Tesla (yksikkö)

Tämä artikkeli käsittelee yksikköä. Muita merkityksiä luetellaan täsmennyssivulla.

Tesla (tunnus T) on SI-järjestelmän magneettivuon tiheyden yksikkö. Yksi tesla on magneettivuon tiheys, joka muodostuu weberin magneettivuon kulkiessa neliömetrin pinta-alan läpi.[1] Tesla voidaan muuntaa muiksi yksiköiksi:

1 T = 1 Wb m 2 = 1 V ⋅ s m 2 {\displaystyle 1\,\operatorname {T} =1\,{\frac {\operatorname {Wb} }{\operatorname {m} ^{2}}}=1\,{\frac {\operatorname {V} \cdot \operatorname {s} }{\operatorname {m} ^{2}}}} .[1]

Yksikkö on nimetty Nikola Teslan mukaan.

Joskus käytetään magneettivuon tiheyden yksikkönä myös cgs-järjestelmään perustuvaa gaussia (tunnus G tai Gs), joka ei ole SI-yksikkö. Teslan ja gaussin välinen suhde voidaan ilmaista muodossa

1 T = 10000 Gs ⇔ 1 Gs = 10 − 4 T . {\displaystyle 1\,\operatorname {T} =10000\,\operatorname {Gs} \quad \Leftrightarrow \quad 1\,\operatorname {Gs} =10^{-4}\,\operatorname {T} .}

Esimerkkejä

Seuraavat esimerkit on listattu kasvavan magneettikentän voimakkuuden mukaan.

  • 3,2 × 10−5 T (31,869 μT) – Maan magneettikenttä pisteessä 0° leveyttä, 0° pituutta
  • 5 × 10−3 T (5 mT) – tyypillinen jääkaappimagneetti
  • 0,3 T – tyypillinen auringonpilkku
  • 1,25 T – magneettivuon tiheys neodyymimagneetin pinnalla
  • 1 T – 2,4 T – magneettivuon tiheys tyypillisen kaiuttimen käämin sisällä
  • 1,5 T – 3 T – lääketieteellisen magneettikuvauslaitteen magneettivuon tiheys normaalikäytössä; kokeellisesti jopa 17 T[2]
  • 4 T – CERNissä käytetyn suprajohtavan magneetin magneettivuon tiheys[3]
  • 8 T – Large Hadron Colliderin magneettien magneettikenttä
  • 13 T – ITER-fuusioreaktorissa käytettyjen magneettien kenttä[4]
  • 14,5 T – Fermilabin kiihdyttimen ohjausmagneetin korkein mitattu kenttä[5]
  • 16 T – Magneettikenttä, joka vaaditaan sammakon leijuttamiseen diamagneettisella levitaatiolla[6]; julkaisu sai vuoden 2000 fysiikan Ig Nobel -palkinnon[7]
  • 27 T – Suprajohtavien sähkömagneettien korkein magneettivuon tiheys kryogeenisissa lämpötiloissa
  • 45,5 T – Suurin Maassa saavutettu jatkuva magneettikenttä[8]
  • 100 T – Valkoisen kääpiön magneettikentän suuruusluokka
  • 108 – 1011 T (100 MT – 100 GT) – Magnetar-tyyppisen neutronitähden magneettikentän suuruusluokka

Lähteet

  • International system of units

Viitteet

  1. ↑ a b Suomen Standardoimisliitto: SI-opas (myös painettuna, ISBN 952-5420-93-0) (PDF) (Sivu 4.) SFS-oppaat. 4.11.2002. Suomen Standardoimisliitto. Arkistoitu 31.8.2012. Viitattu 18.12.2011.
  2. ↑ Ultra-High Field Bruker BioSpin.
  3. ↑ Superconducting Magnet in CMS cms.web.cern.ch.
  4. ↑ ITER – the way to new energy iter.org.
  5. ↑ Fermilab achieves 14.5-tesla field for accelerator magnet, setting new world record news.fnal.gov. 13 July 2020.
  6. ↑ "Of Flying Frogs and Levitrons" by M. V. Berry and A. K. Geim, European Journal of Physics, v. 18, 1997, p. 307–13" (1997). European Journal of Physics 18 (4): 307–313. doi:10.1088/0143-0807/18/4/012. 
  7. ↑ The 2000 Ig Nobel Prize Winners improbable.com. August 2006. )
  8. ↑ Mag Lab World Records National High Magnetic Field Laboratory, USA.

Kirjallisuutta

  • Voipio, Erkki: Sähkö- ja magneettikentät. Moniste 381. Espoo: Otakustantamo, 1987. ISBN 951-672-038-2.