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Tesla (Einheit)
Die Einheit Tesla im Magnetismus
Die physikalische Einheit Tesla wurde nach dem Ingenieur und Erfinder Nikola Tesla benannt. Oft wird damit die Stärke eines Magnetfeldes angegeben. Formal ist das aber nicht ganz korrekt, da die Definition der magnetischen Flussdichte nicht der des Magnetfeldes entspricht. Sie kann letztendlich aber in den beiden Größen (Einheiten) Gauß und Tesla angegeben werden. Dabei gilt der folgende Zusammenhang, um die Tesla-Einheit umzurechnen:
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1 Tesla = 10.000 Gauß
1 T = 1000 mT(esla)
1KG(auß) = 0,1 T(esla)
In der Physik wird die magnetische Flussdichte mit dem Buchstaben B abgekürzt. Ein Magnet ist ferromagnetisches, magnetisiertes Material. Die Stärke des Magneten wird durch Remanenz beschrieben. Die Einheiten der Remanenz von einem Permanentmagneten sind also ebenfalls die Einheiten Gauß und Tesla.
Physikalische Grundlagen zur Tesla-Einheit und Berechnung
Die Tesla-Einheit hat zum Beispiel auch im SI-System eine entsprechende Gültigkeit: Hier wird sie durch die Maßeinheiten Kilogramm und Meter angegeben. Für die Zeitmessung wird außerdem die Sekunde verwendet. Die SI-Einheiten Tesla bzw. Gauß sind folglich keine grundlegenden Maßeinheiten: Die magnetische Flussdichte kann schließlich aus der Kraft bewegter Ladungen zueinander berechnet werden. Es gilt folgender Zusammenhang:
Ein Tesla ist also gleich einem Newton pro Meter und Ampere. Ein exemplarisches Beispiel verdeutlicht das: Es entspricht genau diejenige Flussdichte einem Tesla, die auf einen 1 Meter langen elektrischen Leiter, welcher wiederum eine Stromstärke von 1 Ampere leitet, genau 1 Newton Anziehungskraft ausübt. Das dafür notwendige Magnetfeld entsteht durch den Stromfluss im Leiter bzw. durch die sich bewegenden Elektronen.
Aus der magnetischen Flussdichte B kann man die magnetische Feldstärke H bestimmen. Die magnetische Flussdichte muss dazu durch die Permeabilität des Vakuums μ0 und die des Materials μ – zum Beispiel das Kernmaterial einer Spule (beim Transformator meistens Eisen) – dividiert werden:
In der Literatur findet sich für die magnetische Feldstärke oftmals auch die Tesla-Einheit. Wie bereits erwähnt ist das aber nicht ganz korrekt: Gauß und auch Tesla sind die Einheiten für die magnetische Flussdichte. Im SI System wird die magnetische Feldstärke in der Einheit Oersted bzw. Ampere pro Meter angegeben:
