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ガウス(磁束密度の単位)

ガウス(G)はCGS単位系における磁束密度の単位で、1平方センチメートル当たり1マクスウェル、10⁻⁴テスラに等しい。磁気学で歴史的に用いられ、現在も一部の分野や実例で広く使われている。

概要。ガウス(記号G)は、磁束密度を表すために用いられる単位である。実用的な文脈では磁気誘導、あるいは単に磁場とも呼ばれる量を表す。センチメートル・グラム・秒(CGS)単位系に由来し、一部の科学・工学分野ではSI単位による測定と併用されている。この単位が測る現象の一般的な説明については、磁場を参照。

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定義と関係

定義上、1ガウスは1平方センチメートル当たり1マクスウェルに等しい。CGS表記では1 G = 1 Mx cm⁻2と書かれ、関連する単位であるマクスウェルは磁束を表す。国際単位系(SI)では、磁束密度はテスラで測定される。換算は単純であり、1テスラは10,000ガウスに等しいため、1 G = 10⁻4 Tである。換算に関する参照先はテスラとガウスの関係を参照。

歴史と名称

この名称はドイツの数学者・物理学者カール・フリードリヒ・ガウスにちなむ。彼に関する歴史的注記および伝記資料は、ガウスの伝記(数学)、ガウス(物理学)、ならびに追加の背景情報であるカール・フリードリヒ・ガウスに掲載されている。この単位は、CGS単位系内で電磁気量を標準化しようとした19世紀から20世紀初頭の取り組みの一部として生まれた。

用途と例

ガウスは、CGS単位が残っている分野、またはその尺度で値を表すのが便利な場面でよく用いられる。代表的な大きさには次のものがある。

  • 地表付近の地磁気:およそ0.25~0.65 G、すなわち数十分の一ガウス程度。
  • 小型の実験用磁石や多くの消費者向け磁石の仕様は、しばしばガウスで示される。
  • MRIスキャナーのような高磁場装置はテスラで規定される。したがって、1.5 Tのスキャナーは約15,000 Gに相当する。

区別と実用上の注意

磁気学では、ガウスまたはテスラで測る磁束密度(B)と、CGSではエルステッドで測る磁場の強さ(H)を区別することが有用である。CGSとSIの換算では、物質の磁化および透磁率に関わる文脈で4πの係数に注意を要する。一般的な工学・実験作業における数値比較には、単純な1 G = 10⁻4 Tの換算で十分である。

SI単位は科学出版物および大半の計測機器における国際標準であるが、ガウスは多くの応用分野や歴史的文献で身近かつ便利な単位であり続けている。詳しい技術的な内容については入門書のほか、磁場に関するリンク先や、テスラとガウスのガイドなどの単位換算資料を参照。

関連項目

著者

AlegsaOnline.com ガウス(磁束密度の単位)

URL: https://ja.alegsaonline.com/art/37749

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出典
  • medicaldaily.com : "Medical Daily: First measurement of magnetic field in Earth's core"
  • coolmagnetman.com : "How strong are magnets?"
  • solomon.as.utexas.edu : "Magnetars, Soft Gamma Repeaters and Very Strong Magnetic Fields"