وبر (Weber - Wb)، در فیزیک (Physics)

انواع واحدها (Unit) را در آموزش زیر شرح دادیم :

وبر (Weber - Wb) :

Weber (وبر) یکای شار مغناطیسی در سیستم بین المللی (SI) است. این واحد به نام ویلهلم ادوارد وبر، فیزیکدان آلمانی، نام گذاری شده است. یک وبر برابر است با شار مغناطیسی که اگر در یک ثانیه به صفر برسد (یا تغییر کند)، در یک حلقه سیم، نیروی محرکه الکتریکی یک ولت القا کند:

\[ 1\,\text{Wb} = 1\,\text{V} \cdot \text{s} = 1\,\text{T} \cdot \text{m}^2 \]

.

شار مغناطیسی (Φ) معیاری از تعداد خطوط میدان مغناطیسی است که از یک سطح عبور می کند. از نظر ریاضی،

\[ \Phi_B = \int \vec{B} \cdot d\vec{A} \]

.

قانون القای فاراده یکی از مهم ترین قوانین الکترومغناطیس است: نیروی محرکه القایی در یک مدار با آهنگ تغییر شار مغناطیسی عبوری از آن برابر است:

\[ \mathcal{E} = -\frac{d\Phi_B}{dt} \]

.

این قانون اساس کار ژنراتورها، ترانسفورماتورها و بسیاری از وسایل الکتریکی است.

\[ \Phi_B = \vec{B} \cdot \vec{A} \quad \text{(برای میدان یکنواخت)} \qquad \mathcal{E} = -N\frac{d\Phi_B}{dt} \]

وبر واحد نسبتا بزرگی است. برای درک اندازه آن، می توان به میدان مغناطیسی زمین اشاره کرد. شار عبوری از یک حلقه به مساحت ۱ متر مربع در سطح زمین، حدود

\[ 5 \times 10^{-5} \]

وبر است.

تسلا (T) واحد چگالی شار مغناطیسی است. رابطه وبر و تسلا:

\[ 1\,\text{Wb} = 1\,\text{T} \cdot \text{m}^2 \]

.

مثال: یک آهنربای قوی میدان ۱ تسلا ایجاد می کند. اگر یک حلقه به مساحت ۰.۱ متر مربع در این میدان عمود قرار گیرد، شار عبوری Φ = 0.1 وبر خواهد بود.

در فیزیک مدرن، کوانتوم شار (flux quantum) در ابررساناها برابر با

\[ \Phi_0 = \frac{h}{2e} \approx 2.07 \times 10^{-15} \]

وبر است.

نویسنده علیرضا گلمکانی
شماره کلید 7781
گزینه ها
به اشتراک گذاری (Share) در شبکه های اجتماعی
نظرات 0 0 0

ارسال نظر جدید (بدون نیاز به عضو بودن در وب سایت)