高斯与特斯拉之间的关系


介绍

在 CGS 体系中,磁感应强度的单位是高斯。高斯用于描述磁场的强度。它以德国物理学家卡尔·弗里德里希·高斯命名。字符 G 表示上述 CGS 体系的值。

特斯拉和高斯都用于估计磁感应强度,当粒子穿过磁场时会用到。

在本教程中,对 CGS 和特斯拉体系的应用进行了适当的讨论。

Magnetic Field

图 1:磁场

什么是高斯?

高斯定律更好地理解了物理学中封闭表面内电荷与电通量之间的关系(Sciencefacts,2022)。导体的表面只能指向电荷,前提是它们是实心的。为了测量电场的值,选择在一致性和所需的径向外部保持一致。在同一方向上,可以将分量相加以估计电感器的对称性。包括计算电动势,并且它与磁通量对称。

Gauss’s Law

图 2:高斯定律

所有磁铁通常都以高斯的表示形式进行评级。字符 G 用于表示此测量单位,该单位计算磁通量密度或磁力的感应强度。

什么是特斯拉?

特斯拉是不同标准机构接受的合法单位之一,这些机构与磁场相互作用。这个测量单位用于物理学中,以理解物体的磁感应率。SI 系统的单位遵循米作为千克秒系统。

微特斯拉 (μT) 用磁场表示(Radiopaedia,2022)。产生每安培 (A) 一牛顿 (N) 功率的强度有助于理解每米导体的电流。

特斯拉的应用

在医疗保健领域测量放射学和磁频率是最常见的用例。此外,经典的科学单位备忘录用于开发测量单位符号的数量。此外,7 T 的 1.2 T 超高场 MRI 最近已被授权用于人体临床应用,甚至高达 17 T 的更高场强也用于临床前研究。大多数情况下,MRI 机器中使用 1.5 特斯拉来检测任何疾病。

高斯和特斯拉的关系

高斯以 CGS 单位表示而闻名,其特征是 G,它被特斯拉取代为国际单位制。通常穿过给定位置的磁力线的绝对数量被理解为该区域的磁通量,用 H 表示。现在,通过单位面积垂直于磁通量方向的磁通量数量被理解为磁通量密度,用 B 表示。磁感应的单位是高斯或特斯拉,具体取决于所采用的测量技术。高斯和特斯拉是互补的(Sciencedirect,2022)。因此,磁通量密度用字符 B 表示,它与磁场 H 的关系由 B=H 给出。因此,出于计算目的,通常注意到 10,000 高斯正好等于 1 特斯拉。这两个单位彼此直接对称,用于开发测量磁场强度的过程。

Tesla Law

图 3:特斯拉定律

高斯和特斯拉之间的转换

三维单位系统的应用被称为 CGS 系统,该系统用于获得关键特征的测量值。高斯的应用在实际生活中变得很有用,可以对精确磁通量密度进行正确的测量。这也表明高斯可以使用克、厘米和秒的单位来独占表示。此外,SI 单位的应用可以使用特斯拉来表示相同磁通量密度的估值。单位测量可以通过应用秒、千克和米来表示。这似乎单位的转换可以轻松地复制,以便将数量从高斯转换为特斯拉,甚至反之亦然。因此,1 特斯拉 = 10,000 高斯(Cleveland 等人,2020)。此公式的数学表示可以表示为 1 特斯拉 = 104高斯。

结论

在本教程中,磁场方向通过应用彼此成比例的不同系统进行测量。大多数情况下,根据用例,测量单位可以表示为不同的表达式。管理估计可以称为磁场方向的过程。在导体中,有不同的方法来验证可以通过改变磁场来放置的导体(Livescience,2022)。可以执行将单位从高斯转换为特斯拉或反之亦然的转换,以获得更好的理解和知识。

常见问题

Q1. 什么是高斯定律?

Ans. 在大多数用例中,CGS 单位用于通过应用高斯定律来测量磁感应强度。

Q2. 在特斯拉和高斯之间转换单位的要求是什么?

Ans. 特斯拉以磁感应强度而闻名,而高斯遵循 CGS 系统来测量磁场强度。通过应用高斯来测量尺寸是用三个维度进行的。这比使用七个维度的特斯拉更容易计算。

Q3. 特斯拉是什么意思?

Ans. 特斯拉是始终用于测量磁感应强度的标准单位。因此,有用的 SI 单位遵循标准单位。1 个特斯拉单位等于 1000 个高斯。

更新于: 2023 年 8 月 22 日

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