Công cụ chuyển đổi từ trường
Bộ Chuyển Đổi Từ Trường: Tesla, Gauss, A/m, Oersted - Hướng Dẫn Toàn Diện về Mật Độ Từ Thông & Cường Độ Từ Trường
Từ trường là những lực vô hình bao quanh nam châm, dòng điện và thậm chí cả hành tinh của chúng ta. Hiểu biết về các đơn vị từ trường là điều cần thiết đối với các kỹ sư điện, nhà vật lý, kỹ thuật viên MRI và bất kỳ ai làm việc với nam châm điện hoặc động cơ. Nhưng đây là sự khác biệt quan trọng mà hầu hết mọi người đều bỏ qua: có HAI phép đo từ tính cơ bản khác nhau—trường B (mật độ từ thông) và trường H (cường độ từ trường)—và việc chuyển đổi giữa chúng đòi hỏi phải biết các đặc tính từ của vật liệu. Hướng dẫn này giải thích về Tesla, Gauss, A/m, Oersted và vật lý đằng sau các phép đo từ trường.
Từ Trường là gì?
Từ trường là một trường vectơ mô tả ảnh hưởng của từ tính lên các điện tích chuyển động, dòng điện và vật liệu từ tính. Từ trường được tạo ra bởi các điện tích chuyển động (dòng điện) và các momen từ nội tại của các hạt cơ bản (như electron).
Hai Đại Lượng Từ Trường
Trường B (Mật Độ Từ Thông)
Đo lực từ thực tế mà một điện tích chuyển động phải chịu. Bao gồm cả hiệu ứng của vật liệu. Đơn vị: Tesla (T), Gauss (G), Weber/m².
Công thức: F = q(v × B)
trong đó: F = lực, q = điện tích, v = vận tốc, B = mật độ từ thông
Trường H (Cường Độ Từ Trường)
Đo lực từ hóa tạo ra từ trường, độc lập với vật liệu. Đơn vị: Ampe/mét (A/m), Oersted (Oe).
Công thức: H = B/μ₀ - M (trong chân không: H = B/μ₀)
trong đó: μ₀ = độ từ thẩm của chân không = 1.257×10⁻⁶ T·m/A, M = độ từ hóa
Trong chân không hoặc không khí: B = μ₀ × H. Trong các vật liệu từ tính: B = μ₀ × μᵣ × H, trong đó μᵣ là độ từ thẩm tương đối (1 đối với không khí, lên tới 100.000+ đối với một số vật liệu!)
Thông Tin Nhanh về Từ Trường
Từ trường của Trái đất khoảng 25-65 microtesla (0.25-0.65 Gauss) trên bề mặt—đủ để làm lệch kim la bàn
Một nam châm tủ lạnh tạo ra khoảng 0.001 Tesla (10 Gauss) trên bề mặt của nó
Máy MRI sử dụng từ 1.5 đến 7 Tesla—mạnh hơn từ trường của Trái đất tới 140.000 lần!
Từ trường liên tục mạnh nhất từng được tạo ra trong phòng thí nghiệm: 45.5 Tesla (Đại học Bang Florida)
Các sao neutron có từ trường lên tới 100 triệu Tesla—mạnh nhất trong vũ trụ
Não người tạo ra từ trường khoảng 1-10 picotesla, có thể đo được bằng máy quét MEG
Tàu đệm từ (Maglev) sử dụng từ trường 1-4 Tesla để nâng và đẩy tàu ở tốc độ 600+ km/h
1 Tesla = 10.000 Gauss chính xác (mối quan hệ được xác định giữa hệ SI và CGS)
Công Thức Chuyển Đổi - Cách Chuyển Đổi Các Đơn Vị Từ Trường
Các phép chuyển đổi từ trường được chia thành hai loại: chuyển đổi trường B (mật độ từ thông) là đơn giản, trong khi chuyển đổi trường B ↔ trường H đòi hỏi các đặc tính của vật liệu.
Chuyển Đổi Trường B (Mật Độ Từ Thông) - Tesla ↔ Gauss
Đơn vị cơ bản: Tesla (T) = 1 Weber/m² = 1 kg/(A·s²)
| Từ | Đến | Công thức | Ví dụ |
|---|---|---|---|
| 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 |
Mẹo nhanh: Hãy nhớ: 1 T = 10.000 G chính xác. Từ trường của Trái đất ≈ 50 µT = 0.5 G.
Thực tế: Quét MRI: 1.5 T = 15.000 G. Nam châm tủ lạnh: 0.01 T = 100 G.
Chuyển Đổi Trường H (Cường Độ Từ Trường) - A/m ↔ Oersted
Đơn vị cơ bản: Ampe trên mét (A/m) - đơn vị SI cho lực từ hóa
| Từ | Đến | Công thức | Ví dụ |
|---|---|---|---|
| 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 |
Mẹo nhanh: 1 Oersted ≈ 79.58 A/m. Được sử dụng trong thiết kế nam châm điện và ghi từ.
Thực tế: Độ kháng từ của đĩa cứng: 200-300 kA/m. Nam châm điện: 1000-10000 A/m.
Chuyển Đổi Trường B ↔ Trường H (CHỈ TRONG CHÂN KHÔNG)
| Từ | Đến | Công thức | Ví dụ |
|---|---|---|---|
| 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 (trong chân không) | 1 Oe ≈ 1 G trong không khí |
| Oe | T | T = Oe × 0.0001 | 100 Oe = 0.01 T |
Công thức vật liệu: Trong vật liệu: B = μ₀ × μᵣ × H, trong đó μᵣ = độ từ thẩm tương đối
Giá trị μᵣ của các vật liệu phổ biến
| Vật liệu | Giá trị μᵣ |
|---|---|
| Chân không, không khí | 1.0 |
| Nhôm, đồng | ~1.0 |
| Niken | 100-600 |
| Thép mềm | 200-2,000 |
| Thép silic | 1,500-7,000 |
| Permalloy | 8,000-100,000 |
| Supermalloy | up to 1,000,000 |
Trong sắt (μᵣ ≈ 2000), 1000 A/m tạo ra 2.5 T, chứ không phải 0.00126 T!
QUAN TRỌNG: Hiểu về Trường B và Trường H
Nhầm lẫn giữa B và H có thể dẫn đến những sai lầm nghiêm trọng trong thiết kế nam châm điện, tính toán động cơ và che chắn từ tính!
- Trường B (Tesla, Gauss) là thứ bạn ĐO bằng máy đo gauss hoặc đầu dò Hall
- Trường H (A/m, Oersted) là thứ bạn ÁP DỤNG bằng dòng điện qua các cuộn dây
- Trong không khí: 1 Oe ≈ 1 G và 1 A/m = 1.257 µT (bộ chuyển đổi của chúng tôi sử dụng điều này)
- Trong sắt: cùng một trường H tạo ra trường B mạnh hơn 1000 lần do sự từ hóa của vật liệu!
- Các thông số kỹ thuật của MRI sử dụng trường B (Tesla) vì đó là thứ ảnh hưởng đến cơ thể
- Thiết kế nam châm điện sử dụng trường H (A/m) vì đó là thứ mà dòng điện tạo ra
Hiểu về Từng Đơn Vị Từ Trường
Tesla (T)(Trường B)
Định nghĩa: Đơn vị SI của mật độ từ thông. 1 T = 1 Weber/m² = 1 kg/(A·s²)
Được đặt tên theo: Nikola Tesla (1856-1943), nhà phát minh và kỹ sư điện
Sử dụng: Máy MRI, nam châm nghiên cứu, thông số kỹ thuật động cơ
Giá trị điển hình: Trái đất: 50 µT | Nam châm tủ lạnh: 10 mT | MRI: 1.5-7 T
Gauss (G)(Trường B)
Định nghĩa: Đơn vị CGS của mật độ từ thông. 1 G = 10⁻⁴ T = 100 µT
Được đặt tên theo: Carl Friedrich Gauss (1777-1855), nhà toán học và vật lý học
Sử dụng: Thiết bị cũ, địa vật lý, máy đo gauss công nghiệp
Giá trị điển hình: Trái đất: 0.5 G | Nam châm loa: 1-2 G | Nam châm Neodymium: 1000-3000 G
Ampe trên mét (A/m)(Trường H)
Định nghĩa: Đơn vị SI của cường độ từ trường. Dòng điện trên một đơn vị chiều dài tạo ra từ trường.
Sử dụng: Thiết kế nam châm điện, tính toán cuộn dây, thử nghiệm vật liệu từ tính
Giá trị điển hình: Trái đất: 40 A/m | Solenoid: 1000-10000 A/m | Nam châm công nghiệp: 100 kA/m
Oersted (Oe)(Trường H)
Định nghĩa: Đơn vị CGS của cường độ từ trường. 1 Oe = 79.5775 A/m
Được đặt tên theo: Hans Christian Ørsted (1777-1851), người phát hiện ra điện từ học
Sử dụng: Ghi từ, thông số kỹ thuật của nam châm vĩnh cửu, vòng từ trễ
Giá trị điển hình: Độ kháng từ của đĩa cứng: 2000-4000 Oe | Nam châm vĩnh cửu: 500-2000 Oe
Microtesla (µT)(Trường B)
Định nghĩa: Một phần triệu của một Tesla. 1 µT = 10⁻⁶ T = 0.01 G
Sử dụng: Địa vật lý, định vị, đo lường EMF, từ sinh học
Giá trị điển hình: Từ trường của Trái đất: 25-65 µT | Não (MEG): 0.00001 µT | Dây điện: 1-10 µT
Gamma (γ)(Trường B)
Định nghĩa: Bằng 1 nanotesla. 1 γ = 1 nT = 10⁻⁹ T. Dùng trong địa vật lý.
Sử dụng: Khảo sát từ, khảo cổ học, thăm dò khoáng sản
Giá trị điển hình: Phát hiện dị thường từ: 1-100 γ | Biến thiên hàng ngày: ±30 γ
Khám phá điện từ học
1820 — Hans Christian Ørsted
Điện từ học
Trong một buổi trình diễn bài giảng, Ørsted nhận thấy kim la bàn bị lệch gần một dây dẫn có dòng điện. Đây là quan sát đầu tiên liên kết điện và từ. Ông đã công bố phát hiện của mình bằng tiếng Latin, và trong vòng vài tuần, các nhà khoa học trên khắp châu Âu đã lặp lại thí nghiệm.
Chứng minh rằng dòng điện tạo ra từ trường, khai sinh ra lĩnh vực điện từ học
1831 — Michael Faraday
Cảm ứng điện từ
Faraday phát hiện ra rằng từ trường biến thiên tạo ra dòng điện. Di chuyển một nam châm qua một cuộn dây tạo ra điện—nguyên tắc đằng sau mọi máy phát điện và máy biến áp ngày nay.
Tạo điều kiện cho việc phát điện, máy biến áp và lưới điện hiện đại
1873 — James Clerk Maxwell
Lý thuyết điện từ thống nhất
Các phương trình của Maxwell đã thống nhất điện, từ và ánh sáng thành một lý thuyết duy nhất. Ông đã giới thiệu các khái niệm về trường B và trường H như những đại lượng riêng biệt, cho thấy ánh sáng là một sóng điện từ.
Dự đoán sóng điện từ, dẫn đến sự ra đời của radio, radar và truyền thông không dây
1895 — Hendrik Lorentz
Định luật lực Lorentz
Mô tả lực tác dụng lên một hạt mang điện chuyển động trong từ trường và điện trường: F = q(E + v × B). Công thức này là nền tảng để hiểu cách hoạt động của động cơ, máy gia tốc hạt và ống tia âm cực.
Nền tảng cho việc hiểu chuyển động của hạt trong các trường, phổ kế khối lượng và vật lý plasma
1908 — Heike Kamerlingh Onnes
Siêu dẫn
Làm lạnh thủy ngân xuống 4.2 K, Onnes phát hiện ra rằng điện trở của nó hoàn toàn biến mất. Các chất siêu dẫn đẩy lùi từ trường (hiệu ứng Meissner), cho phép tạo ra các nam châm siêu mạnh không mất năng lượng.
Dẫn đến các máy MRI, tàu đệm từ và nam châm máy gia tốc hạt tạo ra từ trường hơn 10 Tesla
1960 — Theodore Maiman
Laser đầu tiên
Mặc dù không trực tiếp liên quan đến từ tính, laser đã cho phép các phép đo từ trường chính xác thông qua các hiệu ứng từ-quang như hiệu ứng Faraday và hiệu ứng Zeeman.
Cách mạng hóa cảm biến từ trường, bộ cách ly quang học và lưu trữ dữ liệu từ tính
1971 — Raymond Damadian
Chụp ảnh y tế MRI
Damadian phát hiện ra rằng mô ung thư có thời gian hồi phục từ khác với mô khỏe mạnh. Điều này đã dẫn đến MRI (Chụp cộng hưởng từ), sử dụng từ trường 1.5-7 Tesla để tạo ra các hình ảnh chi tiết của cơ thể mà không cần bức xạ.
Thay đổi hoàn toàn chẩn đoán y tế, cho phép chụp ảnh không xâm lấn các mô mềm, não và các cơ quan
Ứng Dụng Thực Tế của Từ Trường
Chụp ảnh & Điều trị Y tế
Máy quét MRI
Cường độ từ trường: 1.5-7 Tesla
Tạo ra hình ảnh 3D chi tiết của các mô mềm, não và các cơ quan
MEG (Magnetoencephalography)
Cường độ từ trường: 1-10 picotesla
Đo hoạt động của não bằng cách phát hiện các từ trường rất nhỏ từ các tế bào thần kinh
Tăng thân nhiệt từ tính
Cường độ từ trường: 0.01-0.1 Tesla
Làm nóng các hạt nano từ tính trong khối u để tiêu diệt tế bào ung thư
TMS (Kích thích từ xuyên sọ)
Cường độ từ trường: xung 1-2 Tesla
Điều trị trầm cảm bằng cách kích thích các vùng não bằng xung từ
Giao thông vận tải
Tàu đệm từ (Maglev)
Cường độ từ trường: 1-4 Tesla
Nâng và đẩy tàu ở tốc độ 600+ km/h không ma sát
Động cơ điện
Cường độ từ trường: 0.5-2 Tesla
Chuyển đổi năng lượng điện thành chuyển động cơ học trong xe điện, thiết bị gia dụng, robot
Ổ đỡ từ
Cường độ từ trường: 0.1-1 Tesla
Hỗ trợ không ma sát cho các tuabin và bánh đà tốc độ cao
Lưu trữ dữ liệu & Điện tử
Ổ đĩa cứng
Cường độ từ trường: độ kháng từ 200-300 kA/m
Lưu trữ dữ liệu trong các miền từ; đầu đọc phát hiện các trường từ 0.1-1 mT
RAM từ tính (MRAM)
Cường độ từ trường: 10-100 mT
Bộ nhớ không bay hơi sử dụng các điểm nối đường hầm từ tính
Thẻ tín dụng
Cường độ từ trường: 300-400 Oe
Dải từ được mã hóa thông tin tài khoản
Những Quan Niệm Sai Lầm và Hiểu Lầm Phổ Biến về Từ Trường
Tesla và Gauss đo lường những thứ khác nhau
Kết luận: SAI
Cả hai đều đo cùng một thứ (trường B/mật độ từ thông), chỉ trong các hệ đơn vị khác nhau. Tesla là SI, Gauss là CGS. 1 T = 10.000 G chính xác. Chúng có thể thay thế cho nhau như mét và feet.
Bạn có thể tự do chuyển đổi giữa A/m và Tesla
Kết luận: CÓ ĐIỀU KIỆN
Chỉ đúng trong chân không/không khí! Trong các vật liệu từ tính, việc chuyển đổi phụ thuộc vào độ từ thẩm μᵣ. Trong sắt (μᵣ~2000), 1000 A/m tạo ra 2.5 T, chứ không phải 0.00126 T. Luôn nêu rõ giả định của bạn khi chuyển đổi B ↔ H.
Từ trường nguy hiểm cho con người
Kết luận: HẦU HẾT LÀ SAI
Từ trường tĩnh lên đến 7 Tesla (máy MRI) được coi là an toàn. Cơ thể bạn trong suốt đối với từ trường tĩnh. Có lo ngại đối với các trường thay đổi cực nhanh (dòng điện cảm ứng) hoặc các trường trên 10 T. Từ trường 50 µT của Trái đất hoàn toàn vô hại.
'Cường độ' từ trường có nghĩa là Tesla
Kết luận: MƠ HỒ
Gây nhầm lẫn! Trong vật lý, 'cường độ từ trường' chỉ cụ thể đến trường H (A/m). Nhưng trong giao tiếp thông thường, mọi người nói 'từ trường mạnh' có nghĩa là trường B cao (Tesla). Luôn làm rõ: trường B hay trường H?
Oersted và Gauss là một
Kết luận: SAI (NHƯNG GẦN ĐÚNG)
Trong chân không: 1 Oe ≈ 1 G về mặt số học, NHƯNG chúng đo các đại lượng khác nhau! Oersted đo trường H (lực từ hóa), Gauss đo trường B (mật độ từ thông). Điều này giống như nhầm lẫn giữa lực và năng lượng—chúng có thể có các con số tương tự trong không khí, nhưng về mặt vật lý chúng khác nhau.
Nam châm điện mạnh hơn nam châm vĩnh cửu
Kết luận: TÙY TRƯỜNG HỢP
Nam châm điện thông thường: 0.1-2 T. Nam châm Neodymium: trường bề mặt 1-1.4 T. Nhưng nam châm điện siêu dẫn có thể đạt tới 20+ Tesla, vượt xa bất kỳ nam châm vĩnh cửu nào. Nam châm điện chiến thắng đối với các trường cực mạnh; nam châm vĩnh cửu chiến thắng về sự nhỏ gọn và không tiêu thụ điện năng.
Từ trường không thể xuyên qua vật liệu
Kết luận: SAI
Từ trường dễ dàng xuyên qua hầu hết các vật liệu! Chỉ có các chất siêu dẫn mới đẩy lùi hoàn toàn trường B (hiệu ứng Meissner), và các vật liệu có độ từ thẩm cao (mu-metal) có thể chuyển hướng các đường sức từ. Đây là lý do tại sao việc che chắn từ tính lại khó—bạn không thể chỉ 'chặn' các trường như bạn có thể làm với các trường điện.
Cách Đo Từ Trường
Cảm biến hiệu ứng Hall
Phạm vi: 1 µT đến 10 T
Độ chính xác: ±1-5%
Đo lường: Trường B (Tesla/Gauss)
Phổ biến nhất. Một con chip bán dẫn tạo ra điện áp tỉ lệ với trường B. Được sử dụng trong điện thoại thông minh (la bàn), máy đo gauss và cảm biến vị trí.
Ưu điểm: Rẻ, nhỏ gọn, đo được trường tĩnh
Nhược điểm: Nhạy cảm với nhiệt độ, độ chính xác hạn chế
Từ kế Fluxgate
Phạm vi: 0.1 nT đến 1 mT
Độ chính xác: ±0.1 nT
Đo lường: Trường B (Tesla)
Sử dụng sự bão hòa của lõi từ để phát hiện các thay đổi nhỏ của từ trường. Được sử dụng trong địa vật lý, định vị và các sứ mệnh không gian.
Ưu điểm: Cực kỳ nhạy, rất tốt cho các trường yếu
Nhược điểm: Không thể đo được các trường mạnh, đắt hơn
SQUID (Thiết bị giao thoa lượng tử siêu dẫn)
Phạm vi: 1 fT đến 1 mT
Độ chính xác: ±0.001 nT
Đo lường: Trường B (Tesla)
Từ kế nhạy nhất. Yêu cầu làm lạnh bằng heli lỏng. Được sử dụng trong các máy quét não MEG và nghiên cứu vật lý cơ bản.
Ưu điểm: Độ nhạy vô song (femtotesla!)
Nhược điểm: Yêu cầu làm lạnh ở nhiệt độ cực thấp, rất đắt
Cuộn dây tìm kiếm (Cuộn dây cảm ứng)
Phạm vi: 10 µT đến 10 T
Độ chính xác: ±2-10%
Đo lường: Sự thay đổi trong trường B (dB/dt)
Một cuộn dây tạo ra điện áp khi từ thông thay đổi. Không thể đo được các trường tĩnh—chỉ các trường xoay chiều hoặc chuyển động.
Ưu điểm: Đơn giản, bền, có khả năng đo các trường mạnh
Nhược điểm: Chỉ đo được các trường thay đổi, không đo được trường một chiều
Cuộn dây Rogowski
Phạm vi: 1 A đến 1 MA
Độ chính xác: ±1%
Đo lường: Dòng điện (liên quan đến trường H)
Đo dòng điện xoay chiều bằng cách phát hiện từ trường mà nó tạo ra. Quấn quanh một dây dẫn mà không tiếp xúc.
Ưu điểm: Không xâm lấn, dải động rộng
Nhược điểm: Chỉ dùng cho dòng xoay chiều, không đo trực tiếp từ trường
Các Phương Pháp Tốt Nhất để Chuyển Đổi Từ Trường
Các Phương Pháp Tốt Nhất
- Biết loại trường của bạn: trường B (Tesla, Gauss) và trường H (A/m, Oersted) là hoàn toàn khác nhau
- Vật liệu rất quan trọng: chuyển đổi B↔H đòi hỏi phải biết độ từ thẩm. Chỉ giả định là chân không khi bạn chắc chắn!
- Sử dụng các tiền tố phù hợp: mT (militesla), µT (microtesla), nT (nanotesla) để dễ đọc
- Hãy nhớ 1 Tesla = 10.000 Gauss chính xác (chuyển đổi SI và CGS)
- Trong chân không: 1 A/m ≈ 1.257 µT (nhân với μ₀ = 4π×10⁻⁷)
- Để đảm bảo an toàn MRI: luôn biểu thị bằng Tesla, không phải Gauss (tiêu chuẩn quốc tế)
Những Lỗi Thường Gặp Cần Tránh
- Nhầm lẫn giữa trường B và trường H: Tesla đo B, A/m đo H—hoàn toàn khác nhau!
- Chuyển đổi A/m sang Tesla trong vật liệu: Yêu cầu độ từ thẩm của vật liệu, không chỉ μ₀
- Sử dụng Gauss cho các trường mạnh: Sử dụng Tesla để rõ ràng hơn (1.5 T rõ ràng hơn 15.000 G)
- Giả định từ trường của Trái đất là 1 Gauss: Thực tế nó là 0.25-0.65 Gauss (25-65 µT)
- Quên hướng: Từ trường là các vectơ có cả độ lớn VÀ hướng
- Trộn lẫn Oersted với A/m không chính xác: 1 Oe = 79.577 A/m (không phải là số tròn!)
Câu Hỏi Thường Gặp
Sự khác biệt giữa Tesla và Gauss là gì?
Tesla (T) là đơn vị SI, Gauss (G) là đơn vị CGS. 1 Tesla = 10.000 Gauss chính xác. Tesla được ưa chuộng cho các ứng dụng khoa học và y tế, trong khi Gauss vẫn còn phổ biến trong các tài liệu cũ và một số bối cảnh công nghiệp.
Tôi có thể chuyển đổi A/m trực tiếp sang Tesla không?
Chỉ trong chân không/không khí! Trong chân không: B (Tesla) = μ₀ × H (A/m) trong đó μ₀ = 4π×10⁻⁷ ≈ 1.257×10⁻⁶ T·m/A. Trong các vật liệu từ tính như sắt, bạn cần độ từ thẩm tương đối của vật liệu (μᵣ), có thể từ 1 đến hơn 100.000. Bộ chuyển đổi của chúng tôi giả định là chân không.
Tại sao lại có hai phép đo từ trường khác nhau?
Trường B (mật độ từ thông) đo lường lực từ thực tế được trải nghiệm, bao gồm cả hiệu ứng của vật liệu. Trường H (cường độ từ trường) đo lường lực từ hóa tạo ra từ trường, độc lập với vật liệu. Trong chân không B = μ₀H, nhưng trong vật liệu B = μ₀μᵣH trong đó μᵣ thay đổi rất lớn.
Từ trường của Trái đất mạnh đến mức nào?
Từ trường của Trái đất dao động từ 25-65 microtesla (0.25-0.65 Gauss) trên bề mặt. Nó yếu nhất ở xích đạo (~25 µT) và mạnh nhất ở các cực từ (~65 µT). Điều này đủ mạnh để định hướng kim la bàn nhưng yếu hơn từ 20.000-280.000 lần so với máy MRI.
1 Tesla có phải là một từ trường mạnh không?
Có! 1 Tesla mạnh hơn từ trường của Trái đất khoảng 20.000 lần. Nam châm tủ lạnh có cường độ ~0.001 T (10 G). Máy MRI sử dụng 1.5-7 T. Các nam châm phòng thí nghiệm mạnh nhất đạt ~45 T. Chỉ có sao neutron mới vượt qua hàng triệu Tesla.
Mối quan hệ giữa Oersted và A/m là gì?
1 Oersted (Oe) = 1000/(4π) A/m ≈ 79.577 A/m. Oersted là đơn vị CGS cho trường H, trong khi A/m là đơn vị SI. Hệ số chuyển đổi bắt nguồn từ định nghĩa của ampe và các đơn vị điện từ CGS.
Tại sao máy MRI sử dụng Tesla chứ không phải Gauss?
Các tiêu chuẩn quốc tế (IEC, FDA) yêu cầu sử dụng Tesla cho hình ảnh y tế. Điều này tránh được sự nhầm lẫn (1.5 T so với 15.000 G) và phù hợp với các đơn vị SI. Các vùng an toàn MRI được xác định bằng Tesla (hướng dẫn 0.5 mT, 3 mT).
Từ trường có thể nguy hiểm không?
Các trường tĩnh >1 T có thể gây nhiễu cho máy tạo nhịp tim và hút các vật thể sắt từ (nguy cơ bị bắn ra). Các trường biến thiên theo thời gian có thể gây ra dòng điện (kích thích thần kinh). Các quy trình an toàn của MRI kiểm soát nghiêm ngặt việc tiếp xúc. Từ trường của Trái đất và các nam châm thông thường (<0.01 T) được coi là an toàn.
Danh Mục Công Cụ Toàn Diện
Tất cả 71 công cụ có sẵn trên UNITS