Tesla (jedinica)

S Vikipedije, slobodne enciklopedije
Za drugu upotrebu, pogledajte članak Tesla.
Tesla
Definicija jedinice tesla T = Wb/m² je prominentno prikazana na novčanici od 100 dinara, zajedno sa likom Nikole Tesle.
Informacije o jedinici
Sistemizvedena jedinica SI sistema
Jedinicagustina magnetnog fluksa
SimbolT 
Imenovan poNikola Tesla
U SI osnovnim jedinicamakg⋅s−2⋅A−1

Tesla (simbol: T) jeste SI izvedena jedinica za jačinu magnetnog polja (gustinu magnetnog fluksa). Na Generalnoj konferenciji težina i mera u Parizu 1960. godine, jedinica je nazvana u čast Nikoli Tesli,[1] po predlogu slovenačkog inženjera elektrotehnike Franca Avčina. Vrednost od jednog tesle je jednaka jednom veberu po kvadratnom metru.

Najjača polja permanentnih magneta koja se sreću na Zemlji su od Halbahovih sfera i mogu da budu preko 4,5 T. Rekord za najviše održivo pulsno magnetno polje su proizveli naučnici iz Nacionalne laboratorije Los Alamos kampusa Nacionalne laboratorije visokog magnetnog polja, prvo magnetno polje od 100 tesla na svetu.[2] U septembru 2018. istraživači iz Univerziteta u Tokiju generisali su polje od 1200 T, koje je trajalo oko 100 mikrosekundi koristeći elektromagnetne fluks kompresione tehnike.[3]

Definicija[uredi | uredi izvor]

Prema definiciji datoj u Međunarodnom elektrotehnikom rečniku (izraz 05-25-035) se do magnetske indukcije dolazi na osnovu sile kojoj je izložen provodnik dužine , kroz koji teče struja u polju gustine magnetnog fluksa .[4] Ova definicija vodi izražavanju jedinice indukcije u Đorđijevom sistemu sa

a moguće je predstaviti i isključivo sa osnovnim SI jedinicama kao[5]

što se izuzetno retko koristi.

Oznaka jedinice (T), kao i kod svih drugih SI jedinica koje su nazvane po imenima poznatih naučnika piše se velikim slovom, dok se naziv piše malim početnim slovom (tesla), osim ako se ne nalazi na početku rečenice.

Istorija[uredi | uredi izvor]

Ideja za davanje naziva jedinici za magnetnu indukciju po Nikoli Tesli se javila kada je tehnički komitet br. 24 za električne i magnetne veličine i jedinice, telo međunarodne asocijacije stručnih udruženja, posle prvog posleratnog zasedanja 1950. godine u Parizu nacionalnim komitetima uputilo dopis da razmotre da li da se jedinici magnetne indukcije umesto „veber po kvadratnom metru“ dodeli ime nekog naučnika. Profesori Elektrotehničkog fakulteta u Beogradu, Pavle Miljanić i Aleksandar Damjanović podnose predlog da jedinica dobije ime tesla. Komitet eksperata je 30. juna 1953. u Opatiji dala zaduženje profesoru Miljaniću da sastavi obrazloženje koje će biti upućeno nacionalnim komitetima. Na osnovu ovih odgovora je Tehnički komitet 24 u Filadelfiji 1. septembra 1954. godine predložio rezoluciju da Međunarodna elektrotehnička komisija preporučuje usvajanje naziva „tesla“ za jedinicu gustine magnetnog fluksa u Đorđijevom sistemu. Akcioni komitet na zasedanju u Minhenu prosleđuje ovu preporuku Međunarodnom komitetu za tegove i mere.

Međunarodni komitet za tegove i mere na zasedanju koje je trajalo šest dana od 1. do 6. oktobra 1956. godine donosi predlog odluke o usvajanju nove jedinice mere Đorđijevog sistema 11. Generalnoj konferenciji za tegove i mere. Jedanaesta Generalna konferencija za tegove i mere je održana u Parizu od 11. do 20. oktobra 1960. godine. Prisustvovale su delegacije 34 države potpisnice Metarske konvencije. Po tradiciji je predsedavao predsednik Akademije nauka Francuske Emil-Žorž Barijon. Prihvatanje nove jedinice mere je izvršeno glasanjem, posle burne rasprave, u kojoj je sa 18 glasova za, 1 protiv i 11 uzdržanih nova jedinica za magnetnu indukciju postao tesla. Na ovoj konferenciji je novi sistem mera dobio naziv SI, a jedinica mere za silu je postao njutn.[6]

Ovom odlukom se Nikola Tesla, Srbin iz Like i član Srpske akademije nauka, zasluženo priključio redu besmrtnika na polju nauke i tehnike, kao što su Njutn, Faradej, Kelvin, Amper, Volta, Herc, Henri, Vat i drugi.

— prof. Vojin Popović

Primeri[uredi | uredi izvor]

  • u svemiru, magnetna indukcija je između 10-10 T i 10-8 T
  • u Zemljinom magnetskom polju na geografskoj širini od 50° je 5,8 · 10-5 T, a na ekvatoru (0° geografske širine) je 3,1 · 10-5 T
  • u magnetskom polju potkovičastog magneta je 0,001 T
  • u medicini, na magnetnoj rezonanciji iznosi do 3 T za standardne preglede i do 12 T za istraživanja[7]
  • U spektrometrima za nuklearna magnetna rezonancija iznosi do 21 T
  • na sunčevim pegama je 10 T
  • najjače stalno magnetsko polje postignuto je u laboratoriji (Florida državni univerzitet: Nacionalna laboratorija za velika magnetna polja [8] u Talahasiju) je 45 T [9]
  • najjači puls magnetnog polja dobijen nedestruktivnim metodama u laboratoriji (Koiči Kindo na Osaka Univerzitetu[10]) je 80 T
  • najjači puls magnetnog polja (koristeći eksplozivne metode) u laboratoriji (Sarov, Rusija) je 2800 T
  • na neutronskoj zvezdi je od 106 T do 108 T
  • na magnetaru je od 108 do 1011 T
  • najveća teoretska jačina polja za neutronsku zvezdu, i time za sve makroskopske pojave, je 1013 T
  • najveće polje submikrodimenzija 2·10-14 m, od 8·1014 T postignuto je u Relativističkom sudaraču teških jona u Brukhevenskoj nacionalnoj laboratoriji prilikom sudara dva atomska jezgra zlata
  • godine 2008. Veliki hadronski sudarač u CERN-u u okolini čestica koje se sudaraju postizaće polja od 2·1016 T [11]

Sledeći primeri su navedeni u rastućem redosledu jačine magnetnog polja.

  • 3,2×10−5 T (31,869 μT) – jačina Zemljinog magnetnog polja na 0° geografske širine, 0° geografske dužine
  • 4×10−5 T (40 μT) – hodanje ispod visokonaponskog dalekovoda[12]
  • 5×10−3 T (5 mT) – jačina tipičnog magneta za frižider
  • 0,3 T – jačina sunčevih pega
  • 1,25 T – gustina magnetnog fluksa na površini neodimijumskog magneta
  • 1 T do 2,4 T – razmak zavojnice tipičnog magneta za zvučnik
  • 1,5 T do 3 T – jačina medicinskih sistema za magnetnu rezonancu u praksi, eksperimentalno do 17 T[13]
  • 4 T – jačina superprovodnog magneta izgrađenog oko CMS detektora u CERN-u[14]
  • 5,16 T – snaga specijalno dizajniranog Halbahovog niza na sobnoj temperaturi[15]
  • 8 T – jačina LHC magneta
  • 11,75 T – jačina INUMAC magneta, najvećeg MRI skenera[16]
  • 13 T – jačina superprovodnog ITER magnetnog sistema[17]
  • 14,5 T – najveća jačina magnetnog polja ikada zabeležena za magnet za upravljanje akceleratorom u Fermilabu[18]
  • 16 T – jačina magnetnog polja potrebna za levitaciju žabe[19] (dijamagnetnom levitacijom vode u njenim telesnim tkivima) prema Ig Nobelovoj nagradi za fiziku 2000.[20]
  • 17,6 T – najjače polje zarobljeno u superprovodniku u laboratoriji od jula 2014.[21]
  • 27 T – maksimalne jačine polja superprovodnih elektromagneta na kriogenim temperaturama
  • 35,4 T – trenutni (2009) svetski rekord za supravodljivi elektromagnet u pozadinskom magnetnom polju[22]
  • 45 T – trenutni (2015) svetski rekord za magnete sa kontinualnim poljem[22]
  • 97,4 T – najjače magnetno polje koje proizvodi „nedestruktivni“ magnet[23]
  • 100 T – približna jačina magnetnog polja tipične zvezde belog patuljka
  • 1200 T – polje, koje traje oko 100 mikrosekundi, formirano tehnikom kompresije elektromagnetnog fluksa[24]
  • 109 T – Švingerova granica iznad koje se očekuje da samo elektromagnetno polje postane nelinearno
  • 108 – 1011 T (100 MT – 100 GT) – opseg magnetne jačine magnetarnih neutronskih zvezda

Geofizika koristi ne-SI jedinicu koja se zove gama; 1 γ = 10 -9 T.

CGS jedinica je gaus = 10-4 T

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ „Details of SI units”. sizes.com. 1. 7. 2011. Pristupljeno 4. 10. 2011. 
  2. ^ „Strongest non-destructive magnetic field: world record set at 100-tesla level”. Los Alamos National Laboratory. Arhivirano iz originala 06. 11. 2014. g. Pristupljeno 6. 11. 2014. 
  3. ^ D. Nakamura, A. Ikeda, H. Sawabe, Y. H. Matsuda, and S. Takeyama (2018), Magnetic field milestone
  4. ^ „Bureau International des Poids et Mesures, The International System of Units (SI), 8th edition 2006” (PDF). bipm.org. 2012-10-01. Pristupljeno 2013-05-26. 
  5. ^ The International System of Units (SI), 8th edition, BIPM, eds. 2006. ISBN 978-92-822-2213-3., Table 3. Coherent derived units in the SI with special names and symbols Arhivirano 2007-06-18 na sajtu Wayback Machine
  6. ^ Usvajanje naziva „Tesla“ za međunarodnu jedinicu magnetne indukcije, Elektrotehnički institut „Nikola Tesla“, Godišnji izveštaj za 2006. godinu, Srđan Spiridonović, ISSN 1820-256X
  7. ^ „Ultra-High Field”. Bruker BioSpin. Arhivirano iz originala 21. 07. 2012. g. Pristupljeno 4. 10. 2011. 
  8. ^ National high magnetic field laboratory
  9. ^ World's most powerful magnet tested -- ushers in new era for steady high field research
  10. ^ Osaka univerzitet
  11. ^ Large Magnetic Fields in Small Spaces
  12. ^ „EMF: 7. Extremely low frequency fields like those from power lines and household appliances”. ec.europa.eu. Arhivirano iz originala 2021-02-24. g. Pristupljeno 2022-05-13. 
  13. ^ „Ultra-High Field”. Bruker BioSpin. Arhivirano iz originala 21. 7. 2012. g. Pristupljeno 4. 10. 2011. 
  14. ^ „Superconducting Magnet in CMS”. Pristupljeno 9. 2. 2013. 
  15. ^ „The Strongest Permanent Dipole Magnet” (PDF). Pristupljeno 2. 5. 2020. 
  16. ^ „ISEULT – INUMAC”. Pristupljeno 17. 2. 2014. 
  17. ^ „ITER – the way to new energy”. Pristupljeno 19. 4. 2012. 
  18. ^ Hesla, Leah (13. 7. 2020). „Fermilab achieves 14.5-tesla field for accelerator magnet, setting new world record”. Pristupljeno 13. 7. 2020. 
  19. ^ Berry, M. V.; Geim, A. K. (1997). „Of Flying Frogs and Levitrons" by M. V. Berry and A. K. Geim, European Journal of Physics, v. 18, 1997, p. 307–13” (PDF). European Journal of Physics. 18 (4): 307—313. S2CID 1499061. doi:10.1088/0143-0807/18/4/012. Arhivirano iz originala (PDF) 8. 10. 2020. g. Pristupljeno 4. 10. 2020. 
  20. ^ „The 2000 Ig Nobel Prize Winners”. avgust 2006. Pristupljeno 12. 5. 2013. )
  21. ^ „Superconductor Traps The Strongest Magnetic Field Yet”. 2. 7. 2014. Pristupljeno 2. 7. 2014. 
  22. ^ a b „Mag Lab World Records”. Media Center. National High Magnetic Field Laboratory, USA. 2008. Pristupljeno 24. 10. 2015. 
  23. ^ „World record pulsed magnetic field”. Physics World. 31. 8. 2011. Pristupljeno 26. 1. 2022. )
  24. ^ D. Nakamura, A. Ikeda, H. Sawabe, Y. H. Matsuda, and S. Takeyama (2018), Magnetic field milestone

Literatura[uredi | uredi izvor]

Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Тесла_(јединица)&oldid=27549160”