เวเบอร์
ในปี 1833 ที่เกิททิงเงิน คาร์ล เกาส์ และวิลเฮล์ม เวเบอร์ ขึงลวดยาวราวหนึ่งกิโลเมตรข้ามหลังคาบ้านเรือน ลวดเส้นนี้เชื่อมหอดูดาวกับห้องฟิสิกส์ โทรเลขนี้ไม่มีแบตเตอรี่ เวเบอร์เลื่อนขดลวดไปตามแม่เหล็กถาวร และเกิดกระแสพุ่งสั้น ๆ ในลวด ที่ปลายอีกด้านหนึ่งกระแสพุ่งนั้นหมุนเข็มแม่เหล็ก
กระแสเกิดขึ้นในขดลวดเมื่อฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านขดลวดเปลี่ยนแปลง ฟลักซ์เปลี่ยนเร็วเท่าใด แรงดันก็ยิ่งสูงเท่านั้น หนึ่งเวเบอร์คือฟลักซ์ที่เมื่อลดลงอย่างสม่ำเสมอจนเป็นศูนย์ในหนึ่งวินาที จะเหนี่ยวนำแรงดัน 1 V ในลวดหนึ่งรอบ เวเบอร์จึงเท่ากับโวลต์คูณวินาที
| สัญลักษณ์ | Wb |
| นิยาม | โวลต์-วินาที · V·s · T·m² · kg·m²·s⁻²·A⁻¹ |
| ค่าอ้างอิง | ควอนตัมฟลักซ์ h/2e — 2.067 834 fWb · 1 Wb = 10⁸ Mx |
| เริ่มใช้ | ชื่อ — IEC ปี 1935 · อยู่ใน SI ตั้งแต่ปี 1960 การประชุมใหญ่ครั้งที่สิบเอ็ด |
| มาตรฐาน | ISO 80000-6 · IEC 60050-121 · SI Brochure 9th ed. |
| ค่าทั่วไป | 35 nWb — สนามโลกในวงแหวน 3 cm · 136 µWb — แม่เหล็กนีโอดิเมียมในขดลวด · 15 mWb — แกนหม้อแปลง |
01 · นิยาม
หนึ่งโวลต์ที่คงอยู่หนึ่งวินาที
ฟลักซ์แม่เหล็ก Φ บอกว่ามีสนามผ่านพื้นผิวหนึ่งมากเพียงใด มีค่าเท่ากับความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กคูณพื้นที่ และคูณโคไซน์ของมุมระหว่างสนามกับเส้นตั้งฉากของพื้นผิว สนามหนึ่งเทสลาที่ผ่านหนึ่งตารางเมตรให้หนึ่งเวเบอร์ ถ้าหมุนพื้นผิวให้ขนานกับสนาม ฟลักซ์จะเป็นศูนย์
ฟลักซ์เพียงลำพังไม่สร้างแรงดัน แรงดันเกิดขึ้นเฉพาะเมื่อฟลักซ์เปลี่ยนแปลง นี่คือกฎของฟาราเดย์ ถ้ารวมแรงดันตลอดช่วงเวลาที่เปลี่ยนแปลง จะได้ค่าการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์พอดี ดังนั้นจึงวัดเวเบอร์ได้ด้วยโวลต์มิเตอร์และนาฬิกา: พื้นที่ใต้เส้นโค้งแรงดันคือโวลต์-วินาที หรือก็คือเวเบอร์
สนามผ่านห่วงลวดมากเพียงใด
เส้นแนวตั้งคือสนามสม่ำเสมอ มองจากด้านข้าง วงรีสีทองแดงคือห่วงลวดที่เอียงเป็นมุม θ เส้นที่ผ่านห่วงลวดเน้นด้วยสีน้ำเงิน เส้นสีเทาผ่านไปด้านข้าง เส้นประสีน้ำเงินใต้ห่วงลวดคือเงาของห่วงบนแนวนอน A cos θ: ฟลักซ์เท่ากับความหนาแน่นฟลักซ์คูณเงานี้
ฟลักซ์ที่ผ่านขดลวดหนึ่งร้อยรอบเท่ากับฟลักซ์ที่ผ่านลวดรอบเดียว แต่แรงดันถูกเหนี่ยวนำในทุกรอบ และแรงดันเหล่านั้นรวมกัน ดังนั้นสำหรับขดลวดจึงคิดเป็นฟลักซ์คล้อง: ฟลักซ์คูณจำนวนรอบ ซึ่งเขียนเป็นเวเบอร์เช่นกัน ความเหนี่ยวนำในหน่วยเฮนรีคือฟลักซ์คล้องต่อกระแสหนึ่งแอมแปร์
เร็วหรือช้า — เวเบอร์เท่าเดิม
ตรงกลางคือขดลวดบนท่อใส เหนือขดลวดมีแม่เหล็กแขวนด้วยเส้นด้าย ครึ่งสีแดงของแม่เหล็กคือขั้วเหนือ ครึ่งสีน้ำเงินคือขั้วใต้ เส้นประสีน้ำเงินคือเส้นสนามของแม่เหล็ก จุดทองแดงบนขดลวดคือกระแสที่ถูกเหนี่ยวนำขึ้น ทางขวาคือจอออสซิลโลสโคป: เส้นสีส้มคือแรงดันคร่อมขดลวดในช่วงสามวินาทีล่าสุด ส่วนที่ระบายคือพื้นที่ใต้เส้น ทางซ้ายคือฟลักซ์มิเตอร์: เครื่องนี้รวมแรงดันตลอดการทดลองและแสดงการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์คล้อง แม่เหล็กสามารถดันเข้า ดึงออก ปล่อยให้ตกผ่านขดลวด หรือพลิกกลับได้ ในโหมด «สนามโลก» จะมีห่วงลวดแบนที่พลิกในสนามของโลกแทนแม่เหล็ก
ดันแม่เหล็กเข้าขดลวดช้า ๆ แล้วดึงออกเร็ว ๆ
02 · การแปลงหน่วย
| หน่วย | ค่า | พบที่ใด |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
1 Wb = 10⁸ Mx ในหนังสือเก่าเรียกแมกซ์เวลล์ว่า «เส้น» เฉย ๆ: เส้นแรงหนึ่งเส้นของฟาราเดย์
โวลต์-วินาทีกับเวเบอร์คือสิ่งเดียวกัน โช้กในแหล่งจ่ายไฟคิดเป็น V·s: แกนรับแรงดันเท่าใดได้นานเท่าใดก่อนอิ่มตัว
เกาส์ไม่ใช่ฟลักซ์ แต่เป็นความหนาแน่นฟลักซ์: แมกซ์เวลล์ต่อตารางเซนติเมตร เทสลาคือเวเบอร์ต่อตารางเมตร 1 T = 10⁴ Gs
03 · อันดับของขนาด
04 · เครื่องมือวัด
05 · กฎการเขียน
06 · หน่วยข้างเคียง
07 · ภาคประวัติ
เวเบอร์ไม่มีต้นแบบที่เป็นวัตถุ ฟลักซ์วัดผ่านแรงดันและเวลา และมาตรฐานของทั้งสองเป็นมาตรฐานเชิงควอนตัม ในรอยต่อโจเซฟสัน พัลส์แรงดันแต่ละพัลส์มีพื้นที่เท่ากับหนึ่งควอนตัมฟลักซ์พอดี h/2e ตั้งแต่ปี 2019 ค่าคงที่ของพลังค์และประจุอิเล็กตรอนถูกกำหนดเป็นค่าแน่นอน ควอนตัมฟลักซ์จึงเป็นค่าแน่นอนด้วย: 2.067 833 848… fWb
จากนี้ได้ผลที่ตามมาอย่างง่าย ๆ การจะได้หนึ่งเวเบอร์ต้องใช้ราว 4.8·10¹⁴ ควอนตัม มาตรฐานแรงดันก็สร้างขึ้นแบบนี้: รอยต่อหลายพันจุดบนชิปเดียวถูกฉายด้วยไมโครเวฟ และแต่ละจุดปล่อยควอนตัมฟลักซ์ผ่านด้วยความถี่ที่ทราบค่า โวลต์ได้มาจากความถี่ ส่วนเวเบอร์ได้มาจากโวลต์และวินาที
สารบัญปริมาณ
ดัชนีทั้งหมด →หน่วยฐาน SI ทั้งเจ็ด
กรดหยดเดียวเปลี่ยนสีน้ำผลไม้ เกลือย้อมสีเปลวไฟ น้ำแข็งตัวเมื่อถูกเคาะ ข้างใต้คือทุกหน้าของ Simetrium เรียงตามสาขาและตามลำดับอักษร
เปิดดัชนี →





