Tesla (Einheit)


Tesla (Einheit)

Einheit
Norm SI-Einheitensystem
Einheitenname Tesla
Einheitenzeichen $ \mathrm{T} $
Beschriebene Größe(n) magnetische Flussdichte
Größensymbol(e) $ B $
In SI-Einheiten $ \mathrm{1\, T = 1\, \frac{kg}{A\, s^2} = 1\, \frac{Vs}{m^2}} $
In elektrostatischen
CGS-Einheiten (CGS-ESU)
$ \mathrm{1\, T = \frac{1}{3}\cdot 10^{-6}\,\sqrt{\frac{g}{cm^3}}} $
In elektromagnetischen
CGS-Einheiten (CGS-EMU)
$ \mathrm{1\, T = 10^4\, \frac{\sqrt{g}}{\sqrt{cm}\, s}} $
Benannt nach Nikola Tesla

Tesla (T) ist eine abgeleitete SI-Einheit für die magnetische Flussdichte. Die Einheit wurde im Jahre 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
100 p bis 10 n (10−10 bis 10−8) magnetische Flussdichte im Weltraum
31 µ (3,1 · 10−5) Erdmagnetfeld am Äquator
48 µ (4,8 · 10−5) Erdmagnetfeld am 50. Breitengrad
100 µ (10−4) zulässiger Grenzwert für elektromagnetische Felder bei 50 Hz (Haushaltsstrom) in Deutschland gemäß der 26. BImSchV
0,1 handelsüblicher Hufeisenmagnet[1]
0,25 ein typischer Sonnenfleck
1,61 maximale magnetische 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 Die stärkste magnetische Flussdichte, die mit einem supraleitenden Material erzeugt wurde[3] (mehr als 2.000 T bei destruktiven Verfahren).
45 Die stärkste stetige magnetische Flussdichte, welche durch einen Hybridmagnet (resistiv + supraleitend) erzeugt wurde (Labor der Florida State University in Tallahassee, Florida)[4].
91,4 Die stärkste stetige magnetische Flussdichte, welche durch eine 200 kg Kupferspule erzeugt wurde. (Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf)[5].
34.000 Maser, aber nur für 10 ps[6]
106 bis 108 magnetische Flussdichte auf einem Neutronenstern
108 bis 1011 magnetische Flussdichte auf einem Magnetar
1013 maximale physische magnetische Flussdichte eines Neutronensterns

Weblinks

Wiktionary Wiktionary: Tesla – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Quellen

  1. LHC Dipolmagnet Funktionsprinzip. Abgerufen am 4. August 2011.
  2. CERN FAQ – LHC the guide. Februar 2009, abgerufen am 22. August 2010 (englisch).
  3. wissenschaft.de: Erfolg beim Erzeugen starker Magnetfelder
  4. National High Magnetic Field Laboratory : The Magnet Lab at Florida State University (Tallahassee)
  5. Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf : Die stärksten Magnetfelder entstehen in Dresden
  6. Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf : Übersicht über Magnetfelder im Labor und in der Natur