地磁场
伯克兰组织过多次前往挪威高纬度地区的科学考察，在该地区建立起了观察网络，用以收集极光发生区域的磁场数据。其中1899年至1900年间挪威极地考察结果包含了依据极地地区地磁场测量数据给出的第一个地電流全球模型。X射线的发现激起了伯克兰的兴趣，他制造了一个真空室用以研究磁场对阴极射线的影响。伯克兰注意到引向磁化，一种模拟地球磁场的电学设备） 的电子流将自动的流向磁极，同时产生一圈光晕，因此他断定极光也是依据相同原理产生的。他发展了一套理论，认为高能电子从太阳表面的黑子中发射出来，到达地球后被地磁场引向极区，从而产生极光。