Weber (Wb) — SI jednotka magnetického toku: definícia a pôvod názvu
Weber (Wb) – prehľadná definícia jednotky magnetického toku v SI, jej vzťah k tesle a historický pôvod názvu po nemeckom fyzikovi Wilhelmovi E. Weberovi.
Vo fyzike je weber (symbol: Wb; /ˈveɪbər/, /ˈwɛbər/ alebo /ˈwiːbər/) jednotka magnetického toku v sústave SI. Hustota toku jeden Wb/m2 (jeden weber na meter štvorcový) je jeden tesla.
Definícia a fyzikálny význam
Weber (Wb) je jednotka magnetického toku (magnetického toku plochy), nazývaného tiež magnetický tok alebo magnetický tok BSP. Magnetický tok Φ prechádzajúci plochou S s vektorom magnetickej indukcie B je definovaný integrálom Φ = ∫ B·dA. Jeden weber zodpovedá toku, ktorý prechádza plochou s plnou hodnotou indukcie jedna tesla na meter štvorcový, teda
1 Wb = 1 T·m2.
Vzťahy k iným jednotkám
- Elektrický ekvivalent: 1 Wb = 1 V·s (volt-sekunda). To vyplýva z Faradayovho zákona elektromagnetickej indukcie: indukované napätie e = −dΦ/dt, takže zmena toku 1 Wb za 1 sekundu indukuje napätie 1 V.
- Rozlíšenie v CGS systéme: 1 Wb = 108 maxwellov (Mx), pretože 1 Mx = 10−8 Wb v prepočte medzi sústavami SI a cgs.
- Magnetický kvant: kvantum magnetického toku (supervodičové flux quantum) má hodnotu približne 2,067833848...×10−15 Wb.
Rozmery a rozklad do základných jednotiek SI
Rozmer webera v základných jednotkách SI je:
1 Wb = 1 kg·m2·s−2·A−1.
Dimenzionálna formula: [Φ] = M L2 T−2 I−1, čo zodpovedá tomu, že 1 Wb = 1 V·s a volt je J/C = kg·m2·s−3·A−1.
Historický pôvod názvu
Weber je pomenovaný po nemeckom fyzikovi Wilhelmovi Eduardovi Weberovi (1804–1891). Weber významne prispel k výskumu elektromagnetizmu, meraniam magnetických javov a vývoju experimentálnych metód v 19. storočí. Názov jednotky bol zavedený, aby uctil jeho prínos k fyzike magnetizmu.
Použitie a meranie
- Magnetický tok sa meria pri navrhovaní a hodnotení elektrických strojov (transformátory, generátory, motory), magnetických obvodov a cievok.
- Zmeny magnetického toku sú kľúčové pri generovaní indukovaného napätia podľa Faradayovho zákona; preto je jednotka Wb priamo spojená s praktickými aplikáciami v elektrotechnike.
- Meranie magnetického toku sa vykonáva pomocou fluxmetrov, integračných voltmetrov, Hallových snímačov a pomocou primárnych metód založených na kalibrovaných cievkach a Faradayovom zákone.
Praktické príklady
- Ak sa magnetický tok v cievke zmení o 1 Wb za 1 s, v cievke sa indukuje napätie 1 V.
- Typické hodnoty magnetického toku v transformátoroch alebo elektrických strojoch sú často v rozmedzí mikro- až miliweberov v závislosti od veľkosti a aplikácie.
Poznámka: Pri písaní fyzikálnych veličín sa spravidla používa symbol Wb bez skloňovania v technických textoch; v bežnej slovenčine sa však môžete stretnúť s tvarmi „weber“, „webery“ atď. v závislosti od kontextu.
Definícia
Webera možno definovať v zmysle Faradayovho zákona, ktorý spája meniaci sa magnetický tok cez slučku s elektrickým poľom okolo slučky. Zmena toku o jeden weber za sekundu vyvolá elektromotorickú silu jedného voltu (vytvorí rozdiel elektrických potenciálov jedného voltu na dvoch otvorených svorkách).
Oficiálne,
Weber (jednotka magnetického toku) - Weber je magnetický tok, ktorý by pri prepojení obvodu s jedným závitom vytvoril elektromotorickú silu 1 volt, ak by sa rovnomerne znížil na nulu za 1 sekundu.
V základných jednotkách SI sú rozmery webera (kg-m2 )/(s 2-A). Mnohokrát sa weber vyjadruje v iných odvodených jednotkách ako Tesla - meter štvorcový (T-m2), volt - sekunda (V-s) alebo joule na ampér (J/A).
1 Wb = 1 V-s = 1 T-m2= 1 J/A = 10 8Mx (maxwells).
Otázky a odpovede
Otázka: Aký je symbol pre weber?
A: Symbol pre weber je Wb.
Otázka: Ako sa vyslovuje slovo "weber"?
Odpoveď: "Weber" sa môže vyslovovať ako /ˈveɪbər/, /ˈwɛbər/ alebo /ˈwiːbər/.
Otázka: Aká je jednotka magnetického toku v sústave SI?
A: Jednotkou magnetického toku v sústave SI je weber.
Otázka: Čomu sa rovná jeden weber na meter štvorcový?
Odpoveď: Jeden weber na meter štvorcový sa rovná jednému tesla.
Otázka: Kto bol Wilhelm Eduard Weber?
Odpoveď: Wilhelm Eduard Weber bol nemecký fyzik, ktorý žil v rokoch 1804 - 1891.
Otázka: Prečo bola po ňom pomenovaná jednotka magnetického toku?
Odpoveď: Jednotka magnetického toku bola pomenovaná po Wilhelmovi Eduardovi Weberovi ako uznanie jeho prínosu k fyzike.
Prehľadať