¿Qué es un Tesla (T)?
La corriente alterna fue inventada por Tesla. Entabló una feroz competencia con Edison en la "Guerra de las Corrientes", que revolucionó el suministro energético. La corriente alterna es un parámetro clave en muchas disciplinas, como el electromagnetismo, la medicina y la geofísica.
Cuando se habla de electricidad, Nikola Tesla es el primer nombre que nos viene a la mente y se asocia naturalmente a la unidad Tesla. Sus inventos e innovaciones en el sistema de energía eléctrica por corriente alterna (CA) sentaron las bases de todo el sistema mundial de transmisión de energía. La "Guerra de las Corrientes", que tuvo lugar a finales del siglo XIX entre Tesla y Edison, tuvo como vencedor a Tesla. Mientras Edison luchaba por demostrar la superioridad de la corriente continua (CC), Tesla se mantenía firme en su idea de que la corriente alterna (CA) es un método más fiable y viable para la transmisión de energía a larga distancia. En el año 1893, en la Feria Mundial de Chicago, Tesla ilustró el poder de la CA conectando y encendiendo miles de bombillas, que fueron contempladas por los visitantes con asombro. Fue en esta exposición donde se consolidó la idea de utilizar la corriente alterna como estándar de energía eléctrica.
Sin embargo, el trabajo de Tesla fue mucho más allá. La bobina de Tesla fue una de sus creaciones conceptuales. También investigó la transmisión por radio e incluso propuso el concepto de transferencia inalámbrica de energía. Aunque la mayoría de sus conceptos se consideraban entonces "demasiado futuristas", la resonancia magnética y otras tecnologías que utilizamos hoy en día comparten muchas similitudes con sus ideas.
Conversión de unidades Tesla
El Tesla es la unidad del Sistema Internacional (SI) de densidad de flujo magnético. Representa la intensidad de campo magnético que produce una fuerza de 1 newton cuando circula una corriente de 1 amperio por un conductor de un metro de longitud perpendicular al campo magnético. Más matemáticamente, 1 tesla = 1 vatio/metro cuadrado, donde el weber es la unidad de flujo magnético. Aunque esta explicación pueda parecer técnica para la mayoría, refleja con exactitud la fuerza ejercida por los campos magnéticos sobre las partículas cargadas.
La unidad tesla tiene su origen en los esfuerzos de normalización del Sistema Internacional de Unidades. A finales del siglo XIX, los científicos se dieron cuenta de que necesitaban una unidad unificada para los campos magnéticos, en lugar de una multitud de unidades discretas para el área. En 1960, el SI reconoció oficialmente la unidad tesla en honor a Nikola Tesla por sus logros en electromagnetismo. Hoy en día, Tesla se utiliza en casi todos los ámbitos de la ciencia y la tecnología. En unidades no SI, la densidad de flujo magnético suele expresarse en Gauss (G), siendo 1 tesla igual a 10.000 gauss. Esto significa que un Gauss es sólo 0,0001 tesla, lo que hace que el Tesla sea más adecuado para describir campos magnéticos intensos.
La unidad gauss, derivada del sistema centímetro-gramo-segundo (CGS), se utilizó ampliamente en el siglo XIX. Sin embargo, debido a su pequeño valor, no es adecuada para describir los fuertes campos magnéticos modernos y fue sustituida gradualmente por la unidad tesla. No obstante, Gauss se sigue utilizando ocasionalmente en algunos campos tradicionales.
La unidad Tesla ha derivado en unidades más pequeñas. La intensidad del campo magnético de la Tierra es de aproximadamente 25 a 65 nanoteslas (nT, 1 T = 10⁹ = nT). Los científicos utilizan nanoteslas cuando estudian la relación entre las variaciones geomagnéticas y la actividad sísmica.
Curiosamente, la investigación biológica sugiere que algunos animales pueden percibir el débil campo magnético de la Tierra y utilizarlo para navegar. El mecanismo de la magnetorrecepción biológica sigue siendo un misterio, pero la unidad tesla proporciona una herramienta cuantitativa fiable para esta investigación.
El significado práctico de la unidad Tesla
La unidad Tesla es esencialmente una medida de la densidad de flujo magnético. La fórmula de la fuerza de Lorentz F = q(v × B), representa la fuerza básica en la naturaleza que actúa sobre las partículas cargadas.
Flujo magnético y densidad de flujo magnético
La densidad de flujo magnético y el flujo magnético están relacionados y son distintos. La densidad de flujo magnético (B) representa la intensidad del campo magnético por unidad de superficie. El flujo magnético, por su parte, mide el campo magnético total que atraviesa una superficie y se calcula como Φ = B-A-cosθ, donde A representa el área de la superficie y θ representa el ángulo entre el campo magnético y la superficie.
Densidad de flujo magnético e intensidad de campo magnético
El magnetismo es un campo en el que se manejan dos conceptos bien distintos. Uno de ellos es el flujo magnético, que nos indica la intensidad del campo magnético en un lugar determinado. La fórmula básica de la física para estas dos magnitudes es B=μH, donde μ es la permeabilidad magnética del medio.
El papel físico de la permeabilidad magnética
La permeabilidad magnética μ indica cuánto cambia un material sus propiedades bajo la influencia del campo magnético. μ₀ para el vacío es una constante universal. El campo magnético de las sustancias ferromagnéticas se intensifica no sólo porque tienen una mayor μᵣ, sino también debido a su mayor μᵣ.
Resumen
La unidad Tesla es, sin duda, el nexo de unión entre la física teórica y la aplicada, como medidor de la densidad de flujo magnético. La unidad encuentra aplicaciones en todas partes, y es la referencia para medir con precisión la fuerza y la influencia del campo magnético. El nombre de la unidad, que también es un nuevo hito en la historia de la magnética, nos dice que, mientras el mundo de la magnética cambia, la unidad Tesla seguirá siendo el rey de los territorios científicos inexplorados.
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