Weber (Wb) — magneettivuon SI‑yksikkö: määritelmä ja yhteys teslaan
Weber (Wb) — magneettivuon SI‑yksikkö: selkeä määritelmä, suhde teslaan, laskuesimerkit ja historiallinen tausta Wilhelm E. Weberistä fysiikan sovelluksissa.
Fysiikassa weber (symboli: Wb; /ˈveɪbər/, /ˈwɛbər/ tai /ˈwiːbər/) on magneettivuon SI-yksikkö. Magneettivuon Φ voi olla kuvaillaan suureena, joka kertoo, kuinka suuri osa magneettikentästä läpäisee tietyn pinta-alan: Φ = ∫ B · dA, missä B on magneettivuon tiheys (magnetic flux density). Vuon tiheys yksi Wb/m2 (yksi weber neliömetriä kohti) vastaa yhtä teslaa (1 Wb/m2 = 1 T).
Määritelmä ja yksikkösuhteet
Weber on SI-järjestelmän johtuva yksikkö. Sitä käytetään magneettivuon mittaamiseen ja se liittyy muihin sähkömagneettisiin suureisiin seuraavasti:
- 1 Wb = 1 V·s (voltisekunti). Tämä näkyy Faradayn indusoivan jännitteen laista: indusoitu sähkömotorinen voima ε on ε = −dΦ/dt, eli yhden weberin muutos yhdessä sekunnissa tuottaa yhden voltin jännitteen.
- SI-perusyksiköissä: 1 Wb = 1 kg·m2·s−2·A−1.
- CGS-yksiköissä: 1 Wb = 108 maxwell (vanha cgs-yksikkö magneettivuolle).
Käyttö ja esimerkkejä
- Jos magneettikentän tiheys on 1 T ja kenttä läpäisee pinta-alan 1 m2 kohtisuorasti, magneettivuoksi tulee 1 Wb.
- Faradayn laki tekee weberistä keskeisen yksikön käämeissä ja generaattoreissa: nopea muutos magneettivuoissa käämeissä tuottaa sähkövirtaa (induktio).
- Tyypilliset magneettivuoarvot riippuvat sovelluksesta: sähkömoottoreissa ja generaattoreissa mitattavat arvot voivat olla mikro- tai milliwbeerejä (μWb, mWb) pienissä käämeissä ja useita wberejä suurissa laitteissa.
Historia ja nimi
Weber on nimetty saksalaisen fyysikon Wilhelm Eduard Weberin (1804–1891) mukaan. Yksikön symboli on Wb; yksikön nimi kirjoitetaan tavallisesti pienellä alkukirjaimella (weber) paitsi lauseen alussa.
Yhteenveto: weber (Wb) on magneettivuon SI-yksikkö, joka liittyy suoraan teslaan ja volttiin: 1 Wb/m2 = 1 T ja 1 Wb = 1 V·s. Weber kuvaa magneettikentän läpäisevää kokonaisvuota ja on keskeinen yksikkö sähkömagneettisessa teorian ja käytännön sovelluksissa.
Määritelmä
Weber voidaan määritellä Faradayn lain avulla, jossa silmukan läpi kulkeva muuttuva magneettivuo suhteutetaan silmukan ympärillä olevaan sähkökenttään. Yhden weberin suuruinen vuon muutos sekunnissa aiheuttaa yhden voltin sähkömotorisen voiman (tuottaa yhden voltin sähköisen potentiaalieron kahden avoimeksi kytketyn liittimen välille).
Virallisesti,
Weber (magneettivuon yksikkö) - Weber on magneettivuo, joka yhden kierroksen virtapiirin kytkemiseksi tuottaisi siihen 1 voltin sähkömotorisen voiman, jos se vähennettäisiin nollaan tasaisella nopeudella 1 sekunnissa.
SI-perusyksiköissä weberin mitat ovat (kg-m2 )/(s2 -A). Usein weber ilmaistaan muilla johdetuilla yksiköillä, kuten Teslaneliömetrillä (T-m2), volttisekunneilla (V-s) tai jouleilla ampeeria kohti (J/A).
1 Wb = 1 V-s = 1 T-m2= 1 J/A = 10 8Mx (maxwells).
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on symboli weberille?
V: Weberin symboli on Wb.
K: Miten "weber" lausutaan?
V: 'Weber' voidaan lausua joko /ˈveɪbər/, /ˈwɛbər/ tai /ˈwiːbər/.
Kysymys: Mikä on magneettivuon SI-yksikkö?
V: Magneettivuon SI-yksikkö on weber.
K: Mitä vastaa yksi weber neliömetriä kohti?
V: Yksi weber neliömetriä kohti vastaa yhtä teslaa.
K: Kuka oli Wilhelm Eduard Weber?
V: Wilhelm Eduard Weber oli saksalainen fyysikko, joka eli vuosina 1804-1891.
K: Miksi magneettivuon yksikkö nimettiin hänen mukaansa?
V: Magneettivuon yksikkö nimettiin Wilhelm Eduard Weberin mukaan tunnustuksena hänen panoksestaan fysiikan alalla.
Etsiä