Tesla (Einheit)


Tesla (Einheit)
Einheit
Norm SI-Einheitensystem
Einheitenname Tesla
Einheitenzeichen 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 200kg 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

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

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