Ang magnetic field ng Earth ay nasa 25-65 microtesla (0.25-0.65 Gauss) sa ibabaw—sapat na para ilihis ang mga karayom ng kompas

Ang isang magnet sa refrigerator ay gumagawa ng mga 0.001 Tesla (10 Gauss) sa ibabaw nito

Ang mga makina ng MRI ay gumagamit ng 1.5 hanggang 7 Tesla—hanggang 140,000 beses na mas malakas kaysa sa field ng Earth!

Ang pinakamalakas na tuluy-tuloy na magnetic field na nilikha sa isang lab: 45.5 Tesla (Florida State University)

Ang mga neutron star ay may mga magnetic field na umaabot hanggang 100 milyong Tesla—ang pinakamalakas sa uniberso

Ang utak ng tao ay gumagawa ng mga magnetic field na nasa 1-10 picotesla, na nasusukat sa pamamagitan ng MEG scans

Ang mga tren na Maglev ay gumagamit ng mga magnetic field na 1-4 Tesla para palutangin at itulak ang mga tren sa bilis na 600+ km/h

1 Tesla = 10,000 Gauss eksakto (itinakdang ugnayan sa pagitan ng mga sistema ng SI at CGS)

Kahulugan: Yunit ng SI ng magnetic flux density. 1 T = 1 Weber/m² = 1 kg/(A·s²)

Ipinangalan kay: Nikola Tesla (1856-1943), imbentor at electrical engineer

Paggamit: Mga makina ng MRI, mga magnet para sa pananaliksik, mga detalye ng motor

Mga Karaniwang Halaga: Earth: 50 µT | Magnet sa ref: 10 mT | MRI: 1.5-7 T

Kahulugan: Yunit ng CGS ng magnetic flux density. 1 G = 10⁻⁴ T = 100 µT

Ipinangalan kay: Carl Friedrich Gauss (1777-1855), matematiko at pisiko

Paggamit: Mga mas lumang kagamitan, geophysics, mga pang-industriyang gaussmeter

Mga Karaniwang Halaga: Earth: 0.5 G | Magnet ng speaker: 1-2 G | Magnet na Neodymium: 1000-3000 G

Kahulugan: Yunit ng SI ng lakas ng magnetic field. Kuryente bawat yunit ng haba na lumilikha ng field.

Paggamit: Disenyo ng electromagnet, kalkulasyon ng coil, pagsubok sa mga materyal na magnetiko

Mga Karaniwang Halaga: Earth: 40 A/m | Solenoid: 1000-10000 A/m | Pang-industriyang magnet: 100 kA/m

Kahulugan: Yunit ng CGS ng lakas ng magnetic field. 1 Oe = 79.5775 A/m

Ipinangalan kay: Hans Christian Ørsted (1777-1851), nakatuklas ng electromagnetism

Paggamit: Magnetic recording, mga detalye ng permanenteng magnet, mga hysteresis loop

Mga Karaniwang Halaga: Coercivity ng hard disk: 2000-4000 Oe | Permanenteng magnet: 500-2000 Oe

Kahulugan: Isang milyon ng isang Tesla. 1 µT = 10⁻⁶ T = 0.01 G

Paggamit: Geophysics, nabigasyon, mga pagsukat ng EMF, biomagnetism

Mga Karaniwang Halaga: Field ng Earth: 25-65 µT | Utak (MEG): 0.00001 µT | Mga linya ng kuryente: 1-10 µT

Kahulugan: Katumbas ng 1 nanotesla. 1 γ = 1 nT = 10⁻⁹ T. Ginagamit sa geophysics.

Paggamit: Mga magnetic survey, arkeolohiya, paggalugad ng mineral

Mga Karaniwang Halaga: Pagtuklas ng magnetic anomaly: 1-100 γ | Pang-araw-araw na pagkakaiba-iba: ±30 γ

Elektromagnetismo

Sa isang demonstrasyon sa klase, napansin ni Ørsted na lumihis ang isang karayom ng kompas malapit sa isang wire na may kuryente. Ito ang unang obserbasyon na nag-ugnay sa kuryente at magnetismo. Inilathala niya ang kanyang mga natuklasan sa Latin, at sa loob ng ilang linggo, inuulit na ng mga siyentipiko sa buong Europa ang eksperimento.

Pinatunayan na ang mga kuryente ay lumilikha ng mga magnetic field, na nagtatag ng larangan ng electromagnetism

Induksyon na elektromagnetiko

Natuklasan ni Faraday na ang mga nagbabagong magnetic field ay lumilikha ng mga kuryente. Ang paggalaw ng isang magnet sa isang coil ng wire ay nag-generate ng kuryente—ang prinsipyo sa likod ng bawat electric generator at transformer ngayon.

Naging posible ang pagbuo ng kuryente, mga transformer, at ang modernong grid ng kuryente

Pinag-isang teoryang elektromagnetiko

Pinag-isa ng mga equation ni Maxwell ang kuryente, magnetismo, at liwanag sa isang teorya. Ipinakilala niya ang mga konsepto ng B-field at H-field bilang magkaibang dami, na nagpapakita na ang liwanag ay isang electromagnetic wave.

Hinulaan ang mga electromagnetic wave, na humantong sa radyo, radar, at wireless na komunikasyon

Batas ng puwersa ni Lorentz

Inilarawan ang puwersa sa isang may kargang particle na gumagalaw sa mga magnetic at electric field: F = q(E + v × B). Ang pormula na ito ay pundamental sa pag-unawa kung paano gumagana ang mga motor, particle accelerator, at cathode ray tube.

Pundasyon para sa pag-unawa sa paggalaw ng particle sa mga field, mass spectrometry, at plasma physics

Superconductivity

Sa pagpapalamig ng mercury sa 4.2 K, natuklasan ni Onnes na ang electrical resistance nito ay ganap na nawala. Itinataboy ng mga superconductor ang mga magnetic field (epekto ng Meissner), na nagbibigay-daan sa mga napakalakas na magnet na may zero energy loss.

Nagdulot sa mga makina ng MRI, mga tren na Maglev, at mga magnet ng particle accelerator na gumagawa ng 10+ Tesla na mga field

Unang laser

Bagaman hindi direktang tungkol sa magnetismo, pinagana ng mga laser ang mga tumpak na pagsukat ng magnetic field sa pamamagitan ng mga epekto ng magneto-optical tulad ng Faraday rotation at Zeeman effect.

Nag-rebolusyon sa pag-sensor ng magnetic field, mga optical isolator, at magnetic data storage

Pangmedikal na imaging ng MRI

Natuklasan ni Damadian na ang cancerous tissue ay may iba't ibang magnetic relaxation time kaysa sa malusog na tissue. Ito ay humantong sa MRI (Magnetic Resonance Imaging), na gumagamit ng 1.5-7 Tesla na mga field upang lumikha ng mga detalyadong body scan nang walang radiation.

Nagbago sa medikal na diyagnostiko, na nagbibigay-daan sa non-invasive imaging ng mga malambot na tissue, utak, at mga organo

Konklusyon: MALI

Pareho silang sumusukat sa iisang bagay (B-field/flux density), sa magkaibang sistema ng yunit lang. Ang Tesla ay SI, ang Gauss ay CGS. 1 T = 10,000 G eksakto. Sila ay kasing-interchangeable ng mga metro at talampakan.

Konklusyon: KONDISYONAL

Totoo lamang sa vacuum/hangin! Sa mga materyal na magnetiko, ang conversion ay nakasalalay sa permeability μᵣ. Sa bakal (μᵣ~2000), ang 1000 A/m ay lumilikha ng 2.5 T, hindi 0.00126 T. Palaging sabihin ang iyong palagay kapag nagko-convert ng B ↔ H.

Konklusyon: KARAMIHAN AY MALI

Ang mga static magnetic field hanggang sa 7 Tesla (mga makina ng MRI) ay itinuturing na ligtas. Ang iyong katawan ay transparent sa mga static magnetic field. May pag-aalala para sa mga napakabilis na nagbabagong field (induced currents) o mga field na higit sa 10 T. Ang 50 µT field ng Earth ay ganap na hindi nakakapinsala.

Konklusyon: HINDI MALINAW

Nakakalito! Sa pisika, ang 'lakas ng magnetic field' ay partikular na nangangahulugang H-field (A/m). Ngunit sa karaniwang usapan, sinasabi ng mga tao na 'malakas na magnetic field' na nangangahulugang mataas na B-field (Tesla). Palaging linawin: B-field o H-field?

Konklusyon: MALI (PERO MALAPIT)

Sa vacuum: 1 Oe ≈ 1 G sa numerikal, NGUNIT sinusukat nila ang magkaibang dami! Ang Oersted ay sumusukat sa H-field (puwersang nagmamagnetisa), ang Gauss ay sumusukat sa B-field (flux density). Ito ay tulad ng pagkalito sa puwersa at enerhiya—nagkataon lang na mayroon silang magkatulad na mga numero sa hangin, ngunit sila ay pisikal na magkaiba.

Konklusyon: DEPENDE

Mga tipikal na electromagnet: 0.1-2 T. Mga magnet na Neodymium: 1-1.4 T na field sa ibabaw. Ngunit ang mga superconducting electromagnet ay maaaring umabot sa 20+ Tesla, na higit na lumalampas sa anumang permanenteng magnet. Ang mga electromagnet ay nananalo para sa mga sukdulang field; ang mga permanenteng magnet ay nananalo para sa pagiging siksik at walang konsumo ng kuryente.

Konklusyon: MALI

Madaling tumatagos ang mga magnetic field sa karamihan ng mga materyales! Tanging mga superconductor lamang ang ganap na nagtataboy sa mga B-field (epekto ng Meissner), at ang mga materyales na may mataas na permeability (mu-metal) ay maaaring mag-redirect ng mga linya ng field. Ito ang dahilan kung bakit mahirap ang magnetic shielding—hindi mo basta-basta 'mahaharangan' ang mga field tulad ng magagawa mo sa mga electric field.

Saklaw: 1 µT hanggang 10 T

Katumpakan: ±1-5%

Sumusukat ng: B-field (Tesla/Gauss)

Pinakakaraniwan. Semiconductor chip na naglalabas ng boltahe na proporsyonal sa B-field. Ginagamit sa mga smartphone (kompas), mga gaussmeter, at mga sensor ng posisyon.

Mga Bentaha: Mura, siksik, sumusukat ng mga static field

Mga Disbentaha: Sensitibo sa temperatura, limitadong katumpakan

Saklaw: 0.1 nT hanggang 1 mT

Katumpakan: ±0.1 nT

Sumusukat ng: B-field (Tesla)

Gumagamit ng saturation ng isang magnetic core para matukoy ang maliliit na pagbabago sa field. Ginagamit sa geophysics, nabigasyon, at mga misyon sa kalawakan.

Mga Bentaha: Napakasensitibo, mahusay para sa mga mahinang field

Mga Disbentaha: Hindi makasukat ng mataas na field, mas mahal

Saklaw: 1 fT hanggang 1 mT

Katumpakan: ±0.001 nT

Sumusukat ng: B-field (Tesla)

Pinakasensitibong magnetometer. Nangangailangan ng pagpapalamig ng liquid helium. Ginagamit sa MEG brain scans at sa pananaliksik sa fundamental physics.

Mga Bentaha: Walang kapantay na sensitivity (femtotesla!)

Mga Disbentaha: Nangangailangan ng cryogenic cooling, napakamahal

Saklaw: 10 µT hanggang 10 T

Katumpakan: ±2-10%

Sumusukat ng: Pagbabago sa B-field (dB/dt)

Coil ng wire na nag-generate ng boltahe kapag nagbago ang flux. Hindi makasukat ng mga static field—tanging AC o gumagalaw na mga field.

Mga Bentaha: Simple, matibay, may kakayahang sumukat ng mataas na field

Mga Disbentaha: Sumusukat lamang ng mga nagbabagong field, hindi DC

Saklaw: 1 A hanggang 1 MA

Katumpakan: ±1%

Sumusukat ng: Kuryente (kaugnay sa H-field)

Sumusukat ng AC current sa pamamagitan ng pag-detect sa magnetic field na nililikha nito. Pumupulupot sa isang conductor nang walang kontak.

Mga Bentaha: Hindi invasive, malawak na dynamic range

Mga Disbentaha: AC lamang, hindi direktang sumusukat sa field

Ang Tesla (T) ay ang yunit ng SI, ang Gauss (G) ay ang yunit ng CGS. 1 Tesla = 10,000 Gauss eksakto. Ang Tesla ay mas gusto para sa mga aplikasyong pang-agham at medikal, habang ang Gauss ay karaniwan pa rin sa mas lumang literatura at ilang konteksto sa industriya.

Sa vacuum/hangin lamang! Sa vacuum: B (Tesla) = μ₀ × H (A/m) kung saan μ₀ = 4π×10⁻⁷ ≈ 1.257×10⁻⁶ T·m/A. Sa mga materyal na magnetiko tulad ng bakal, kailangan mo ang relatibong permeability ng materyal (μᵣ), na maaaring mula 1 hanggang 100,000+. Ipinapalagay ng aming converter ang vacuum.

Ang B-field (flux density) ay sumusukat sa aktwal na puwersang magnetiko na nararanasan, kasama ang mga epekto ng materyal. Ang H-field (lakas ng field) ay sumusukat sa puwersang nagmamagnetisa na lumilikha ng field, anuman ang materyal. Sa vacuum, B = μ₀H, ngunit sa mga materyales, B = μ₀μᵣH kung saan ang μᵣ ay malaki ang pagkakaiba.

Ang field ng Earth ay mula 25-65 microtesla (0.25-0.65 Gauss) sa ibabaw. Ito ay pinakamahina sa ekwador (~25 µT) at pinakamalakas sa mga magnetic pole (~65 µT). Ito ay sapat na malakas upang i-orient ang mga karayom ng kompas ngunit 20,000-280,000 beses na mas mahina kaysa sa mga makina ng MRI.

Oo! Ang 1 Tesla ay mga 20,000 beses na mas malakas kaysa sa field ng Earth. Ang mga magnet sa refrigerator ay ~0.001 T (10 G). Ang mga makina ng MRI ay gumagamit ng 1.5-7 T. Ang pinakamalakas na mga magnet sa laboratoryo ay umaabot sa ~45 T. Tanging mga neutron star lamang ang lumalampas sa milyun-milyong Tesla.

1 Oersted (Oe) = 1000/(4π) A/m ≈ 79.577 A/m. Ang Oersted ay ang yunit ng CGS para sa H-field, habang ang A/m ay ang yunit ng SI. Ang conversion factor ay nagmula sa kahulugan ng ampere at mga yunit ng electromagnetic CGS.

Ang mga internasyonal na pamantayan (IEC, FDA) ay nangangailangan ng Tesla para sa medikal na imaging. Iniiwasan nito ang pagkalito (1.5 T vs. 15,000 G) at umaayon sa mga yunit ng SI. Ang mga safety zone ng MRI ay tinukoy sa Tesla (0.5 mT, 3 mT na mga alituntunin).

Ang mga static field na >1 T ay maaaring makagambala sa mga pacemaker at humila ng mga ferromagnetic na bagay (panganib ng projectile). Ang mga time-varying field ay maaaring mag-induce ng mga kuryente (nerve stimulation). Mahigpit na kinokontrol ng mga protocol ng kaligtasan ng MRI ang exposure. Ang field ng Earth at mga tipikal na magnet (<0.01 T) ay itinuturing na ligtas.