Вебер (единица измерения)

Производная единица магнитного потока в системе СИ

В физике вебер ( / ˈ v eɪ b -, ˈ w ɛ b . ər / VAY - , WEH -bər ; символ ^{[1] [2] :} Wb ) — единица измерения магнитного потока в Международной системе единиц ( СИ). Единица определяется (по закону индукции Фарадея ) из соотношения 1 Вб = 1 В⋅с (вольт-секунда). Плотность магнитного потока 1 Вб/м ² (один вебер на квадратный метр ) равна одной тесле .

Вебер назван в честь немецкого физика Вильгельма Эдуарда Вебера (1804–1891).

Определение

Вебера можно определить в терминах закона Фарадея , который связывает изменяющийся магнитный поток через контур с электрическим полем вокруг контура. Изменение потока на один вебер в секунду вызовет электродвижущую силу в один вольт (создает разность электрических потенциалов в один вольт на двух клеммах с разомкнутой цепью).

Официально:

Вебер (единица магнитного потока) — Вебер — это магнитный поток, который, связывая цепь в один виток, создал бы в ней электродвижущую силу величиной 1 вольт, если бы он с одинаковой скоростью уменьшался до нуля за 1 секунду. ^[3]

То есть:

$${\displaystyle \mathrm {Wb} =\mathrm {V} {\cdot }\mathrm {s} .}$$

Один вебер также представляет собой полный магнитный поток на поверхности площадью один квадратный метр, перпендикулярный плотности магнитного потока в одну теслу; то есть,

$${\displaystyle \mathrm {Wb} =\mathrm {T} {\cdot }\mathrm {m} ^{2}.}$$

Выражаемый только в базовых единицах СИ , 1 вебер равен:

$${\displaystyle \mathrm {Wb} ={\dfrac {\mathrm {kg} {\cdot }\mathrm {m} ^{2}}{\mathrm {s} ^{2}{\cdot }\mathrm {A} }}.}$$

Вебер используется при определении генри как 1 вебер на ампер и, следовательно, может быть выражен как произведение этих единиц:

$${\displaystyle \mathrm {Wb} =\mathrm {H} {\cdot }\mathrm {A} .}$$

Вебер обычно выражается во множестве ^{других единиц :}

$${\displaystyle \mathrm {Wb} =\Omega {\cdot }{\text{C}}={\dfrac {\mathrm {J} }{\mathrm {A} }}={\dfrac {\mathrm {N} {\cdot }\mathrm {m} }{\mathrm {A} }},}$$

где Ω — ом , C — кулон , J — джоуль , а N — ньютон .

Вебер назван в честь Вильгельма Эдуарда Вебера . Как и любая единица СИ , названная в честь человека, ее символ начинается с заглавной буквы (Wb), но при написании полностью он соответствует правилам написания заглавных букв нарицательного существительного ; т. е. слово «вебер» пишется с заглавной буквы в начале предложения и в заголовках, но в остальном пишется строчными буквами.

История

В 1861 году Британская ассоциация развития науки (известная как «BA» ^[4] ) учредила комитет под руководством Уильяма Томсона (позже лорда Кельвина ) для изучения электрических устройств. ^[5] В рукописи от февраля 1902 года с рукописными заметками Оливера Хевисайда Джованни Джорджи предложил набор рациональных единиц электромагнетизма , включая вебер, отметив, что «произведение вольта на секунду было названо бакалавром вебером» . ^[6]

Международная электротехническая комиссия начала работу над терминологией в 1909 году и в 1911 году учредила Технический комитет 1, старейший созданный комитет ^[7] «для санкционирования терминов и определений, используемых в различных областях электротехники, и для определения эквивалентности терминов, используемых в разные языки." ^[8]

Лишь в 1927 году ТК 1 занимался изучением различных нерешенных проблем, касающихся электрических и магнитных величин и единиц. Развернулись дискуссии теоретического характера, на которых видные инженеры-электрики и физики задавались вопросом, являются ли напряженность магнитного поля и плотность магнитного потока на самом деле величинами одной природы. Поскольку разногласия продолжались, IEC решила попытаться исправить ситуацию. Он поручил целевой группе изучить этот вопрос и подготовиться к следующей встрече. ^[9]

В 1930 году ТК1 решил, что напряженность магнитного поля ( H ) имеет иную природу, чем плотность магнитного потока ( B ) ^[9] и занялся вопросом о наименовании единиц этих полей и связанных с ними величин, в том числе интеграла плотности магнитного потока. ^{[ нужна цитата ]}

В 1935 году ТК 1 рекомендовал названия для нескольких электрических единиц, в том числе вебера для практической единицы магнитного потока (и максвелла для единицы СГС ). ^{[9] [10]}

Было решено расширить существующую серию практических единиц до полной всеобъемлющей системы физических единиц, причем в 1935 году была принята рекомендация «что система с четырьмя основными единицами, предложенная профессором Георгием, должна быть принята при условии, что в конечном итоге будет выбрана четвертая фундаментальная единица». . Эта система получила обозначение «система Георгия». ^[11]

Также в 1935 году TC1 передал ответственность за «электрические и магнитные величины и единицы» новому TC24. Это «в конечном итоге привело к повсеместному принятию системы Джорджи, которая объединила электромагнитные единицы с размерной системой единиц MKS , теперь известной просто как система СИ ( Système International d'unités )». ^[12]

В 1938 году ТК24 «рекомендовал в качестве связующего звена [от механических к электрическим агрегатам] проницаемость свободного пространства величиной ц ₀ = 4π × 10⁻⁷  Гн/м».Эта группа также признала, что любая из уже используемых практических единиц (ом, ампер, вольт, генри,фарад, кулон и вебер) может в равной степени служить четвертой основной единицей.^[9]«После консультаций ампер был принят в качестве четвертой единицы системы Джорджи в Париже в 1950 году»^.

Множители

Как и другие единицы СИ, веберовскую можно модифицировать, добавив префикс , умножающий ее на 10 .

Конверсии

• Один максвелл (Мх), единица магнитного потока СГС , равна 10 ^-8  Вб.

Примечания и ссылки

1. Уэллс, Джон (3 апреля 2008 г.). Словарь произношения Лонгмана (3-е изд.). Пирсон Лонгман. ISBN 978-1-4058-8118-0.
2. «Вебер (основная запись — американский английский, Collins World English (далее) — британский)» . Словарь.com .
3. «CIPM, 1946: Резолюция 2 / Определения электрических единиц» . Резолюции Международного комитета мер и весов (CIPM) . Международное бюро мер и весов (МБМВ). 1946 год . Проверено 29 апреля 2008 г.
4. «Бакалавр (Британская ассоциация содействия развитию науки)» .
5. Фрэри, Марк. «В начале...Мир электричества: 1820-1904». Международная электротехническая комиссия . Проверено 19 апреля 2018 г.
6. Георгий, Джованни (февраль 1902 г.). «Рациональные единицы электромагнетизма» (Рукопись с рукописными пометками Оливера Хевисайда ) . п. 9 . Проверено 21 февраля 2014 г.
7. «Заявление о стратегической политике Технического комитета МЭК по терминологии» (PDF) . Международная электротехническая комиссия. Архивировано из оригинала (PDF) 4 сентября 2006 г. Проверено 29 апреля 2008 г.
8. "Технический комитет МЭК 1" . Международная электротехническая комиссия . Проверено 19 апреля 2018 г.
9. «Роль МЭК / Работа над количествами и единицами измерения». История СИ . Международная электротехническая комиссия. Архивировано из оригинала 11 июня 2007 года . Проверено 19 апреля 2018 г.
10. «Краткое содержание: электрические агрегаты» . История МЭК . Международная электротехническая комиссия . Проверено 19 апреля 2018 г.

    На этой странице неверно указано, что единицы были установлены в 1930 году, поскольку в этом году ТК 1 решил, «что вопрос о названиях, которые будут присвоены магнитным единицам, не должен рассматриваться до тех пор, пока не будет достигнуто общее согласие по их определениям» [1]

11. Руперт, Луи (1956). Краткая история Международной электротехнической комиссии (PDF) . Международная электротехническая комиссия. п. 5 . Проверено 19 апреля 2018 г.
12. Реберн, Энтони. «Обзор: создание технического комитета МЭК: первые полвека (1906-1949)». Международная электротехническая комиссия . Проверено 19 апреля 2018 г.