웨버 (단위)

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.

2. 정의

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

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

즉:
$$\backslash mathrm\{Wb\}\; =\; \backslash mathrm\{V\}\{\backslash cdot\}\backslash mathrm\{s\}.$$

1 웨버는 또한 1 테슬라의 자기 선속 밀도에 수직인 1 제곱미터의 표면을 가로지르는 총 자기 선속이기도 하다. 즉,
$$\backslash mathrm\{Wb\}\; =\; \backslash mathrm\{T\}\{\backslash cdot\}\backslash mathrm\{m\}^2.$$

SI 기본 단위로만 표현하면 1 웨버는 다음과 같다.
$$\backslash mathrm\{Wb\}\; =\; \backslash dfrac\{\backslash mathrm\{kg\}\{\backslash cdot\}\backslash mathrm\{m\}^2\}\{\backslash mathrm\{s\}^2\{\backslash cdot\}\backslash mathrm\{A\}\}.$$

웨버는 헨리를 1 암페어당 1 웨버로 정의하는 데 사용되며, 결과적으로 이러한 단위의 곱으로 표현될 수 있다.
$$\backslash mathrm\{Wb\}\; =\; \backslash mathrm\{H\}\{\backslash cdot\}\backslash mathrm\{A\}.$$

웨버는 일반적으로 다양한 다른 단위로 표현된다.
$$\backslash mathrm\{Wb\}$$
=\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. 1902년 2월 올리버 헤비사이드의 원고에서 조반니 조르지는 웨버를 포함하는 합리적인 전자기학 단위 집합을 제안하면서 "볼트와 초의 곱을 B. A.에서 웨버라고 불렀다"고 언급했다.

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

1930년, TC1은 자기 장 세기(H)가 자기 선속 밀도(B)와 다른 성질을 갖는다고 결정했고, 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. 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."

1938년, TC24는 "[기계적 단위에서 전기적 단위로의] 연결 고리로서 자유 공간의 투자율을 {{nowrap|1=μ₀ = 4π 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.

4. 상호 작용

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

: $F\; =\; k\; \backslash frac\{m\_Am\_B\}\{r^2\}$
: 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 $F\; =\; \backslash frac\{10^7\}\{(4\backslash pi)^2\}\; \backslash mathrm\{N\}$인 경우를 1Wb로 정의했다. 따라서 상수 k의 값은 다음과 같다.

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

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.

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.

6. 배수