Gauss (unidad)

El gauss (símbolo: G , a veces Gs ) es una unidad de medida de inducción magnética, también conocida como densidad de flujo magnético . La unidad es parte del sistema de unidades gaussiano , que lo heredó del antiguo sistema de unidades electromagnéticas centímetro-gramo-segundo (CGS-EMU). Recibió su nombre en honor al matemático y físico alemán Carl Friedrich Gauss en 1936. Un gauss se define como un maxwell por centímetro cuadrado .

Como el sistema de unidades centímetro-gramo-segundo (sistema cgs) ha sido reemplazado por el Sistema Internacional de Unidades (SI), el uso del gauss ha quedado obsoleto por los organismos de normalización, pero todavía se utiliza con regularidad en varios subcampos de la ciencia. La unidad SI para la densidad de flujo magnético es el tesla (símbolo T), ^[1] que corresponde a 10.000 gauss .

Nombre, símbolo y prefijos métricos

Aunque no es un componente del Sistema Internacional de Unidades, el uso del gauss generalmente sigue las reglas de las unidades del SI. Dado que el nombre se deriva del nombre de una persona, su símbolo es la letra mayúscula "G". Cuando se escribe la unidad con todas sus letras, se escribe con minúsculas ("gauss"), a menos que comience una oración. ^[2]^{: 147–148} El gauss se puede combinar con prefijos métricos , ^[3]^{: 128} como en miligauss, mG (o mGs), o kilogauss, kG (o kGs).

Conversiones de unidades

${\begin{aligned}1\,{\rm {G}}&={\rm {Mx}}{\cdot }{\rm {cm}}^{-2}={\frac {\rm {g}}{{\rm {Bi}}{\cdot }{\rm {s}}^{2}}}\\&{\text{ ≘ }}10^{-4}\,{\rm {T}}=10^{-4}{\frac {\rm {kg}}{{\rm {A}}{\cdot }{\rm {s^{2}}}}}\end{aligned}}$

El gauss es la unidad de densidad de flujo magnético B en el sistema de unidades gaussianas y es igual a Mx /cm ² o g / Bi /s ² , mientras que el oersted es la unidad de campo H . Un tesla (T) corresponde a 10 ⁴ gauss, y un amperio (A) por metro corresponde a 4π × 10 ⁻³ oersted .

Las unidades para el flujo magnético Φ, que es la integral del campo magnético $B$ sobre un área , son el weber (Wb) en el SI y el maxwell (Mx) en el sistema CGS-Gaussiano. El factor de conversión es10 ⁸ maxwell por weber , ya que el flujo es la integral del campo sobre un área, área que tiene las unidades del cuadrado de la distancia, por lo tanto10 ⁴ G/T (factor de conversión del campo magnético) multiplicado por el cuadrado de10 ² cm/m (factor de conversión de distancia lineal). 10 ⁸ Mx/Wb = 10 ⁴ G/T × (10 ² cm/m) ² .

Valores típicos

10 ⁻⁹ –10 ⁻⁸ G – el campo magnético del cerebro humano
10 ⁻⁶ –10 ⁻³ G: el campo magnético de las nubes moleculares galácticas . Las intensidades típicas del campo magnético dentro del medio interestelar de la Vía Láctea son de ~5 μG.
0,25–0,60 G: el campo magnético de la Tierra en su superficie
4 G – cerca del ecuador de Júpiter
25 G – el campo magnético de la Tierra en su núcleo ^[4]
50 G – un imán de refrigerador típico
100 G – un imán de hierro
1500 G – dentro de una mancha solar ^[5]
10000 a 13000 G – remanencia de un imán de neodimio-hierro-boro (NIB) ^[6]
16000 a 22000 G – saturación de aleaciones de hierro de alta permeabilidad utilizadas en transformadores ^[7]
3000–70000 G: una máquina de imágenes por resonancia magnética médica
10 ¹² –10 ¹³ G – la superficie de una estrella de neutrones ^[8]
4 × 10 ¹³ G – el límite de Schwinger
10 ¹⁴ G – el campo magnético de SGR J1745-2900 , que orbita el agujero negro supermasivo Sgr A* en el centro de la Vía Láctea.
10 ¹⁵ G – el campo magnético de algunos magnetares recién creados ^[9]
10 ¹⁷ G: el límite superior del magnetismo de las estrellas de neutrones ^[9]

Véase también

Notas

^ Las cantidades electromagnéticas gaussianas y del SI corresponden (símbolo '≘') en lugar de ser iguales (símbolo '=').
^ $c$ _cgs =2.997 924 58 × 10 ¹⁰ es la parte numérica de la velocidad de la luz cuando se expresa en unidades cgs.

Referencias

^ Publicación especial 1038 del NIST , sección 4.3.1
^ El Sistema Internacional de Unidades (PDF) (9.ª ed.), Oficina Internacional de Pesas y Medidas, diciembre de 2022, ISBN 978-92-822-2272-0
^ Oficina Internacional de Pesas y Medidas (2006), El Sistema Internacional de Unidades (SI) (PDF) (8.ª ed.), ISBN 92-822-2213-6, archivado (PDF) del original el 4 de junio de 2021 , consultado el 16 de diciembre de 2021
^ Buffett, Bruce A. (2010), "Disipación de mareas y la fuerza del campo magnético interno de la Tierra", Nature , volumen 468, páginas 952–954, doi :10.1038/nature09643
^ Hoadley, Rick. "¿Qué tan fuertes son los imanes?". www.coolmagnetman.com . Consultado el 26 de enero de 2017 .
^ Pyrhönen, Juha; Jokinen, Tapani; Hrabovcová, Valeria (2009). Diseño de Máquinas Eléctricas Rotativas. John Wiley e hijos. pag. 232.ISBN 978-0-470-69516-6.
^ Laughton, Michael A.; Warne, Douglas F., eds. (2003). "8". Libro de referencia del ingeniero eléctrico (decimosexta edición). Newnes. ISBN 0-7506-4637-3.
^ "¿Qué tan fuertes son los imanes?". Experimentos con imanes y nuestro entorno . Magcraft . Consultado el 14 de diciembre de 2007 .
^ ab Duncan, Robert C. (marzo de 2003). "Magnetares, repetidores de rayos gamma suaves y campos magnéticos muy fuertes". Universidad de Texas en Austin. Archivado desde el original el 11 de junio de 2007. Consultado el 23 de mayo de 2007 .