Tesla(유닛)

Tesla (unit)
테슬라
단위계SI 유도 단위
단위자기 B장
자속 밀도
기호.T
의 이름을 따서 명명됨니콜라 테슬라
파생:1 T = 1 Wb/m2
변환
1 T in......와 같다
SI 베이스 유닛 1 kg µs−2A−1.
가우스 단위 1×104 G

테슬라(기호:T)는 국제 단위계에서 자기 B-장 강도(자속 밀도)의 파생 단위입니다.

1테슬라는 평방미터당 1베버와 같다.이 단위는 1960년 도량형 총회에서 발표되었으며 슬로베니아 전기 엔지니어 프랑스 아브친의 제안으로 세르비아계 미국인 전기 및 기계 엔지니어 니콜라 테슬라를 기리기 위해 명명되었습니다[1].

지구상에서 영구 자석으로부터 마주치는 가장 강한 장은 할바흐 구에서 온 것이며 4.5T 이상일 수 있다.가장 높은 지속 펄스 자기장의 기록은 세계 최초의 [2]100테슬라 비파괴 자기장인 국립 고자기장 연구소의 로스 알라모스 국립 연구소의 과학자들에 의해 만들어졌다.2018년 9월 도쿄 대학 연구진은 전자속 압축 기술을 [3]사용하여 100마이크로초 단위로 지속하는 1200T의 장을 생성했다.

정의.

로런츠 힘의 법칙에 따르면 입자는 1쿨롱의 전하를 운반하고 1테슬라 자기장을 통해 초당 1미터의 속도로 수직으로 움직이며 1뉴턴의 힘을 경험한다.SI 유도 단위로서 테슬라는 다음과 같이 표현될 수도 있다.

(마지막 등가물은 SI 베이스 단위).[4]

여기서 A = 암페어, C = 쿨롱, kg = 킬로그램, m = 미터, N = 뉴턴, s = 초, H = 헨리, V = 볼트, J = 줄 및 Wb = 웨버

전기 대 자기장

로렌츠력의 생성에서 전계와 자기장의 차이는 하전입자에 대한 자기장의 힘은 일반적으로 하전입자의 이동에 [5]의한 것이며 하전입자에 대한 전계에 의해 주어지는 힘은 하전입자의 이동에 의한 것이 아니라는 것이다.이것은 각각의 단위를 보면 알 수 있습니다.MKS 단위계에서 전계의 단위는 N/C인 반면, 자기장(테슬라 단위)은 N/(Cµm/s)로 쓸 수 있다.두 유형의 필드 사이의 분할 계수는 미터/초(m/s)이며, 이는 속도입니다.이 관계는 정적 전자장이 순수하게 자기장인지 순수하게 전기장인지 또는 이들의 조합인지 여부가 기준 프레임(즉,[6][7] 필드에 대한 속도)에 따라 결정된다는 사실을 즉시 강조합니다.

강자석에서 자기장을 만드는 움직임은 전자 스핀[8](그리고 더 적은 범위의 전자 궤도 각 운동량)이다.전류 전달 와이어(전자석)에서 이러한 움직임은 와이어를 통해 이동하는 전자(와이어가 직선인지 원형인지 여부)에 기인합니다.

변환

1테슬라는 [9][page needed]다음과 같습니다.

CGS 시스템에서 사용되는 10,000 G(또는4 10) G(가우스).즉, 10 kG = 1 T(마이크로테슬라), 1 G−4 = 10 T = 100 μT(마이크로테슬라)이다.
지구물리학에서 사용되는 1,000,000 (또는9 10)[10] gamma (120).따라서 1 µ = 1nT(나노테슬라)이다.
NMR에서 H핵주파수의 42.6MHz이므로 1GHz에서 NMR과 관련된 자기장은 23.5T이다.

1테슬라는 1Vµs/m와2 같습니다.이는 [11]진공상태에서 빛의 속도 c = (160μ00)−1/2에서 시작하여 c(2.998×10m8/s), 진공유전율 θ0(8.85−12×10Aµs/(Vµm)), 진공투과율μ0(12.566−7×10Tµm/A)를 삽입함으로써 알 수 있다.번호 및 단위를 취소하면 이 관계가 생성됩니다.

자화장 단위(미터당 암페어 또는 외르스테드)에 대한 관계는 투과성에 대한 문서를 참조하십시오.

예

주요 기사:매그니튜드 순서(magnetic field)

다음 예는 필드 강도의 오름차순으로 나열되어 있습니다.

  • 3.2 × 10−5 T (31.869 μT)– 위도 0°, 경도 0°에서의 지구 자기장 강도
  • 4 × 10−5 T (40 μT) – 고압 전원 라인 또는 진공[12] 청소기에서 5 cm 아래를 걸어갑니다.
  • 5 × 10−3 T (5 mT) – 일반적인 냉장고 자석의 강도
  • 0.3T – 태양 흑점의 강도
  • 1.25T – 네오디뮴 자석 표면의 자속 밀도
  • 1 T ~ 2.4 T – 일반 라우드스피커 자석의 코일 간격
  • 1.5T ~ 3T – 의료용 자기공명영상 시스템의 실제 강도, 최대 17T까지[13] 실험적으로 사용
  • 4 T – CERN의[14] CMS 검출기 주위에 구축된 초전도 자석의 강도
  • 5.16 T – 특수 설계된 실온 Halbach[15] 어레이의 강도
  • 8 T – LHC 자석의 강도
  • 11.75 T – INUMAC 자석의 강도, 최대 MRI[16] 스캐너
  • 13 T – 초전도 ITER 자석[17] 시스템의 강도
  • 14.5T – 페르미랍에서[18] 가속 스티어링 자석에 대해 기록된 역대 최고 자기장 강도
  • 16 T – 2000년 Ig 노벨 물리학상에[20] 따르면 개구리를[19] 띄우기 위해 필요한 자기장 강도(체조직 내 물의 반자성 부상)
  • 17.6 T – 2014년 7월[21] 현재 실험실의 초전도체에 갇힌 가장 강한 자기장
  • 27 T – 극저온에서 초전도 전자석의 최대 전계 강도
  • 35.4 T – 백그라운드[22] 자기장의 초전도 전자석에 대한 현재(2009) 세계 기록
  • 45 T – 연속 자기장[22] 자석의 현재(2015년) 세계 기록
  • 97.4 T - "비파괴" 자석에 의해 생성되는 가장 강한 자기장
  • 100 T – 일반적인 백색 왜성의 자기장 강도 근사
  • 108 ~ 1011 T (100 MT ~100 GT)– 마그네타 중성자별의 자기 강도 범위

주 및 참고 자료

  1. ^ "Details of SI units". sizes.com. 2011-07-01. Retrieved 2011-10-04.
  2. ^ "Strongest non-destructive magnetic field: world record set at 100-tesla level". Los Alamos National Laboratory. Retrieved 6 November 2014.
  3. ^ D. 나카무라, A. 이케다, H. 사와베, Y. H. 마츠다, S. 다케야마(2018), 자기장 마일스톤
  4. ^ 국제 단위계(SI), 제8판, BIPM, ed. (2006), ISBN 92-822-2213-6, 표 3. 특수 이름과 기호를 사용하여 SI에서 일관성 있게 파생된 유닛 2007-06-18 웨이백 머신에 보관
  5. ^ Gregory, Frederick (2003). History of Science 1700 to Present. The Teaching Company.
  6. ^ Parker, Eugene (2007). Conversations on electric and magnetic fields in the cosmos. Princeton University press. p. 65. ISBN 978-0691128412.
  7. ^ Kurt, Oughstun (2006). Electromagnetic and optical pulse propagation. Springer. p. 81. ISBN 9780387345994.
  8. ^ Herman, Stephen (2003). Delmar's standard textbook of electricity. Delmar Publishers. p. 97. ISBN 978-1401825652.
  9. ^ 맥그로힐 물리학 백과사전 (제2판), C.B. Parker, 1994, ISBN 0-07-051400-3
  10. ^ "Geomagnetism Frequently Asked Questions". National Geophysical Data Center. Retrieved 21 October 2013.
  11. ^ 파노프스키, W. K. H.; 필립스, M. (1962)고전 전기와 자기.애디슨-웨슬리, 페이지 182 ISBN 978-0-201-05702-7
  12. ^ "EMF: 7. Extremely low frequency fields like those from power lines and household appliances". ec.europa.eu. Archived from the original on 2021-02-24. Retrieved 2022-05-13.
  13. ^ "Ultra-High Field". Bruker BioSpin. Archived from the original on 21 July 2012. Retrieved 4 October 2011.
  14. ^ "Superconducting Magnet in CMS". Retrieved 9 February 2013.
  15. ^ "The Strongest Permanent Dipole Magnet" (PDF). Retrieved 2 May 2020.
  16. ^ "ISEULT – INUMAC". Retrieved 17 February 2014.
  17. ^ "ITER – the way to new energy". Retrieved 19 April 2012.
  18. ^ Hesla, Leah (13 July 2020). "Fermilab achieves 14.5-tesla field for accelerator magnet, setting new world record". Retrieved 13 July 2020.
  19. ^ Berry, M. V.; Geim, A. K. (1997). "Of Flying Frogs and Levitrons" by M. V. Berry and A. K. Geim, European Journal of Physics, v. 18, 1997, p. 307–13" (PDF). European Journal of Physics. 18 (4): 307–313. doi:10.1088/0143-0807/18/4/012. S2CID 1499061. Archived from the original (PDF) on 8 October 2020. Retrieved 4 October 2020.
  20. ^ ）"The 2000 Ig Nobel Prize Winners". August 2006. Retrieved 12 May 2013. 。
  21. ^ "Superconductor Traps The Strongest Magnetic Field Yet". 2 July 2014. Retrieved 2 July 2014.
  22. ^ a b "Mag Lab World Records". Media Center. National High Magnetic Field Laboratory, USA. 2008. Retrieved 24 October 2015.
  23. ^ ）"World record pulsed magnetic field". Physics World. 31 August 2011. Retrieved 26 January 2022. 。

외부 링크

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