வெபர்
1833-இல் கோட்டிங்கெனில் கார்ல் காஸும் வில்ஹெல்ம் வெபரும் கூரைகளின் மேல் சுமார் ஒரு கிலோமீட்டர் நீளக் கம்பியை இழுத்தனர். அது வானாய்வகத்தை இயற்பியல் ஆய்வகத்துடன் இணைத்தது. இந்தத் தந்தியில் மின்கலம் இல்லை. வெபர் ஒரு நிலைக்காந்தத்தின் நீளவாக்கில் சுருளை நகர்த்தினார்; கம்பியில் ஒரு குறுகிய மின்னோட்டத் துடிப்பு தோன்றியது. மறுமுனையில் அந்தத் துடிப்பு ஒரு காந்த ஊசியைத் திருப்பியது.
சுருளின் வழியே செல்லும் காந்தப் பாயம் மாறும்போது சுருளில் மின்னோட்டம் தோன்றுகிறது. பாயம் எவ்வளவு வேகமாக மாறுகிறதோ, மின்னழுத்தம் அவ்வளவு அதிகம். ஒரு வினாடியில் சீராகச் சுழியம் வரை குறையும்போது ஒற்றைச் சுற்றில் 1 V மின்னழுத்தத்தைத் தூண்டும் பாயமே ஒரு வெபர். அதனால் வெபர், வோல்ட்டை வினாடியால் பெருக்கியதற்குச் சமம்.
| குறியீடு | Wb |
| வரையறை | வோல்ட்-வினாடி · V·s · T·m² · kg·m²·s⁻²·A⁻¹ |
| குறிப்பு மதிப்புகள் | பாயக் குவாண்டம் h/2e — 2.067 834 fWb · 1 Wb = 10⁸ Mx |
| அறிமுகம் | பெயர் — IEC, 1935 · 1960 முதல் SI-இல், 11-ஆவது பொது மாநாடு |
| தரநிலைகள் | ISO 80000-6 · IEC 60050-121 · SI Brochure 9th ed. |
| வழக்கமான மதிப்புகள் | 35 nWb — 3 cm வளையத்தில் புவிப் புலம் · 136 µWb — சுருளில் நியோடிமியம் காந்தம் · 15 mWb — மின்மாற்றியின் உள்ளகம் |
01 · வரையறை
ஒரு வினாடி நீடிக்கும் வோல்ட்
காந்தப் பாயம் Φ ஒரு பரப்பின் வழியே எவ்வளவு புலம் செல்கிறது என்பதைக் காட்டுகிறது. அது காந்தப் பாய அடர்த்தி, பரப்பளவு, புலத்துக்கும் பரப்பின் செங்குத்துக்கும் இடையிலான கோணத்தின் கொசைன் ஆகியவற்றின் பெருக்கலுக்குச் சமம். ஒரு டெஸ்லா புலம் ஒரு சதுர மீட்டர் வழியே சென்றால் ஒரு வெபர் கிடைக்கிறது. பரப்பைப் புலத்துக்கு விளிம்பு காட்டும்படி திருப்பினால் பாயம் சுழியமாகிறது.
பாயம் தானாக மின்னழுத்தத்தை உண்டாக்குவதில்லை. பாயம் மாறும்போது மட்டுமே மின்னழுத்தம் தோன்றுகிறது: இதுவே ஃபாரடே விதி. மாற்றம் நடக்கும் முழு நேரத்திலும் மின்னழுத்தத்தைக் கூட்டினால், சரியாகப் பாயத்தின் மாற்றம் கிடைக்கிறது. அதனால் வெபரை வோல்ட்மீட்டராலும் கடிகாரத்தாலும் அளக்கலாம்: மின்னழுத்த வளைவின் கீழுள்ள பரப்பு வோல்ட்-வினாடிகள், அதாவது வெபர்கள்.
சட்டகத்தின் வழியே எவ்வளவு புலம் செல்கிறது
செங்குத்துக் கோடுகள் சீரான புலம், பக்கவாட்டுத் தோற்றம். செப்பு நீள்வட்டம் θ கோணத்தில் சாய்ந்த சட்டகம். சட்டகத்தின் வழியே செல்லும் கோடுகள் நீலத்தில், சாம்பல் கோடுகள் அருகில் கடந்து செல்கின்றன. சட்டகத்தின் கீழுள்ள நீலப் புள்ளிக்கோடு கிடைத்தளத்தில் அதன் நிழல், A cos θ: பாயம் என்பது பாய அடர்த்தியை இந்த நிழலால் பெருக்கியது.
நூறு சுற்றுச் சுருளின் வழியே, ஒற்றைச் சுற்றின் வழியே செல்லும் அதே பாயம்தான் செல்கிறது. ஆனால் மின்னழுத்தம் ஒவ்வொரு சுற்றிலும் தூண்டப்படுகிறது, அவை கூடுகின்றன. அதனால் சுருளுக்குப் பாயப் பிணைப்பைக் கணக்கிடுகிறார்கள்: பாயத்தைச் சுற்றுகளின் எண்ணிக்கையால் பெருக்கியது. இதுவும் வெபரில் எழுதப்படுகிறது. ஹென்றியில் உள்ள மின்தூண்டல், ஒவ்வொரு ஆம்பியர் மின்னோட்டத்துக்குமான பாயப் பிணைப்பு.
வேகமோ மெதுவோ — வெபர் அதேதான்
நடுவில் ஒளிபுகும் குழாயில் சுற்றப்பட்ட சுருள்; அதன் மேல் நூலில் ஒரு காந்தம் தொங்குகிறது. காந்தத்தின் சிவப்புப் பாதி வட முனை, நீலப் பாதி தென் முனை. நீலப் புள்ளிக்கோடுகள் காந்தத்தின் புலக் கோடுகள்; சுற்றுகளில் உள்ள செப்புப் புள்ளிகள் அவற்றில் தூண்டப்படும் மின்னோட்டம். வலப்புறம் அலைவுநோக்கியின் திரை: ஆரஞ்சுக் கோடு கடைசி மூன்று வினாடிகளில் சுருளின் மின்னழுத்தம், நிரப்பல் அதன் கீழுள்ள பரப்பு. இடப்புறம் பாயமானி: சோதனையின்போது மின்னழுத்தத்தைக் கூட்டி, பாயப் பிணைப்பின் மாற்றத்தைக் காட்டுகிறது. காந்தத்தை உள்ளே தள்ளலாம், வெளியே இழுக்கலாம், சுருளின் ஊடே விழவிடலாம், அல்லது புரட்டலாம். “புவிப் புலம்” முறையில் காந்தத்துக்குப் பதிலாக ஒரு தட்டையான சட்டகம் இருக்கிறது; அதைக் கோளின் புலத்தில் புரட்டுகிறார்கள்.
காந்தத்தைச் சுருளுக்குள் மெதுவாகத் தள்ளுங்கள், பிறகு வேகமாக வெளியே இழுங்கள்.
02 · மாற்றம்
| அலகு | மதிப்பு | எங்கு காணப்படுகிறது |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
1 Wb = 10⁸ Mx. பழைய நூல்களில் மேக்ஸ்வெல்லை வெறுமனே “கோடு” என்றனர்: ஃபாரடேயின் ஒரு விசைக்கோடு.
வோல்ட்-வினாடியும் வெபரும் ஒன்றே. மின்வழங்கிகளில் உள்ள அடைப்புச் சுருள்கள் V·s-இல் மதிப்பிடப்படுகின்றன: தெவிட்டுவதற்கு முன் உள்ளகம் எவ்வளவு மின்னழுத்தத்தை எவ்வளவு நேரம் தாங்கும் என்பது.
காஸ் பாயம் அல்ல, பாய அடர்த்தி: ஒரு சதுர சென்டிமீட்டருக்கு ஒரு மேக்ஸ்வெல். டெஸ்லா ஒரு சதுர மீட்டருக்கு ஒரு வெபர், 1 T = 10⁴ Gs.
03 · அளவின் படிநிலைகள்
04 · அளவைக் கருவிகள்
05 · எழுத்து விதிகள்
06 · அண்டை அலகுகள்
07 · வரலாற்றுப் பகுதி
வெபருக்குப் பொருள் வடிவிலான தரநிலை இல்லை. பாயம் மின்னழுத்தம், நேரம் வழியாக அளக்கப்படுகிறது; அவற்றின் தரநிலைகள் குவாண்டத் தரநிலைகள். ஜோசப்சன் சந்தியில் மின்னழுத்தத்தின் ஒவ்வொரு துடிப்பும் சரியாக ஒரு பாயக் குவாண்டம், h/2e, அளவு பரப்பைக் கொண்டுள்ளது. 2019 முதல் பிளாங்க் மாறிலியும் எலக்ட்ரானின் மின்னூட்டமும் துல்லியமாக நிலைநிறுத்தப்பட்டுள்ளன; அதனால் பாயக் குவாண்டமும் ஒரு துல்லியமான எண்: 2.067 833 848… fWb.
இதிலிருந்து ஓர் எளிய விளைவு. ஒரு வெபர் பெறச் சுமார் 4.8·10¹⁴ குவாண்டங்கள் தேவை. மின்னழுத்தத் தரநிலை இப்படித்தான் அமைந்துள்ளது: ஒரே சில்லில் உள்ள ஆயிரக்கணக்கான சந்திகள் மீது நுண்ணலை பாய்ச்சப்படுகிறது; ஒவ்வொன்றும் அறியப்பட்ட அதிர்வெண்ணில் பாயக் குவாண்டங்களைக் கடத்துகிறது. அதிர்வெண்ணிலிருந்து வோல்ட் கிடைக்கிறது; வோல்ட்டிலிருந்தும் வினாடியிலிருந்தும் வெபர்.
அளவைகளின் பட்டியல்
முழுப் பட்டியல் →SI-இன் ஏழு அடிப்படை அலகுகள்
ஒரு துளி அமிலம் சாற்றின் நிறத்தை மாற்றுகிறது, உப்பு சுடருக்கு நிறம் தருகிறது, ஒரு தட்டலில் நீர் உறைகிறது. அவற்றின் கீழே Simetrium-இன் எல்லாப் பக்கங்களும், துறைவாரியாகவும் அகர வரிசையிலும்.
பட்டியலைத் திற →