1960年,科学界做出了一个不寻常的决定:他们以一个在纽约酒店房间里贫困潦倒、几乎被遗忘而死的人的名字命名了一个测量单位。今天,特斯拉(T)对从MRI机器到电动汽车的一切都是基础性的。
尼古拉·特斯拉是谁?
特斯拉于1856年出生在今天的克罗地亚,是一位发明家、电气工程师和梦想家,为交流电(AC)电气系统的发展做出了贡献。
他与托马斯·爱迪生的竞争——"电流之战"——塑造了现代电网。特斯拉的交流系统获胜,这就是今天为你的家供电的系统。
但特斯拉的兴趣远不止电力分配。他研究无线能量传输、无线电(他在马可尼之前持有专利)、X射线,甚至类似雷达的概念。他的许多想法领先于他的时代几十年。
单位:什么是特斯拉?
特斯拉测量磁通密度,也称为磁场强度。一特斯拉等于每平方米一韦伯,或等价于每安培每秒平方的千克。
在实际应用中:
- 地球磁场:25-65微特斯拉(μT)
- 冰箱磁铁:5毫特斯拉(mT)
- MRI机器:1.5-3特斯拉
- 创造的最强连续磁场:45.5特斯拉
- 最强脉冲磁场:超过1,200特斯拉
为什么是特斯拉?
选择荣誉特斯拉认可了他在电磁场方面的基础工作。他发明的交流感应电机和变压器设计依赖于对磁场的深刻理解。
在特斯拉之前,磁通密度通常以高斯(以数学家卡尔·弗里德里希·高斯命名)测量。转换很简单:
1特斯拉 = 10,000高斯
高斯对于较弱的磁场仍然常用——地球的磁场约为0.25-0.65高斯——而在科学背景下,特斯拉更适合较强的磁场。
现代技术中的特斯拉
以他名字命名的单位无处不在:
医学成像:MRI机器以特斯拉为单位评级。3T MRI产生的图像比1.5T机器更详细,尽管两者都使用比特斯拉本人能产生的强得多的磁场。
粒子物理学:大型强子对撞机使用产生高达8.3特斯拉的超导磁铁,将粒子束弯曲绕其27公里的环。
电动汽车:电动汽车的电机使用以特斯拉测量的永磁铁和电磁铁。(是的,特斯拉汽车使用特斯拉。)
数据存储:硬盘读/写头在以特斯拉测量的磁场中运行。
被遗忘的天才
特斯拉于1943年去世,几乎没有钱,也没有几个朋友。他在生命的最后几年在纽约公园喂鸽子,并对死亡射线和星际通信做出越来越古怪的声明。
然而,在他去世后17年内,国际科学界以他的名字命名了一个基本单位——承认他对理解电磁学的贡献是无价的。
数字
涉及特斯拉的常见转换:
- 1 T = 10,000高斯(G)
- 1 T = 1 Wb/m²(每平方米韦伯)
- 1 T = 1 kg/(A·s²)
- 1 mT = 10 G
- 1 μT = 0.01 G
遗产
特斯拉单位确保尼古拉·特斯拉的名字每天都在全世界的实验室、医院和工程公司中被提及。这是对一个想给世界免费无线能源但最终改变了我们对磁场理解的人的恰当纪念。
下次你做MRI扫描时,你实际上是在特斯拉里面——向一位塞尔维亚裔美国发明家致敬,他在电磁未来到来的一个世纪前就想象到了它。