Tesla (unidad) para niños

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El tesla (símbolo: T) es la unidad que usamos para medir la fuerza de un campo magnético. Es parte del Sistema Internacional de Unidades (SI), que es como un lenguaje común para las medidas en todo el mundo.

Esta unidad fue nombrada en 1960 en honor a Nikola Tesla, un ingeniero e inventor muy famoso. Es importante recordar que el nombre "tesla" se escribe con minúscula, pero su símbolo, "T", se escribe con mayúscula.

Un tesla es igual a un weber por metro cuadrado. Imagina que es como la cantidad de "magnetismo" que atraviesa un área específica.

¿Qué es el Tesla y cómo se define?

El tesla nos ayuda a entender qué tan fuerte es un campo magnético. Piensa en una partícula con una carga eléctrica que se mueve a través de un campo magnético. Si el campo es de un tesla, esa partícula sentirá una fuerza específica.

¿Cómo se calcula un Tesla?

Un tesla se puede entender de varias maneras, pero una forma sencilla es pensar que es la fuerza de un campo magnético que, al extenderse sobre un metro cuadrado, produce un flujo magnético total de un weber.

También se puede definir como la fuerza de un campo magnético que ejerce un newton de fuerza sobre una carga de un coulombio que se mueve a un metro por segundo dentro de ese campo.

Campos magnéticos en la Tierra y en el espacio

Los campos magnéticos más fuertes que encontramos en los imanes permanentes aquí en la Tierra pueden ser muy potentes. Por ejemplo, las esferas de Halbach pueden superar los 4,5 teslas.

Los científicos han logrado crear campos magnéticos aún más fuertes en laboratorios. Por ejemplo, en el Laboratorio Nacional de Alto Campo Magnético, se ha producido un campo magnético de 100 teslas sin destruirse. Investigadores de la Universidad de Tokio incluso generaron un campo de 1200 teslas por un instante muy corto.

Diferencia entre campos eléctricos y magnéticos

Los campos eléctricos y los campos magnéticos son diferentes en cómo afectan a las partículas cargadas.

• La fuerza de un campo magnético sobre una partícula cargada ocurre cuando la partícula se está moviendo.
• La fuerza de un campo eléctrico sobre una partícula cargada no depende de si la partícula se mueve o no.

Esto significa que si un campo se ve como puramente magnético o puramente eléctrico, puede depender de cómo te estés moviendo en relación con ese campo.

En los materiales magnéticos, como los imanes, el campo magnético se crea por el movimiento de los electrones. En un cable con corriente, el campo magnético se debe a los electrones que se mueven a través del cable.

Múltiplos y equivalencias del Tesla

El tesla es la unidad principal, pero como otras unidades, tiene múltiplos y submúltiplos para medir campos magnéticos muy grandes o muy pequeños.

Equivalencias importantes

Un tesla es equivalente a:

• 10 000 gauss (G), que es una unidad más antigua usada en el Sistema Cegesimal de Unidades.
• 10⁹ gammas (γ), una unidad que se usa en geofísica para medir campos magnéticos muy débiles.

Ejemplos de campos magnéticos en Teslas

Una rana levita en un campo magnético de aproximadamente 16 Teslas.

Aquí tienes algunos ejemplos de la fuerza de los campos magnéticos, desde los más débiles hasta los más fuertes:

• En el espacio exterior, el campo magnético es muy débil, de 0,1 a 10 nanoteslas (0,0000000001 T a 0,00000001 T).
• El campo magnético terrestre (el que hace funcionar las brújulas) es de unos 58 microteslas (0,000058 T) en algunos lugares.
• Una mancha solar en el Sol puede generar unos 0,15 T.
• Un altavoz potente tiene un imán que genera aproximadamente 1 T.
• Las máquinas de resonancia magnética nuclear (que se usan en hospitales para ver el interior del cuerpo) usan campos de más de 7 T, y experimentalmente hasta más de 20 T.
• El campo magnético continuo más fuerte creado en un laboratorio fue de 45 T.
• El campo instantáneo más fuerte producido en laboratorio fue de 1200 T.
• Los imanes del Gran colisionador de hadrones (LHC), un gran acelerador de partículas, producen un campo de 8,4 T.
• Un imán de nevera típico tiene una fuerza de 0,005 T.
• Un imán de neodimio (un tipo de imán muy fuerte) tiene una densidad de flujo magnético de 1,25 T en su superficie.
• Se necesita un campo de 16 T para hacer levitar una rana (esto se logra con el agua en sus tejidos corporales).
• Las estrellas de neutrones, que son restos de estrellas muy densas, generan campos magnéticos enormes, de 1 a 100 megateslas (1.000.000 T a 100.000.000 T). Si son de tipo magnetar, pueden generar de 0,1 a 100 gigateslas (100.000.000 T a 100.000.000.000 T).

Efectos de la exposición a campos electromagnéticos

Hoy en día, estamos rodeados de campos electromagnéticos artificiales. Estos provienen de la electricidad que usamos en casa y en el trabajo, de los electrodomésticos, los equipos industriales y las telecomunicaciones.

Dentro de nuestro cuerpo, también hay pequeñas corrientes eléctricas naturales. Por ejemplo, nuestros nervios transmiten señales usando impulsos eléctricos, y el corazón también tiene actividad eléctrica.

Los campos eléctricos y magnéticos externos pueden influir en estas corrientes internas.

• Los campos eléctricos de baja frecuencia pueden hacer que la corriente fluya a través del cuerpo hacia el suelo.
• Los campos magnéticos de baja frecuencia pueden crear pequeñas corrientes circulantes dentro del cuerpo. Si estas corrientes son muy grandes, podrían estimular nervios y músculos.

Sin embargo, las corrientes que se inducen en nuestro cuerpo por la exposición normal a campos electromagnéticos (incluso cerca de líneas de alta tensión) son muy pequeñas. No son lo suficientemente fuertes como para causar problemas.

Cuando los campos electromagnéticos son de radiofrecuencia (como los de las ondas de radio), el efecto principal es el calentamiento. Pero los niveles a los que normalmente estamos expuestos son mucho más bajos de lo necesario para causar un calentamiento significativo en el cuerpo. Los científicos siguen investigando si la exposición a largo plazo a niveles bajos podría tener algún efecto, pero hasta ahora, no se ha confirmado ningún efecto negativo para la salud.

Véase también

En inglés: Tesla (unit) Facts for Kids

• Weber
• Inducción magnética
• Ingeniería electromecánica
• Gauss