Tesla (T)
Tesla (T) ist die SI-Einheit der magnetischen Flussdichte und wurde nach dem Erfinder Nikola Tesla benannt. Sie quantifiziert die Stärke eines Magnetfeldes und ist definiert als ein Weber pro Quadratmeter (1 T = 1 Wb/m²). Tesla ist die Standardgröße für die magnetische Flussdichte in wissenschaftlichen, industriellen und medizinischen Anwendungen.
Tesla im Vergleich zu anderen magnetischen Einheiten
Tesla ist die SI-Einheit für magnetische Flussdichte und steht in folgendem Verhältnis zu anderen Einheiten:
1 T = 10.000 Gauss
1 T = 1 Wb/m² (Weber pro Quadratmeter)
Der Gauss, eine Einheit aus dem CGS-System, wird weiterhin in Bereichen wie Geophysik und Laborumgebungen verwendet, während Tesla bevorzugt für starke Magnetfelder in Technik und Forschung eingesetzt wird.
Formeln für magnetische Flussdichte
Die magnetische Flussdichte B wird berechnet mit:
B = Φ / A
wobei:
B = magnetische Flussdichte (T)
Φ = magnetischer Fluss (Wb)
A = Querschnittsfläche (m²)
Elektromagnetische Induktion
Gemäß Faradays Gesetz induziert ein zeitlich veränderliches Magnetfeld eine elektromotorische Kraft (EMK):
ε = –N × (dΦ/dt)
wobei:
ε = induzierte EMK (V)
N = Anzahl der Windungen der Spule
dΦ/dt = Änderungsrate des magnetischen Flusses (Wb/s)
Die Größe von B (in Tesla) beeinflusst direkt die Höhe der induzierten Spannung in elektromagnetischen Systemen.
Beispielrechnung
Ein Magnetfeld von 0,5 T über eine Fläche von 0,1 m² ergibt:
Φ = B × A = 0,5 T × 0,1 m² = 0,05 Wb
Anwendungsbereiche von Tesla
Elektrotechnik: Zentrale Größe in Transformatoren, Motoren und Generatoren
Medizintechnik: Schlüsselgröße in MRT-Systemen mit starken Magnetfeldern
Teilchenphysik: Steuerung geladener Teilchen in Beschleunigern
Materialwissenschaft: Charakterisierung magnetischer Eigenschaften von Materialien und Magneten
Astronomie: Messung der Magnetfelder von Planeten, Sternen und Galaxien
Telekommunikation: Optimierung elektromagnetischer Bauteile und Antennendesigns