Gauss und Tesla

Die magnetische Flussdichte, welche in der Physik durch den Buchstaben B abgekürzt wird, wird in den Einheiten Gauss bzw. Tesla gemessen. Dabei gilt: 10'000 Gauss = 1 Tesla. Ein magnetisiertes ferromagnetisches Material wird zu einem Magneten, dessen Stärke durch die Remanenz beschrieben wird. Somit sind Gauss und Tesla auch die Einheiten der Remanenz eines Permanentmagneten.

Die Einheit Gauss ist eine aus den natürlichen oder grundlegenden Einheiten im sogenannten "cgs-System" zusammengesetzte Einheit für die magnetische Flussdichte. Das cgs-System benutzt als grundlegende Einheiten unter anderem die Längeneinheit cm, die Masseneinheit Gramm (g) und die Zeiteinheit Sekunde (s). Entsprechend ist die Einheit Tesla die Einheit der magnetischen Flussdichte im heute gültigen SI-System (internationales Einheitensystem). Im SI-System werden statt Gramm Kilogramm, statt Zentimeter Meter und ebenfalls die Sekunde für die Zeitmessung verwendet.

Da die magnetische Feldstärke und damit die magnetische Flussdichte aus der Kraft zwischen bewegten Ladungen berechnet werden kann, ist die Einheit Gauss bzw. Tesla selbst keine grundlegende Einheit. Es gilt der Zusammenhang

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

1 Tesla ist also ein Newton pro Ampere und pro Meter. Dies bedeutet, dass 1 Tesla genau derjenigen magnetischen Flussdichte entspricht, die auf einen Leiter von 1 Meter Länge, durch den 1 Ampere Strom fliesst, exakt 1 Newton Anziehungskraft ausübt (aufgrund der magnetischen Wirkung des Stroms im Leiter).

Die magnetische Feldstärke H kann aus der magnetischen Flussdichte B bestimmt werden. Dazu muss die magnetische Flussdichte B durch die Permeabilität des Materials μ und die Permeabilität des Vakuums μ₀ dividiert werden:

\( H = \frac{1}{\mu\mu_0}\cdot {B}\)
Oftmals findet man in der Literatur auch die Einheit Tesla als Mass für die Magnetfeldstärke. Dies ist jedoch nicht ganz richtig. Wie erwähnt, sind Gauss und Tesla die Einheiten der magnetischen Flussdichte und die magnetische Feldstärke selbst wird im SI System in der Einheit Ampere pro Meter (A/m) bzw. Oersted (1 Oersted = 79.577 A/m) angegeben.

Namensgeber der Einheiten Gauss und Tesla

Die Einheiten Gauss und Tesla der magnetischen Flussdichte wurden zu Ehren des Mathematikers Johann Carl Friedrich Gauss bzw. des Erfinders und Ingenieurs Nikola Tesla nach deren Namen benannt.

Informationen zu J.C.F. Gauss

Johann Carl Friedrich Gauss (1777 – 1855) war nicht nur Mathematiker, sondern ein vielfach interessierter Mann, der auf den Gebieten der Mathematik, der Astronomie und der Physik herausragende Entdeckungen machte. Am bekanntesten ist die von Gauss entdeckte "Gausssche Glockenkurve", welche in der Statistik auch als Normalverteilung bezeichnet wird. Die Normalverteilung beschreibt physikalisch richtig die Verteilung von zufälligen Messwerten. Erst 1831 hat Gauss dazu beigetragen, das Magnetometer zu entwickeln, ein Messgerät für Magnetfeldstärken. Er hat auch zur Erfindung des ersten elektromagnetischen Telegrafen beigetragen. Gauss entwickelte mit dem Physiker Weber zusammen das cgs-Einheitensystem.

Informationen zu Nikola Tesla

Nikola Tesla (1856 – 1943) war ein Elektroingenieur, der zeit seines Lebens zahlreiche Erfindungen auf dem Bereich der Wechselstromtechnik gemacht hat. Er hat unter anderem dazu beigetragen, dass die Wechselstromtechnik zur Energieübertragung im heutigen Stromnetz verwendet wird und nicht eine Gleichstromtechnik, wie sie von Edison entwickelt worden war. Zu den Erfindungen Teslas gehören unter anderem der Tesla Transformator zur Erzeugung von Wechselströmen mit hoher Frequenz, der erste Radiosender und die erste Fernsteuerung. Tesla hat zeit seines Lebens daran gearbeitet, elektromagnetische Energie kabellos durch elektromagnetische Wellen zu übertragen. Dabei hatte er bereits Überlegungen angestellt, die Reflexion der Strahlung an der Erdatmosphäre zu nutzen, um die Energie über weite Strecken entlang der Erdoberfläche zu transportieren.

Ausführliche Informationen zur Person Nikola Tesla finden Sie im Magnetismus Glossar unter Nikola Tesla.