このツールについて
このツールは磁束密度(Magnetic Flux Density)の値を、SI単位系・CGS単位系・旧単位を含む全30種類の単位へ即時一括変換するツールです。
基本構成
画面上部に操作パネルがあり、下部に変換結果の一覧が表示される構造になっています。
主な操作要素は以下の4つです。
- 数値入力欄
変換したい数値を入力する(小数・負数も入力可) - 単位選択ドロップダウン
入力した数値の単位を選択する - カンマ表記チェックボックス
大きな数値にカンマ区切りを付ける - リセットボタン
入力値・選択単位をすべて初期状態に戻す
基本的な使い方
- 画面上部の「数値を入力」欄に変換したい値を入力する
- 隣のドロップダウンからその数値の入力単位を選択する(デフォルトはテスラ T)
- 入力と同時に、画面下部の全単位への変換結果が自動更新される
- 大きな数値が見づらい場合は「カンマ表記にする」にチェックを入れる
- 最初からやり直したいときは「リセット」ボタンを押す
変換の仕組み(計算式)
このツールはすべての単位を一度テスラ(T)に変換してから、目的の単位に変換する二段階変換方式を採用しています。
ステップ1 入力値をテスラに変換
\[B_{T} = \text{入力値} \times f_{\text{入力単位}}\]
ここで \(f_{\text{入力単位}}\) は各単位のテスラ換算係数(下表参照)です。
ステップ2 テスラから目的単位に変換
\[\text{変換結果} = \frac{B_{T}}{f_{\text{出力単位}}}\]
まとめると
\[\text{変換結果} = \text{入力値} \times \frac{f_{\text{入力単位}}}{f_{\text{出力単位}}}\]
たとえば1 kG(キロガウス)を mT(ミリテスラ)に変換する場合
\[\text{変換結果} = 1 \times \frac{0.1}{10^{-3}} = 100 \text{ mT}\]
対応単位とテスラ換算係数
SI系(テスラ)
| 単位名 | 記号 | テスラ換算係数 \(f\) |
|---|---|---|
| フェムトテスラ | fT | \(10^{-15}\) |
| ピコテスラ | pT | \(10^{-12}\) |
| ナノテスラ | nT | \(10^{-9}\) |
| マイクロテスラ | µT | \(10^{-6}\) |
| ミリテスラ | mT | \(10^{-3}\) |
| テスラ(基準) | T | 1 |
| キロテスラ | kT | \(10^{3}\) |
| メガテスラ | MT | \(10^{6}\) |
SI系(ウェーバー毎面積)
磁束密度の定義式 \(B = \Phi / A\)(磁束 ÷ 面積)から導かれる単位群です。1 Wb/m² = 1 T であることを基準としています。
| 単位名 | 記号 | テスラ換算係数 \(f\) |
|---|---|---|
| ウェーバー毎平方ミリメートル | Wb/mm² | \(10^{6}\) |
| ウェーバー毎平方メートル | Wb/m² | \(1\) |
| ウェーバー毎平方センチメートル | Wb/cm² | \(10^{4}\) |
| ウェーバー毎平方インチ | Wb/in² | \(1550.0031\) |
| ウェーバー毎平方フィート | Wb/ft² | \(10.76391\) |
インチ・フィートの換算係数は面積比から導出されます。
\[1 \text{ in} = 0.0254 \text{ m} \Rightarrow 1 \text{ in}^2 = 6.4516 \times 10^{-4} \text{ m}^2\]
\[f_{\text{Wb/in}^2} = \frac{1}{6.4516 \times 10^{-4}} \approx 1550.003\]
CGS系(ガウス)
1 G(ガウス)= \(10^{-4}\) T を基準とするCGS単位系です。
| 単位名 | 記号 | テスラ換算係数 \(f\) |
|---|---|---|
| マイクロガウス | µG | \(10^{-10}\) |
| ミリガウス | mG | \(10^{-7}\) |
| ガウス | G | \(10^{-4}\) |
| キロガウス | kG | \(0.1\) |
| メガガウス | MG | \(100\) |
CGS系(マクスウェル毎面積)
CGSにおける磁束の単位マクスウェル(Mx)を面積で割った単位群です。1 Mx/cm² = 1 G の関係があります。
| 単位名 | 記号 | テスラ換算係数 \(f\) |
|---|---|---|
| マクスウェル毎平方ミリメートル | Mx/mm² | \(10^{-2}\) |
| マクスウェル毎平方メートル | Mx/m² | \(10^{-8}\) |
| マクスウェル毎平方センチメートル | Mx/cm² | \(10^{-4}\) |
| マクスウェル毎平方インチ | Mx/in² | \(1.5500031 \times 10^{-5}\) |
| マクスウェル毎平方フィート | Mx/ft² | \(1.076391 \times 10^{-7}\) |
ライン(磁力線)系
「ライン」はマクスウェルと実質的に同義の旧来の表現で、主に英米圏で使われてきました。換算係数はMx系と同一です。
| 単位名 | 記号 | テスラ換算係数 \(f\) |
|---|---|---|
| ライン毎平方メートル | line/m² | \(10^{-8}\) |
| ライン毎平方センチメートル | line/cm² | \(10^{-4}\) |
| ライン毎平方インチ | line/in² | \(1.5500031 \times 10^{-5}\) |
| ライン毎平方フィート | line/ft² | \(1.076391 \times 10^{-7}\) |
その他・旧単位
| 単位名 | 記号 | テスラ換算係数 \(f\) | 備考 |
|---|---|---|---|
| ガンマ | γ | \(10^{-9}\) | 地磁気・地質分野で使用 |
| エルステッド(真空中 µ₀換算) | Oe | \(10^{-4}\) | 真空中で \(B = \mu_0 H\) として換算 |
エルステッド(Oe)はCGS単位系での磁場の強さ H の単位ですが、真空中では以下の式で磁束密度 B に換算できます。
\[B = \mu_0 H, \quad \mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \, \mathrm{T \cdot m \cdot A^{-1}}\]
\[1 \text{ Oe} = \frac{10^3}{4\pi} \text{ A/m} \Rightarrow B = \mu_0 \times \frac{10^3}{4\pi} \approx 10^{-4} \text{ T}\]
表示精度について
変換結果はすべて有効数字10桁で計算されています。
常に小さい値や非常に大きい値は自動的に指数表記(例:1.234567891e-12)で表示され、その場合はカンマ表記チェックボックスをオンにしても指数表記のまま維持されます。
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