Weber
Pada tahun 1833 di Göttingen, Carl Gauss dan Wilhelm Weber merentangkan dawai sepanjang kira-kira satu kilometer di atas bumbung. Dawai itu menghubungkan balai cerap dengan bilik fizik. Telegraf ini tidak mempunyai bateri. Weber menggerakkan gegelung di sepanjang magnet kekal, dan denyut arus yang singkat terhasil dalam dawai. Di hujung yang satu lagi denyut itu memusingkan jarum magnet.
Arus terhasil dalam gegelung apabila fluks magnet yang menembusinya berubah. Semakin cepat fluks berubah, semakin besar voltannya. Satu weber ialah fluks yang, apabila menurun secara seragam hingga sifar dalam satu saat, mengaruhkan voltan 1 V dalam satu lilitan. Oleh itu weber sama dengan volt didarab saat.
| Tanda | Wb |
| Definisi | volt-saat · V·s · T·m² · kg·m²·s⁻²·A⁻¹ |
| Nilai rujukan | kuantum fluks h/2e — 2.067 834 fWb · 1 Wb = 10⁸ Mx |
| Diperkenalkan | nama — IEC, 1935 · dalam SI sejak 1960, Persidangan Agung ke-XI |
| Piawaian | ISO 80000-6 · IEC 60050-121 · SI Brochure 9th ed. |
| Nilai lazim | 35 nWb — medan Bumi dalam cincin 3 cm · 136 µWb — magnet neodimium dalam gegelung · 15 mWb — teras transformer |
01 · Definisi
Volt yang bertahan satu saat
Fluks magnet Φ menunjukkan berapa banyak medan yang menembusi suatu permukaan. Nilainya sama dengan ketumpatan fluks magnet didarab luas dan didarab kosinus sudut antara medan dan garis normal permukaan. Medan satu tesla yang menembusi satu meter persegi memberikan satu weber. Jika permukaan dipusing selari dengan medan, fluks menjadi sifar.
Fluks itu sendiri tidak menghasilkan voltan. Voltan hanya timbul apabila fluks berubah: inilah hukum Faraday. Jika voltan dijumlahkan sepanjang masa perubahan, hasilnya tepat sama dengan perubahan fluks. Oleh itu weber boleh diukur dengan voltmeter dan jam: luas di bawah lengkung voltan ialah volt-saat, iaitu weber.
Berapa banyak medan yang menembusi gelung
Garis-garis menegak ialah medan seragam, dilihat dari sisi. Elips kuprum ialah gelung yang dicondongkan pada sudut θ. Warna biru menandakan garis yang menembusi gelung; garis kelabu lalu di sebelahnya. Garis putus-putus biru di bawah gelung ialah bayangnya pada satah mendatar, A cos θ: fluks sama dengan ketumpatan fluks didarab bayang ini.
Gegelung seratus lilitan ditembusi fluks yang sama seperti satu lilitan. Tetapi voltan diaruhkan dalam setiap lilitan, dan voltan-voltan itu bertambah. Oleh itu bagi gegelung dikira rangkaian fluks: fluks didarab bilangan lilitan. Kuantiti ini juga ditulis dalam weber. Kearuhan dalam henry ialah rangkaian fluks per ampere arus.
Cepat atau perlahan — webernya sama
Di tengah ada gegelung pada tiub lut sinar, dan di atasnya tergantung magnet pada seutas benang. Separuh merah magnet ialah kutub utara, separuh biru kutub selatan. Garis putus-putus biru ialah garis medan magnet; titik-titik kuprum pada lilitan ialah arus yang diaruhkan di dalamnya. Di kanan ada skrin osiloskop: garis jingga ialah voltan gegelung dalam tiga saat terakhir, lorekannya ialah luas di bawahnya. Di kiri ada meter fluks: alat ini menjumlahkan voltan sepanjang ujikaji dan menunjukkan perubahan rangkaian fluks. Magnet boleh ditolak masuk, ditarik keluar, dijatuhkan menembusi gegelung atau diterbalikkan. Dalam mod «Medan Bumi», magnet digantikan dengan gelung rata yang diterbalikkan dalam medan planet.
Tolak magnet ke dalam gegelung perlahan-lahan, kemudian tarik keluar dengan cepat.
02 · Konversi
| Unit | Nilai | Di mana dijumpai |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
1 Wb = 10⁸ Mx. Dalam buku lama maxwell hanya disebut «garis»: satu garis daya Faraday.
Volt-saat dan weber ialah perkara yang sama. Pencekik dalam bekalan kuasa dikadar dalam V·s: berapa voltan untuk berapa lama teras boleh bertahan sebelum tepu.
Gauss bukan fluks, tetapi ketumpatan fluks: maxwell per sentimeter persegi. Tesla ialah weber per meter persegi, 1 T = 10⁴ Gs.
03 · Orde besaran
04 · Alat ukur
05 · Aturan penulisan
06 · Satuan tetangga
07 · Bagian sejarah
Tiada piawai weber dalam bentuk objek. Fluks diukur melalui voltan dan masa, dan piawai kedua-duanya bersifat kuantum. Dalam simpang Josephson setiap denyut voltan membawa luas tepat satu kuantum fluks, h/2e. Sejak 2019 pemalar Planck dan cas elektron ditetapkan secara tepat, maka kuantum fluks juga nombor yang tepat: 2.067 833 848… fWb.
Daripada ini timbul akibat yang mudah. Untuk mendapat satu weber diperlukan kira-kira 4.8·10¹⁴ kuantum. Begitulah piawai voltan dibina: beribu-ribu simpang pada satu cip disinari gelombang mikro, dan setiap satu melalukan kuantum fluks pada frekuensi yang diketahui. Volt diperoleh daripada frekuensi, dan weber daripada volt dan saat.
Katalog besaran
seluruh indeks →Tujuh unit asas SI
Setitis asid menukar warna jus, garam mewarnakan nyalaan, air membeku dengan satu ketukan. Di bawahnya semua halaman Simetrium, mengikut bidang dan mengikut abjad.
Buka indeks →