شدت میدان مغناطیسی (H-Field) چیست؟
در فیزیک و مهندسی برق، شدت میدان مغناطیسی (Magnetic Field Strength) که با نماد H نشان داده میشود، معیاری برای سنجش نیروی مغناطیسی اعمال شده بر محیط است، مستقل از خاصیت مغناطیسی خود ماده. در سیستم استاندارد بینالمللی (SI)، واحد این کمیت آمپر بر متر (A/m) است. این واحد مستقیماً از تعریف قانون آمپر به دست میآید.
در مقابل، در سیستم قدیمی اما همچنان پرکاربرد CGS (سانتیمتر-گرم-ثانیه)، واحد شدت میدان مغناطیسی اورستد (Oersted) نام دارد که به افتخار فیزیکدان دانمارکی، هانس کریستین اورستد، نامگذاری شده است. تبدیل بین این دو واحد در محاسبات مواد مغناطیسی (مانند آهنرباها و هارد دیسکها) بسیار حیاتی است.
فرمولهای تبدیل (SI به CGS)
رابطه بین آمپر بر متر و اورستد خطی است، اما شامل ضریب پی ($\pi$) میشود. فرمولهای اصلی به شرح زیر هستند:
تبدیل A/m به Oe
Oe = (A/m) × (4π / 1000)تبدیل Oe به A/m
A/m = Oe × (1000 / 4π)مثالهای کاربردی
۱. میدان مغناطیسی زمین
میدان مغناطیسی زمین در سطح آن تقریباً برابر با ۰.۵ اورستد (0.5 Oe) است. برای تبدیل این مقدار به واحد SI:
0.5 Oe × 79.577 ≈ 39.8 A/m
۲. پسماند مغناطیسی (Coercivity)
در مشخصات فنی یک آهنربای نئودیمیوم، ممکن است پارامتر Coercivity برابر با ۱۲۰۰۰ اورستد ذکر شده باشد. معادل آن در واحد SI برابر است با:
12,000 × 79.577 ≈ 954,924 A/m (≈ 955 kA/m)
اشتباهات رایج
- اشتباه گرفتن H و B: اورستد واحد H (شدت میدان) است، در حالی که «گاوس» و «تسلا» واحد B (چگالی شار) هستند. در خلاء ضریب نفوذپذیری ۱ است و مقدار عددی گاوس و اورستد برابر است، اما در داخل مواد (مثل آهن) این دو کاملاً متفاوتاند.
- نادیده گرفتن ضریب ۱۰۰۰: گاهی افراد تصور میکنند ضریب تبدیل فقط $4\pi$ است و تقسیم بر ۱۰۰۰ را فراموش میکنند که باعث خطای بزرگی در محاسبات میشود.