Magnētiskā Lauka Pārveidotājs
Magnētiskā lauka pārveidotājs: Tesla, Gauss, A/m, Ersted - Pilnīgs magnētiskās plūsmas blīvuma un lauka stipruma ceļvedis
Magnētiskie lauki ir neredzami spēki, kas apņem magnētus, elektriskās strāvas un pat visu mūsu planētu. Magnētiskā lauka mērvienību izpratne ir būtiska elektrotehnikas inženieriem, fiziķiem, MRI tehniķiem un ikvienam, kas strādā ar elektromagnētiem vai motoriem. Bet šeit ir būtiska atšķirība, ko lielākā daļa cilvēku neievēro: ir DIVI fundamentāli atšķirīgi magnētiskie mērījumi — B lauks (plūsmas blīvums) un H lauks (lauka stiprums) — un to konvertēšanai ir nepieciešams zināt materiāla magnētiskās īpašības. Šis ceļvedis izskaidro Teslu, Gausu, A/m, Erstedu un fiziku aiz magnētiskā lauka mērījumiem.
Kas ir magnētiskais lauks?
Magnētiskais lauks ir vektoru lauks, kas apraksta magnētisko ietekmi uz kustīgiem elektriskajiem lādiņiem, elektriskajām strāvām un magnētiskiem materiāliem. Magnētiskos laukus rada kustīgi lādiņi (elektriskās strāvas) un elementārdaļiņu (piemēram, elektronu) iekšējie magnētiskie momenti.
Divi magnētiskā lauka lielumi
B lauks (Magnētiskās plūsmas blīvums)
Mēra faktisko magnētisko spēku, ko izjūt kustīgs lādiņš. Ietver materiāla ietekmi. Mērvienības: Tesla (T), Gauss (G), Vēbers/m².
Formula: F = q(v × B)
kur: F = spēks, q = lādiņš, v = ātrums, B = plūsmas blīvums
H lauks (Magnētiskā lauka stiprums)
Mēra magnetizējošo spēku, kas rada lauku, neatkarīgi no materiāla. Mērvienības: Ampērs/metrs (A/m), Ersted (Oe).
Formula: H = B/μ₀ - M (vakuumā: H = B/μ₀)
kur: μ₀ = brīvās telpas caurlaidība = 1.257×10⁻⁶ T·m/A, M = magnetizācija
Vakuumā vai gaisā: B = μ₀ × H. Magnētiskos materiālos: B = μ₀ × μᵣ × H, kur μᵣ ir relatīvā caurlaidība (1 gaisam, līdz 100 000+ dažiem materiāliem!)
Ātri fakti par magnētisko lauku
Zemes magnētiskais lauks pie virsmas ir aptuveni 25-65 mikroteslas (0.25-0.65 Gausi) – pietiekami, lai novirzītu kompasa adatas
Ledusskapja magnēts uz savas virsmas rada apmēram 0.001 Teslu (10 Gausus)
MRI iekārtas izmanto no 1.5 līdz 7 Teslām – līdz pat 140 000 reižu stiprāku par Zemes lauku!
Visstiprākais nepārtrauktais magnētiskais lauks, kas jebkad radīts laboratorijā: 45.5 Teslas (Floridas štata universitāte)
Neitronu zvaigznēm ir magnētiskie lauki līdz 100 miljoniem Teslu – visstiprākie visumā
Cilvēka smadzenes rada magnētiskos laukus apmēram 1-10 pikoteslas, kas ir izmērāmi ar MEG skenēšanu
Maglev vilcieni izmanto 1-4 Teslu magnētiskos laukus, lai levitētu un virzītu vilcienus ar ātrumu 600+ km/h
1 Tesla = 10 000 Gausu precīzi (definēta attiecība starp SI un CGS sistēmām)
Konversijas formulas - Kā konvertēt magnētiskā lauka mērvienības
Magnētiskā lauka konversijas iedalās divās kategorijās: B lauka (plūsmas blīvuma) konversijas ir vienkāršas, savukārt B lauka ↔ H lauka konversijas prasa materiāla īpašības.
B lauka (plūsmas blīvuma) konversijas - Tesla ↔ Gauss
Pamatvienība: Tesla (T) = 1 Vēbers/m² = 1 kg/(A·s²)
| No | Uz | Formula | Piemērs |
|---|---|---|---|
| T | G | G = T × 10,000 | 0.001 T = 10 G |
| G | T | T = G ÷ 10,000 | 1 G = 0.0001 T |
| T | mT | mT = T × 1,000 | 0.001 T = 1 mT |
| T | µT | µT = T × 1,000,000 | 0.00005 T = 50 µT |
| G | mG | mG = G × 1,000 | 0.5 G = 500 mG |
Ātrais padoms: Atcerieties: 1 T = 10 000 G precīzi. Zemes lauks ≈ 50 µT = 0.5 G.
Praktiski: MRI skenēšana: 1.5 T = 15 000 G. Ledusskapja magnēts: 0.01 T = 100 G.
H lauka (lauka stipruma) konversijas - A/m ↔ Ersted
Pamatvienība: Ampērs uz metru (A/m) - SI mērvienība magnetizējošam spēkam
| No | Uz | Formula | Piemērs |
|---|---|---|---|
| Oe | A/m | A/m = Oe × 79.5775 | 1 Oe = 79.58 A/m |
| A/m | Oe | Oe = A/m ÷ 79.5775 | 1000 A/m = 12.57 Oe |
| kA/m | Oe | Oe = kA/m × 12.566 | 10 kA/m = 125.7 Oe |
Ātrais padoms: 1 Ersted ≈ 79.58 A/m. Izmanto elektromagnētu dizainā un magnētiskajā ierakstīšanā.
Praktiski: Cietā diska koercivitāte: 200-300 kA/m. Elektromagnēts: 1000-10000 A/m.
B lauka ↔ H lauka konvertēšana (TIKAI VAKUUMĀ)
| No | Uz | Formula | Piemērs |
|---|---|---|---|
| A/m | T | T = A/m × μ₀ = A/m × 1.257×10⁻⁶ | 1000 A/m = 0.001257 T |
| T | A/m | A/m = T ÷ μ₀ = T ÷ 1.257×10⁻⁶ | 0.001 T = 795.8 A/m |
| Oe | G | G ≈ Oe (vakuumā) | 1 Oe ≈ 1 G gaisā |
| Oe | T | T = Oe × 0.0001 | 100 Oe = 0.01 T |
Materiāla formula: Materiālos: B = μ₀ × μᵣ × H, kur μᵣ = relatīvā caurlaidība
μᵣ vērtības biežāk sastopamiem materiāliem
| Materiāls | μᵣ vērtība |
|---|---|
| Vakuums, gaiss | 1.0 |
| Alumīnijs, varš | ~1.0 |
| Niķelis | 100-600 |
| Mīksts tērauds | 200-2,000 |
| Silīcija tērauds | 1,500-7,000 |
| Permalojs | 8,000-100,000 |
| Supermalojs | up to 1,000,000 |
Dzelzī (μᵣ ≈ 2000), 1000 A/m rada 2.5 T, nevis 0.00126 T!
KRITISKI: Izpratne par B lauku pret H lauku
B un H sajaukšana var novest pie katastrofālām kļūdām elektromagnētu dizainā, motoru aprēķinos un magnētiskajā ekranēšanā!
- B lauks (Tesla, Gauss) ir tas, ko JŪS MĒRĀT ar gausmetru vai Holla zondi
- H lauks (A/m, Ersted) ir tas, ko JŪS PIELIETOJAT ar strāvu caur spolēm
- Gaisā: 1 Oe ≈ 1 G un 1 A/m = 1.257 µT (mūsu pārveidotājs to izmanto)
- Dzelzī: tas pats H lauks rada 1000 reižu stiprāku B lauku materiāla magnetizācijas dēļ!
- MRI specifikācijas izmanto B lauku (Tesla), jo tas ietekmē ķermeni
- Elektromagnētu dizains izmanto H lauku (A/m), jo to rada strāva
Izpratne par katru magnētiskā lauka mērvienību
Tesla (T)(B lauks)
Definīcija: SI mērvienība magnētiskās plūsmas blīvumam. 1 T = 1 Vēbers/m² = 1 kg/(A·s²)
Nosaukts pēc: Nikola Tesla (1856-1943), izgudrotājs un elektrotehnikas inženieris
Izmantošana: MRI iekārtas, pētniecības magnēti, motoru specifikācijas
Tipiskās vērtības: Zeme: 50 µT | Ledusskapja magnēts: 10 mT | MRI: 1.5-7 T
Gauss (G)(B lauks)
Definīcija: CGS mērvienība magnētiskās plūsmas blīvumam. 1 G = 10⁻⁴ T = 100 µT
Nosaukts pēc: Karls Frīdrihs Gauss (1777-1855), matemātiķis un fiziķis
Izmantošana: Vecākas iekārtas, ģeofizika, rūpnieciskie gausmetri
Tipiskās vērtības: Zeme: 0.5 G | Skaļruņa magnēts: 1-2 G | Neodīma magnēts: 1000-3000 G
Ampērs uz metru (A/m)(H lauks)
Definīcija: SI mērvienība magnētiskā lauka stiprumam. Strāva uz garuma vienību, kas rada lauku.
Izmantošana: Elektromagnētu dizains, spoļu aprēķini, magnētisko materiālu testēšana
Tipiskās vērtības: Zeme: 40 A/m | Solenoīds: 1000-10000 A/m | Rūpnieciskais magnēts: 100 kA/m
Ersted (Oe)(H lauks)
Definīcija: CGS mērvienība magnētiskā lauka stiprumam. 1 Oe = 79.5775 A/m
Nosaukts pēc: Hanss Kristians Ersteds (1777-1851), atklāja elektromagnētismu
Izmantošana: Magnētiskā ierakstīšana, pastāvīgo magnētu specifikācijas, histerēzes cilpas
Tipiskās vērtības: Cietā diska koercivitāte: 2000-4000 Oe | Pastāvīgais magnēts: 500-2000 Oe
Mikrotesla (µT)(B lauks)
Definīcija: Viena miljona daļa no Teslas. 1 µT = 10⁻⁶ T = 0.01 G
Izmantošana: Ģeofizika, navigācija, EML mērījumi, biomagnētisms
Tipiskās vērtības: Zemes lauks: 25-65 µT | Smadzenes (MEG): 0.00001 µT | Elektrolīnijas: 1-10 µT
Gamma (γ)(B lauks)
Definīcija: Vienāds ar 1 nanoteslu. 1 γ = 1 nT = 10⁻⁹ T. Izmanto ģeofizikā.
Izmantošana: Magnētiskie apsekojumi, arheoloģija, minerālu izpēte
Tipiskās vērtības: Magnētisko anomāliju noteikšana: 1-100 γ | Dienas variācija: ±30 γ
Elektromagnētisma atklāšana
1820 — Hanss Kristians Ersteds
Elektromagnētisms
Lekcijas demonstrācijas laikā Ersteds pamanīja, ka kompasa adata novirzās pie strāvu vadoša vada. Tas bija pirmais novērojums, kas saistīja elektrību un magnētismu. Viņš publicēja savus atklājumus latīņu valodā, un dažu nedēļu laikā zinātnieki visā Eiropā atkārtoja eksperimentu.
Pierādīja, ka elektriskās strāvas rada magnētiskos laukus, nodibinot elektromagnētisma jomu
1831 — Maikls Faradejs
Elektromagnētiskā indukcija
Faradejs atklāja, ka mainīgi magnētiskie lauki rada elektriskās strāvas. Magnēta pārvietošana caur stieples spoli radīja elektrību – princips, kas ir pamatā katram mūsdienu elektriskajam ģeneratoram un transformatoram.
Padarīja iespējamu elektroenerģijas ražošanu, transformatorus un moderno elektrotīklu
1873 — Džeimss Klārks Maksvels
Vienotā elektromagnētiskā teorija
Maksvela vienādojumi apvienoja elektrību, magnētismu un gaismu vienā teorijā. Viņš ieviesa B lauka un H lauka jēdzienus kā atsevišķus lielumus, parādot, ka gaisma ir elektromagnētisks vilnis.
Paredzēja elektromagnētiskos viļņus, kas noveda pie radio, radara un bezvadu komunikācijas
1895 — Hendriks Lorencs
Lorenca spēka likums
Aprakstīja spēku, kas iedarbojas uz lādētu daļiņu, kas pārvietojas magnētiskos un elektriskos laukos: F = q(E + v × B). Šī formula ir fundamentāla, lai saprastu, kā darbojas motori, daļiņu paātrinātāji un katodstaru lampas.
Pamats daļiņu kustības izpratnei laukos, masu spektrometrijai un plazmas fizikai
1908 — Heike Kamerlings Onness
Supravadītspēja
Atdzesējot dzīvsudrabu līdz 4.2 K, Onness atklāja, ka tā elektriskā pretestība pilnībā pazūd. Supravadītāji izstumj magnētiskos laukus (Meisnera efekts), ļaujot radīt īpaši spēcīgus magnētus ar nulles enerģijas zudumiem.
Noveda pie MRI iekārtām, Maglev vilcieniem un daļiņu paātrinātāju magnētiem, kas rada 10+ Teslu laukus
1960 — Teodors Maimans
Pirmais lāzers
Lai gan tas nebija tieši saistīts ar magnētismu, lāzeri ļāva veikt precīzus magnētiskā lauka mērījumus, izmantojot magneto-optiskos efektus, piemēram, Faradeja rotāciju un Zēmana efektu.
Revolucionizēja magnētiskā lauka sensorus, optiskos izolatorus un magnētisko datu glabāšanu
1971 — Reimonds Damadians
MRI medicīniskā attēlveidošana
Damadians atklāja, ka vēža audiem ir atšķirīgi magnētiskās relaksācijas laiki nekā veseliem audiem. Tas noveda pie MRI (Magnētiskās rezonanses attēlveidošanas), izmantojot 1.5-7 Teslu laukus, lai radītu detalizētus ķermeņa skenējumus bez starojuma.
Pārveidoja medicīnisko diagnostiku, ļaujot veikt neinvazīvu mīksto audu, smadzeņu un orgānu attēlveidošanu
Magnētisko lauku reālās pasaules pielietojumi
Medicīniskā attēlveidošana un ārstēšana
MRI skeneri
Lauka stiprums: 1.5-7 Teslas
Rada detalizētus 3D attēlus no mīkstajiem audiem, smadzenēm un orgāniem
MEG (Magnetoencefalogrāfija)
Lauka stiprums: 1-10 pikoteslas
Mēra smadzeņu aktivitāti, nosakot sīkus magnētiskos laukus no neironiem
Magnētiskā hipertermija
Lauka stiprums: 0.01-0.1 Teslas
Silda magnētiskās nanodaļiņas audzējos, lai nogalinātu vēža šūnas
TMS (Transkraniālā magnētiskā stimulācija)
Lauka stiprums: 1-2 Teslu impulsi
Ārstē depresiju, stimulējot smadzeņu reģionus ar magnētiskiem impulsiem
Transports
Maglev vilcieni
Lauka stiprums: 1-4 Teslas
Levitē un virza vilcienus ar ātrumu 600+ km/h ar nulles berzi
Elektromotori
Lauka stiprums: 0.5-2 Teslas
Pārveido elektrisko enerģiju mehāniskā kustībā EV, ierīcēs, robotos
Magnētiskie gultņi
Lauka stiprums: 0.1-1 Teslas
Bezberzes atbalsts ātrgaitas turbīnām un spararatiem
Datu glabāšana un elektronika
Cietie diski
Lauka stiprums: 200-300 kA/m koercivitāte
Glabā datus magnētiskajos domēnos; lasīšanas galviņas nosaka 0.1-1 mT laukus
Magnētiskā RAM (MRAM)
Lauka stiprums: 10-100 mT
Negaistoša atmiņa, kas izmanto magnētiskos tuneļu savienojumus
Kredītkartes
Lauka stiprums: 300-400 Oe
Magnētiskās joslas, kas kodētas ar konta informāciju
Bieži sastopami mīti un nepareizi priekšstati par magnētiskajiem laukiem
Tesla un Gauss mēra dažādas lietas
Secinājums: NEPATIESI
Abi mēra vienu un to pašu (B lauku/plūsmas blīvumu), tikai dažādās mērvienību sistēmās. Tesla ir SI, Gauss ir CGS. 1 T = 10 000 G precīzi. Tie ir tikpat aizvietojami kā metri un pēdas.
Jūs varat brīvi konvertēt starp A/m un Teslu
Secinājums: NOSACĪTI
Taisnība tikai vakuumā/gaisā! Magnētiskos materiālos konversija ir atkarīga no caurlaidības μᵣ. Dzelzī (μᵣ~2000), 1000 A/m rada 2.5 T, nevis 0.00126 T. Vienmēr norādiet savu pieņēmumu, konvertējot B ↔ H.
Magnētiskie lauki ir bīstami cilvēkiem
Secinājums: LIELĀKOTIES NEPATIESI
Statiski magnētiskie lauki līdz 7 Teslām (MRI iekārtas) tiek uzskatīti par drošiem. Jūsu ķermenis ir caurspīdīgs statiskiem magnētiskajiem laukiem. Pastāv bažas par ļoti ātri mainīgiem laukiem (inducētām strāvām) vai laukiem virs 10 T. Zemes 50 µT lauks ir pilnīgi nekaitīgs.
Magnētiskā lauka 'stiprums' nozīmē Teslu
Secinājums: DIVDOMĪGI
Mulsinoši! Fizikā 'magnētiskā lauka stiprums' īpaši nozīmē H lauku (A/m). Bet sarunvalodā cilvēki saka 'stiprs magnētiskais lauks', domājot augstu B lauku (Tesla). Vienmēr precizējiet: B lauks vai H lauks?
Ersted un Gauss ir viens un tas pats
Secinājums: NEPATIESI (BET TUVU)
Vakuumā: 1 Oe ≈ 1 G skaitliski, BET tie mēra dažādus lielumus! Ersted mēra H lauku (magnetizējošo spēku), Gauss mēra B lauku (plūsmas blīvumu). Tas ir kā sajaukt spēku ar enerģiju – tiem gadās būt līdzīgiem skaitļiem gaisā, bet tie ir fiziski atšķirīgi.
Elektromagnēti ir spēcīgāki par pastāvīgajiem magnētiem
Secinājums: ATKARĪGS
Tipiski elektromagnēti: 0.1-2 T. Neodīma magnēti: 1-1.4 T virsmas lauks. Bet supravadošie elektromagnēti var sasniegt 20+ Teslas, tālu pārsniedzot jebkuru pastāvīgo magnētu. Elektromagnēti uzvar ekstrēmos laukos; pastāvīgie magnēti uzvar kompaktumā un bez enerģijas patēriņa.
Magnētiskie lauki nevar iziet cauri materiāliem
Secinājums: NEPATIESI
Magnētiskie lauki viegli iekļūst lielākajā daļā materiālu! Tikai supravadītāji pilnībā izstumj B laukus (Meisnera efekts), un augstas caurlaidības materiāli (mu-metāls) var pārvirzīt lauka līnijas. Tāpēc magnētiskā ekranēšana ir sarežģīta – jūs nevarat vienkārši 'bloķēt' laukus, kā to var darīt ar elektriskajiem laukiem.
Kā mērīt magnētiskos laukus
Holla efekta sensors
Diapazons: 1 µT līdz 10 T
Precizitāte: ±1-5%
Mēra: B lauks (Tesla/Gauss)
Visizplatītākais. Pusvadītāju mikroshēma, kas izvada spriegumu, kas ir proporcionāls B laukam. Izmanto viedtālruņos (kompass), gausmetros un pozīcijas sensoros.
Priekšrocības: Lēts, kompakts, mēra statiskus laukus
Trūkumi: Jutīgs pret temperatūru, ierobežota precizitāte
Fluxgate magnetometrs
Diapazons: 0.1 nT līdz 1 mT
Precizitāte: ±0.1 nT
Mēra: B lauks (Tesla)
Izmanto magnētiskā kodola piesātinājumu, lai noteiktu sīkas lauka izmaiņas. Izmanto ģeofizikā, navigācijā un kosmosa misijās.
Priekšrocības: Ārkārtīgi jutīgs, lieliski piemērots vājiem laukiem
Trūkumi: Nevar mērīt augstus laukus, dārgāks
SQUID (Supravadošā kvantu interferences ierīce)
Diapazons: 1 fT līdz 1 mT
Precizitāte: ±0.001 nT
Mēra: B lauks (Tesla)
Visjutīgākais magnetometrs. Nepieciešama šķidrā hēlija dzesēšana. Izmanto MEG smadzeņu skenēšanā un fundamentālajā fizikas pētniecībā.
Priekšrocības: Nepārspējama jutība (femtoteslas!)
Trūkumi: Nepieciešama kriogēnā dzesēšana, ļoti dārgs
Meklēšanas spole (Indukcijas spole)
Diapazons: 10 µT līdz 10 T
Precizitāte: ±2-10%
Mēra: B lauka izmaiņas (dB/dt)
Stieples spole, kas ģenerē spriegumu, kad mainās plūsma. Nevar mērīt statiskus laukus – tikai maiņstrāvas vai kustīgus laukus.
Priekšrocības: Vienkāršs, robusts, spējīgs uz augstiem laukiem
Trūkumi: Mēra tikai mainīgus laukus, nevis līdzstrāvu
Rogovska spole
Diapazons: 1 A līdz 1 MA
Precizitāte: ±1%
Mēra: Strāva (saistīta ar H lauku)
Mēra maiņstrāvu, nosakot tās radīto magnētisko lauku. Aptinās ap vadītāju bez kontakta.
Priekšrocības: Neinvazīvs, plašs dinamiskais diapazons
Trūkumi: Tikai maiņstrāva, nemēra lauku tieši
Magnētiskā lauka konversijas labākās prakses
Labākās prakses
- Ziniet savu lauka veidu: B lauks (Tesla, Gauss) pret H lauku (A/m, Ersted) ir fundamentāli atšķirīgi
- Materiālam ir nozīme: B↔H konversija prasa zināt caurlaidību. Pieņemiet vakuumu tikai tad, ja esat pārliecināts!
- Izmantojiet pareizus prefiksus: mT (militesla), µT (mikrotesla), nT (nanotesla) lasāmībai
- Atcerieties, ka 1 Tesla = 10 000 Gausu precīzi (SI pret CGS konversija)
- Vakuumā: 1 A/m ≈ 1.257 µT (reiziniet ar μ₀ = 4π×10⁻⁷)
- MRI drošībai: vienmēr izsakiet Teslās, nevis Gausos (starptautiskais standarts)
Biežākās kļūdas, no kurām jāizvairās
- B lauka un H lauka sajaukšana: Tesla mēra B, A/m mēra H – pilnīgi atšķirīgi!
- A/m konvertēšana uz Teslām materiālos: prasa materiāla caurlaidību, ne tikai μ₀
- Gausu izmantošana stipriem laukiem: izmantojiet Teslu skaidrībai (1.5 T ir skaidrāks nekā 15 000 G)
- Pieņēmums, ka Zemes lauks ir 1 Gauss: tas faktiski ir 0.25-0.65 Gausi (25-65 µT)
- Virziena aizmiršana: magnētiskie lauki ir vektori ar lielumu UN virzienu
- Nepareiza Ersteda un A/m sajaukšana: 1 Oe = 79.577 A/m (nav apaļš skaitlis!)
Bieži uzdotie jautājumi
Kāda ir atšķirība starp Teslu un Gausu?
Tesla (T) ir SI mērvienība, Gauss (G) ir CGS mērvienība. 1 Tesla = 10 000 Gausu precīzi. Tesla ir priekšroka zinātniskiem un medicīniskiem pielietojumiem, savukārt Gauss joprojām ir izplatīts vecākā literatūrā un dažos rūpnieciskos kontekstos.
Vai es varu konvertēt A/m tieši uz Teslām?
Tikai vakuumā/gaisā! Vakuumā: B (Tesla) = μ₀ × H (A/m), kur μ₀ = 4π×10⁻⁷ ≈ 1.257×10⁻⁶ T·m/A. Magnētiskos materiālos, piemēram, dzelzī, jums ir nepieciešama materiāla relatīvā caurlaidība (μᵣ), kas var būt no 1 līdz 100 000+. Mūsu pārveidotājs pieņem vakuumu.
Kāpēc ir divi dažādi magnētiskā lauka mērījumi?
B lauks (plūsmas blīvums) mēra faktisko magnētisko spēku, ko izjūt, ieskaitot materiāla ietekmi. H lauks (lauka stiprums) mēra magnetizējošo spēku, kas rada lauku, neatkarīgi no materiāla. Vakuumā B = μ₀H, bet materiālos B = μ₀μᵣH, kur μᵣ ļoti atšķiras.
Cik spēcīgs ir Zemes magnētiskais lauks?
Zemes lauks pie virsmas svārstās no 25 līdz 65 mikroteslām (0.25-0.65 Gausiem). Tas ir visvājākais pie ekvatora (~25 µT) un visstiprākais pie magnētiskajiem poliem (~65 µT). Tas ir pietiekami spēcīgs, lai orientētu kompasa adatas, bet 20 000-280 000 reižu vājāks nekā MRI iekārtas.
Vai 1 Tesla ir spēcīgs magnētiskais lauks?
Jā! 1 Tesla ir apmēram 20 000 reižu spēcīgāks par Zemes lauku. Ledusskapja magnēti ir ~0.001 T (10 G). MRI iekārtas izmanto 1.5-7 T. Visstiprākie laboratorijas magnēti sasniedz ~45 T. Tikai neitronu zvaigznes pārsniedz miljoniem Teslu.
Kāda ir attiecība starp Erstedu un A/m?
1 Ersted (Oe) = 1000/(4π) A/m ≈ 79.577 A/m. Ersted ir CGS mērvienība H laukam, savukārt A/m ir SI mērvienība. Konversijas koeficients nāk no ampēra un CGS elektromagnētisko mērvienību definīcijas.
Kāpēc MRI iekārtas izmanto Teslas, nevis Gausus?
Starptautiskie standarti (IEC, FDA) prasa Teslas medicīniskajai attēlveidošanai. Tas novērš neskaidrības (1.5 T pret 15 000 G) un atbilst SI mērvienībām. MRI drošības zonas ir definētas Teslās (0.5 mT, 3 mT vadlīnijas).
Vai magnētiskie lauki var būt bīstami?
Statiski lauki >1 T var traucēt sirds stimulatoriem un pievilkt feromagnētiskus objektus (lādiņa bīstamība). Laikā mainīgi lauki var inducēt strāvas (nervu stimulācija). MRI drošības protokoli stingri kontrolē ekspozīciju. Zemes lauks un tipiski magnēti (<0.01 T) tiek uzskatīti par drošiem.
Pilns Rīku Katalogs
Visi 71 rīki, kas pieejami UNITS