Veľkosť písmen

Veľké W a malé b. Názov sa píše s malým písmenom: weber.

Nezamieňať

Wb nie je watt W ani watthodina Wh. Weber je tok plochou, tesla je tok na meter štvorcový.

Na doske je písmeno Wb oceľový diel, okolo ktorého je jeden medený závit. Modré krížiky sú pole, ktoré prechádza závitom smerom od čitateľa. Pole klesá k nule, po závite bežia medené bodky prúdu a ručička voltmetra sa vychýli. Potom sa pole vráti a prúd tečie opačne. Vpravo dole beží značka po grafe toku. Tok klesne z jedného webera na nulu za sekundu a celý ten čas ukazuje voltmeter jeden volt. Cez písmeno prechádza pás skenera a strelka kompasu vľavo sa kýve. Vľavo hore stúpa značka po schodoch: tak SQUID počíta kvantá toku.

Pas jednotky · magnetický tok

Weber

Odvodená jednotka SI · veličina: magnetický tok

V roku 1833 natiahli Carl Gauss a Wilhelm Weber v Göttingene nad strechami drôt dlhý asi kilometer. Spojil observatórium s fyzikálnym kabinetom. Batériu tento telegraf nemal. Weber posúval cievku pozdĺž permanentného magnetu a v drôte vznikol krátky prúdový impulz. Na druhom konci impulz pootočil magnetkou.

Prúd v cievke vzniká, keď sa mení magnetický tok, ktorý ňou prechádza. Čím rýchlejšie sa tok mení, tým väčšie je napätie. Jeden weber je taký tok, ktorý pri rovnomernom poklese na nulu za jednu sekundu indukuje v jednom závite napätie 1 V. Preto sa weber rovná voltu krát sekunda.

Označenie	Wb
Definícia	voltsekunda · V·s · T·m² · kg·m²·s⁻²·A⁻¹
Referenčné hodnoty	kvantum toku h/2e — 2,067 834 fWb · 1 Wb = 10⁸ Mx
Zavedená	názov — IEC, 1935 · v SI od roku 1960, 11. Generálna konferencia
Normy	ISO 80000-6 · IEC 60050-121 · SI Brochure 9th ed.
Typické hodnoty	35 nWb — zemské pole v krúžku 3 cm · 136 µWb — neodýmový magnet v cievke · 15 mWb — jadro transformátora

K prevodu K telegrafu Gaussa a Webera

01 · Definícia

Volt, ktorý vydrží sekundu

Magnetický tok Φ udáva, koľko poľa prechádza plochou. Rovná sa magnetickej indukcii krát plocha krát kosínus uhla medzi poľom a normálou plochy. Pole jednej tesly prechádzajúce metrom štvorcovým dáva jeden weber. Keď plochu natočíme hranou k poľu, tok klesne na nulu.

Tok sám napätie nevytvára. Napätie vzniká len pri zmene toku, to je Faradayov zákon. Keď napätie sčítame za celý čas zmeny, dostaneme presne zmenu toku. Weber preto možno zmerať voltmetrom a hodinami: plocha pod krivkou napätia sú voltsekundy, teda webery.

Φ — tok, Wb · B — magnetická indukcia, T · A — plocha, m² · θ — uhol · ε — indukované napätie, V · N — počet závitov · Ψ — spriahnutý tok, Wb · L — indukčnosť, H · I — prúd, A

Rozmer

M L² T⁻² I⁻¹

volt krát sekunda

Kvantum

2,07 fWb

h/2e, v supravodivom prstenci

Zemské pole

50 µWb

rámikom 1 m²

Interaktívne · rámik v poli

Koľko poľa prejde rámikom

Zvislé čiary sú homogénne pole pri pohľade zboku. Medená elipsa je rámik natočený o uhol θ. Modrou sú zvýraznené čiary, ktoré rámikom prechádzajú, sivé idú mimo. Modrá čiarkovaná úsečka pod rámikom je jeho tieň na vodorovnej rovine, A cos θ: tok sa rovná indukcii krát tento tieň.

modré — rámikom · čiarkovane — A cos θ

Uhol rámika θ

Tok

B · A · cos θ

Tieň rámika

podiel plochy, cos θ

Pri zániku za 1 s

v jednom závite

Tok a spriahnutý tok

Cievkou so sto závitmi prechádza rovnaký tok ako jedným závitom. Napätie sa však indukuje v každom závite a sčítava sa. Preto sa pri cievke počíta spriahnutý tok: tok krát počet závitov. Aj ten sa udáva vo weberoch. Indukčnosť v henry je spriahnutý tok na každý ampér prúdu.

Interaktívne · magnet cez cievku

Rýchlo alebo pomaly — weberov je rovnako

V strede je cievka na priehľadnej trubici, nad ňou visí na nite magnet. Červená polovica magnetu je severný pól, modrá južný. Modré čiarkované čiary sú siločiary magnetu, medené bodky na závitoch prúd, ktorý sa v nich indukuje. Vpravo je obrazovka osciloskopu: oranžová čiara je napätie na cievke za posledné tri sekundy, výplň je plocha pod ňou. Vľavo je fluxmeter: sčítava napätie počas pokusu a ukazuje zmenu spriahnutého toku. Magnet možno zasunúť, vysunúť, pustiť cez cievku alebo otočiť. V režime „Zemské pole“ je namiesto magnetu plochý rámik, ktorý sa otáča v poli planéty.

vľavo: fluxmeter · cievka Ø 30 mm na trubicivpravo: napätie na cievke, okno 3 s

Zdroj poľa

Pokus

Závitov v cievke

Čas pohybu

Napätie

—

—

Tok závitom

—

Spriahnutý tok

—

Plocha impulzu

—

—

Zasuňte magnet do cievky pomaly, potom ho rýchlo vysuňte.

02 · Prevod

Vo weberoch

Jednotka	Hodnota	Kde sa vyskytuje
{n}	{v}	{note}

1 Wb = 10⁸ Mx. V starých knihách sa maxwellu hovorilo jednoducho „čiara“: jedna Faradayova siločiara.

Voltsekunda a weber sú to isté. Tlmivky v zdrojoch sa počítajú vo V·s: aké napätie a ako dlho jadro vydrží, kým sa nasýti.

Gauss nie je tok, ale indukcia: maxwell na centimeter štvorcový. Tesla je weber na meter štvorcový, 1 T = 10⁴ Gs.

03 · Rády veličín

Magnetický tok od 10⁻¹⁶ do 10¹⁹ Wb, logaritmická stupnica

04 · Meracie prístroje

Grassotov fluxmeter

Ručičkový prístroj bez pružiny. Prúd z cievky otáča rámikom a ručička zostane tam, kde sa zastavila. Výchylka je úmerná zmene toku, nie rýchlosti pohybu.

zemský induktor

Veľká cievka na osi. Prudko sa otočí v zemskom poli a tok, ktorý ňou prechádza, zmení znamienko. Z výchylky galvanometra sa určí zmena toku a z nej pole planéty.

elektronický integrátor

Moderný fluxmeter: meracia cievka a obvod, ktorý sčítava napätie v čase. Krátky impulz sa zmení na schodík. Výška schodíka je zmena spriahnutého toku vo weberoch.

SQUID

Supravodivý prstenec s dvoma slabými prechodmi. Napätie na ňom sa mení s periódou jedného kvanta toku, 2,07 fWb. SQUIDy zachytia pole srdca aj mozgu.

05 · Pravidlá zápisu

Správne

136 µWb, 15 mWb — medzera, veľké W, malé b

1 Wb = 1 V·s = 1 T·m²

spriahnutý tok cievky: Ψ = 13,6 mWb pri N = 100

indukcia a tok zvlášť: B = 1,5 T, Φ = 15 mWb

Nesprávne

1 WB, 1 wb — veľkosť písmen je záväzná

1 Wb = 10⁸ Gs — gauss je jednotka indukcie, správne 10⁸ Mx

Φ = 1,5 T — tesla nie je tok, chýba plocha

15 мВб v medzinárodnom texte namiesto 15 mWb

06 · Susedné jednotky

07 · Historický oddiel

zemský induktor

Metrologická poznámka

Etalón webera v podobe predmetu neexistuje. Tok sa meria cez napätie a čas a ich etalóny sú kvantové. V Josephsonovom prechode nesie každý napäťový impulz plochu presne jedného kvanta toku, h/2e. Od roku 2019 sú Planckova konštanta a náboj elektrónu pevne stanovené, a preto je aj kvantum toku presné číslo: 2,067 833 848… fWb.

Z toho vyplýva jednoduchý dôsledok. Na jeden weber treba asi 4,8·10¹⁴ kvánt. Práve tak funguje etalón napätia: tisíce prechodov na jednom čipe sa ožarujú mikrovlnami a každý prepúšťa kvantá toku so známou frekvenciou. Volt sa získa z frekvencie a weber z voltu a sekundy.

indukčný telegraf

Katalóg veličín

celý register →

základ · 7 jednotiek

Sedem základných jednotiek SI

Laboratórium pri vstupe do registra

Kvapka kyseliny zmení farbu šťavy, soľ zafarbí plameň, voda zamrzne po klepnutí. Pod nimi všetky listy Simetria podľa odborov a abecedne.

Otvoriť register →

08 · Váš jazyk

každý odkaz vedie na skutočnú jazykovú stránku

Čítajte vo svojom jazyku

preložené a skontrolovanéhrubý prekladv poradí