جاوس (وحدة)

الغاوس (رمزه: G ، وأحيانًا Gs ) وحدة قياس لكثافة التدفق المغناطيسي ، B (المعروف أيضًا بالحث المغناطيسي أو المجال المغناطيسي). تُعد هذه الوحدة جزءًا من نظام الوحدات الغاوسي ، الذي ورثها من نظام الوحدات الكهرومغناطيسية الأقدم، سنتيمتر-غرام-ثانية (CGS-EMU). سُميت هذه الوحدة نسبةً إلى عالم الرياضيات والفيزياء الألماني كارل فريدريش غاوس عام 1936. يُعرَّف الغاوس الواحد بأنه ماكسويل واحد لكل سنتيمتر مربع .
بما أن نظام الوحدات السنتيمتر-غرام-ثانية (نظام cgs) قد تم استبداله بالنظام الدولي للوحدات (SI)، فقد قللت هيئات التقييس من استخدام وحدة الغاوس، إلا أنها لا تزال تُستخدم بانتظام في مختلف فروع العلوم، وتُفضّل في الفيزياء الفلكية . [ 1 ] وحدة النظام الدولي للوحدات لكثافة التدفق المغناطيسي هي التسلا (رمزها T)، [ 2 ] والتي تُعادل 10000 غاوس . [ 3 ]
البادئات الاسمية والرمزية والمترية
على الرغم من أن وحدة الغاوس ليست جزءًا من النظام الدولي للوحدات، إلا أن استخدامها يتبع عمومًا قواعد النظام الدولي للوحدات. ولأن اسمها مشتق من اسم شخص، فإن رمزها هو الحرف الكبير "G". عند كتابة الوحدة كاملة، تُكتب بحروف صغيرة ("gauss")، إلا إذا كانت بداية جملة. يمكن دمج الغاوس مع البادئات المترية ، مثل الميليغاوس، mG (أو mGs)، أو الكيلوغاوس، kG (أو kGs). [ 4 ] : 128
تحويل الوحدات
الغاوس هو وحدة كثافة التدفق المغناطيسي B في نظام الوحدات الغاوسية ، ويساوي Mx /cm² أو g / Bi / s² ، بينما الأورستد هو وحدة المجال المغناطيسي H. يُعادل التسلا الواحد (T) 10⁴ غاوس، ويُعادل الأمبير الواحد ( A) لكل متر 4π × 10⁻³ أورستد ، [ 5 ] مع هامش خطأ يبلغ 8 × 10⁻¹¹ . [ 6 ]
نصّت الطبعة الثامنة من النظام الدولي للوحدات على أن 1 غاوس يساوي 10⁻⁴ تسلا . [ 4 ] بعد مراجعة النظام الدولي للوحدات عام 2019 والتي تضمنت تغييرًا في تعريف وحدة الأمبير الأساسية، [ 7 ] لم تُدرج الطبعة التاسعة من المعيار أي عامل تحويل بين الغاوس والتسلا. [ 8 ]
القيم النموذجية
- 10⁻⁹ – 10⁻⁸ غاوس – المجال المغناطيسي للدماغ البشري
- 10−6 –10−3 غاوس – المجال المغناطيسي للسحب الجزيئية المجرية . تبلغ شدة المجال المغناطيسي النموذجية داخل الوسط بين النجوم في مجرة درب التبانة حوالي 5 ميكروغاوس.
- 0.25–0.60 غاوس – المجال المغناطيسي للأرض على سطحها
- 4 جي – بالقرب من خط استواء كوكب المشتري
- 25 غاوس – المجال المغناطيسي للأرض في لبها [ 9 ]
- 50 غرامًا - مغناطيس ثلاجة نموذجي
- 100 غرام - مغناطيس حديدي
- 1500 غاوس – داخل بقعة شمسية [ 10 ]
- 10000 إلى 13000 غاوس - المغناطيسية المتبقية لمغناطيس النيوديميوم والحديد والبورون (NIB) [ 11 ]
- 16000 إلى 22000 G – تشبع سبائك الحديد ذات النفاذية العالية المستخدمة في المحولات [ 12 ]
- 3000–70000 غاوس – جهاز تصوير بالرنين المغناطيسي الطبي
- 10 12 –10 13 G – سطح نجم نيوتروني [ 13 ]
- 4 × 10 13 G – حد شوينغر
- 10 14 G – المجال المغناطيسي لـ SGR J1745-2900 ، الذي يدور حول الثقب الأسود فائق الكتلة Sgr A* في مركز درب التبانة.
- 10 15 G – المجال المغناطيسي لبعض النجوم المغناطيسية التي تم إنشاؤها حديثًا [ 14 ]
- 10 17 G – الحد الأعلى لمغناطيسية النجوم النيوترونية [ 14 ]
انظر أيضاً
ملحوظات
- ↑ تتوافق الكميات الكهرومغناطيسية الغاوسية مع الكميات في النظام الدولي للوحدات(رمزها ≘) بدلاً من أن تكون متساوية (رمزها =). (كانت هذه العلاقة دقيقة قبل عام 2019).
- ↑ c cgs =2.997 924 58 × 10 10 هو الجزء العددي من سرعة الضوء عند التعبير عنها بوحدات cgs.
مراجع
- ↑ جيه بي زيركر، الكون المغناطيسي. ، مطبعة جامعة جونز هوبكنز، بالتيمور، 2009، ص 281.
- ↑ منشور المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا الخاص رقم 1038 ، القسم 4.3.1
- ↑ 1. الثوابت الفيزيائية (مراجعة رئيسية) في نافاس، س.؛ وآخرون (مجموعة بيانات الجسيمات) (أغسطس 2024). "مراجعة فيزياء الجسيمات" . مجلة Physical Review D. 110 ( 3) 030001. doi : 10.1103/PhysRevD.110.030001 .
- 1 2 المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (2006)، النظام الدولي للوحدات (SI) (ملف PDF) (الطبعة الثامنة )، ISBN 92-822-2213-6تمت أرشفة الملف (PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ 4 يونيو 2021 ، وتم استرجاعه بتاريخ 16 ديسمبر 2021.
- ↑ سبالدين، نيكولا أ. (19 أغسطس 2010). المواد المغناطيسية: الأساسيات والتطبيقات . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 15. ISBN 978-1-139-49155-6.
- ↑ لي، شي سونغ؛ وانغ، تشينغ؛ تشاو، وي؛ هوانغ، سونغ لينغ (2020-07-06). "من μ₀ إلى e: دراسة استقصائية للتأثيرات الرئيسية للقياسات الكهربائية في المراجعة الأخيرة للنظام الدولي للوحدات". arXiv : 2007.02473 [ physics.ins-det ].
من النقاط المهمة أن الشحنة الأولية e دقيقة في النظام الدولي للوحدات (بدون أي خطأ)، ولكنها تحتوي على خطأ قدره 8×10⁻¹¹ في النظام الغاوسي.
- ↑ "المنظور التاريخي: وحدة التيار الكهربائي، الأمبير" . www.bipm.org . سيفر، فرنسا: المكتب الدولي للتدابير والتدابير. 2019 . تم الاسترجاع بتاريخ 2026-06-07 .
- ↑ النظام الدولي للوحدات (ملف PDF) ، الإصدار 4.01 ( الطبعة التاسعة)، المكتب الدولي للأوزان والمقاييس، يونيو 2026، رقم ISBN 978-92-822-2272-0
- ↑ بافيت، بروس أ. (2010)، "التبدد المدّي وقوة المجال المغناطيسي الداخلي للأرض"، مجلة نيتشر ، المجلد 468، الصفحات 952-954، doi : 10.1038/nature09643
- ↑ هودلي، ريك. "ما مدى قوة المغناطيس؟" . www.coolmagnetman.com . تاريخ الاسترجاع: 26 يناير 2017 .
- ^ بيرهونن، جحا؛ جوكينن، تاباني؛ هرابوفكوفا، فاليريا (2009). تصميم الآلات الكهربائية الدوارة . جون وايلي وأولاده. ص. 232. ردمك 978-0-470-69516-6.
- ↑ لوتون، مايكل أ.؛ وارن، دوغلاس ف.، محرران. (2003). "8". كتاب مرجعي لمهندس الكهرباء ( الطبعة السادسة عشرة). نيونس. ISBN 0-7506-4637-3.
- ↑ "ما مدى قوة المغناطيس؟" . تجارب مع المغناطيس ومحيطنا . ماج كرافت . تم الاسترجاع في 14 ديسمبر 2007 .
- 1 2 دنكان، روبرت سي. (مارس 2003). "النجوم المغناطيسية، ومكررات أشعة غاما الناعمة، والمجالات المغناطيسية القوية جدًا" . جامعة تكساس في أوستن. مؤرشف من الأصل في 11 يونيو 2007. تم الاطلاع عليه في 23 مايو 2007 .
- نظام وحدات السنتيمتر-الجرام-الثانية
- وحدات كثافة التدفق المغناطيسي
- كارل فريدريش جاوس
