Magnetische Flussdichte-Umrechner
Rechnen Sie magnetische Flussdichte zwischen Tesla, Millitesla, Mikrotesla, Nanotesla, Gauss und Kilogauss um. Geben Sie einen Wert ein und wählen Sie dann die Ausgangs- und Zieleinheit.
Magnetische Flussdichte zwischen Einheiten umrechnen
Formel für die magnetische Flussdichte
Wobei gilt:
- \(B_{\mathrm{from}}\) — die eingegebene magnetische Flussdichte
- \(B_{\mathrm{to}}\) — die umgerechnete magnetische Flussdichte
- \(f_{\mathrm{from}}\) — Tesla pro Einheit der gewählten Ausgangseinheit
- \(f_{\mathrm{to}}\) — Tesla pro Einheit der gewählten Zieleinheit
Der Umrechner bringt den eingegebenen Wert zuerst in Tesla und teilt ihn dann durch die Tesla-Entsprechung der Zieleinheit. Die Umrechnungsfaktoren sind in der Referenztabelle unten aufgeführt.
Magnetische Flussdichte – Rechenbeispiel
Beispiel: Rechnen Sie mit den Standardeinstellungen 0,01 Tesla in Gauss um.
Da 1 T gleich 10.000 G ist, multiplizieren Sie den Wert in Tesla mit 10.000:
\[ 0.01\,\mathrm{T}\times 10^{4}\,\frac{\mathrm{G}}{\mathrm{T}}=100\,\mathrm{G} \]
Ergebnis: 0,01 T = 100 G.
So verwenden Sie den Rechner
- Geben Sie unter Wert der magnetischen Flussdichte eine nichtnegative Zahl ein. Der Standardwert ist 0,01.
- Wählen Sie unter Ausgangseinheit die Einheit dieser Zahl. Der Standard ist Tesla (T).
- Wählen Sie unter Zieleinheit die gewünschte Einheit. Der Standard ist Gauss (G).
- Lesen Sie Umgerechnete magnetische Flussdichte ab; dort werden die umgerechnete Zahl und ihr Einheitenzeichen angezeigt.
Sie können in beiden Menüs dieselbe Einheit wählen, um den Zahlenwert unverändert zu lassen. Für eine Umrechnung in der Gegenrichtung tauschen Sie die beiden Einheitenauswahlen und geben den umzurechnenden Wert ein.
Was magnetische Flussdichte bedeutet
Die magnetische Flussdichte, üblicherweise \(B\) geschrieben, beschreibt das Magnetfeld über den Fluss, der durch eine Fläche tritt. Ihre SI-Einheit ist das Tesla (T), gleich einem Weber pro Quadratmeter (Wb/m²). Die Flussdichte wird verwendet, um Felder um Magnete und Spulen zu beschreiben sowie in Geräten wie Elektromotoren, Transformatoren und MRT-Systemen. Das Umrechnen ihrer Einheiten ändert nur, wie ein Feldwert ausgedrückt wird; das Feld selbst bleibt unverändert.
Tesla und seine metrischen Untervielfachen sind für unterschiedliche Feldstärken praktisch: Millitesla (mT), Mikrotesla (µT) und Nanotesla (nT) bezeichnen jeweils kleinere Einheiten. Gauss (G) und Kilogauss (kG) werden ebenfalls in Magnetfeld-Angaben und älteren Referenzen verwendet. So beschreiben beispielsweise 0,01 T, 10 mT und 100 G dieselbe Flussdichte. Die Wahl einer geeigneten Einheit kann Ergebnisse leichter lesbar und vergleichbar machen.
Die magnetische Flussdichte hängt mit dem magnetischen Fluss zusammen, ist aber etwas anderes. Der Fluss beschreibt eine Gesamtgröße durch eine Oberfläche, während die Flussdichte ein Feld an einem Punkt oder über einen Bereich beschreibt. Sie ist auch von der magnetischen Feldstärke \(H\) zu unterscheiden, die in Ampere pro Meter gemessen wird. Die Beziehung zwischen \(B\) und \(H\) hängt vom Medium ab; die Permeabilität ist relevant, wenn Sie mit dieser Beziehung arbeiten. Diese Seite rechnet Einheiten von \(B\) um; sie berechnet \(B\) nicht aus Fluss, Strom oder Materialeigenschaften.
Umrechnungsfaktoren
Der Rechner verwendet Tesla als gemeinsame Bezugsgröße. Multiplizieren Sie einen Wert mit dem Faktor in der rechten Spalte, um ihn in Tesla auszudrücken; dividieren Sie einen Wert in Tesla durch diesen Faktor, um ihn in der aufgeführten Einheit auszudrücken.
| Einheit | Zeichen | Tesla pro Einheit |
|---|---|---|
| Tesla | T | 1 |
| Millitesla | mT | 0,001 |
| Mikrotesla | µT | 0,000001 |
| Nanotesla | nT | 0,000000001 |
| Gauss | G | 0,0001 |
| Kilogauss | kG | 0,1 |
Insbesondere gilt 1 T = 10.000 G und 1 G = 100 µT. Außerdem gilt 1 kG = 1.000 G = 0,1 T. Diese Gleichungen sind nützliche Kontrollen beim Wechsel zwischen SI-Einheiten und gaussbasierten Messungen.
Annahmen und praktische Hinweise
Dies ist ein Einheitenumrechner, kein Modell eines Magnetfelds. Er setzt voraus, dass die eingegebene Zahl bereits eine magnetische Flussdichte darstellt, und wendet feste Umrechnungsfaktoren an. Weber pro Quadratmeter ist gleichwertig mit Tesla, aber Wb/m² ist keine separate Menüoption. Wenn eine Quelle einen Wert in Wb/m² angibt, wählen Sie T als Ausgangseinheit.
Die Eingabe akzeptiert nichtnegative Werte. Ein negativer Wert kann eine Richtung entlang einer gewählten Achse anzeigen, dieses Vorzeichen kann hier jedoch nicht eingegeben werden; das Umrechnen eines Betrags beschreibt nicht die Richtung des Felds. Bewahren Sie Richtungsangaben getrennt auf, wenn Sie eine Messung berichten.
Das angezeigte Ergebnis wird auf zehn Dezimalstellen gerundet. Sehr kleine Ergebnisse in einer großen Einheit, etwa ein extrem kleines Feld in Tesla ausgedrückt, können daher als null angezeigt werden. Wählen Sie eine kleinere Zieleinheit wie nT, um mehr vom Wert anzuzeigen. Eine Umrechnung kann der ursprünglichen Messung auch keine Präzision hinzufügen: Berichten Sie nur so viele signifikante Stellen, wie die Quelle hergibt.
Häufig gestellte Fragen
Wie rechne ich Mikrotesla von Hand in Gauss um?
Dividieren Sie den Wert in Mikrotesla durch 100, da 100 µT gleich 1 G sind. Beispielsweise sind 250 µT gleich 2,5 G. Für die Rückrechnung multiplizieren Sie den Gauss-Wert mit 100. Notieren Sie die Ausgangseinheit vor der Berechnung: Die Verwechslung von Mikrotesla mit Millitesla ändert das Ergebnis um den Faktor 1.000.
Welche typische magnetische Flussdichte hat das Erdmagnetfeld?
Das Erdmagnetfeld beträgt an der Oberfläche typischerweise etwa 25–65 µT bzw. 0,25–0,65 G. Der Wert ist je nach Standort unterschiedlich und verändert sich allmählich mit der Zeit. Ein Telefon oder ein handheld-Messgerät kann zudem nahe Magnete, Elektrogeräte und Metallgegenstände erfassen, sodass eine lokale Messung nicht mit einem veröffentlichten Wert für Ihre Region übereinstimmen muss.
Wie kann ich die magnetische Flussdichte aus dem magnetischen Fluss berechnen?
Dividieren Sie bei einem gleichmäßigen Feld, das senkrecht durch eine ebene Fläche tritt, den magnetischen Fluss durch die Fläche: \(B=\Phi/A\). Ein Fluss von 0,02 Wb durch 0,01 m² ergibt 2 T. Trifft das Feld schräg auf die Fläche, verwenden Sie \(\Phi=BA\cos\theta\), wobei \(\theta\) von der Flächennormale aus gemessen wird. Diese Formeln sind mit Vorsicht anzuwenden, wenn das Feld über die Fläche hinweg variiert.
Wie hängen magnetische Flussdichte \(B\) und magnetische Feldstärke \(H\) zusammen?
In einem linearen, isotropen Material gilt \(B=\mu H\), wobei \(\mu\) die Permeabilität des Materials ist. Im Vakuum gilt \(\mu=\mu_0\). Dies ist keine universelle Umrechnung mit festem Faktor: Bei manchen Materialien ändert sich die Permeabilität mit der Feldstärke, und magnetisierte Materialien können ein Feld auch nach Entfernen eines angelegten Felds beibehalten. Um die eine Größe aus der anderen zu berechnen, benötigen Sie Informationen über das Medium.
Soll ich jede Magnetometer-Achse umrechnen oder das Gesamtfeld?
Rechnen Sie die Größe um, die Sie berichten möchten. Ein dreiachsiges Magnetometer liefert die Richtungskomponenten \(B_x\), \(B_y\) und \(B_z\); jede Komponente kann separat umgerechnet werden. Wenn Sie den Betrag des Gesamtfelds benötigen, berechnen Sie zuerst \(\sqrt{B_x^2+B_y^2+B_z^2}\) und rechnen diesen dann um. Addieren Sie die drei Messwerte nicht direkt, da ihre Vorzeichen und Richtungen von Bedeutung sind.
Warum ändert sich die gemessene Flussdichte eines Magneten mit dem Abstand?
Das Magnetfeld ist um einen Magneten nicht überall gleich stark, daher verändert sich die Anzeige, wenn die Sonde bewegt wird. Auch die Ausrichtung der Sonde spielt eine Rolle, insbesondere wenn ein Sensor nur eine Richtungskomponente misst. Es gibt keinen einzelnen Abstandsumrechnungsfaktor, der für jeden Magneten gilt; Form, Größe und Umgebung beeinflussen das Feld. Notieren Sie die Messposition, wenn Sie Spezifikationen oder Messwerte vergleichen.