テスラ – 磁束密度の単位
テスラ（T）は、磁束密度、または磁場の強さの単位として知られています。これは、セルビア系アメリカ人の科学者兼発明家であるニコラ・テスラにちなんで名付けられました。1テスラは、磁場に垂直な1平方メートル（1 m²）の面積を通過する磁束が1ウェーバー（Wb）になる磁場の強さとして定義されています。
1テスラ（T） = 1ウェーバー毎平方メートル（Wb/m²）
国際単位系（SI）では、テスラは磁場の強さを測定する標準単位です。これは、以下の基本単位から成る派生単位です：
1 T = 1 (kg·s⁻²·A⁻¹)
テスラは、磁場の強さを表す比較的大きな単位です。実際には、磁場はガウス（G）のような小さい単位で測定されることが多いです。
1 T = 10,000 ガウス (G)
MRI装置や強力な研究用マグネットなどのさまざまな応用例では、テスラで磁場が測定されますが、冷蔵庫のマグネットや小さな電磁石など、日常的なデバイスではガウスで測定されることが多いです。
テスラ（T）での磁場強度を計算する式は、特定のシナリオや磁場源に依存します。以下は、いくつかの一般的な例です：
直線状に電流が流れるワイヤー：電流（I）を流す直線状のワイヤーから垂直距離（r）における磁場（B）は、
B = (μ₀I) / (2πr)
円形の電流ループの中心：半径（R）の円形ループの中心での磁場（B）、ループには電流（I）が流れている、
B = (μ₀I) / (2R)
理想的なソレノイド内部：単位長さあたりの巻数がnの理想的なソレノイド内部での磁場（B）、電流（I）が流れている、
B = μ₀nI
理想的なトロイド内部：総巻数N、半径（R）の理想的なトロイド内部での磁場（B）、電流（I）が流れている、
B = (μ₀NI) / (2πR)
これらの方程式で、μ₀（4π × 10⁻⁷ T·m/A）は自由空間の透磁率であり、結果として得られる磁場強度（B）はテスラ（T）で表されます。これらの式は特定の状況に適用され、さまざまなシナリオでの磁場計算の出発点となります。
磁場の例
ここに、テスラ（T）での磁場の強さの約値を持つ磁場の4つの例を示します：
– 地球の磁場：地球の磁場は比較的弱く、場所によって約25から65マイクロテスラ（µT）、または0.000025から0.000065 Tの強さがあります。極付近で強く、赤道付近で弱くなります。
– 冷蔵庫のマグネット：典型的な冷蔵庫のマグネットは、約0.001 Tまたは1ミリテスラ（mT）の磁場の強さを持ちます。これらのマグネットは、紙や薄い物体を金属表面に保持するのに十分な強さがありますが、他のマグネットと比べるとまだ比較的弱いです。
– 医療用MRI（磁気共鳴画像法）装置：MRI装置は、体内の構造の詳細な画像を生成するために強力な磁場を使用します。MRI装置の磁場の強さは通常、1.5 Tから3 Tの範囲ですが、一部の研究用および超高磁場MRI装置では7 T以上の磁場を生成することもあります。
– ネオジム（NdFeB）マグネット：ネオジムマグネットは、ネオジム、鉄、ボロンの合金から作られた強力な永久マグネットです。これらのマグネットは、マグネットのサイズやグレードに応じて、最大1.4 T以上の磁場の強さを生み出すことができます。
