Weber
1833'te Göttingen'de Carl Gauss ve Wilhelm Weber, çatıların üzerinden yaklaşık bir kilometre uzunluğunda bir tel çektiler. Tel gözlemevini fizik dersliğine bağladı. Bu telgrafta pil yoktu. Weber bir bobini kalıcı bir mıknatıs boyunca kaydırıyor, telde kısa bir akım darbesi oluşuyordu. Öbür uçta bu darbe bir pusula iğnesini döndürüyordu.
Bir bobinden geçen manyetik akı değiştiğinde bobinde akım oluşur. Akı ne kadar hızlı değişirse gerilim o kadar büyük olur. Bir weber, bir saniyede düzgün biçimde sıfıra inerken tek bir sarımda 1 V gerilim oluşturan akıdır. Bu yüzden weber, volt çarpı saniyeye eşittir.
| Gösterim | Wb |
| Tanım | volt-saniye · V·s · T·m² · kg·m²·s⁻²·A⁻¹ |
| Referans değerler | akı kuantumu h/2e — 2,067 834 fWb · 1 Wb = 10⁸ Mx |
| Getirildi | ad — IEC, 1935 · 1960'tan beri SI'da, XI. Genel Konferans |
| Standartlar | ISO 80000-6 · IEC 60050-121 · SI Brochure 9th ed. |
| Tipik değerler | 35 nWb — 3 cm'lik halkada Dünya'nın alanı · 136 µWb — bobindeki neodim mıknatıs · 15 mWb — transformatör çekirdeği |
01 · Tanım
Bir saniye süren bir volt
Manyetik akı Φ, bir yüzeyden ne kadar alan geçtiğini gösterir. Manyetik akı yoğunluğu çarpı alan çarpı alan çizgileriyle yüzeyin normali arasındaki açının kosinüsüne eşittir. Bir metrekareden geçen bir teslalık alan bir weber verir. Yüzey alana kenarından çevrilirse akı sıfır olur.
Akının kendisi gerilim oluşturmaz. Gerilim yalnızca akı değiştiğinde ortaya çıkar: bu Faraday yasasıdır. Değişimin tüm süresi boyunca gerilimi toplarsanız tam olarak akıdaki değişimi elde edersiniz. Bu yüzden weber bir voltmetre ve bir saatle ölçülebilir: gerilim eğrisinin altındaki alan volt-saniyedir, yani weberdir.
Çerçeveden ne kadar alan geçer
Dikey çizgiler düzgün bir alandır, yandan görünüş. Bakır elips, θ açısı kadar eğilmiş çerçevedir. Mavi renk çerçevenin içinden geçen çizgileri gösterir, griler yanından geçer. Çerçevenin altındaki mavi kesikli çizgi onun yataydaki gölgesidir, A cos θ: akı, manyetik akı yoğunluğu çarpı bu gölgeye eşittir.
Yüz sarımlı bir bobinden, tek bir sarımdan geçen akının aynısı geçer. Ama gerilim her sarımda ayrı ayrı oluşur ve bunlar toplanır. Bu yüzden bobin için akı bağlantısı kullanılır: akı çarpı sarım sayısı. O da weber ile yazılır. Henry cinsinden indüktans, akım amperi başına akı bağlantısıdır.
Hızlı ya da yavaş — weber sayısı aynı
Ortada şeffaf bir boru üzerinde bir bobin var, üstünde iple asılı bir mıknatıs duruyor. Mıknatısın kırmızı yarısı kuzey kutbu, mavi yarısı güney kutbudur. Mavi kesikli çizgiler mıknatısın alan çizgileridir, sarımlardaki bakır noktalar onlarda indüklenen akımdır. Sağda bir osiloskop ekranı var: turuncu çizgi son üç saniyedeki bobin gerilimi, dolgu da altındaki alandır. Solda bir fluksmetre var: deney boyunca gerilimi toplar ve akı bağlantısındaki değişimi gösterir. Mıknatıs içeri itilebilir, dışarı çekilebilir, bobinin içinden düşürülebilir ya da ters çevrilebilir. «Dünya'nın alanı» modunda mıknatısın yerine, gezegenin alanında ters çevrilen düz bir çerçeve vardır.
Mıknatısı bobine yavaşça itin, sonra hızla çekin.
02 · Dönüşüm
| Birim | Değer | Nerede karşılaşılır |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
1 Wb = 10⁸ Mx. Eski kitaplarda maxwell'e kısaca «çizgi» denirdi: Faraday'ın bir kuvvet çizgisi.
Volt-saniye ile weber aynı şeydir. Güç kaynaklarındaki bobinler V·s ile hesaplanır: çekirdek doymadan önce ne kadar gerilime ne kadar süre dayanır.
Gauss akı değil, manyetik akı yoğunluğudur: santimetrekare başına maxwell. Tesla ise metrekare başına weberdir, 1 T = 10⁴ Gs.
03 · Büyüklük mertebeleri
04 · Ölçüm aletleri
05 · Yazım kuralları
06 · Komşu birimler
07 · Tarihsel bölüm
Weberin nesne biçiminde bir etalonu yoktur. Akı gerilim ve zaman üzerinden ölçülür, onların etalonları da kuantumludur. Bir Josephson ekleminde her gerilim darbesi tam olarak bir akı kuantumu, h/2e, kadar alan taşır. 2019'dan beri Planck sabiti ve elektron yükü tam olarak sabitlenmiştir, bu yüzden akı kuantumu da tam bir sayıdır: 2,067 833 848… fWb.
Buradan basit bir sonuç çıkar. Bir weber elde etmek için yaklaşık 4,8·10¹⁴ kuantum gerekir. Gerilim etaloni de böyle çalışır: tek bir yonga üzerindeki binlerce eklem mikrodalgayla ışınlanır ve her biri akı kuantumlarını bilinen bir frekansla geçirir. Volt frekanstan, weber ise volt ile saniyeden elde edilir.
Büyüklük kataloğu
tüm dizin →SI’nin yedi temel birimi
Bir damla asit suyun rengini değiştirir, tuz alevi boyar, su bir vuruşla donar. Altlarında Simetrium’un tüm sayfaları, alanlara göre ve alfabetik olarak.
Dizini aç →