Weberis (Wb) — magnetinio srauto SI vienetas: apibrėžimas ir reikšmė
Weberis (Wb) — magnetinio srauto SI vienetas: aiškus apibrėžimas, fizikinė reikšmė, istorinė kilmė nuo Wilhelmo E. Weberio ir praktiniai pavyzdžiai.
Fizikoje weberis (simbolis: Wb; /ˈveɪbər/, /ˈwɛbər/ arba /ˈwiːbər/) yra magnetinio srauto SI vienetas. Magnetinio srauto tankis, lygus vienam Wb/m2 (vienam veberiui kvadratiniame metre), yra viena tesla.
Weberis pavadintas vokiečių fiziko Wilhelmo Eduardo Weberio (1804-1891) vardu.
Apibrėžimas ir pagrindinė reikšmė
Weberis (Wb) matuoja magnetinį srautą Φ per uždarą arba atvirą paviršių ir apibrėžiamas kaip paviršiaus integralas iš magnetinio lauko indukcijos B:
Φ = ∫ B · dA
Todėl, jei laukas B yra vienodas ir lygiagretus paviršiui, paprastas ryšys yra Φ = B·A. Iš čia seka 1 Wb = 1 T·m2 (vienas veberis atitinka vieną teslą kartą kvadratiniu metru).
Ryšiai su kitais vienetais ir dimensijos
- SI bazinė forma: 1 Wb = 1 T·m2.
- Elektrinės sąsajos: Wb taip pat lygu volt-sekundėms: 1 Wb = 1 V·s (pagal Faradėjaus indukcijos dėsnį, emf matuojamas voltais = greitis, kuriuo kinta srautas).
- SI baziniai matavimo vienetai: [Wb] = kg·m2·s-2·A-1.
- CGS sąryšis: 1 Wb = 108 maksvelių (Mx) — tai susijęs su cgs sistema.
Fizikiniai dėsniai ir pritaikymas
- Faradėjaus įstatymas: indukuota elektromotorinė jėga emf uždaroje grandinėje lygi neigiamai magnetinio srauto per grandinę laiko kitimo greičiui: emf = −dΦ/dt. Kadangi emf matuojama voltais, laiko kitimas srauto vienetais natūraliai susieja Wb su V·s.
- Srauto jungtis su ritėmis: ritės su N vijų turi srauto sandaugą NΦ, dažnai vadinamą srautos sujungimu (flux linkage) ir matuojamą weberiais‑vijomis (Wb·vija).
- Matuokliai ir prietaisai: magnetinis srautas matuojamas fluxmetrais, integruojančiais indukuotą įtampą, arba matuojant lauko tankį B ir dauginant iš ploto. Šiuolaikiniai magnetometrai (pvz., fluxgate, Hall efekto sensoriai) dažniausiai matuoja B, o ne tiesiogiai Φ.
Pavyzdžiai
- Žemės magnetinis laukas paviršiuje maždaug 25–65 μT. Per 1 m2 ploto srautas yra apie 25–65 × 10−6 Wb.
- Transformatoriuose ir elektros mašinose magnetinis srautas ir jo kitimas per laiko vienetą lemia indukuotą įtampą ir efektyvumą.
Istorinis kontekstas
Weberis pavadintas pagerbiant Wilhelmo Eduardo Weberio, kuris prisidėjo prie elektrodinamikos ir magnetizmo tyrimų XIX a., indėlį. Jis kartu su kitais mokslininkais padėjo suformuluoti ankstyvus elektromagnetizmo dėsnius ir instrumentus, kurie padėjo tiksliau žinoti bei matuoti magnetinius reiškinius.
Santrauka: weberis (Wb) yra esminis vienetas magnetiniam srautui matuoti, glaudžiai susijęs su tesla, voltu ir elektromagnetizmo dėsniais, ir plačiai naudojamas elektrotechnikos bei fizikos srityse.
Apibrėžimas
Weberį galima apibrėžti pagal Faradėjaus dėsnį, kuris kintantį magnetinį srautą per kilpą sieja su elektriniu lauku aplink kilpą. Vieno weberio srauto pokytis per sekundę sukels vieno volto elektromagnetinę jėgą (sukurs vieno volto elektrinių potencialų skirtumą tarp dviejų atvirų gnybtų).
Oficialiai,
Weberis (magnetinio srauto vienetas) - Weberis yra magnetinis srautas, kuris, sujungęs vienos apvijos grandinę, sukurtų joje 1 volto elektromagnetinę jėgą, jei per 1 sekundę tolygiai sumažėtų iki nulio.
SI baziniais vienetais weberio matmenys yra (kg-m2 )/(s 2-A). Dažnai weberis išreiškiamas kitais išvestiniais vienetais, pavyzdžiui, Teslos kvadratiniu metru (T-m2), volt-sekundėmis (V-s) arba džauliais vienam amperui (J/A).
1 Wb = 1 V-s = 1 T-m2 = 1 J/A = 10 8Mx (maksimalus skaičius).
Klausimai ir atsakymai
K: Koks yra weberio simbolis?
A: Weberio simbolis yra Wb.
K: Kaip tarti žodį "weber"?
A: "Weber" galima tarti kaip /ˈveɪbər/, /ˈwɛbər/ arba /ˈwiːbər/.
K: Koks yra magnetinio srauto SI vienetas?
A: Magnetinio srauto SI vienetas yra weberis.
K: Kiek yra vienas weberis kvadratiniame metre?
Atsakymas: Vienas weberis kvadratiniame metre lygus vienai teslai.
K: Kas buvo Vilhelmas Eduardas Vėberis?
A: Vilhelmas Eduardas Vėberis (Wilhelm Eduard Weber) buvo vokiečių fizikas, gyvenęs 1804-1891 m.
K: Kodėl magnetinio srauto vienetas pavadintas jo vardu?
A: Magnetinio srauto vienetas buvo pavadintas Vilhelmo Eduardo Vėberio vardu už jo indėlį į fiziką.
Ieškoti