In der Physik ist der Weber (Symbol: Wb; /ˈveɪbər/, /ˈwɛbər/, oder /ˈwiːbər/) die SI-Einheit des magnetischen Flusses. Eine Flussdichte von einem Wb/m² (ein Weber pro Quadratmeter) entspricht einem Tesla.

Der Weber ist nach dem deutschen Physiker Wilhelm Eduard Weber (1804–1891) benannt.

Definition

Der magnetische Fluss Φ durch eine Fläche A ist definiert als das Flächenintegral des Magnetfeldes B:

Φ = ∫A B · dA

Dabei ist Φ die magnetische Flussgröße, B das magnetische Flussdichtefeld (Vektor) und dA ein Flächenelement (Vektor). Der Fluss misst, wie viele Magnetfeldlinien eine gegebene Fläche durchsetzen.

Formel, Einheit und Zusammenhänge

  • Einheit: Weber (Wb)
  • Beziehung zu Volt und Sekunde: 1 Wb = 1 V·s. Das folgt direkt aus dem Faradayschen Induktionsgesetz: eine Änderung des Flusses um 1 Wb in 1 s erzeugt eine elektromotorische Kraft (EMK) von 1 V (emf = −dΦ/dt).
  • Zusammenhang mit Tesla: 1 Wb/m² = 1 T (Tesla). Das bedeutet, eine homogene Flussdichte von 1 T, die eine Fläche von 1 m² durchsetzt, liefert einen Fluss von 1 Wb.
  • Induktivität: Für eine Spule gilt Φ = L·I (bei linearer Induktivität), also ist 1 H (Henry) = 1 Wb/A.
  • Alte CGS-Einheit: 1 Wb = 10⁸ maxwell (die cgs-Einheit des magnetischen Flusses ist das Maxwell).

SI-Basiseinheiten und Dimension

In den SI-Basiseinheiten lässt sich der Weber ausdrücken als:

1 Wb = 1 V·s = 1 (kg·m²·s⁻³·A⁻¹)·s = kg·m²·s⁻²·A⁻¹.

Die Dimension lässt sich daher schreiben als [Φ] = M L² T⁻² I⁻¹.

Beispiele und Größenordnungen

  • Ein homogener Magnetfeldstärke von 1 T über eine Fläche von 1 m² entspricht einem Fluss von 1 Wb. In Großgeräten wie MRT-Systemen (1,5–3 T) entsteht durch vergleichbare Flächen entsprechend mehrere Wb.
  • Das Erdmagnetfeld an der Oberfläche liegt typisch bei etwa 25–65 μT. Durch eine Fläche von 1 m² ergibt das einen Fluss von rund 25–65 μWb (Mikroweber).
  • In elektrischen Maschinen und Transformatoren liegen typische Flusswerte je nach Baugröße oft im Milliwb- bis Wb-Bereich; die konkrete Zahl hängt von Geometrie und Feldstärke ab.

Kurz zusammengefasst

Der Weber (Wb) ist die SI-Einheit des magnetischen Flusses. Er ist mit den elektrischen Einheiten durch das Faradaysche Gesetz verknüpft (1 Wb = 1 V·s), steht in direkter Beziehung zum Tesla (1 Wb/m² = 1 T) und spielt eine zentrale Rolle bei Induktivität und elektromagnetischer Induktion.