特兹拉线圈原理

特兹拉线圈原理
特兹拉线圈原理

特兹拉线圈原理
特斯拉
科技名词定义
中文名称：特斯拉英文名称：tesla定义：国际单位制中磁感应强度或磁通密度的单位.符号“T”.所属学科：电力（一级学科）；通论（二级学科）
本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
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特斯拉素描画像
尼古拉·特斯拉（塞尔维亚文：Никола Тесла；1856年7月10日－1943年1月7日）是世界知名的发明家、物理学家、机械工程师和电机工程师.塞尔维亚血统的他出生在克罗地亚（后并入奥地利帝国）.特斯拉被认为是历史上一位重要的发明家.他在19世纪末和20世纪初对电和磁的贡献也是知名的.特斯拉的专利和理论工作形成了现代的交流电电力系统,其中包括交流电动机,他以此帮助推动了第二次工业革命.
中文名： 特斯拉
外文名： 塞尔维亚文：Никола Тесла
别名： 尼古拉·特斯拉
出生地： 克罗地亚（后并入奥地利帝国）
出生日期： 1856年7月10日
逝世日期： 1943年1月7日
职业： 发明家 物理学家 机械电机工程师
主要成就： 电磁学,推动第二次工业革命
目录
人物简介
教育背景
人物生平
人物之死
大事年表
社会影响
关于死光
物理单位
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人物简介
科学界普遍认为,人类有史以来的两个旷世奇才,一个是列奥纳多·达·芬奇（Leonardo Di Ser Piero Da Vinci）,另一个就是尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）生活照(9张)
1856年7月10日出生在距离格斯匹奇不远的斯密利杨;于1943年1月7日,卒于纽约的"纽约人"旅店.
特斯拉(Nikola Tesla,1856—1943)原名尼古拉·特斯拉.出生于克罗地亚的史密里安,后加入美国籍.早年在巴黎欧洲大陆爱迪生公司任职,因创造性的劳动,被转送到美国的爱迪生电器研究中心,与爱迪生(1847—1931)共同工作.
他发明了交流发电机.后来,他开创了特斯拉电气公司,从事交流发电机、电动机、变压器的生产,并进行高频技术研究,发明了高频发电机和高频变压器.1893年,他在芝加哥举行的世界博览会上用交流电作了出色的表演,并用他制成的“特斯拉线圈”证明了交流电的优点和安全性.
1889年,特斯拉在美国哥伦比亚,实现了从科罗拉多斯普林斯至纽约的高压输电实验.从此,交流电开始进入实用阶段.此后,他还从事高频电热医疗器械、无线电广播、微波传输电能、电视广播等方面的研制.
为表彰他早在1896～1899年实现200 kV、架空57.6 m的高压输电成果,与制成著名的特斯拉线圈和在交流电系统的贡献,在他百年纪念时(1956年)国际电气技术协会决定用他的名字作为磁感强度的单位.
在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉线圈(20张)[1],简称特,符号是T,它是磁通量密度或磁感应强度的国际单位制导出单位.垂直于磁场方向的1米长的导线,通过1安培的电流,受到磁场的作用力为1牛顿时,通电导线所在处的磁感应强度就是1特斯拉.一般永磁铁附近的磁感应强度大约是0.4-0.7特,在电机和变压器的铁心中,磁感应强度可达0.8-1.4特,通过超导材料的强电流的磁感应强度可达1000特,而地面附近地磁场的磁感应强度大约只有0.5*10的-4次方特.
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教育背景
传说,这位工程师在自己出生的斯密利杨和格斯匹奇读小学;中学毕业于卡尔洛瓦茨的拉可瓦茨.中学时代的特斯拉最喜爱读书,玩牌和养鸟.并且他在此后的一生中都养鸟.尼古拉特斯拉6岁时就曾改进过自己家附近的瓦格纳茨河上的一座旧磨房.
中学毕业后的特斯拉得了两年霍乱,在那之后的1875年,他不顾父母希望他成为牧师的心愿,进入了格拉孜的综合技术学院学习.5年后,他被布拉格的查理大学技术系录取,但是由于经济原因,一年后他就工作了,在布达佩斯做设计工程师.他在那里参加了新的电话中心的建设,并改善了电话的设备和电话的声音效果.
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人物生平
争议人物
特斯拉在国际上是一个非常有争议的人物,对他毁誉参半,甚至被归结为伪科学家.
特斯拉是上个世纪之初少有的实验通才,他机电工程,无线电工程,流体工程,低温工程,地球物理,真空技术,飞行器技术方面等等都有专利成就.特斯拉在各个国家的所有专利,包括他所有未曾批准的专利和所有具有专利价值的各种发明,总共加起来有700多项.特斯拉不仅是科学家,致力于探索和把握的未知自然现象,而且是能工巧将,他的某些实验成就,比如说球状闪电的人工制造,即使今天用最先进的设备,也模仿不出来.特斯拉最有价值的成就是发现了旋转磁场原理,发明了多相交流供电系统和交流感应电动机.他的最著名的发明是“特斯拉线圈”,这是一种分布参数高频共振变压器,可以获得上百万伏的高频电压.他是最早制作成功荧光灯和发现和研究X射线的科学家之一,并首先发现了红宝石激光效应,以及点电子显微镜效应.特斯拉还是无线电遥控的鼻祖,他使用谐振电路最早实现了计算机“与门”的逻辑原理,还最早阐述了雷达的原理,还最先用他自制的高灵敏度接收机接收到了天外无线电脉冲信号,探测过宇宙射线,发明过一种革命性的无叶片涡轮机等等.
特斯拉线圈的线路和原理都非常简单,但要将它调整到与环境完美的共振很不容易,特斯拉就是特别擅长这项技艺的人.特斯拉后来发明了 所谓的“放大发射机”,现在称之为大功率高频传输线共振变压器,用于无线输电试验.特斯拉的无线输电技术,值得一提.特斯拉把地球作为内导体,地球电离层作为外导体,通过他的放大发射机,使用这种放大发射机特有的径向电磁波振荡模式,在地球与电离层之间建立起大约8赫兹的低频共振,利用环绕地球的表面电磁波来传输能量.这一系统与现代无线电广播的能量发射机制不同,而与交流电力网中的交流发电机与输电线的关系类似,当没有电力接收端的时候,发射机只与天地谐振腔交换无功能量,整个系统只有很少的有功损耗,而如果是一般的无线电广播,发射的能量则全部在空间中损耗掉了.特斯拉有生之年没有财力实现这一主张.后人从理论上完全证实了这种方案的可行性,证明这种方案不仅可行,而且效率极高,对生态安全,并且不会干扰无线电通信.只不过涉及到世界范围内的能量广播和免费获取,在现有的政治和经济体制下,无人实际问津这种主张.
敢为天下先
特斯拉一生坎坷,他的成就与他敢于冒险的勇气密不可分,他“敢为天下先”,并且一干到底,哪怕此路不通.他所从事的极高电压的研究充满生命危险,并且常常冒着生命危险进行各种示范表演.他最拿手的好戏是让上百万伏的高频电压通过自己的身体,展示出惊人的放电效应.在研究过程中,他受过电击,受过大剂量的X射线的照射,在研究磁暴线圈时,感受磁暴对生命意识的影响,而同样强度的磁暴能够让附近的金属箔挥发得无影无踪.在晚年还曾被出租车撞伤,尽管这样,他还是活到了八十六岁高龄,在旅馆中孤独逝世,终身未婚,将一身献给了科学事业.他逝世的时候,除了成吨的文件资料,没有留下任何财产和遗言,真可谓来去无牵无挂,十分令人感动.特斯拉逝世以后,他的文件资料随即被美国政府抄收了去,被定为绝密情报,出于国家安全的考虑,拒绝向公众公开.
特斯拉之所以在科学史中被“除名”,是因为他反对相对论,坚持传统的物理观,与当时蓬勃发展起来原子物理学格格不入,加之晚年遁世隐居,想入非非,不切实际,因而他不太受正统的科学团体所欢迎,甚至被斥为卖弄江湖妖术的骗子,他的实验室也被描绘成散发出妖气的阴森森的中世纪炼丹术士的场所.不过,最主要的原因是当年为了实现他那最远大的抱负,实现全球的无线输送电力革命,筹建了沃登克里弗广播塔,后来马可尼先声夺人,抢先获得了无线电商业上的成功,因而特斯拉的这一计划胎死腹中,欠了投资人摩根一屁股债,摩根以他的经济和政治手腕,下令美国所有学校课本删除特斯拉的名字,从而一直影响到现在.后来,为了表彰他在交流电系统中的实际贡献,国际电工委员会将磁感应强度的国际单位制命名为特斯拉.
特斯拉在国际上特别受到崇拜,他以多才多艺的实践成就,为后人树立了榜样,国外至今还有很多人探索他那些失传了的技艺.我觉得这与西方重视实践的良好倾向密切相关.特斯拉反对正统理论,他总是以自己设计的巧妙实验来说话,而不是空谈理论,因而,往往他对自己实验结果的解释是错误的,但对别的科学家而言,也常常因此而有意外的收获.在当今“组织化”了的社会中,很难出现第二个特斯拉式的人物了.社会高度的组织化,使人无需成为在各个领域都有成就的通才,每个人只要循规蹈矩,与他人良好合作,在自己狭小的领域内发挥好作用就能获得成功,无需拼搏,无需冒险.组织化了的现代人的很难认同特斯拉,而特斯拉的现代崇拜者也多是那些不愿循规导矩的人.不过,在西方正统科学团体内“科学已经终结”了的不和谐论调下,越来越多的西方科学家重新认识到,实践是科学的源泉,是人与大自然联系的桥梁,理论已经脱离大自然现实如此之远,以至于举步维艰.所以在西方,特斯拉曾经有过的主张越来越受到正统科学界的重视,特斯拉的影响可以说是波及未来.
终身不娶
天才出于勤奋,为了献身科学研究事业,特斯拉终身不娶.他说：“电给我疲乏衰弱的身躯注入了最宝贵的东西一一生命的活力、精神的活力”.他为了把构思转变成现实发明,他舍不得睡觉,每天只睡2个多小时,最终独自获得1000多项发明专利.我对我的导师特斯拉的评价是：“天才勤奋性难移,无需扬鞭自奋蹄；终生努力演大戏,惊世伟业创奇迹.搞研究只争朝夕,追理想终身未娶；挤时间睡都可惜,讲奉献恩惠全舆.”特斯拉的专利是他个人独自构思和撰写的,是名副其实的专利发明人；而爱迪生的专利是靠他创立的美国通用电器公司的庞大的实验队伍完成的,爱迪生因为是美国通用电器公司老板而拥有专利,爱迪生并不是真正的专利发明人；特斯拉于布拉格大学毕业,爱迪生小学未毕业,因此,一对一比较而言,独行侠特斯拉个人的科学与发明成就比完全依赖于商业研发团队的爱迪生个人的纯商业发明成就要伟大许多倍.特斯拉和爱迪生都是人才,但是,尼古拉.特斯拉是科技天才、商业地才,托马斯.爱迪生是科技地才、商业天才.
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人物之死
1943年1月7日,死于美国纽约的Newyorker旅馆,身边除了堆积着成吨的资料以外,

特斯拉
别无他物,享年87岁.特斯拉最后10年一直住在豪华的纽约人饭店的3327号总统套房,也是特斯拉最后的实验室,费用也均由美国政府买单.与之相邻的3328号房间是FBI（美国联邦调查局）的监控室,可以说特斯拉一直到去世也没能逃出美国的监控.
官方说他是心脏衰竭而死,但我个人觉得事情有点蹊跷.因为7月9日,也就是他死后第二天,是美国议会原定的讨论特斯拉的死光武器应用问题的时间.当然,这次会议因为特斯拉的突然死亡而最终未能召开.
特斯拉死后,美国FBI当即带走他所有研究资料,并销毁社会上许多关于他的记录,据说,至今一些美国科学家仍在研究这些被带走的资料,并不断从中获益.有诸多迹象表明,今天美国已经掌握了特斯拉所掌握的死光技术.这不得不让人深思.
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大事年表
1856 ——7月10号午夜特斯拉出生于利卡省（奥地利）斯米湾的一个塞尔维亚神职人员家庭.
1875-1878——在格拉茨工艺学校学习.
1882——在布达佩斯(匈牙利首都)一公园散步时,特斯拉发现了可逆磁场.
1883——在斯特拉斯堡他受雇于爱迪生大陆公司制造了第一个感应电机模型.
1884——前往美国开始在爱迪生实验室工作.
1885——离开爱迪生,成立自己的公司并开始生产多相交流电机和发电机.
1888——5月16号在美国电气工程师协会上作了题为“交流电输送和交流电机系统”的报告.
1890——他公布了高频电对生理影响的结果.
1891——作了题为“极高频率交流电实验及其在人造无线发光中的应用”的报告,申请了“共振传送器的星形振荡器”的专利.
1892——来到伦敦,在皇家科学院作了题为“发光及其他高频现象”的报告,在电气工程师协会上作了“高压高频下的交流电实验”的报告,并在巴黎作了同样的报告.
1893——在芝加哥世界展览会上吸引了公众的注意.他让高频电流通过自己身体并

Wardenclyffe塔
演示了可逆磁场模型,即所谓的“特斯拉的旋转铁蛋”.
1895——5月13号特斯拉在纽约的实验室毁于火灾.
1897——在无线电工程技术领域他注册了20项发明专利.
1898——注册了无线控制技术（在纽约中央公园的湖里进行了遥控自动化小艇的实验,取得极大成功.）
1899——尼亚加拉水电站建成.
1899-1900——在科罗拉多泉进行实验.
1901-1905——在纽约附近的长岛建造Wardenclyffe塔,是一座复杂的电磁振荡器,特斯拉利用此塔实现地球与电离层共振,后世认为此塔引发了1908年通古斯大爆炸.
1909-1922——他只注册了机械方面的专利（泵、流速计、无叶涡轮）.
1943——1月7号特斯拉在纽约宾馆逝世.人物评论－－被历史遗忘的天才－－前南斯拉夫科学家特斯拉
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社会影响
在国际站点上,有关特斯拉的资料多得不计其数,影响之大,超过爱因斯坦,形成了一种独特的文化现象.您可以在google比较一下“tesla”和“Einstein”搜索结果,tesla有4,480,000个相关页面,Einstein只有228,000个.不过特斯拉在国际上是一个非常有争议的人物,对他毁誉参半,甚至被归结为伪科学家.
特拉斯属灵感类天才,爱因斯坦属沉思类天才.如果爱迪生靠得是勤奋的话,那么特斯拉则是靠灵感.他是一位不折不扣的天才.有位科学家曾经说过,如果当时的国际社会全力支持特斯拉的发明想法的话,那么100年前的社会将比现在还发达.特斯拉是和爱迪生同时代的发明家,磁感强度单位就是以他命名的,我们就从他发明的交流电与爱迪生之间的战斗说起吧.
因为仰慕爱迪生,1884年特斯拉被巴切勒推荐到美国加入爱迪生的公司.特斯拉和爱迪生天生就属于水火不相融的人,他们两人之间存在严重的分歧.爱迪生注重实践,是位凭经验在摸索中进行发明的人；特斯拉是那种注重理论的人,他觉得爱迪生的做法是十分愚蠢的,他认为实验必须要有理论依据做基础,而不是像爱迪生那样光一根灯丝就做了10000多种尝试（他在世界各地找来了6000多种竹子来做实验,在实验次数快达到1万次的时候,终于找出了适合做灯丝的竹子）特斯拉后来常常针对这种“经验拖网”逗乐说,“如果爱迪生在一大堆草里找一根针,他一定立刻像一只蜜蜂那样,不辞辛苦的一根稻草一根稻草翻看看,直至找到他所要的东西为止.其实如果要是懂一点点理论稍微计算一下的话那么他可以很轻松的省掉90%的劳动.”
有一次,特斯拉同爱迪生谈论起发电机的几种潜在的改革可能,爱迪生轻蔑地说：“如果你能做成,付你5万美元.”特斯拉发疯似地一连工作了几个月的时间对发电机进行改革试验,把改革后的附件装入发电机后,他完全成功了.当他向爱迪生索取5万美元时,爱迪生却回答说：“特斯拉,你不懂我们美国人的幽默.”因为特斯拉的才能过于突出,所以屡次受到爱迪生的排挤的迫害,愤然从爱迪生的公司辞职.
1880年,特斯拉发明了世界上第一台交流电发电机.他坚信交流电终有一天会使供电范围更广,成本更低.爱迪生对这种设想则不屑一顾,不愿做认真考虑.
离开爱迪生之后,特斯拉得到了乔治·威斯汀豪斯的支持,终于将交流电引向实际应用.1888年,特斯拉成功地建成了一个交流电电力传送系统.他设计的发电机比直流发电机简单、灵便,而他的变压器又解决了长途送电中的固有问题.这无疑大大打击了爱迪生大力推广的直流电（由于当时爱迪生在直流发电机上的收入颇丰,所以他不愿意进行其他研究）.
爱迪生还是意识到交流电可以降低成本,这是无疑的,从经济角度来攻击交流电,势必要以失败告终.于是,他就在交流电的其他方面做文章.他认识到,在19世纪的最后一段时间里,公众对电力还怀有畏惧心理：电力虽然可为人类带来利益,但它也可能杀人.所以,宣传高压的危险,是搅乱公众头脑最有效的办法.
于是,他发行了一本题为《当心》的小册子,书中详细地列举了交流电的所谓种种危险,并把交流电的使用令人难以置信地描述为“枉费心机”.爱迪生还在《北美周刊》发表了一篇题为《电灯之危险》的文章,攻击交流电的使用.他说：“与我保持联系的一家电灯公司前些时候购下了一整套交流电系统的专利.对此,我表示抗议,内容都记在了公司的备忘录上.迄今,我已成功地说服他们不向公众推广这种系统,今天即使是我同意推广,他们也不会这样做.”
爱迪生除了在舆论上压倒对方以外,为了证明自己的论点,他还专门建立起一座巨大的试验室,雇用小学生们到街上去抓小猫小狗等牲畜做实验,残忍地将它们置于交流电下电死.他还疏通了纽约州监狱的官员,让他们答应将绞刑改为电刑,即改用特斯拉专利所提供的交流电的电刑.1890年8月6日,一名杀人犯威廉·凯姆勒在奥本坐上交流电椅死去.由于没有经验,当局所使用的电荷太弱,犯人只被电得半死.据当时媒体报道,这种恐怖的景象,比绞刑可怕得多.从此,交流电在许多人的心目中引起了恐惧,便成了死神的同义语.
但是,实践证明交流电具备很多优点,所以特斯拉并没有被爱迪生的一连串攻击所吓倒.为了改变公众对交流电的印象,他聘请匹茨堡的记者E·H·海因希斯作为他的新闻顾问.在E·H·海因希斯的安排下,特斯拉在1893年,芝加哥博览会的记者招待会上,用电流通过自己的身体,点亮了电灯,甚至还熔化了电线,使在场的记者一个个惊讶得目瞪口呆,取得了极大的宣传效果.由此改变了公众对交流电的看法,使世界步入了交流电时代.
1912年,由于特斯拉和爱迪生在电力方面的贡献,两人被同时授予诺贝尔物理学奖,但是两人都拒绝领奖,理由是无法忍受和对方一起分享这一荣誉.
特斯拉除了在电力方面做出了杰出的成就之外,在其他方面的发明发现也相当惊人.他一生致力于研究非线性（即输入和输出不成正比）问题,曾经说过他可以将地球一分为2.早在1912年特斯拉提出：“若把物体的振动和地球的谐振频率正确地结合起来,在几个星期内,就可以造成地动山摇、地面升降.”1935年,特斯拉在其实验室打了一个深井,并在井内下了钢套管.然后,他将井口堵塞好,并向井内输入不同频率的振动.奇妙的是,在特定的频率时,地面就会突然发生强烈的振动,并造成了周围房屋的倒塌.当时的一些杂志评论说：“特斯拉利用一次人工诱发的地震,几乎将纽约夷为了平地”.这就是著名的特斯拉实验.这种小输入强输出的超级传输效应称为特斯拉效应,是地球物理武器的关键,所以特斯拉也是超距武器的奠基人.
不仅如此,特斯拉还发明了特斯拉变压器,交流电摩打,现代电脑基础,无线通信,太阳能系统,雷达装置,机器人,死光,测谎仪,提出电磁射频武器概念...这些发明和发现超越了当时的科学技术几个时代,有的理论就连现今最先进的科学技术也无法完美解答.特斯拉死后,美国FBI将他的所有设计图纸与实验作品全部没收,美国军方对他的论文研究至今也没有停止.这也更为特斯拉造就了一份神秘色彩.
虽然特斯拉天生奇才,但是命运弄人,特斯拉的际遇比较坎坷,而且他的性格比较乖僻,所以后人对他的评价明显地低于了他的历史成就.特斯拉于1943年孤独地死在酒店.
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关于死光
据说特斯拉还发明了死光,用来打击法西斯分子.这种死光的原理图被他发给了当时主要的反法西斯国家,但被这些国家封锁了,好像只有美国和苏联去实践研究过.当年的阿富汗战场上苏联为了尽快结束战斗就使用了这种武器,但苏联为了逃避国际社会的谴责就用毒气掩盖了.由于接收到死光的人死亡症状非常特别,所以还是引起了很多人的怀疑.唉,事实的真相是什么,恐怕只有历史知道了.
现在人们把能够迅速击毁太空卫星的激光武器称为“死光”武器,其实真正的“死光”要恐怖得多.1935年以来的10年中,希特勒一直想研制出他梦寐以求的“死光”,但未遂.“死光”是二战爆发后,著名美籍科学家特斯拉提出的.特斯拉非常憎恨战争,二战时,他那智慧的脑袋给出了一种非常新式的武器的设计原理,他自己叫做“和平之光”,因为这种武器用于边防,就可以有效防止侵略,避免战争,维护世界的和平.1934年,美联社的一篇报道中这样形容：“死光”是建立在全新的物理学概念上的,光束的直径只有十亿分之一厘米,看不见摸不着,但可以在近400千米远的地方迅速毁掉入侵的万架飞机,它可以真正为每个国家筑起边防长城,足以保护一个国家免受敌人侵袭,因为死光能够毁掉任何生命,熔化任何发动机,碰上这种光,根本无法防御.
但这只是特斯拉的一厢情愿,首先媒体就把它描绘成“死光”,这集中的粒子束一击之下可以使百万人丧生,它所使用的电压高达5千万伏特!“死光”的设计原理图更是给世界添了麻烦,当时,“死光”的设计原理图被特斯拉发给许多对抗法西斯的国家,苏联也有一份,各国普遍的反应是封锁有关“死光”设计原理的信息,但“死光”在苏联军方和美国科学界得到了认真研究,也让好战者疯狂寻求.苏联在二战结束前已取得了初步的进展,美国克利夫兰的一位科学家经过多次实验之后也制造了出来.在试验“死光”威力的实验中,猫、狗、兔子等小动物碰上“死光”,就会瞬间死亡,而且它们的血液会马上变成了水样的无色液体.
这种武器对付装甲车、坦克等非常有效,例如,一个拿着这种武器的步兵就可以在一击之下消灭坦克里的所有士兵,但坦克却可以不被损坏,因为这种武器会径直穿过导电的外壳.手里拿着这种武器的士兵简直可以对付成千上万的坦克.这个武器一直被政府封锁限制着,只有必要的时候才能拿出来作为防御武器.
一种看不见摸不着的光束可以穿过坦克的钢板和装甲车,穿透防空洞和碉堡以及任何防御工事,散兵坑也无济于事,任何防护和屏蔽都是无效的,它可以穿透土壤寻找到人,简直让人无处躲藏.被碰到的人,就像一个松软的袋子当即躺倒,没有任何挣扎和反应,整个神经系统在瞬间被毁,身体上的任何一个细胞都在瞬间同时死亡,包括身上的细菌.而且30～45天内,尸体都不会腐烂.这种恐怖的情形有点像核辐射,死后连细菌都躲着这些尸体.————这就是死光的威力.
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物理单位
特斯拉英文为tesla（字首小写）,符号表示为T,是磁通量密度或磁感应强度的国际单位制导出单位.在1960年巴黎召开的国际计量大会上,此单位被命名以纪念在电磁学领域做出重要贡献的美籍塞尔维亚发明家、电子工程师尼古拉·特斯拉.特斯拉用以衡量单位区域通过的总磁通量,与区域面积无关.
1 T = 1Wb/m2=1N/(A·s2)=1Kg/(A·s2)