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Tesla (Einheit)

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Physikalische Einheit
Einheitenname Tesla
Einheitenzeichen \mathrm{T}
Physikalische Größe(n) Magnetische Flussdichte
Formelzeichen B
Dimension \mathsf{M\;T^{-2}\;I^{-1}  }
System Internationales Einheitensystem
In SI-Einheiten \mathrm{1 \, T = 1 \; \frac{kg}{A \, s^2} = 1 \; \frac{Vs}{m^2} }
In CGS-Einheiten \mathrm{1 \, T =  10\,000 \; Gs}
Benannt nach Nikola Tesla
Abgeleitet von Weber, Quadratmeter
Siehe auch: Gauß
Vorlage:Infobox Physikalische Einheit/Wartung/System

Das Tesla (T) ist eine abgeleitete SI-Maßeinheit für die magnetische Flussdichte. Die Einheit wurde im Jahr 1960 auf der Conférence Générale des Poids et Mesures (CGPM) in Paris nach Nikola Tesla benannt.

\mathrm{1\, T = 1\,\frac{V\, s}{m^2} = 1\,\frac{N}{A\, m} = 1\,\frac{Wb}{m^2} = 1\,\frac{kg}{A\, s^2}}

Im CGS-System, das vor allem noch in der theoretischen Physik verwendet wird, ist die entsprechende Einheit Gauß:

\mathrm{1\, Gs = 10^{-4}\, T}

Die Geophysik benutzte auch die Einheit Gamma (γ):

\mathrm{1\,\gamma = 10^{-9}\, T = 1\, nT}

Größenbeispiele

Beispiele für verschiedene magnetische Flussdichten in der Natur und in der Technik:

Magnetische
Flussdichte

in Tesla
Beispiel
10−10 bis 10−8 Magnetfeld im Weltraum
5·10−5 Erdmagnetfeld in Deutschland
10−4 Zulässiger Grenzwert für elektromagnetische Felder bei 50 Hz (Haushaltsstrom) in Deutschland gemäß der 26. BImSchV
0,002 In 1 cm Abstand von einem 100-A-Strom, z. B. Batteriestrom beim Anlassen eines Pkw, siehe Ampèresches Gesetz
0,1 Handelsüblicher Hufeisenmagnet[1]
0,25 Ein typischer Sonnenfleck
1,61 Maximale Flussdichte eines NdFeB-Magneten (Neodym-Eisen-Bor). Typischerweise werden die Magnete mit Flussdichten zwischen 1 T und 1,5 T hergestellt. NdFeB-Magnete sind derzeit die stärksten Dauermagnete
0,35 bis 3,0 Kernspintomograph für die Anwendung am Menschen. Zu Forschungszwecken werden auch Geräte mit 7,0 T und mehr verwendet
8,6 Supraleitende Dipolmagnete des Large Hadron Collider des CERN in Betrieb[2]
23,5 Derzeit stärkster supraleitender Magnet in der NMR-Spektroskopie (1000 MHz-Spektrometer)
26,8 Höchste Flussdichte, die mit einem (tieftemperatur) supraleitenden Material erzeugt wurde[3]
32 Stärkster Magnet auf Basis von (Hochtemperatur-) Supraleitern[4]
100 Pulsspule – höchste Flussdichte ohne Zerstörung der Kupferspule, erzeugt für wenige Millisekunden[5]
1200 Höchste durch elektromagnetische Flusskompression erzeugte Flussdichte (kontrollierte Zerstörung der Anordnung, im Labor)[6]
2800 Höchste durch explosiv getriebene Flusskompression erzeugte Flussdichte (im Freien)[7]
106 bis 108 Magnetfeld auf einem Neutronenstern
108 bis 1011 Magnetfeld auf einem Magnetar

Weblinks

 Wiktionary: Tesla – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise

  1. LHC Dipolmagnet Funktionsprinzip. Abgerufen am 4. August 2011.
  2. CERN FAQ – LHC the guide. (PDF; 27,0 MB) Februar 2009, abgerufen am 22. August 2010 (english).
  3. wissenschaft.de: Erfolg beim Erzeugen starker Magnetfelder
  4. National High Magnetic Field Laboratory: New world-record magnet fulfills superconducting promise. 12. Dezember 2017.
  5. Los Alamos National Laboratory: Strongest non-destructive magnetic field: world record set at 100-tesla level. 22. März 2012.
  6. D. Nakamura, A. Ikeda, H. Sawabe, Y. H. Matsuda, S. Takeyama: Record indoor magnetic field of 1200 T generated by electromagnetic flux-compression. In: Review of Scientific Instruments. 89, 2018 S. 095106, doi:10.1063/1.5044557.
  7. A.I. Bykov, M.I. Dolotenko, N.P. Kolokolchikov, V.D. Selemir, O.M. Tatsenko: VNIIEF achievements on ultra-high magnetic fields generation. In: Physica B: Condensed Matter. 294-295, 2001 S. 574–578, doi:10.1016/s0921-4526(00)00723-7.


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