웨버 (단위)

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1. 개요
2. 정의
3. 역사
4. 상호 작용
5. 표기
6. 배수
참조

1. 개요

웨버는 전기장에서 변화하는 자기 선속에 따른 패러데이 법칙에 의해 정의되는 SI 단위이다. 1 웨버는 초당 1 웨버의 자속 변화가 1 볼트의 기전력을 만들어낼 때의 값으로, 테슬라와 제곱미터의 곱으로 표현되거나, 볼트와 초의 곱으로 표현된다. 1902년 조반니 조르지가 제안했으며, 1935년 국제 전기 기술 위원회에서 자기 선속의 실용 단위로 권장되었다.

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웨버 (단위)
단위 정보
이름	웨버
영어 이름	weber
기호	Wb
명명 유래	빌헬름 베버
물리량	자기 선속
단위계	국제단위계(SI 조립 단위)
SI 기본 단위	kg⋅m²⋅s⁻²⋅A⁻¹
조립	V⋅s, T⋅m²
정의	1 V의 유도 기전력을 발생시키는 데 필요한 1 s당 자기 선속의 변화량
CGS 단위	Mx
활용 예시
변압기

2. 정의

전기장에서 변하는 자기 선속에 따른 패러데이 법칙에 의해 정의된다. 초당 1 웨버의 자속 변화는 1 볼트의 기전력을 만들어 낸다.^[3]

공식적으로:

웨버(자기 선속 단위) — 웨버는 1턴의 회로를 연결하는 자기 선속으로, 1초 동안 균일한 속도로 0으로 감소하면 1볼트의 기전력을 생성한다.^영어

즉:

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

1 웨버는 또한 1 테슬라의 자기 선속 밀도에 수직인 1 제곱미터의 표면을 가로지르는 총 자기 선속이기도 하다. 즉,

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

SI 기본 단위로만 표현하면 1 웨버는 다음과 같다.

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

웨버는 헨리를 1 암페어당 1 웨버로 정의하는 데 사용되며, 결과적으로 이러한 단위의 곱으로 표현될 수 있다.

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

웨버는 일반적으로 다양한 다른 단위로 표현된다.

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

여기서 Ω는 옴, C는 쿨롱, J는 줄, N은 뉴턴이다.

3. 역사

1861년, 영국 과학 진흥 협회(The BA)는 윌리엄 톰슨(켈빈 경) 아래 전기 단위를 연구하는 위원회를 설립했다.^[4]^[5] 1902년 2월 올리버 헤비사이드의 원고에서 조반니 조르지는 웨버를 포함하는 합리적인 전자기학 단위 집합을 제안하면서 "볼트와 초의 곱을 B. A.에서 ''웨버''라고 불렀다"고 언급했다.^[6]

국제 전기 기술 위원회는 1909년에 용어에 대한 작업을 시작하여 1911년에 가장 오래된 위원회인 기술 위원회 1을 설립하여,^[7] "다양한 전기 기술 분야에서 사용되는 용어와 정의를 승인하고 다른 언어에서 사용되는 용어의 동등성을 결정"하기 위한 것이었다.^[8]

1930년, TC1은 자기 장 세기('''H''')가 자기 선속 밀도('''B''')와 다른 성질을 갖는다고 결정했고,^[9] 이들 장과 관련된 수량, 그중 자기 선속 밀도의 적분에 대한 단위 명명 문제를 제기했다.

1935년, TC 1은 자기 선속의 실용 단위인 웨버(및 맥스웰)에 대한 이름을 권장했다.^[9]^[10] 같은 해 TC1은 "전기 및 자기 크기 및 단위"에 대한 책임을 새로운 TC24로 넘겼다. 이는 "결국 전자기 단위를 MKS 차원 단위계와 통합한 조르지 시스템의 보편적인 채택으로 이어졌으며, 전체적으로 현재 SI 단위계(Système International d'unités)으로 알려져 있다."^[12]

1938년, TC24는 "[기계적 단위에서 전기적 단위로의] 연결 고리로서 자유 공간의 투자율을 H/m" 값으로 권장했다. 이 그룹은 또한 이미 사용 중인 실용 단위(옴, 암페어, 볼트, 헨리, 패럿, 쿨롱 및 웨버) 중 어느 것이든 네 번째 기본 단위로 똑같이 사용할 수 있음을 인식했다.^[9]

4. 상호 작용

두 자극의 세기를 각각 m_A, m_B라 할 때, 이 두 자극 사이에 작용하는 힘은 다음과 같이 정리된다.

: $F = k \frac{m_Am_B}{r^2}$

: F=힘; m_A, m_B=자극의 세기; r=두 전하 사이의 거리

샤를 드 쿨롱은 세기가 같은 두 개의 자극을 1m 떨어뜨려 놓았을 때 작용하는 힘의 세기가 $F = \frac{10^7}{(4\pi)^2} \mathrm{N}$ 인 경우를 1Wb로 정의했다. 따라서 상수 k의 값은 다음과 같다.

: $k = \frac{10^7}{(4\pi)^2} \mathrm{N}\cdot\mathrm{m}^2$ / $\mathrm{Wb}^2$

이는 쿨롱의 법칙과 같은 방식으로 두 자극 사이에 작용하는 힘의 크기를 측정한 것이다. 한편 전하가 단독으로 존재할 수 있는데 반해 자극은 N극과 S극이 언제나 쌍으로 존재하여야 한다.^[17]

5. 표기

웨버의 기호는 Wb^영어이며, 유니코드 U+33DD에 CJK 호환 문자로 등록되어 있다. 이는 기존 문자 코드와의 호환을 위해 추가된 것이지만, 사용은 권장되지 않는다.^[15]^[16]

6. 배수

웨버의 SI 배수
약수			배수
값	기호	이름	값	기호	이름
10^-1 Wb	dWb	데시웨버	10¹ Wb	daWb	데카웨버
10^-2 Wb	cWb	센티웨버	10² Wb	hWb	헥토웨버
10^-3 Wb	mWb	밀리웨버	10³ Wb	kWb	킬로웨버
10^-6 Wb	µWb	마이크로웨버	10⁶ Wb	MWb	메가웨버
10^-9 Wb	nWb	나노웨버	10⁹ Wb	GWb	기가웨버
10^-12 Wb	pWb	피코웨버	10¹² Wb	TWb	테라웨버
10^-15 Wb	fWb	펨토웨버	10¹⁵ Wb	PWb	페타웨버
10^-18 Wb	aWb	아토웨버	10¹⁸ Wb	EWb	엑사웨버
10^-21 Wb	zWb	젭토웨버	10²¹ Wb	ZWb	제타웨버
10^-24 Wb	yWb	욕토웨버	10²⁴ Wb	YWb	요타웨버

다른 SI 단위와 마찬가지로, 웨버는 10의 거듭제곱을 곱하는 접두어를 추가하여 수정될 수 있다.

참조

_[1] 서적 Longman Pronunciation Dictionary Pearson Longman 2008-04-03
_[2] 웹사이트 weber (main entry is American English, Collins World English (further down) is British) http://dictionary.re[...]
_[3] 웹사이트 CIPM, 1946: Resolution 2 / Definitions of Electrical Units http://www.bipm.org/[...] International Bureau of Weights and Measures 2008-04-29
_[4] 웹사이트 The BA (British Association for the Advancement of Science) http://www.britishsc[...]
_[5] 웹사이트 In the beginning...The world of electricity: 1820-1904 http://www.iec.ch/ab[...] International Electrotechnical Commission 2018-04-19
_[6] 웹사이트 Rational Units of Electromagnetism http://www.iec.ch/ab[...] 2014-02-21
_[7] 웹사이트 Strategic Policy Statement, IEC Technical Committee on Terminology http://www.iec.ch/cg[...] International Electrotechnical Commission 2008-04-29
_[8] 웹사이트 IEC Technical Committee 1 http://www.iec.ch/dy[...] International Electrotechnical Commission 2018-04-19
_[9] 웹사이트 The role of the IEC / Work on quantities and units http://www.iec.ch/zo[...] International Electrotechnical Commission 2018-04-19
_[10] 웹사이트 Summary: Electrical Units http://www.iec.ch/ab[...] International Electrotechnical Commission 2018-04-19
_[11] 서적 Brief History of the International Electrotechnical Commission http://www.iec.ch/ab[...] International Electrotechnical Commission 2018-04-19
_[12] 웹사이트 Overview: IEC technical committee creation: the first half-century (1906-1949) http://www.iec.ch/ab[...] International Electrotechnical Commission 2018-04-19
_[13] 간행물 国際文書国際単位系 (SI) 第 8 版日本語版 (2006) https://www.nmij.jp/[...]
_[14] 문서 計量単位令（平成四年政令第三百五十七号）別表第一 https://laws.e-gov.g[...]
_[15] 웹사이트 CJK Compatibility https://www.unicode.[...] 2016-02-21
_[16] 웹사이트 The Unicode Standard, Version 8.0.0 http://www.unicode.o[...] The Unicode Consortium 2016-02-21
_[17] 서적 고교수학으로 배우는 맥스웰의 방정식 도서출판 홍

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