Tesla (unitat)

Archiu:Inductor for experiments PNr°0016.jpg

Tesla (unitat)

El tesla (símbol: T) és l'unitat d'inducció magnètica (o densitat de fluix magnètic) del Sistema Internacional d'Unitats (SI). Va ser nomenada aixina en 1960 en honor a l'ingenier i inventor Nikola Tesla. El nom de l'unitat deu escriure's en minúscules, mentres que el seu símbol s'escriu en mayúscula.

Un tesla és igual a un weber per metro quadrat. L'unitat va ser anunciada durant la Conferència General de Peses i Mides en 1960 i rep el seu nom en honor a Nikola Tesla, a proposta de l'ingenier elèctric eslové France Avčin.

Els camps més forts que es troben en els imans permanents en la Terra provenen de les esferes de Halbach i poden superar els 4,5 T. El récort del camp magnètic pulsat sostingut més alt ha segut produït per científics en el campus del Laboratori Nacional dels Àlbers del Laboratori Nacional d'Alt Camp Magnètic, el primer camp magnètic no destructiu de 100 tesles del món. En setembre de 2018, investigadors de la Universitat de Tòquio varen generar un camp de 1200 T que va durar de l'orde de 100 microsegons utilisant la tècnica de compressió de fluix electromagnètic.

Definició

Una partícula que du una càrrega d'un coulombio i es mou perpendicularmente a través d'un camp magnètic d'un tesla, a una velocitat d'un metro per segon, experimenta una força en una magnitut d'un newton, d'acort en la llei de força de Lorentz. Com unitat derivada de el SI, el tesla també es pot expressar com:

$\text{T}=\frac{\text{V}\cdot \text{s}}{{\text{m}}^2}=\frac{\text{N}}{\text{A}\cdot \text{m}}=\frac{\text{J}}{\text{A}\cdot {\text{m}}^2}=\frac{\text{H}\cdot \text{A}}{{\text{m}}^2}=\frac{\text{Wb}}{{\text{m}}^2}=\frac{\text{kg}}{\text{C}\cdot \text{s}}=\frac{\text{N}\cdot \text{s}}{\text{C}\cdot \text{m}}=\frac{\text{kg}}{\text{A}\cdot {\text{s}}^2}$

A on A = amperi, C = coulomb, kg = quilogram, m = metro, N = newton, s = segon, H = henrio , V = volt, J = juliol i Wb = weber

Un tesla es definix, també, com una inducció magnètica uniforme que, repartida normalment sobre una superfície d'un metro quadrat, produïx a través d'esta superfície un fluix magnètic total d'un weber.

1 T = 1 Wb·m⁻² = 1 kg·s⁻²·A⁻¹ = 1 kg·C^-1·s^-1

També es definix com l'inducció d'un camp magnètic que eixercix una força d'1 N (newton) sobre una càrrega d'1 C (coulomb) que es mou a velocitat d'1 m/s dins del camp i perpendicularmente a les llínees d'inducció magnètica.

Lo que és: 1 T = 1 N·s·m⁻¹·C⁻¹

El tesla és el valor del total del fluix magnètic dividit per l'àrea, de lo que pot deduir-se que si reduïm l'àrea afectada s'incrementa la densitat del fluix magnètic. Açò continuaria passant fins que el material aplegara a un punt de saturació magnètica.

Camp elèctric vs. magnètic

En la producció de la força de Lorentz, la diferència entre camps elèctrics i camps magnètics és que la força d'un camp magnètic sobre una partícula carregada generalment es deu al moviment de la partícula carregada, mentres que la força impartida per un camp elèctric sobre una partícula carregada no es deu al moviment de la partícula carregada. Açò es pot apreciar observant les unitats de cada u. L'unitat de camp elèctric en el Sistema MKS d'unitats és newton per coulombio, N/C, mentres que el camp magnètic (en tesles) es pot escriure com a N/(C⋅m/s). El factor divisori entre els dos tipos de camp és metros per segon (m/s), que és la velocitat. Esta relació destaca de colp i repent el fet de que si una estáticael camp electromagnètic es veu com purament magnètic, o purament elèctric, o alguna combinació d'estos, depén del marc de referència d'un (és dir, la velocitat d'un en relació en el camp).

En els ferromagnetos, el moviment que crea el camp magnètic és l'espin de l'electró (i, en menor mida, el moment angular orbital de l'electró ). En un cable que transporta corrent (electroimanes), el moviment es deu als electrons que es mouen a través del cable (ya siga recte o circular).