Weber
I 1833 strakte Carl Gauss og Wilhelm Weber i Göttingen en ledning på omtrent en kilometer over hustakene. Den forbandt observatoriet med det fysiske kabinettet. Telegrafen hadde ikke noe batteri. Weber skjøv en spole langs en permanentmagnet, og i ledningen oppsto et kort strømstøt. I den andre enden dreide støtet en magnetnål.
Det oppstår strøm i en spole når den magnetiske fluksen gjennom den endrer seg. Jo raskere fluksen endres, desto høyere blir spenningen. Én weber er den fluksen som, når den faller jevnt til null på ett sekund, induserer en spenning på 1 V i én vikling. Derfor er en weber lik en volt ganger et sekund.
| Betegnelse | Wb |
| Definisjon | voltsekund · V·s · T·m² · kg·m²·s⁻²·A⁻¹ |
| Referanseverdier | flukskvant h/2e — 2,067 834 fWb · 1 Wb = 10⁸ Mx |
| Innført | navn — IEC, 1935 · i SI siden 1960, 11. generalkonferanse |
| Standarder | ISO 80000-6 · IEC 60050-121 · SI Brochure 9th ed. |
| Typiske verdier | 35 nWb — jordens felt i en ring på 3 cm · 136 µWb — en neodymmagnet i en spole · 15 mWb — en transformatorkjerne |
01 · Definisjon
En volt som varer et sekund
Den magnetiske fluksen Φ viser hvor mye felt som går gjennom en flate. Den er lik flukstettheten ganger arealet ganger cosinus til vinkelen mellom feltet og flatens normal. Et felt på én tesla gjennom én kvadratmeter gir én weber. Dreies flaten slik at kanten vender mot feltet, blir fluksen null.
Fluksen i seg selv skaper ingen spenning. Spenning oppstår bare når fluksen endrer seg: det er Faradays lov. Summerer man spenningen over hele tiden endringen varer, får man nøyaktig endringen i fluks. Derfor kan en weber måles med et voltmeter og en klokke: arealet under spenningskurven er voltsekunder, altså weber.
Hvor mye felt som går gjennom rammen
De loddrette linjene er et homogent felt sett fra siden. Kobberellipsen er en ramme som er dreid vinkelen θ. Blått markerer linjene som går gjennom rammen, de grå går forbi. Den blå stiplede linjen under rammen er rammens skygge på horisontalen, A cos θ: fluksen er lik flukstettheten ganger denne skyggen.
Gjennom en spole med hundre viklinger går den samme fluksen som gjennom én vikling. Men spenningen induseres i hver vikling, og de legges sammen. Derfor regner man med flukskobling for en spole: fluksen ganger antall viklinger. Den oppgis også i weber. Induktans i henry er flukskoblingen per ampere strøm.
Fort eller sakte — like mange weber
I midten står en spole på et gjennomsiktig rør, og over den henger en magnet i en tråd. Den røde halvdelen av magneten er nordpolen, den blå er sørpolen. Den blå stiplede linjen er magnetens feltlinjer, kobberprikkene på viklingene er strømmen som induseres i dem. Til høyre er en oscilloskopskjerm: den oransje linjen er spenningen over spolen de siste tre sekundene, fyllet er arealet under den. Til venstre er et fluksmeter: det summerer spenningen over forsøket og viser endringen i flukskobling. Magneten kan skyves inn, trekkes ut, slippes gjennom spolen eller snus. I modusen «Jordens felt» er magneten byttet ut med en flat ramme som snus i planetens felt.
Skyv magneten sakte inn i spolen, og trekk den så raskt ut.
02 · Omregning
| Enhet | Verdi | Hvor den forekommer |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
1 Wb = 10⁸ Mx. I gamle bøker ble maxwell ganske enkelt kalt en «linje»: én av Faradays kraftlinjer.
Voltsekund og weber er det samme. Drosler i strømforsyninger regnes i V·s: hvor mye spenning i hvor lang tid kjernen tåler før den går i metning.
Gauss er ikke fluks, men flukstetthet: maxwell per kvadratcentimeter. Tesla er weber per kvadratmeter, 1 T = 10⁴ Gs.
03 · Størrelsesordener
04 · Måleinstrumenter
05 · Skriveregler
06 · Naboenheter
07 · Historisk del
Det finnes ingen fysisk normal for weber. Fluks måles via spenning og tid, og normalene for dem er kvantenormaler. I en Josephson-overgang bærer hver spenningspuls et areal på nøyaktig ett flukskvant, h/2e. Siden 2019 er Plancks konstant og elektronets ladning fastsatt eksakt, så flukskvantet er også et eksakt tall: 2,067 833 848… fWb.
Det gir en enkel følge. For å få én weber trengs omtrent 4,8·10¹⁴ kvanter. Slik er spenningsnormalen bygget: tusenvis av overganger på én brikke bestråles med mikrobølger, og hver av dem slipper gjennom flukskvanter med kjent frekvens. Volten fås fra frekvensen, og weberen fra volten og sekundet.
Katalog over størrelser
hele registeret →De sju SI-grunnenhetene
En dråpe syre endrer saftens farge, salt farger flammen, vann fryser av et bank. Under dem alle Simetriums ark, etter fagområde og alfabetisk.
Åpne registeret →