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Tesla (Einheit)




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

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.[1]

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

Inhaltsverzeichnis

Beziehung zu CGS-Einheiten


Im CGS-Einheitensystem, das vor allem noch in der theoretischen Physik verwendet wird, ist die entsprechende Einheit das Gauss (Gs oder G):

\({\displaystyle \mathrm {1\,Gs\,{\mathrel {\hat {=}}}\,10^{-4}\,T} }\)

Aufgrund der unterschiedlichen Größensysteme ist der Unterschied zwischen beiden Einheiten allerdings nicht einfach nur ein Faktor (daher das Zeichen ). Die Geophysik benutzte auch die Einheit Gamma (γ):

\({\displaystyle \mathrm {1\,\gamma \,{\mathrel {\hat {=}}}\,10^{-9}\,T=1\,nT} }\)

Größenbeispiele


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

Magnetische
Flussdichte

in Tesla
Beispiel
10−10 bis 10−8 Magnetfelder im interstellaren Medium und um Galaxien[2]
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[3]
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
2,45 Sättigungspolarisation von Fe65Co35, der höchste Wert eines Materials bei Raumtemperatur.[4]
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[5]
25,9[6] Derzeit stärkster supraleitender Magnet in der NMR-Spektroskopie (1,1 GHz-Spektrometer)[7]
32 Stärkster Magnet auf Basis von (Hochtemperatur-)Supraleitern[8]
45,5 Stärkster dauerhaft arbeitender Elektromagnet, Hybrid aus supraleitendem und konventionellen Elektromagneten[9]
100 Pulsspule – höchste Flussdichte ohne Zerstörung der Kupferspule, erzeugt für wenige Millisekunden[10]
1200 Höchste durch elektromagnetische Flusskompression erzeugte Flussdichte (kontrollierte Zerstörung der Anordnung, im Labor)[11]
2800 Höchste durch explosiv getriebene Flusskompression erzeugte Flussdichte (im Freien)[12]
106 bis 108 Magnetfeld auf einem Neutronenstern
108 bis 1011 Magnetfeld auf einem Magnetar

Weblinks


Wiktionary: Tesla – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise


  1. Resolution 12 of the 11th CGPM (1960). In: bipm.org. Bureau International des Poids et Mesures, abgerufen am 16. August 2019 (englisch). Der Name wurde 1956 vom Internationalen Komitee (CIPM) vorgeschlagen (Resolution 3, siehe – Sitzungsprotokoll Seite 83)
  2. siehe z. B. Magnetfelder in Spiralgalaxienen @mpg.de 2014 (PDF 1,4 MB); „Es gibt Theorien, dass das intergalaktische Medium von Magnetfeldern erfüllt ist, aber sie müssten wesentlich schwächer sein als die galaktischen Felder“, Kosmische Magnetfelder. Ungeahnte Ordnung im All Ruhr-Universität Bochum 2018, abgerufen 8. November 2018
  3. LHC Dipolmagnet Funktionsprinzip. Abgerufen am 4. August 2011.
  4. Heinz M. Hiersig (Hrsg.): Lexikon Ingenieurwissen-Grundlagen. Springer, 2013, ISBN 978-3-642-95765-9, S. 242 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  5. CERN FAQ – LHC the guide. (PDF; 27,0 MB) Februar 2009, abgerufen am 22. August 2010 (englisch).
  6. Bruker Corporation: Bruker Announces World's First Superconducting 1.1 Gigahertz Magnet for High-Resolution NMR in Structural Biology. Abgerufen am 6. Mai 2019 (englisch).
  7. Ascend 1.1 GHz. Abgerufen am 6. Mai 2019 (englisch).
  8. National High Magnetic Field Laboratory: New world-record magnet fulfills superconducting promise.  (Seite nicht mehr abrufbar, Suche in Webarchiven  Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis. 12. Dezember 2017.
  9. David C. Larbalestier et al.: 45.5-tesla direct-current magnetic field generated with a high-temperature superconducting magnet. In: Nature. Nr. 570, 12. Juni 2019, S. 496–499, doi:10.1038/s41586-019-1293-1 (englisch).
  10. Strongest non-destructive magnetic field: world record set at 100-tesla level. In: lanl.gov. Los Alamos National Laboratory, 22. März 2012, archiviert vom Original am 19. Juli 2014; abgerufen am 12. November 2019 (englisch).
  11. 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. Band 89, 2018, S. 095106, doi:10.1063/1.5044557 .
  12. 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. Band 294-295, 2001, S. 574–578, doi:10.1016/s0921-4526(00)00723-7 .








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