磁束密度を表す単位とは？定義や記号、テスラとガウスの変換方法など！

磁束密度とは、単位面積当たりの磁束数を表すもので、磁場の強さを表す物理量です。静電気学では電場の強さが基本量ですが、それの磁気学バージョンというやつですね。

今回は磁束密度の単位について、定義（意味）や記号、SI単位での表し方から、単位同士の換算・変換方法までご紹介します。

※記事後半では、磁束密度の単位換算ツールもご用意しましたので、よろしければ使ってみて下さい。

磁束密度の単位テスラとは

磁束密度（英語ではmagnetic flux density）は、磁気誘導と表現されることもあります。教科書や論文などでは「B」という記号で表されます。

2020年現在、公式に認められている単位は「テスラ(T)」です。

[T]
※セルビア人の発明家「二コラ・テスラ」の名前の頭文字を取ったもの

冒頭でも書いた通り、磁束密度とは「単位面積当たりの磁束数」を表します。テスラ(T)という単位も次のように定義されています。

1 T = 磁束の方向に垂直な面の1 m²につき1 Wbの磁束密度

式で表すと、下式ですね。

1 T = 1 Wb/m²

※Wb：ウェーバ。磁束の単位。1 Wb = 1 V・s

テスラは特別の名称を持つSI組立単位の1つです。ですから、その物理量はすべてSI基本単位で表すことができます。

以下に、TをSI基本単位だけでの表し方を示します。

テスラ(T) = Wb/m² = (V・s)/m² = (W・s)/(A・m²) = J/(A・m²) = N/(A・m) = kg/(A・s²)

※Wb：ウェーバ、m：メートル、V：ボルト、s：秒、A：アンペア、J：ジュール、N：ニュートン、kg：キログラム

テスラ(T)はSI基本単位だけで表されるように定義されていますが、実務上は値が大きすぎるため、よく使われるのはテスラの前に「ミリ」や「マイクロ」といったSI接頭辞をつけた分量単位です。

テスラでよく使われるのは以下の分量単位です。

テスラの他にも、磁束密度を表す単位に「ガウス(Gs)」と「ガンマ(ɤ)」が存在します。それぞれの換算方法をご紹介します。

テスラとガウスの関係を式で表すと、次のようになります。

元々テスラ(T)は、SIが定められる際にCGS単位系であるガウス(Gs)の代わりに作られた単位ですので、両者の関係は比較的単純で、換算・変換も簡単ですね。

地球の磁場である地磁場の単位「ガンマ(ɤ)」も、テスラを基に定められた単位です。両者の関係は以下の通りです。

地磁気は非常に弱く、実際の測定値にもnT（ナノテスラ）が使われるため、それに合わせてガンマ(ɤ)という単位が定められたんですね。

なお、磁束密度の単位を簡単に換算・変換したい場合は、次にご紹介するツールを使ってみて下さい。

先ほどご紹介した3つの磁束密度の単位「テスラ(T)」、「ガウス(Gs)」、「ガンマ(ɤ)」。

これらを簡単に換算・変換できるツールを作ってみました。換算したい数値を入力した上で、換算前後の単位をそれぞれ選択し、「計算」ボタンを押せばOKです。

テスラ：磁束密度の単位。単位面積当たりの磁束数を表す。単位記号は[T]。

定義：磁束の方向に垂直な面の1 m²につき1 Wbの磁束密度。

1 T = 1 Wb/m²

実務上よく使われるのはミリテスラ(mT)、マイクロテスラ(μT)、ナノテスラ(nT)

他の磁束密度を表す単位との関係：