Порядки величины (магнитное поле)
(Перенаправлено из Порядков величины (плотность магнитного потока) )
просьба изменить название этой статьи на Порядки величины (плотность магнитного потока)» Обсуждается « . Пожалуйста, не перемещайте эту статью до закрытия обсуждения. |
На этой странице приведены примеры магнитной индукции B в теслах и гауссах, создаваемой различными источниками, сгруппированные по порядкам величины .
Плотность магнитного потока не измеряет силу магнитного поля, а лишь то, насколько силен магнитный поток в данной точке или на заданном расстоянии (обычно прямо над поверхностью магнита). О собственном порядке величины магнитных полей см.: Порядки величины (магнитный момент) .
Примечание:
- Традиционно намагничивающее поле H измеряется в амперах на метр .
- Магнитная индукция B (также известная как плотность магнитного потока) имеет единицу СИ тесла [Тл или Вб/м. 2 ]. [ 1 ]
- Одна тесла равна 10 4 гаусс .
- Магнитное поле спадает пропорционально обратному кубу расстояния ( 1 / расстояние 3 ) от дипольного источника.
- Энергия, необходимая для создания лабораторных магнитных полей, увеличивается с увеличением площади магнитного поля. [ 2 ]
Примеры
[ редактировать ]В этих примерах делается попытка прояснить точку измерения, обычно это поверхность упомянутого предмета.
Фактор
(Тесла) |
Ты мое имя | И
Ценить |
СГС
Ценить |
Пример напряженности магнитного поля |
---|---|---|---|---|
10 −18 Т | аттотесла | 1 АТ | 10 фг | |
5 утра | 50 фг | Чувствительность Gravity Probe B гироскопа « СКВИД » магнитометра (наиболее чувствительна при усреднении за несколько дней ) [ 3 ] | ||
10 −17 Т | 10 утра | 100 фг | ||
10 −16 Т | 100 АТ | 1 пг | ||
10 −15 Т | фемтотесла | 1 фут | 10 пг | |
2 фута | 20 пг | |||
10 −14 Т | 10 футов | 100 пГ | ||
10 −13 Т | 100 футов | 1 нг | Человеческий мозг | |
10 −12 Т | пикотесла | 1 пТ | 10 | |
10 −11 Т | 10 пТ | 100 нг | «Выбоины» в магнитном поле, обнаруженные в гелиооболочке Солнечной системы, о которых сообщил «Вояджер-1» ( НАСА , 2006). [ 4 ] | |
10 −10 Т | 100 пТ | 1 мкг | гелиосфера | |
10 −9 Т | нанотесла | 1 нТл | 10 мкг | |
10 −8 Т | 10 нТл | 100 мкг | ||
10 −7 Т | 100 нТл | 1 мг | Кофеварка (на расстоянии 30 см или 1 фута) [ 5 ] | |
от 100 нТ до 500 нТл | от 1 мг до 5 мг | Жилые электрические распределительные линии (34,5 кВ) (на расстоянии 15 м или 49 футов) [ 5 ] [ 6 ] | ||
10 −6 Т | микротесла | 1 мкТл | 10 мг | Блендер (на расстоянии 30 см или 1 фута) [ 5 ] |
от 1,3 мкТл до 2,7 мкТл | от 13 до 27 мг | Линии электропередачи высокой мощности (500 кВ) (на расстоянии 30 м или 100 футов) [ 6 ] | ||
6 мкТл | 60 мг | Микроволновая печь (на расстоянии 30 см или 1 фута) [ 5 ] | ||
10 −5 Т | 10 мкТл | 100 мг | ||
24 мкТл | 240 мг | Магнитная лента возле головки ленты | ||
31 мкТл | 310 мг | Магнитное поле Земли на широте 0° (на экваторе ) | ||
58 мкТл | 580 мг | Магнитное поле Земли на 50° широты | ||
10 −4 Т | 100 мкТл | 1 г | Плотность магнитного потока, которая будет индуцировать электродвижущую силу 10 -8 вольт на каждый сантиметр провода , движущегося перпендикулярно со скоростью 1 сантиметр / секунда по определению (1 гаусс = 1 Максвелл / ² сантиметр ) [ 7 ] | |
500 мкТл | 5 г | Рекомендуемый предел воздействия для кардиостимуляторов Американской конференции правительственных специалистов по промышленной гигиене (ACGIH) | ||
10 −3 Т | миллитесла | 1 мТл | 10 г | Магниты на холодильник ( 10 Г [ 8 ] до 100 Г [ 9 ] ) |
10 −2 Т | сантиметр | 10 мТл | 100 г | |
30 мТл | 300 г | с пенни размером Ферритовый магнит | ||
10 −1 Т | децитесла | 100 мТн | 1 кг | с пенни. размером Неодимовый магнит |
150 мТн | 1,5 кг | Солнечное пятно | ||
10 0 Т | Тесла | 1 Т | 10 кг | Внутри сердечника 60 Гц силового трансформатора ( от 1 до 2 Т по состоянию на 2001 г.) [update]) [ 10 ] [ 11 ] или зазор звуковой катушки магнита громкоговорителя ( от 1 Т до 2,4 Т по состоянию на 2006 г.) [update]) [ 12 ] |
от 1,5 Т до 7 Т | от 15 кг до 70 кг | Системы медицинской магнитно-резонансной томографии (на практике) [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] | ||
9,4 Т | 94 кг | Экспериментальные системы магнитно-резонансной томографии : спектрометр ЯМР от 400 МГц ( 9,4 Тл ) до 500 МГц ( 11,7 Тл ). | ||
10 1 Т | декатесла | 10 Т | 100 кг | |
11,7 Тл | 117 кг | |||
16 Т | 160 кг | Поднимите лягушку , исказив ее атомные орбитали [ 16 ] | ||
23,5 Т | 235 кг | 1 ГГц ЯМР-спектрометр [ 17 ] | ||
32 Т | 235 кг | Самое сильное непрерывное магнитное поле, создаваемое полностью сверхпроводящим магнитом. [ 18 ] [ 19 ] | ||
38 Т | 380 кг | Сильнейшее непрерывное магнитное поле, создаваемое несверхпроводящим резистивным магнитом. [ 20 ] | ||
45,22 Т | 452,2 кг | Сильнейшее немаленькое непрерывное магнитное поле, созданное в лаборатории (установка устойчивого сильного магнитного поля (SHMFF) в Хэфэе , Китай, 2022 г.), [ 21 ] побив предыдущий рекорд в 45 Тл ( Национальная лаборатория сильных магнитных полей бывшего СССР , США, 1999 г.) [ 22 ] (оба являются гибридными магнитами, сочетающими сверхпроводящий магнит с резистивным магнитом) | ||
45,5 Т | 455 кг | Сильнейшее непрерывное магнитное поле, созданное в лаборатории ( National High Magnetic Field Laboratory 's FSU , США, 2019), хотя магнит крошечный (всего 390 граммов) [ 23 ] | ||
10 2 Т | гектотесла | 100 Т | 1 МГ | Сильнейшее импульсное неразрушающее («многократное») магнитное поле, создаваемое в лаборатории ( Установка импульсного поля в магнитных полей сильных Лос-Аламосской национальной лаборатории Национальной лаборатории , Лос-Аламос, Нью-Мексико, США) [ 24 ] |
10 3 Т | килотесла | 1 кТ | 10 МГ | |
1,2 кТ | 12 МГ | Рекорд по импульсному магнитному полю в помещении ( Токийский университет , 2018 г.) [ 25 ] | ||
2,8 кТ | 28 МГ | Рекорд по создаваемому человеком импульсному магнитному полю ( ВНИИЭФ , 2001). [ 26 ] | ||
10 4 Т | 10 кТ | 100 МГ | ||
35 кТ | 350 МГ | Ощущается валентными электронами в атоме ксенона из-за спин-орбитального эффекта [ 27 ] | ||
10 5 Т | 100 кТ | 1 GG | Немагнитные нейтронные звезды [ 28 ] | |
10 6 Т | мегатесла | 1 тонна | 10 GG | |
10 7 Т | 10 МТ | 100 GG | ||
10 8 Т | 100 тонн | 1 ТГ | ||
10 9 Т | Гигатесла | 1 GT | 10 ТГ | Предел Швингера (~ 4,41 GT), выше которого электромагнитное поле становится нелинейным. |
10 10 Т | 10 GT | 100 ТГ | Магнетар Нейтронные звезды [ 29 ] | |
10 11 Т | 100 GT | 1 PG | ||
10 12 Т | тератесла | 1 ТТ | 10 PG | |
10 13 Т | 10 ТТ | 100 PG | ||
16 ТТ | 160 PG | Swift J0243.6+6124 самый магнитный пульсар [ 30 ] [ 31 ] | ||
10 14 Т | 100 ТТ | 1 ЭГ | Магнитные поля внутри столкновений тяжелых ионов на RHIC [ 32 ] [ 33 ] |
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Международное бюро мер и весов, Международная система единиц (СИ), 8-е издание, 2006 г.» (PDF) . bipm.org. 01.10.2012 . Проверено 26 мая 2013 г.
- ^ Лаборатория Национального сильного магнитного поля. «Определение Tesla — MagLab» . Nationalmaglab.org . Проверено 29 декабря 2023 г.
- ^ Диапазон, Шеннон К'доа. Гравитационный зонд B: исследование пространства-времени Эйнштейна с помощью гироскопов . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. Октябрь 2004 года.
- ^ «Сюрпризы с края Солнечной системы» . НАСА . 21 сентября 2006 г. Архивировано из оригинала 29 сентября 2008 г. Проверено 12 июля 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с д «Уровни магнитного поля вокруг домов» (PDF) . Калифорнийского университета в Сан-Диего Департамент окружающей среды, здоровья и безопасности (EH&S) . п. 2. Архивировано из оригинала (PDF) 28 апреля 2021 г. Проверено 07 марта 2017 г.
- ^ Jump up to: а б «ЭМП в вашей среде: измерения магнитного поля повседневных электрических устройств» . Агентство по охране окружающей среды США . 1992. стр. 23–24 . Проверено 07 марта 2017 г.
- ^ «Гаусс | магнитное поле, электромагнетизм, математика | Британника» . www.britanica.com . Проверено 30 декабря 2023 г.
- ^ Адамсмагнитный (04 января 2021 г.). «Что означает Гаусс и что измеряет Гаусс?» . Адамс Магнитные Продукты, ООО . Проверено 29 декабря 2023 г.
[Т] магнит на холодильник в форме пиццы, который вы купили в местной пиццерии, составляет 10 гаусс.
- ^ Лаборатория Национального сильного магнитного поля. «Определение Tesla — MagLab» . Nationalmaglab.org . Проверено 29 декабря 2023 г.
Магнит на холодильник имеет силу сопротивления 100 Гаусс, это сильный магнит на холодильник.
- ^ Джонсон, Гэри Л. (29 октября 2001 г.). «Индукторы и трансформаторы» (PDF) . eece.ksu.edu. Архивировано из оригинала (PDF) 7 мая 2007 г. Проверено 26 мая 2013 г.
Современный хорошо спроектированный силовой трансформатор на 60 Гц, вероятно, будет иметь плотность магнитного потока внутри сердечника от 1 до 2 Тл.
- ^ «Определение трансформатора 3 из 3» . Radiomuseum.org. 11 июля 2009 г. Проверено 1 июня 2013 г.
- ^ Эллиот, Род (16 декабря 2006 г.). «Мощность против эффективности» . Архивировано из оригинала 07 августа 2018 г. Проверено 17 февраля 2008 г.
Типичная плотность потока для (наполовину приличных) громкоговорителей варьируется от примерно 1 Тесла (10 000 Гаусс) до примерно 2,4 Тл, и я бы предположил, что все, что меньше 1 Тл, практически бесполезно. Очень немногие водители используют магнитные материалы, которые обеспечивают зазор гораздо больше, чем 1,8 Тл...
- ^ Сэвидж, Нил (23 октября 2013 г.). «Самая мощная в мире МРТ обретает форму» .
- ^ Смит, Ханс-Йорген. «Магнитно-резонансная томография» . Медциклопедия Учебник радиологии . Компания GE Healthcare. Архивировано из оригинала 7 февраля 2012 г. Проверено 26 марта 2007 г.
- ^ Оренштейн, Бет В. (16 февраля 2006 г.). «МРТ сверхвысокого поля — притяжение больших магнитов» . Радиология сегодня . Том. 7, нет. 3. п. 10. Архивировано из оригинала 15 марта 2008 года . Проверено 10 июля 2008 г.
- ^ «Лягушка бросает вызов гравитации» . Новый учёный . № 2077. 12 апреля 1997 г.
- ^ «Постоянный сверхпроводящий магнит стандартного диаметра 23,5 Тесла» . Архивировано из оригинала 28 июня 2013 г. Проверено 8 мая 2013 г.
- ^ «Сверхпроводящий магнит 32 Тесла» . Национальная лаборатория сильных магнитных полей .
- ^ Лю, Цзянхуа; Чжоу, Бэньчэ; Ван, Лэй, Цзили; Лю, Хуэй; Ван, Цуй; Чуньянь; Ван, Дангуй; Ван, Хао (01 марта 2020 г.) «Мировой рекорд магнитного поля постоянного тока 32,35 тесла», созданного с помощью генератора постоянного тока . полностью сверхпроводящий магнит» . Сверхпроводниковая наука и технология . 33 (3): 03LT01. Bibcode : 2020SuScT..33cLT01L . doi : 10.1088/1361-6668/ab714e . ISSN 0953-2048 . S2CID 213171620 .
- ^ введено, нет полей OWMS. «HFML устанавливает мировой рекорд с новым магнитом на 38 тесла» . Университет Радбауд .
- ^ «Самое сильное в мире устойчивое магнитное поле создано в Китае» . Новый Атлас . 16 августа 2022 г. Проверено 22 августа 2022 г.
- ^ «Пресс-релиз Mag Lab: Самый мощный в мире магнит, испытанный, открывает новую эру устойчивых исследований в сильном поле (17 декабря 1999 г.)» . наследиеwww.magnet.fsu.edu . Проверено 22 августа 2022 г.
- ^ Лаборатория Национального сильного магнитного поля. «С помощью мини-магнита National MagLab создает магнитное поле мирового рекорда – MagLab» . Nationalmaglab.org . Архивировано из оригинала 10 июня 2023 г. Проверено 28 декабря 2023 г.
- ^ Лаборатория Национального Лос-Аламоса. «Физические науки | Организации» . Лос-Аламосская национальная лаборатория . Проверено 29 декабря 2023 г.
- ^ Накамура, Д.; Икеда, А.; Савабе, Х.; Мацуда, Ю.Х.; Такеяма, С. (2018). «Рекордное внутреннее магнитное поле силой 1200 Тл, созданное за счет сжатия электромагнитного потока». Обзор научных инструментов . 89 (9): 095106. Бибкод : 2018RScI...89i5106N . дои : 10.1063/1.5044557 . ПМИД 30278742 . S2CID 52908507 .
- ^ Быков А.И.; Долотенко М.И.; Колокольчиков, Н.П.; Селемир, В.Д.; Таценко О.М. (2001). «Достижения ВНИИЭФ по генерации сверхсильных магнитных полей». Физика Б: Конденсированное вещество . 294–295: 574–578. Бибкод : 2001PhyB..294..574B . дои : 10.1016/S0921-4526(00)00723-7 .
- ^ Герман, Франк (15 декабря 1963 г.). «Релятивистские поправки к зонной структуре тетраэдрически связанных полупроводников». Письма о физических отзывах . 11 (541): 541–545. Бибкод : 1963PhRvL..11..541H . doi : 10.1103/PhysRevLett.11.541 .
- ^ Райзенеггер, А. (2003). «Происхождение и эволюция магнитных полей нейтронных звезд». arXiv : astro-ph/0307133 .
- ^ Каспи, Виктория М.; Белобородов, Андрей М. (2017). «Магнетары». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 55 (1): 261–301. arXiv : 1703.00068 . Бибкод : 2017ARA&A..55..261K . doi : 10.1146/annurev-astro-081915-023329 .
- ^ Конг, Линг-Да; Чжан, Шу; Чжан, Шуан-Нань; Джи, Лонг; Дорошенко Виктор; Сантанджело, Андреа; Чен, Ю-Пэн; Лу, Фан-Цзюнь; Ге, Мин-Ю; Ван, Пэн-Джу; Тао, Лиан; Цюй, Цзинь-Лу; Ли, Ти-Пей; Лю, Цун-Чжань; Ляо, Цзинь-Юань (01 июля 2022 г.). «Insight-HXMT Открытие CRSF самой высокой энергии от первого галактического сверхяркого рентгеновского пульсара Swift J0243.6+6124» . Письма астрофизического журнала . 933 (1): Л3. arXiv : 2206.04283 . Бибкод : 2022ApJ...933L...3K . дои : 10.3847/2041-8213/ac7711 . ISSN 2041-8205 .
- ^ «Астрономы измеряют сильнейшее магнитное поле, когда-либо обнаруженное» . Новый Атлас . 15 июля 2022 г. Проверено 22 августа 2022 г.
- ^ Тучин, Кирилл (2013). «Рождение частиц в сильных электромагнитных полях при столкновениях релятивистских тяжелых ионов» . Адв. Физика высоких энергий . 2013 : 490495. arXiv : 1301.0099 . дои : 10.1155/2013/490495 . S2CID 4877952 .
- ^ Бздак, Адам; Скоков, Владимир (29 марта 2012 г.). «Пособытийные флуктуации магнитного и электрического полей при столкновениях тяжелых ионов». Буквы по физике Б. 710 (1): 171–174. arXiv : 1111.1949 . Бибкод : 2012PhLB..710..171B . дои : 10.1016/j.physletb.2012.02.065 . S2CID 118462584 .