Gauss en Tesla

De magnetische fluxdichtheid, die in de natuurkunde met de letter B wordt afgekort, wordt in de eenheden gauss of tesla gemeten. Daarbij geldt: 10 000 gauss = 1 tesla. Een gemagnetiseerd ferromagnetisch materiaal wordt een magneet, wiens sterkte door de remanentie wordt beschreven. Daardoor zijn gauss en tesla ook de eenheden voor de remanentie van een permanente magneet.

De eenheid gauss is een uit de natuurlijke of basiseenheden in het zogeanamde "cgs-stelsel" samengestelde eenheid voor de magnetische flux. Het cgs-stelsel gebruikt als basiseenheden onder andere de eenheid van lengte cm, de massaeenheid gram (g) en de tijdeenheid seconde (s). Dienovereenkomstig is de eenheid tesla de eenheid van de magnetische fluxdichtheid in het heden ten dage geldige SI-stelsel (internationaal eenhedenstelsel). In het SI-stelsel worden in plaats van gram kilogram, in plaats van centimeter meter en eveneens de seconde voor de tijdmeting gebruikt.

Aangezien de magnetische veldsterkte en daarmee de magnetische fluxdichtheid uit de kracht tussen bewogen ladingen kan worden berekend, is de eenheid gauss resp. tesla zelf geen basiseenheid. Er geldt de correlatie

\( 1 T = 1\frac{N}{A \cdot {m}}\)

1 tesla is dus 1 newton per ampere en per meter. Dit betekent, dat 1 tesla precies overeenkomt met de magnetische fluxdichtheid, die op een geleider van 1 meter lang, waar een stroom van 1 ampère doorvloeit, exact 1 newton aantrekkingskracht uitoefent (vanwege de magnetische werking van de stroom in de geleider).

De magnetische veldsterkte H kan op basis van de magnetische fluxdichtheid B worden bepaald. Daarvoor moet de magnetische fluxdichtheid B door de permeabiliteit van het materiaal μ en de permeabiliteit van het vacuüm μ₀ worden gedeeld:

\( H = \frac{1}{\mu\mu_0}\cdot {B}\)
Vaak vindt men in de literatuur ook de eenheid tesla als maat voor de magnetische veldsterkte. Dit is echter niet helemaal juist. Zoals gezegd zijn gauss en tesla de eenheden van de magnetische flux en de magnetische veldsterkte wordt in het SI stelsel gespecificeerd in de eenheid ampère per meter (A/m) of Oersted (1 Oersted = 79,577 A/m)

Naamgevers van de eenheden Gauss en Tesla

De eenheden van de magnetische fluxdichtheid Gauss en Tesla werden ter ere van de wiskundige Johann Carl Friedrich Gauss respectievelijk de uitvinder en ingenieurs Nikola Tesla naar hun namen benoemd.

Informatie over J.C.F. Gauss

Johann Carl Friedrich Gauß (1777 – 1855) was niet alleen een wiskundige, maar ook een veelzijdig geïnteresseerde man, die op de gebieden van de wiskunde, de astronomie en de natuurkunde buitengewone ontdekkingen deed. Het bekendste is de door Gauss ontdekte "gausscurve/klokkromme", die in de statistiek de normaalverdeling wordt genoemd. De normaalverdeling beschrijft natuurkundig correct de verdeling van toevallige meetwaardes. Pas in 1831 heeft Gauss er aan bijgedragen om de magnetometer te ontwikkelen, een meetapparaat voor magnetische veldsterktes. Hij heeft ook aan de uitvinding van de eerste elektromagnetische telegraaf bijgedragen. Gauss ontwikkelde samen met de natuurkundige Weber het cgs eenhedenstelsel.

Informatie over Nikola Tesla

Nikola Tesla (1856 – 1943) was een elektroingenieur, die zijn leven lang talrijke uitvindingen op het gebied van de wisselstroomtechniek heeft gedaan. Hij heeft er onder andere toe bijgedragen, dat voor de energieoverdracht in het huidige stroomnet de wisselstroomtechniek wordt gebruikt en niet een gelijkstroomtechniek, zoals die door Edison was ontwikkeld. Tot Tesla's uitvindingen horen onder andere de Teslatransformator voor het opwekken van hoogfrequente wisselstromen, de eerste radiozender en de eerste afstandsbediening. Tesla heeft zijn leven lang eraan gewerkt om elektromagnetische energie kabelloos door elektromagnetische golven over te dragen. Daarbij had hij al er over gedacht, de reflectie van de stralen aan de aardatmosfeer te gebruiken, om de energie over grote afstanden langs het aardoppervlak te transporteren.

Uitvoerige informatie over de persoon Nikola Tesla vindt u in de magnetisme woordenlijst onder Nikola Tesla.