地球表面的磁场约为25-65微特斯拉（0.25-0.65高斯）——足以使罗盘指针偏转

冰箱磁铁在其表面产生的磁场约为0.001特斯拉（10高斯）

MRI设备使用1.5至7特斯拉的磁场——比地球磁场强140,000倍！

实验室中创造出的最强连续磁场：45.5特斯拉（佛罗里达州立大学）

中子星的磁场高达1亿特斯拉——是宇宙中最强的

人脑产生的磁场约为1-10皮可特斯拉，可通过MEG扫描测量

磁悬浮列车使用1-4特斯拉的磁场以600多公里/小时的速度悬浮和推进

1特斯拉 = 10,000高斯（SI和CGS单位制之间的精确定义关系）

定义： 磁通量密度的SI单位。1 T = 1 韦伯/平方米 = 1 kg/(A·s²)

命名由来： 尼古拉·特斯拉（1856-1943），发明家和电气工程师

用途： MRI设备、研究用磁铁、电机规格

典型值： 地球：50 µT | 冰箱磁铁：10 mT | MRI：1.5-7 T

定义： 磁通量密度的CGS单位。1 G = 10⁻⁴ T = 100 µT

命名由来： 卡尔·弗里德里希·高斯（1777-1855），数学家和物理学家

用途： 旧设备、地球物理学、工业高斯计

典型值： 地球：0.5 G | 扬声器磁铁：1-2 G | 钕磁铁：1000-3000 G

定义： 磁场强度的SI单位。产生磁场的单位长度电流。

用途： 电磁铁设计、线圈计算、磁性材料测试

典型值： 地球：40 A/m | 螺线管：1000-10000 A/m | 工业磁铁：100 kA/m

定义： 磁场强度的CGS单位。1 Oe = 79.5775 A/m

命名由来： 汉斯·克里斯蒂安·奥斯特（1777-1851），电磁学发现者

用途： 磁记录、永磁体规格、磁滞回线

典型值： 硬盘矫顽力：2000-4000 Oe | 永磁体：500-2000 Oe

定义： 特斯拉的百万分之一。1 µT = 10⁻⁶ T = 0.01 G

用途： 地球物理学、导航、电磁场测量、生物磁学

典型值： 地球磁场：25-65 µT | 大脑（MEG）：0.00001 µT | 电力线：1-10 µT

定义： 等于1纳特斯拉。1 γ = 1 nT = 10⁻⁹ T。用于地球物理学。

用途： 磁力勘探、考古学、矿产勘探

典型值： 磁异常探测：1-100 γ | 每日变化：±30 γ

电磁学

在一次讲座演示中，奥斯特注意到一个罗盘针在通电导线附近发生了偏转。这是首次观察到电与磁之间的联系。他用拉丁文发表了他的发现，几周之内，欧洲各地的科学家都在重复这个实验。

证明了电流可以产生磁场，从而开创了电磁学领域

电磁感应

法拉第发现变化的磁场可以产生电流。将磁铁穿过一个线圈会产生电——这是今天所有发电机和变压器的基本原理。

使发电、变压器和现代电网成为可能

统一电磁理论

麦克斯韦方程组将电、磁和光统一在一个理论框架下。他引入了B场和H场的概念作为不同的物理量，并证明了光是一种电磁波。

预言了电磁波的存在，从而导致了无线电、雷达和无线通信的诞生

洛伦兹力定律

描述了带电粒子在电场和磁场中运动时受到的力：F = q(E + v × B)。这个公式是理解电机、粒子加速器和阴极射线管工作原理的基础。

为理解粒子在场中的运动、质谱分析和等离子体物理学奠定了基础

超导电性

通过将汞冷却到4.2 K，昂内斯发现其电阻完全消失。超导体会排斥磁场（迈斯纳效应），从而能够制造出无能量损失的超强磁铁。

导致了MRI设备、磁悬浮列车以及能产生10特斯拉以上磁场的粒子加速器磁铁的出现

第一台激光器

虽然不直接与磁学相关，但激光通过法拉第旋转和塞曼效应等磁光效应，实现了对磁场的精确测量。

彻底改变了磁场传感、光隔离器和磁数据存储技术

MRI医学成像

达马迪安发现癌变组织的磁弛豫时间与健康组织不同。这导致了MRI（磁共振成像）的发明，它使用1.5-7特斯拉的磁场在无辐射的情况下创建详细的身体扫描图像。

彻底改变了医学诊断，实现了对软组织、大脑和器官的无创成像

结论： 错误

它们都测量相同的东西（B场/磁通量密度），只是单位系统不同。特斯拉是SI单位，高斯是CGS单位。1 T = 10,000 G。它们就像米和英尺一样可以互换。

结论： 有条件

这只在真空/空气中成立！在磁性材料中，转换取决于磁导率μᵣ。在铁中（μᵣ~2000），1000 A/m会产生2.5 T，而不是0.00126 T。在转换B↔H时，务必说明你的假设。

结论： 大部分是错误的

高达7特斯拉的静磁场（MRI设备）被认为是安全的。你的身体对静磁场是透明的。令人担忧的是极快速变化的磁场（感应电流）或超过10 T的磁场。地球50 µT的磁场是完全无害的。

结论： 模棱两可

令人困惑！在物理学中，“磁场强度”特指H场（A/m）。但在口语中，人们说“强磁场”时通常指的是高B场（特斯拉）。务必明确：是B场还是H场？

结论： 错误（但很接近）

在真空中：数值上1 Oe ≈ 1 G，但它们测量的是不同的物理量！奥斯特测量H场（磁化力），高斯测量B场（磁通量密度）。这就像混淆力和能量——它们在空气中碰巧有相似的数值，但物理上是不同的。

结论： 视情况而定

典型的电磁铁：0.1-2 T。钕磁铁：表面磁场1-1.4 T。但超导电磁铁可以达到20特斯拉以上，远超任何永磁铁。电磁铁在极端磁场方面胜出；永磁铁在紧凑性和无功耗方面胜出。

结论： 错误

磁场可以轻易穿透大多数材料！只有超导体能完全排斥B场（迈斯纳效应），而高磁导率材料（如姆金属）可以重新引导磁场线。这就是为什么磁屏蔽很困难——你不能像屏蔽电场那样简单地“阻挡”磁场。

范围： 1 µT 到 10 T

精度： ±1-5%

测量： B场（特斯拉/高斯）

最常用。一种半导体芯片，其输出电压与B场成正比。用于智能手机（指南针）、高斯计和位置传感器。

优点： 价格低廉、体积小巧、可测量静磁场

缺点： 对温度敏感、精度有限

范围： 0.1 nT 到 1 mT

精度： ±0.1 nT

测量： B场（特斯拉）

利用磁芯的饱和来检测微小的磁场变化。用于地球物理学、导航和太空任务。

优点： 极其灵敏，非常适合弱磁场

缺点： 无法测量强磁场，价格较贵

范围： 1 fT 到 1 mT

精度： ±0.001 nT

测量： B场（特斯拉）

最灵敏的磁力计。需要液氦冷却。用于MEG脑部扫描和基础物理学研究。

优点： 无与伦比的灵敏度（飞特斯拉！）

缺点： 需要低温冷却，非常昂贵

范围： 10 µT 到 10 T

精度： ±2-10%

测量： B场的变化（dB/dt）

当磁通量变化时会产生电压的线圈。无法测量静磁场——只能测量交流或移动的磁场。

优点： 简单、坚固、能测量强磁场

缺点： 只测量变化的磁场，不测量直流磁场

范围： 1 A 到 1 MA

精度： ±1%

测量： 电流（与H场相关）

通过检测其产生的磁场来测量交流电流。无需接触即可缠绕在导体周围。

优点： 非侵入式、动态范围宽

缺点： 仅限交流电，不直接测量磁场

特斯拉（T）是SI单位，高斯（G）是CGS单位。1特斯拉 = 10,000高斯。特斯拉在科学和医学应用中更受青睐，而高斯在旧文献和一些工业场合中仍很常见。

仅在真空/空气中可以！在真空中：B（特斯拉）= μ₀ × H（A/m），其中μ₀ = 4π×10⁻⁷ ≈ 1.257×10⁻⁶ T·m/A。在像铁这样的磁性材料中，您需要材料的相对磁导率（μᵣ），其范围可以从1到100,000+。我们的转换器假设为真空。

B场（磁通量密度）测量实际感受到的磁力，包括材料效应。H场（磁场强度）测量产生磁场的磁化力，与材料无关。在真空中，B = μ₀H，但在材料中，B = μ₀μᵣH，其中μᵣ变化很大。

地球表面的磁场范围为25-65微特斯拉（0.25-0.65高斯）。它在赤道最弱（约25 µT），在磁极最强（约65 µT）。这足以使罗盘针定向，但比MRI设备弱20,000-280,000倍。

是的！1特斯拉比地球磁场强大约20,000倍。冰箱磁铁约为0.001 T（10 G）。MRI设备使用1.5-7 T。最强的实验室磁铁达到约45 T。只有中子星的磁场超过数百万特斯拉。

1奥斯特（Oe）= 1000/(4π) A/m ≈ 79.577 A/m。奥斯特是H场的CGS单位，而A/m是SI单位。转换系数来自安培和CGS电磁单位的定义。

国际标准（IEC、FDA）要求医学成像使用特斯拉。这避免了混淆（1.5 T与15,000 G），并与SI单位保持一致。MRI安全区域以特斯拉定义（0.5 mT、3 mT指南）。

大于1 T的静磁场会干扰起搏器并吸引铁磁性物体（抛射危险）。随时间变化的磁场会感应电流（神经刺激）。MRI安全协议严格控制暴露。地球磁场和典型磁铁（<0.01 T）被认为是安全的。