกโดยตรง กระบวนการทั้งหลายอาจรวมถึง การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกเข้าไปถึงส่วนของเนื้อโลกโดยเพลตเทคโทนิกที่แนวมุดตัว การเริ่มต้นของแมนเทิลพลูมจากขอบเขตรอยต่อของแกนเนื้อโลก และอาจรวมถึงแรงเฉือนของแกนเนื้อโลกที่เกิดจากการกระแทกอย่างใหญ่หลวง ผู้ให้การสนับสนุนทฤษฎีนี้ถือว่าเหตุการณ์ต่างๆเหล่านี้สามารถนำไปสู่การขัดจังหวะในวงกว้างของไดนาโมจนเกิดการหมุนกลับของสนามแม่เหล็กโลกได้ เพราะว่าสนามแม่เหล็กจะมีสภาวะที่เสถียรไม่เป็นแบบเหนือ-ใต้อย่างที่เห็นในปัจจุบันหรือไม่ก็เสถียรในทิศทางตรงกันข้าม พวกเขาเสนอว่าเมื่อสนามแม่เหล็กกลับคืนจากการถูกขัดจังหวะหนึ่งๆมันก็จะเลือกเองว่าจะไปอยู่ในสถานะไหนซึ่งนั่นหมายความว่าการกลับคืนจะเป็นแบบรีเวอร์สเสียประมาณครึ่งหนึ่งของทั้งหมด การขัดจังหวะสั้นๆซึ่งไม่ส่งผลให้เกิดรีเวอร์สก็เป็นที่รู้จักกันและเรียกกันว่า geomagnetic excursion เหล็ก
ธาตุเหล็กของเรานับว่ามีความสำคัญมากในการใช้งานในปัจจุบัน ซึ่งธาตุนี้ มีการใช้มากที่สุดเป็นอันดับที่ 2 ที่รองลงมาจากอะลูมิเนียม และซึ่งได้ค้นพบจากหลักฐานทางประวัติศาสตร์ ที่ มีการใช้งานมาอย่างน้อย 8000 ปี ซึ่งมีหลักฐานยืนยัน ในช่วง คริสต์ศักราช 1000 -2000 นั้น เป็นช่วงที่มนุษย์นำธาตุเหล็กมาจากอุกาบาตที่ตกหรือสะเก็ดดาว และช่วงนี้จะหาธาตุเหล็กได้ยาก หลังจาก คริสต์ศักราช 1000-2000 เป็นต้นมา ได้มีการถลุงเหล็ก จากธาตุเหล็กที่ได้จากธรรมชาติ จึงเกิดการใช้เหล็กทุกยุคทุกสมัย การถลุง เหล็กนั้น จะแตกต่างจากการถลุงเหล็ก ในปัจจุบัน[2] [3] เลขควอนตัมแม่เหล็ก
ระดับพลังงานย่อยของอิเล็กตรอน เช่น s, p, d และ f มีเลขควอนตัมโมเมนตัมเชิงมุม "ℓ" = 0, 1, 2 และ 3 ตามลำดับ และมีเลขควอนตัมแม่เหล็ก m จะอยู่ในช่วง -"ℓ" ถึง + "ℓ" ยกตัวอย่างเช่น ระดับพลังงานย่อย s ประกอบด้วย 1 ออบิทัล มีค่า m เท่ากับ 0 ระดับพลังงานย่อย p ประกอบด้วย 3 ออบิทัล มีค่า m เท่ากับ -1, 0 และ -1 เป็นต้น การสลับขั้วแม่เหล็กโลก
เพราะว่าเราไม่เคยพบว่าสนามแม่เหล็กจะเกิดการสลับขั้วได้โดยฝีมือมนุษย์ด้วยเครื่องมือใดๆ และกลไกลของการเกิดสนามแม่เหล็กนั้นก็ยังไม่เป็นที่เข้าใจกันดีนัก มันจึงเป็นการยากที่จะกล่าวว่าลักษณะอย่างไรของสนามแม่เหล็กที่จะนำไปสู่การสลับขั้ว บ้างก็คาดเดากันว่าสนามแม่เหล็กที่ลดลงอย่างมากในช่วงที่กำลังมีการสลับขั้วนั้นจะทำให้พื้นผิวโลกขาดสิ่งปิดบังและสร้างความเสียหายอย่างใหญ่หลวงอันเนื่องมาจากการเพิ่มขึ้นของการแผ่รังสีคอสมิก อย่างไรก็ตามมนุษย์โบราณ (Homo erectus) และบรรพบุรุษของเขาก็อยู่รอดมาได้จากเหตุการณ์การสลับขั้วแม่เหล็กโลกในอดีตที่ผ่านมาหลายครั้งแล้ว และก็ไม่มีหลักฐานว่าการสลับขั้วแม่เหล็กโลกนั้นจะมีผลต่อการสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิต มีการอธิบายหนึ่งที่อาจเป็นไปได้ที่ว่าลมสุริยะอาจจะมีผลชักนำให้สนามแม่เหล็กในชั้นบรรยากาศไอออนโนสเฟียร์ให้เป็นเกราะป้องกันพื้นผิวโลกจากอนุภาคมีพลังงานอย่างรังสีคอสมิกแม้ว่าจะอยู่ในสภาพที่ไร้สนามแม่เหล็กแบบนอร์มอลของโลกก็ตาม[7] แม่เหล็ก
ค่าของปริมาณที่เกี่ยวข้องกับไฟฟ้ากระแสสลับ การลำดับชั้นสนามแม่เหล็กบรรพกาล
การลำดับชั้นสนามแม่เหล็กบรรพกาล (Magnetostratigraphy หรือ Magnetic stratigraphy) เป็นสาขาใหม่ของวิชาธรณีวิทยาที่ว่าด้วยลำดับชั้นโดยวิธีทางสนามแม่เหล็กและอายุของหิน ซึ่งมีการศึกษาค้นคว้ามากมายตั้งแต่กลางปี ค.ศ. 1960 หลักการเริ่มต้นของการลำดับชั้นสนามแม่เหล็กบรรพกาลก็เพื่อนำไปประยุกต์ในการศึกษาหินภูเขาไฟและตะกอนที่มีอายุน้อยกว่าหรือประมาณ 5 ล้านปี เทคนิคของการลำดับชั้นสนามแม่เหล็กบรรพกาล เพิ่งจะถูกประยุกต์ใช้กับหินที่มีอายุเก่าแก่กว่านั้นและช่วงการวัดระยะเวลาของขั้วแม่เหล็กก็ได้ขยายย้อนไปจนถึงยุคจูราสสิกและบางส่วนของยุคที่เก่าแก่กว่านั้นแล้ว การลำดับชั้นสนามแม่เหล็กบรรพกาลได้เริ่มต้นจากการค้นพบว่าแร่เหล็กจำนวนมากในหินภูเขาไฟและหินตะกอนสามารถบ่งบอกทิศทางของสนามแม่เหล็กโลกในช่วยเวลาที่หินกำเนิดขึ้นมาในช่วงเวลาเย็นตัวของหินหลอมเหลว แร่ธาตุจะถูกถ่ายทอดความเป็นแม่เหล็กตามทิศทางของสนามแม่เหล็กโลกในช่วงเวลานั้นและทำให้เกิดการแข็งตัวภายใต้อุณหภูมิช่วง 500-600 องศาเซลเซียส สำหรับเหล็กออกไซด์ซึ่งเรียกว่า Curie point คือเมื่อหินอยู่ในช่วงอุณหภูมิดังกล่าวอิทธิพลของสนามแม่เหล็กจะส่งแรงกระทำต่อมันและอะตอมในสนามแม่เหล็กที่อยู่ใน crystal lattices ของแร่จะเริ่มเรียงตัวขนานกับของอีกอันหนึ่งและขนานกับทิศทางของสนามแม่เหล็กโลก เมื่อหินเย็นตัวต่อไปอีกอะตอมเหล่านี้ก็จะยังอยู่ในแนวการเรียงตัวเช่นนี้ทำให้แร่ที่อยู่ในธรรมชาติเหล่านี้ก็จะกลายเป็นแม่เหล็ก โดยจะมีขั้วขนานกับสนามแม่เหล็กโลกระหว่างการตกตะกอนของหินตะกอน แร่ขนาดเล็กที่มีสมบัติเป็นแม่เหล็กสามารถที่จะหมุนตัวไปตามช่องว่างในขณะที่เป็นตะกอนอ่อนอยู่บริเวณผิวหน้าและจะมีกลไกการเรียงตัวไปตามทิศของสนามแม่เหล็กโลก นี่คือการจัดเรียงตัวของแร่แม่เหล็กในหินภูเขาไฟและหินตะกอนที่ทำให้ทราบคุณสมบัติสำคัญทางแม่เหล็กของหิน คุณสมบัติเหล่านี้ถูกเก็บเอาไว้เป็นระยะเวลานานเว้นแต่ว่าหินนั้นจะได้รับความร้อนในระดับ Curie point อีกครั้ง ดังนั้น อำนาจแม่เหล็กที่ยังตกค้างอยู่จะเรียกว่า remanent magnetism เนื่องมาจากหินตะกอนขนาดเล็กอาจถูกรบกวนจาก bioturbating organism หรือจากกระบวนการทางเคมีและกายภาพในระหว่างการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและเคมีในชั้นหินนั้น ในช่วงเวลาสลายตัวและแข็งตัวกระบวนการถ่ายทอดความเป็นแม่เหล็กของหินตะกอนก็จะมีความเสถียรน้องลงกว่าที่เคยเป็น และจะทำให้แม่เหล็กอ่อนลงกว่า Canic lavas การศึกษา remanent magnetism ในหินที่มีอายุต่างกันออกไป เพื่อที่จะหาความหนาแน่นและทิศทางของสนามแม่เหล็กในยุคต่างๆของธรณีวิทยาเรียกว่า paleomagnetism แม่เหล็ก
เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านลวดตัวนำจะเกิดสนามแม่เหล็กรอบลวดตัวนำในลักษณะดังนี้ อันตรกิริยาพื้นฐาน
มีอันตรกิริยาพื้นฐานอยู่ 4 ชนิดที่เรารู้จัก ได้แก่ แรงแม่เหล็กไฟฟ้า อันตรกิริยาอย่างเข้ม อันตรกิริยาอย่างอ่อน (บางครั้งก็เรียกว่า แรงนิวเคลียร์ชนิดเข้ม กับ แรงนิวเคลียร์ชนิดอ่อน) และแรงโน้มถ่วง แรงสามชนิดแรกนั้นสามารถอธิบายได้ในรูปแบบของกระบวนการคำนวณต่างๆ ด้วยทฤษฎีที่เรียกชื่อว่า perturbation theory โดยการพิจารณาการแลกเปลี่ยนโบซอนระหว่างอนุภาค  มอเตอร์
ในมอเตอร์ไฟฟ้า ส่วนที่เคลื่อนที่คือโรเตอร์ ซึ่งจะหมุนเพลาเพื่อจ่ายพลังงานกล โรเตอร์มักจะมี ขดลวดตัวนำพันอยู่โดยรอบ ซึ่งเมื่อมีกระแสไหลผ่าน จะเกิดอำนาจแม่เหล็กที่จะไปทำปฏิกิริยากับ สนามแม่เหล็กถาวรของสเตเตอร์ ขับเพลาให้หมุนได้ อย่างไรก็ตามโรเตอร์บางตัวจะเป็นแม่เหล็กถาวรและสเตเตอร์จะมีขดลวดตัวนำสลับที่กัน
บทความหลัก: Stator แรงแม่เหล็กไฟฟ้า
ในวิชา ฟิสิกส์ แรงแม่เหล็กไฟฟ้า คือแรงที่ สนามแม่เหล็กไฟฟ้า กระทำต่ออนุภาคที่มีประจุทางไฟฟ้า มันคือแรงที่ยึด อิเล็กตรอน กับ นิวคลิไอ เข้าด้วยกันใน อะตอม และยึดอะตอมเข้าด้วยกันเป็น โมเลกุล แรงแม่เหล็กไฟฟ้าทำงานผ่านการแลกเปลี่ยน messenger particle ที่เรียกว่า โฟตอน การแลกเปลี่ยน messenger particles ระหว่างวัตถุทำให้เกิดแรงที่รับรู้ได้ด้วยวิธีแทนที่จะดูดหรือผลักอนุภาคออกจากกันเพียงแค่นั้น การแลกเปลี่ยนจะเปลี่ยนคุณลักษณะของพฤติกรรมของอนุภาคที่แลกเปลี่ยนนั้นอีกด้วย ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า
ขดลวด Bifilar - ขดลวดที่พันด้วยลวดถักสองเส้นขนานกันเว้นระยะอย่างใกล้ชิด ถ้ากระแส AC ไหลในทิศทางเดียวกัน ฟลักซ์แม่เหล็กจะรวมกัน แต่ถ้ากระแสเท่ากันไหลในทิศทางตรงข้าม ฟลักซ์ที่ตรงข้ามกันจะหักล้างกัน เป็นผลให้ฟลักซ์ในแกนเป็นศูนย์ จึงไม่มีแรงดันไฟฟ้าจะถูก เหนี่ยวนำในขดลวดที่สามบนแกน ขดลวดเหล่านี้ถูกใช้ในเครื่องมือและอุปกรณ์เช่นในตัวขัดขวางการผิดปกติของระบบกราวด์ พวกเขายังถูกใช้ในการตัวต้านทานแบบลวดพันที่มีการเหนี่ยวนำต่ำ สำหรับการใช้งานที่ความถี่ RF อีกด้วย หม้อแปลงเสียงออดิโอ - หม้อแปลงที่ใช้กับสัญญาณเสียง พวกมันจะถูกใช้สำหรับการแมทชิ่งอิมพีแดนซ์ ไฟฟ้ากระแสสลับ
ท่อนำคลื่นคล้ายกับสาย coax เนื่องจากทั้งสองชนิดนี้ประกอบด้วยท่อ แต่ความแตกต่างอยู่ที่ท่อนำคลื่นไม่ได้มีตัวนำภายใน ท่อนำคลื่นอาจมีรูปแบบหน้าตัดอะไรก็ได้ แต่ส่วนใหญ่เป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า เพราะท่อนำคลื่นไม่ได้มีตัวนำภายในเพื่อส่งพลังงานในรูปกระแส แต่ส่งโดยสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ถึงแม้ว่ากระแสที่พื้นผิวจะไหลในผนังด้านในของท่อ กระแสพื้นผิวไม่ส่งพลังงาน พลังงานจะถูกส่งโดยสนามแม่เหล็กไฟฟ้า กระแสพื้นผิวเกิดจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าและมีผลในการเก็บสนามไฟฟ้าไว้ภายในท่อนำคลื่นและป้องกันการรั่วไหลของคลื่นออกนอกท่อนำคลื่น อิเล็กโทรด
อิเล็กโทรด หรือ ขั้วเชื่อม หรือ ลวดเชื่อม หรือ ขั้วไฟฟ้า[1] (English: Electrode) เป็นตัวนำไฟฟ้าเพื่อใช้แนบกับส่วนที่ไม่ใช่โลหะของวงจรไฟฟ้า (เช่น สารกึ่งตัวนำ อิเล็กโทรไลต์ สุญญากาศ หรืออากาศ) อิเล็กโทรดเป็นคำที่บัญญัติขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ วิลเลียม ฮิวเอ็ลล์ ตามคำของไมเคิล ฟาราเดย์ ซึ่งมาจากคำภาษากรีกว่า elektron ซึ่งจริง ๆ แปลว่า อำพัน แต่นำมาอนุพัทธ์ใช้หมายถึงไฟฟ้า บวกกับคำว่า hodos ซึ่งแปลว่าทาง[2][3] เซลล์กัลวานี
แอโหนด (anode) เป็นขั้วไฟฟ้าที่เกิดออกซิเดชันกับสารละลายของมัน (สูญเสียอิเล็กตรอน); ในเซลล์กัลวานี แอโหนดเป็นขั้วไฟฟ้าลบเนื่องจากเมื่อเกิดออกซิเดชัน สารละลายสูญเสียอิเล็กตรอนหลุดออกมาทิ้งไว้เกาะอยู่บนขั้วไฟฟ้า[7] จากนั้นอิเล็กตรอนเหล่านี้ก็พร้อมที่จะโยกย้ายไปที่แคโทด (cathode) อย่างไรก็ตามในการแยกสลายด้วยไฟฟ้า (English: electrolysis) กระแสไฟฟ้าจะกระตุ้นให้อิเล็กตรอนไหลไปในทิศทางตรงกันข้าม ดังนั้น แอโหนดจะเป็นขั้วบวก และคำกล่าวที่ว่า แอ</u>โหนด ดึงดูด แอน</u>ไอออน จึงเป็นจริง (ไอออนประจุลบจะไหลไปยังแอโหนด ในขณะที่อิเล็กตรอนถูกขับไล่ออกผ่านเส้นลวด) ขั้วไฟฟ้าโลหะ A เป็นแอโหนด แคโทด เป็นขั้วไฟฟ้าที่เกิดรีดักชันกับสารละลายของมัน (ได้รับอิเล็กตรอน); ในเซลล์กัลวานี แคโทดเป็นขั้วบวก เพราะสารละลายจะได้รับอิเล็กตรอนมากขึ้น อิเล็กตรอนเหล่านี้มาจากขั้วไฟฟ้าโลหะ B ทำให้ขั้วไฟฟ้าโลหะ B พร่องอิเล็กตรอน[7] และก็มีแนวโน้มมากขึ้นสำหรับไอออนในน้ำสารละลายจะลดลงไปอีกจากอิเล็กตรอนที่เข้ามาจากแอโหนด อย่างไรก็ตามในการแยกสลายด้วยไฟฟ้า แคโทดจะเป็นขั้วลบ และจะดึงดูดไอออนบวกจากสารละลาย ในสถานการณ์เช่นนี้คำกล่าวที่ว่า แค</u>โทด ดึงดูด แคต</u>ไอออน จึงเป็นจริง (ไอออนโลหะที่มีประจุบวกและที่ถูกออกซิไดซ์จะไหลไปที่แคโทดในขณะที่อิเล็กตรอนเดินทางผ่านเส้นลวด) ขั้วไฟฟ้าโลหะ B เป็นแคโทด ความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็ก
ฟลักซ์แม่เหล็ก (Magnetic flux) คือปริมาณเส้นแรงแม่เหล็กหรือจำนวนของเส้นแรงแม่เหล็กที่พุ่งจากขั้วหนึ่งไปยังขั้วหนึ่ง ของแท่งแม่เหล็ก มีหน่วยเป็น เวเบอร์ (Weber,Wb)  ขั้วโลก
ขั้วโลก () หมายถึงจุดสองจุด—ขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้—บนพื้นผิวของดาวเคราะห์หรือวัตถุหมุนอื่น อันเป็นที่ซึ่งแกนหมุนบรรจบกับพื้นผิวของวัตถุนั้น ขั้วโลกเหนือจะทำมุม 100° และอยู่เหนือเส้นศูนย์สูตร ในขณะที่ขั้วโลกใต้จะทำมุม 0° และอยู่ใต้เส้นศูนย์สูตร ฟิวส์
ฟิวส์ () เป็นอุปกรณ์นิรภัยชนิดหนึ่งที่อยู่ในเครื่องใช้ไฟฟ้าโดยจะป้องกันการลัดวงจร และการใช้กระแสเกินในวงจรไฟฟ้า โดยจะหลอมละลาย และตัดกระแสไฟออกจากวงจรเพื่อป้องการอุปกรณ์เสียหาย โดยฟิวส์จะเป็นเส้นลวดเล็ก ๆ ทำจากตะกั่วผสมดีบุก มีจุดหลอมเหลวที่ต่ำ มีหลายชนิดให้เลือกใช้ตามความเหมาะสมของการใช้งานควรเลือกฟิวส์ที่ทนกระแสไฟฟ้าสูงสุด ได้มากกว่ากระแสไฟฟ้าสูงสุดที่ใช้ภายในบ้านเล็กน้อย และไม่ควรใช้ลวดเหล็ก หรือลวดทองแดงที่มีจุดหลอมเหลวสูงแทนฟิวส์
เพราะเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านมากเกินไป ลวดเหล็กหรือลวดทองแดงจะไม่หลอมละลาย จึงไม่ช่วยตัดวงจรไฟฟ้าในบ้าน ฟิวส์ที่ใช้ตามบ้านมีหลายขนาด เช่น ขนาด
10 15 และ 30 แอมแปร์ ฟิวส์ขนาด 15แอมแปร์ คือ ฟิวส์ที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ไม่เกิน 15 แอมแปร์ ถ้ากระแสไฟฟ้าผ่านมากว่านี้ ฟิวส์จะหลอมละลาย
ทำให้วงจรขาด ดังนั้น การเลือกใช้ฟิวส์จึงต้องเลือกขนาดของฟิวส์ให้พอเหมาะกับปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน
ฟิวส์มีหลายชนิด แต่ละชนิดจะใช้แตกต่างกัน ดังนั้นจึงควรเลือกใช้ให้เหมาะสม
เลือกฟิวส์ต้องเลือกความเร็วในการ ขาดของมันด้วย 
- เครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วไป เลือกแบบขาดช้า ขนาดเป็นสองเท่าของโหลดที่ใช้