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