Tesla (T) nedir?
Alternatif akım Tesla tarafından icat edilmiştir. Enerji tedarikinde devrim yaratan "Akımlar Savaşı "nda Edison ile kıyasıya bir rekabete girişti. Alternatif akım, elektromanyetizma, tıp ve jeofizik dahil olmak üzere birçok disiplinde önemli bir parametredir.
Elektrik söz konusu olduğunda aklımıza gelen ilk isim Nikola Tesla'dır ve doğal olarak Tesla birimiyle ilişkilendirilir. Onun alternatif akım (AC) kullanan elektrik güç sistemindeki buluşları ve yenilikleri, tüm dünyanın güç iletim sisteminin temelini atmıştır. Tesla ve Edison arasında 19. yüzyılın sonlarında gerçekleşen "Akımlar Savaşı "nın galibi Tesla olmuştur. Edison doğru akımın (DC) üstünlüğünü kanıtlamak için mücadele ederken, Tesla alternatif akımın (AC) uzun mesafeli güç iletimi için daha güvenilir ve uygulanabilir bir yöntem olduğu görüşünde ısrar ediyordu. Tesla, 1893 yılında Chicago Dünya Fuarı'nda, ziyaretçilerin şaşkınlıkla izlediği binlerce ampulü birbirine bağlayıp yakarak AC'nin gücünü gösterdi. Bu sergide AC'nin elektrik gücü için bir standart olarak kullanılması fikri zemin kazandı.
Ancak Tesla'nın çalışmaları bunun çok ötesine geçti. Tesla bobini onun kavramsal yaratımlarından biriydi. Ayrıca radyo iletimini araştırdı ve hatta kablosuz enerji aktarımı kavramını önerdi. Kavramlarının çoğu o zamanlar "fazla fütüristik" olarak görülse de, bugün kullandığımız MR ve diğer teknolojiler onun fikirleriyle birçok benzerlik paylaşıyor.
Tesla Birim Dönüşümü
Tesla, manyetik akı yoğunluğunun Uluslararası Sistem (SI) birimidir. Manyetik alana dik bir metre uzunluğundaki bir iletkenden 1 amperlik bir akım geçtiğinde 1 newtonluk bir kuvvet üreten manyetik alan gücünü temsil eder. Daha matematiksel olarak, 1 tesla = 1 watt/metrekare, burada weber manyetik akı birimidir. Bu açıklama çoğu kişiye teknik görünse de, manyetik alanların yüklü parçacıklar üzerinde uyguladığı kuvveti doğru bir şekilde yansıtmaktadır.
Tesla birimi, Uluslararası Birimler Sisteminin standartlaştırma çabalarından kaynaklanmıştır. 19. yüzyılın sonlarında bilim insanları, alan için çok sayıda ayrı birim yerine manyetik alanlar için birleşik bir birime ihtiyaç duyduklarını fark ettiler. 1960 yılında SI, elektromanyetizma alanındaki başarılarından dolayı Nikola Tesla'nın onuruna tesla birimini resmen tanıdı. Günümüzde Tesla, bilim ve teknolojinin neredeyse tüm alanlarında kullanılmaktadır. SI dışı birimlerde, manyetik akı yoğunluğu genellikle Gauss (G) cinsinden ifade edilir ve 1 tesla 10.000 gauss'a eşittir. Bu, bir Gauss'un yalnızca 0.0001 tesla olduğu anlamına gelir ve Tesla'yı güçlü manyetik alanları tanımlamak için daha uygun hale getirir.
Santimetre-gram-saniye (CGS) sisteminden türetilen gauss birimi 19. yüzyılda yaygın olarak kullanılmıştır. Ancak, küçük değeri nedeniyle modern güçlü manyetik alanları tanımlamak için uygun değildir ve yavaş yavaş yerini tesla birimine bırakmıştır. Bununla birlikte, Gauss hala bazı geleneksel alanlarda zaman zaman kullanılmaktadır.
Tesla birimi daha küçük birimler türetmiştir. Dünya'nın manyetik alan gücü yaklaşık 25 ila 65 nanoteslastır (nT, 1 T = 10⁹ = nT). Bilim insanları jeomanyetik değişimler ve sismik aktivite arasındaki ilişkiyi incelerken nanoteslaları kullanmaktadır.
İlginç bir şekilde, biyolojik araştırmalar bazı hayvanların Dünya'nın zayıf manyetik alanını algılayabildiğini ve bunu navigasyon için kullanabildiğini göstermektedir. Biyolojik manyetoresepsiyon mekanizması gizemini korumaktadır, ancak tesla ünitesi bu araştırma için güvenilir bir nicel araç sağlamaktadır.
Tesla Ünitesinin Pratik Önemi
Tesla birimi esasen manyetik akı yoğunluğunun bir ölçüsüdür. Lorentz kuvveti için formül: F = q(v × B), doğada yüklü parçacıklara etki eden temel kuvveti temsil eder.
Manyetik Akı ve Manyetik Akı Yoğunluğu
Manyetik akı yoğunluğu ve manyetik akı hem ilişkili hem de farklıdır. Manyetik akı yoğunluğu (B) birim alan başına manyetik alanın gücünü temsil eder. Öte yandan manyetik akı, bir yüzeyden geçen toplam manyetik alanı ölçer ve Φ = B-A-cosθ olarak hesaplanır; burada A yüzey alanını ve θ manyetik alan ile yüzey arasındaki açıyı temsil eder.
Manyetik Akı Yoğunluğu ve Manyetik Alan Şiddeti
Manyetizma, birbirinden farklı iki kavramla ilgilenen bir alandır. Tüm manyetik alanın özelliklerinden biri, bize manyetik alanın belirli bir yerde ne kadar güçlü olduğunu söyleyen manyetik akıdır. Bu iki nicelik için fiziğin temel formülü B=μH'dir, burada μ ortamın manyetik geçirgenliğidir.
Manyetik Geçirgenliğin Fiziksel Rolü
Manyetik geçirgenlik μ, bir malzemenin manyetik alanın etkisi altında özelliklerini ne kadar değiştirdiğini gösterir. μ₀ vakum için evrensel bir sabittir. Ferromanyetik maddelerin manyetik alanı, yalnızca daha büyük bir μ oranına sahip oldukları için değil, aynı zamanda daha yüksek μ oranına sahip oldukları için de yoğunlaşır.
Özet
Tesla birimi, şüphesiz, mıknatıs akı yoğunluğunun bir göstergesi olarak teorik ve uygulamalı fizik arasındaki bağlantıdır. Her yerde uygulama alanı bulan bu birim, manyetik alanın gücünü ve etkisini doğru bir şekilde ölçmek için bir referanstır. Manyetik tarihinde de yeni bir kilometre taşı olan birimin adı, bize manyetik dünyası değişirken Tesla biriminin keşfedilmemiş bilimsel bölgelerin kralı olarak kalacağını söylüyor.
Kendimi mıknatıslar hakkında popüler bilim yazıları yazmaya adadım. Makalelerim ağırlıklı olarak prensiplerine, uygulamalarına ve endüstri anekdotlarına odaklanıyor. Amacımız okuyuculara değerli bilgiler sunarak herkesin mıknatısların cazibesini ve önemini daha iyi anlamasına yardımcı olmaktır. Aynı zamanda, mıknatısla ilgili ihtiyaçlar hakkındaki görüşlerinizi duymak için sabırsızlanıyoruz. Mıknatısların sonsuz olanaklarını birlikte keşfederken bizi takip etmekten ve bizimle etkileşime geçmekten çekinmeyin!
