Was ist magnetische Feldstärke?

Die magnetische Feldstärke ist ein Maß für die Stärke eines magnetischen Feldes, angegeben in Tesla (T), der Standardeinheit. Ein Tesla entspricht einem Weber pro Quadratmeter, wobei ein Weber dem Äquivalent pro Sekunde entspricht, das erforderlich ist, um eine elektromotorische Kraft von einem Volt zu induzieren. Eine andere Möglichkeit, Tesla zu definieren, besteht darin, dass ein Magnetfeld von 1 Tesla eine Kraft von 1 Newton auf einen 1 Meter langen Draht ausüben muss, der 1 Ampere Strom führt. Dies ist eine große Kraft, die ein Magnetfeld ausüben muss, da ein Newton die Kraft ist, die erforderlich ist, um ein 1 kg schweres Gewicht mit 1 Meter pro Sekunde zum Quadrat zu beschleunigen.

Wenn sich das alles kompliziert anhört, kann man sich die magnetische Feldstärke in Tesla nur in Bezug auf bekannte Feldstärken vorstellen. Zum Beispiel entspricht das Magnetfeld der Erde 1/30,000 eines Teslas. Dennoch reicht dies für Vögel aus, um vorbei zu navigieren und eine Kompasshand nach Norden zu zeigen. Das Magnetfeld von Jupiter, dem größten Planeten im Sonnensystem, ist etwa zehnmal stärker als das der Erde oder 1/3,000 Tesla. Dies wird durch Ladungszirkulation durch metallischen Wasserstoff in seinem Inneren verursacht.

Obwohl die Magnetfeldstärke von Planeten relativ gering ist, können durch künstliche Mittel viel stärkere Magnetfelder erzeugt werden. Ein typischer Lautsprechermagnet erzeugt eine Stärke von 1 bis 2.4 Tesla. Das zum Schweben eines Frosches erforderliche Magnetfeld beträgt etwa 17 Tesla. Die stärksten Elektromagneten, die Supraleiter verwenden, messen etwa 20 Tesla. Das stärkste kontinuierliche Magnetfeld, das bisher erzeugt wurde, beträgt 45 Tesla am National High Magnetic Field Laboratory der Florida State University in Tallahassee, während das stärkste gepulste Magnetfeld, das zerstörungsfrei erhalten wurde, am Los Alamos National Laboratory 100 Tesla betrug. Durch die Erzeugung eines Magnetfelds mit einem explosionsgepumpten Flusskompressionsgenerator ist es den Forschern gelungen, ein kurzlebiges Magnetfeld von 2,800 Tesla zu erreichen.