تسلا (Tesla - T)، در فیزیک (Physics)
انواع واحدها (Unit) را در آموزش زیر شرح دادیم :
تسلا (Tesla - T) :
Tesla (تسلا) یکای چگالی شار مغناطیسی (میدان مغناطیسی) در سیستم بین المللی (SI) است. این واحد به نام نیکولا تسلا، مخترع و فیزیکدان صرب تبار آمریکایی، نام گذاری شده است. یک تسلا برابر است با چگالی شار مغناطیسی که بر یک هادی یک متری حامل جریان یک آمپر، نیرویی برابر یک نیوتن وارد کند:
\[ 1\,\text{T} = 1\,\text{N}/(\text{A} \cdot \text{m}) = 1\,\text{Wb}/\text{m}^2 \].
میدان مغناطیسی کمیتی برداری است که نشان دهنده قدرت و جهت تأثیر مغناطیسی در یک نقطه است.
یک تسلا واحد بسیار بزرگی است. میدان مغناطیسی زمین حدود ۲۵ تا ۶۵ میکروتسلا (
\[ 25-65 \,\mu\text{T} \]) است. یک آهنربای قوی نئودیمیوم می تواند میدانی حدود ۱.۲۵ تسلا ایجاد کند.
دستگاه های MRI پزشکی معمولا از میدان های ۱.۵ تا ۳ تسلا استفاده می کنند.
\[ \vec{F} = q\,\vec{v} \times \vec{B} \quad \text{(نیروی لورنتس)} \qquad \vec{B} = \frac{\mu_0}{4\pi} \int \frac{I\,d\vec{l} \times \hat{r}}{r^2} \]نیروی وارد بر یک ذره باردار متحرک در میدان مغناطیسی توسط قانون لورنتس داده می شود. اگر ذره ای با بار q و سرعت v در میدان B عمود بر سرعت حرکت کند، نیروی
\[ F = qvB \]بر آن وارد می شود.
در شتاب دهنده های ذرات مانند LHC، از میدان های مغناطیسی حدود ۸ تسلا (با آهنرباهای ابررسانا) استفاده می شود.
مثال: اگر یک الکترون با سرعت
\[ 10^7 \]متر بر ثانیه عمود بر میدان ۱ تسلا حرکت کند، نیروی وارد بر آن F = 1.6×10⁻¹² نیوتن است. میدان مغناطیسی یک مگنتار (ستاره نوترونی) می تواند تا ۱۰¹¹ تسلا برسد.
تسلا واحد استاندارد برای میدان مغناطیسی در فیزیک و مهندسی است.
