Tesla (unidad del SI): definición y equivalencias para campos magnéticos
Descubre qué es el tesla (T), su origen histórico y sus equivalencias (Wb/m², A/m, etc.) para medir campos magnéticos con ejemplos y fórmulas claras.
El tesla (símbolo T) es la unidad derivada del SI que se utiliza para medir la intensidad de los campos magnéticos. El tesla puede medirse de diferentes maneras; por ejemplo, un tesla equivale a un weber por metro cuadrado.
El tesla fue definido por primera vez en 1960 por la Conferencia General de Pesos y Medidas (CGPM). Se denominó así en honor al físico, ingeniero eléctrico e inventor Nikola Tesla.
Definición y expresiones equivalentes
El tesla (T) mide la densidad de flujo magnético o inducción magnética, normalmente representada por la letra B. Sus expresiones equivalentes más utilizadas son:
- 1 T = 1 Wb/m² (weber por metro cuadrado).
- 1 T = 1 N / (A·m) (newton por amperio y metro), derivado de la fuerza sobre un conductor: F = I·L×B.
- 1 T = 1 V·s / m² (voltio·segundo por metro cuadrado), puesto que 1 Wb = 1 V·s.
- En unidades base del SI: 1 T = 1 kg·s⁻²·A⁻¹.
Relación con otras magnitudes
Es importante distinguir entre B (densidad de flujo magnético, en teslas) y H (intensidad de campo magnético, en amperios por metro). En el vacío la relación entre ambas es:
B = μ0 H
donde μ0 (la permeabilidad del vacío) tiene un valor aproximado μ0 ≈ 4π×10⁻⁷ N·A⁻² (≈ 1,256637×10⁻⁶ N·A⁻²), de modo que un campo H de 1 A/m produce un B de ≈1,26 μT en el vacío.
Equivalencias con sistemas CGS y ejemplos prácticos
- Gauss: 1 T = 10⁴ gauss (G). Por tanto 1 G = 10⁻⁴ T.
- Campos magnéticos típicos (valores aproximados):
- Campo terrestre: ≈ 25–65 μT (≈ 0,25–0,65 G).
- Imanes de nevera: del orden de unos pocos mT (mili tesla).
- Imanes permanentes potentes (NdFeB): alrededor de 1–1,4 T en la superficie.
- Resonancia magnética clínica: típicamente 1,5–3 T; equipos de investigación para humanos pueden llegar a 7 T o más.
- Imanes de laboratorio (continuos/híbridos): decenas de teslas; campos pulsados en técnicas especiales pueden alcanzar varias decenas o cientos de teslas durante fracciones de segundo.
Uso y nomenclatura
El tesla se emplea en física, ingeniería eléctrica, electromagnetismo, medicina (p. ej. resonancia magnética), y en la caracterización de imanes y dispositivos magnéticos. En español la forma plural más usada es teslas, aunque el símbolo T se mantiene invariable.
Valores de ejemplo
Utilizando sólo las siete unidades básicas del SI, la definición de un tesla es:
T = kg A ⋅ s 2 {\displaystyle {\mbox{T}}={dfrac {\mbox{kg}}{\mbox{A}}\cdot {\mbox{s}^{2}}}} 
Utilizando otras unidades derivadas del SI, un tesla también equivale a:
T = V ⋅ s m 2 = N A ⋅ m = Wb m 2 = kg C ⋅ s = N ⋅ s C ⋅ m {\displaystyle {{mbox{T}}={dfrac {{mbox{V}}\cdot {{mbox{s}}={mbox{m}^{2}}={dfrac {{mbox{N}}{mbox{A}\cdot {{mbox{s}}}}={dfrac {{mbox{Wb}}{mbox{m}}^{2}}={mbox{kg}{mbox{C}}{cdot}{mbox{s}}}}={mbox{N}}{mbox{s}}{cdot}{mbox{c}} 
Las unidades utilizadas son:
A = amperio
C = culombio
kg = kilogramo
m = metro
N = newton
s = segundo
T = tesla
V = voltio
Wb = weber
Un tesla también equivale a 10.000 (104) gauss en el sistema de unidades CGS.
[
{[97193-75634]}]
- 3,1×10−5 -5,8 -5T - el campo magnético de la Tierra en su superficie
- 5×10-3 T: la fuerza de un imán típico de nevera
- 0,3 T - la fuerza de las manchas solares
- 1,25T - la fuerza de la superficie de un imán de neodimio
- 1,5-3 T - fuerza de los sistemas de imágenes de resonancia magnética médica
- 4 T - fuerza del imán superconductor construido alrededor del detector CMS en el CERN
- 13 T - fuerza del reactor de fusión ITER
- 16 T: fuerza del campo magnético necesaria para hacer levitar una rana como parte de un proyecto ganador del premio Ig Nobel.
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