为什么磁链的单位是V·s,和韦伯(Wb)是什么关系?
磁链的单位之所以是 V ⋅ s \text{V}\cdot\text{s} V⋅s,可以从其定义和法拉第电磁感应定律的关系来理解。
磁链的定义
磁链是磁通量(磁场穿过一个回路或一个导体的磁通量)的总和。它可以表示为:
λ = N ⋅ Φ \lambda=N\cdot\Phi λ=N⋅Φ
其中:
- λ \lambda λ 是磁链(Flux Linkage),单位是 V ⋅ s \text{V}\cdot\text{s} V⋅s或 Wb \text{Wb} Wb。
- N N N 是线圈的匝数。
- Φ \Phi Φ 是每匝的磁通量,单位是韦伯(Wb)。
法拉第电磁感应定律
根据法拉第电磁感应定律,电动势(感应电压) e e e的大小与磁链的变化率成正比:
e = d λ d t e=\frac{d\lambda}{dt} e=dtdλ
单位分析上,可以看到如果 e e e的单位是伏特 ( V ) (\text{V}) (V),而 t t t的单位是秒 ( s ) (\text{s}) (s),那么 λ \lambda λ的单位必须是 V ⋅ s \text{V}\cdot\text{s} V⋅s才能保证公式的单位平衡。
因此,磁链的单位是 V ⋅ s \text{V}\cdot\text{s} V⋅s,也等效于韦伯(Wb)。