Тесла (единица)

Тесла (символ: Т ) — единица измерения плотности магнитного потока (также называемая напряжённостью магнитного поля B ) в Международной системе единиц (СИ).

Одна тесла равна одному веберу на квадратный метр . Единица была объявлена ​​на Генеральной конференции по мерам и весам в 1960 году и названа ^[1] в честь сербско-американского инженера -электрика и механика Николы Теслы по предложению словенского инженера-электрика Франса Авчина .

Частица, несущая заряд в один кулон (Кл) и движущаяся перпендикулярно через магнитное поле в одну теслу со скоростью один метр в секунду (м/с), испытывает силу величиной один ньютон (Н) согласно закону силы Лоренца . То есть, $${\displaystyle \mathrm {T={\dfrac {N{\cdot }s}{C{\cdot }m}}} .}$$

Как производная единица СИ , тесла может быть выражена и через другие единицы. Например, магнитный поток в 1 вебер (Вб) через поверхность в один квадратный метр равен магнитной плотности потока в 1 тесла. ^[2] То есть,$${\displaystyle \mathrm {T={\dfrac {Wb}{м^{2}}}} .}$$

Выражается только в основных единицах СИ , 1 тесла равна: где А — ампер , кг — килограмм , а с — секунда . ^[2]$${\displaystyle \mathrm {T={\dfrac {кг}{A{\cdot }с^{2}}}} ,}$$

Дополнительные эквивалентности вытекают из вывода кулонов из ампер (А), : отношения между ньютонами и джоулями (Дж), : и вывода вебера из вольт (В), : Тесла названа в честь Николы Теслы . Как и каждая единица СИ , названная в честь человека, ее символ начинается с заглавной буквы (T), но при написании полностью он следует правилам написания заглавных букв нарицательных существительных ; то есть тесла пишется с заглавной буквы в начале предложения и в заголовках, но в остальном пишется строчными буквами.${\displaystyle \mathrm {C=A{\cdot }s} }$$${\displaystyle \mathrm {T={\dfrac {N}{A{\cdot }м}}} ,}$$${\displaystyle \mathrm {J=N{\cdot }m} }$$${\displaystyle \mathrm {T={\dfrac {J}{A{\cdot }m^{2}}}} ,}$$${\displaystyle \mathrm {Wb=V{\cdot }s} }$$${\displaystyle \mathrm {T={\dfrac {V{\cdot }{s}}{m^{2}}}} .}$$

При создании силы Лоренца разница между электрическими и магнитными полями заключается в том, что сила, действующая со стороны магнитного поля на заряженную частицу, как правило, обусловлена ​​движением заряженной частицы, ^[3] в то время как сила, действующая со стороны электрического поля на заряженную частицу, не обусловлена ​​движением заряженной частицы. Это можно оценить, посмотрев на единицы для каждого из них. Единицей электрического поля в системе единиц MKS является ньютон на кулон, Н/Кл, в то время как магнитное поле (в теслах) можно записать как Н/(Кл⋅м/с). Делительным фактором между двумя типами полей является метры в секунду (м/с), что является скоростью. Это соотношение сразу же подчеркивает тот факт, что то, рассматривается ли статическое электромагнитное поле как чисто магнитное, или чисто электрическое, или как некоторая их комбинация, зависит от системы отсчета (то есть скорости относительно поля). ^{[4] [5]}

В ферромагнетиках движение, создающее магнитное поле, — это спин электрона ^[6] (и в меньшей степени орбитальный угловой момент электрона ). В проводе с током ( электромагнитах ) движение обусловлено движением электронов по проводу (независимо от того, прямой он или круглый).

Одна тесла эквивалентна: ^{[7] [ нужна страница ]}

О связи с единицами намагничивающего поля (ампер на метр или эрстед ) см. статью о проницаемости .

Следующие примеры перечислены в порядке возрастания напряженности магнитного поля.

• 3,2 × 10−5  Тл ⁽ 31,869 мкТл) – напряженность магнитного поля Земли на 0° широты, 0° долготы
• 4 × 10 ⁻⁵  Тл (40 мкТл) – прохождение под высоковольтной линией электропередачи ^[9]
• 5 × 10−3  Тл ⁽ 5 мТл) — сила типичного магнита холодильника
• 0,3 Тл – сила солнечных пятен
• 1 Тл – 2,4 Тл – зазор катушки типичного магнита громкоговорителя
• 1,5 Тл – 3 Тл – прочность медицинских магнитно-резонансных томографов на практике, экспериментально до 17 Тл ^[10]
• 4 Тл – сила сверхпроводящего магнита, созданного вокруг детектора CMS в ЦЕРНе ^[11]
• 5,16 Т – прочность специально разработанного массива Хальбаха при комнатной температуре ^[12]
• 8 Тл – сила магнитов LHC
• 11,75 Т – сила магнитов INUMAC, самого большого МРТ-сканера ^[13]
• 13 Тл – сила сверхпроводящей магнитной системы ИТЭР ^[14]
• 14,5 Т – самая высокая напряженность магнитного поля, когда-либо зарегистрированная для управляющего магнита ускорителя в Фермилабе ^[15]
• 16 Тл – напряженность магнитного поля, необходимая для левитации лягушки ^[16] (за счет диамагнитной левитации воды в тканях ее тела) согласно Шнобелевской премии по физике 2000 года ^[17]
• 17,6 Тл – самое сильное поле, зафиксированное в сверхпроводнике в лаборатории по состоянию на июль 2014 г. ^[18]
• 20 Т - прочность крупномасштабного высокотемпературного сверхпроводящего магнита, разработанного Массачусетским технологическим институтом и компанией Commonwealth Fusion Systems для использования в термоядерных реакторах ^{[ требуется ссылка ]}
• 27 Тл – максимальные напряженности поля сверхпроводящих электромагнитов при криогенных температурах
• 35,4 Тл – текущий (2009) мировой рекорд для сверхпроводящего электромагнита в фоновом магнитном поле ^[19]
• 45 Т – текущий (2015) мировой рекорд для магнитов постоянного поля ^[19]
• 97,4 Тл – самое сильное магнитное поле, создаваемое «неразрушающим» магнитом ^[20]
• 100 Тл – приблизительная напряженность магнитного поля типичной белой карликовой звезды
• 1200 Тл – поле длительностью около 100 микросекунд, сформированное с использованием техники электромагнитной компрессии потока ^[21]
• 10 ⁹ Тл – предел Швингера , выше которого само электромагнитное поле, как ожидается, станет нелинейным
• 10 ⁸ – 10 ¹¹  Тл (100 МТ – 100 ГТ) – диапазон магнитной силы нейтронных звезд- магнетаров

Найдите значение слова «тесла» в Викисловаре, бесплатном словаре.

• Инструмент преобразования Гаусс ↔ Тесла