Weber (Wb) - SI enota za magnetni tok: definicija in lastnosti
V fiziki je weber (simbol: Wb; /ˈveɪbər/, /ˈwɛbər/ ali /ˈwiːbər/) enota SI za magnetni tok. Gostota magnetnega pretoka en Wb/m2 (en weber na kvadratni meter) je en tesla.
Weber je poimenovan po nemškem fiziku Wilhelmu Eduardu Webru (1804-1891).
Definicija in osnovne enačbe
Magnetni tok (oznaka Φ) v fiziki predstavlja integral magnetne indukcije B skozi ploskev A:
Φ = ∫ B · dA. Če sta polje B in ploskev A vzporedna in enakomerni, se to poenostavi v Φ = B·A·cosθ, kjer je θ kot med vektorjem B in normalo ploskve.
Enota magnetnega toka je weber (Wb). Pri enakomernem polju, če B = 1 T (tesla) in A = 1 m2 ter sta vektorsko usmerjena pravokotno, potem Φ = 1 Wb.
Povezave z drugimi enotami
- Vezava z volt-sekundo: 1 Wb = 1 V·s. To izhaja iz Faradayevega zakona elektromagnetne indukcije: inducirana elektromotorna sila ε = -dΦ/dt, torej sprememba magnetnega toka 1 Wb v 1 s povzroči napetost 1 V.
- Dimenzijska enačba: Wb = kg·m2·s-2·A-1 (ker je V = kg·m2·s-3·A-1, pomnoženo s sekundo).
- Razmerje do tesle: 1 Wb/m2 = 1 T.
- Pretvorba v CGS enote: 1 Wb = 108 maxwellov (1 Mx = 10-8 Wb).
Uporaba in primeri
Weber kot enota mag. toka se pojavlja pri opisu magnetnih vezav v transformatorjih, tuljavah, induktorjih in elektromotorjih. Nekateri praktični primeri:
- Če magnetno polje B ≈ 50 μT (približna vrednost zemeljskega magnetnega polja) prehaja skozi ploskev 1 m2, je magnetni tok ≈ 5·10-5 Wb.
- Pri transformatorjih in močnih elektormagnetih so običajne vrednosti toka več reda velikosti Wb, odvisno od velikosti jedra in števila ovojev.
- V aplikacijah, kjer se meri magnetni tok preko tuljav, se pogosto uporablja pojem "flux linkage" (ΦN) — vsota tokov skozi vse ovoje; enoto lahko izrazimo kot Wb oziroma Wb·zavoje (Wb-turn), odvisno od konteksta.
Zgodovina ime
Ime enote izhaja iz imena Wilhelma Eduarda Webra, ki je pomembno prispeval k razvoju eksperimentalne fizike in elektromagnetizma v 19. stoletju.
Povzetek
- Weber (Wb) je SI enota magnetnega toka.
- 1 Wb = 1 V·s in 1 Wb/m2 = 1 T.
- Dimenzijsko: kg·m2·s-2·A-1.
- Uporablja se pri analizi transformatorjev, tuljav, elektromagnetov in pri izvajanju izračunov, povezanih z Faradayevo indukcijo.
Opredelitev
Weberja lahko opredelimo s Faradayevim zakonom, ki povezuje spreminjanje magnetnega pretoka skozi zanko z električnim poljem okoli zanke. Sprememba pretoka za en weber na sekundo povzroči elektromotorično silo enega volta (povzroči razliko električnega potenciala enega volta na dveh odprtih sponkah).
Uradno,
Weber (enota magnetnega pretoka) - Weber je magnetni pretok, ki bi v vezju z enim obratom povzročil elektromotorično silo 1 volta, če bi se enakomerno zmanjšal na nič v eni sekundi.
V osnovnih enotah SI so mere weberja (kg-m2 )/(s 2-A). Velikokrat je weber izražen z drugimi izpeljanimi enotami, kot so Teslov kvadratni meter (T-m2), volt-sekunde (V-s) ali jouli na amper (J/A).
1 Wb = 1 V-s = 1 T-m2= 1 J/A = 10 8Mx (maxwells).
Vprašanja in odgovori
V: Kakšen je simbol za weber?
O: Simbol za weber je Wb.
V: Kako se izgovarja 'weber'?
O: 'Weber' lahko izgovorimo kot /ˈveɪbər/, /ˈwɛbər/ ali /ˈwiːbər/.
V: Katera je enota SI za magnetni tok?
O: Enota SI za magnetni tok je weber.
V: Koliko znaša en weber na kvadratni meter?
O: En weber na kvadratni meter je enak eni tesli.
V: Kdo je bil Wilhelm Eduard Weber?
O: Wilhelm Eduard Weber je bil nemški fizik, ki je živel v letih 1804-1891.
V: Zakaj je bila enota za magnetni tok poimenovana po njem?
O: Enota za magnetni tok je bila poimenovana po Wilhelmu Eduardu Webru kot priznanje za njegov prispevek k fiziki.
