Henry
Odvozená jednotka SI · veličina: indukčnost
01 · Definice
Henry je indukčnost obvodu, v němž proud měnící se rychlostí jednoho ampéru za sekundu indukuje napětí jednoho voltu. Rovnocenná definice: indukčnost, při níž proud jednoho ampéru vytváří spřažený tok jednoho weberu.
Indukčnost je setrvačnost proudu. Jako hmotnost odporuje změně rychlosti, tak indukčnost odporuje změně proudu: rozběhnout jej naráz nelze a zastavit také ne. Odtud jiskra ve vypínači — při rozpojení proud ještě okamžik pokračuje vzduchem.
Rozpojte obvod s cívkou — a proud se pokusí pokračovat vzduchem: na kontaktech přeskočí oblouk. Proto vedle každého relé a každého motoru sedí nulová dioda: nechá proud uzavřít se a zhasnout bez jiskry.
Zdvojnásobením počtu závitů se získá čtyřnásobná indukčnost: závity proud vytvářejí i se s ním spřahují zároveň. Jádro z feritu nebo oceli přidá ještě tisícinásobek, ale jen do nasycení — za ním indukčnost spadne zpět k hodnotě prázdné cívky.
02 · Převod
Zadejte indukčnost — list ji rozloží na jednotky
Skutečné součástky žijí v mikro- a milihenry. V soustavě CGSM měla indukčnost, stejně jako kapacita v CGSE, rozměr délky: abhenry se říkalo prostě centimetr. Odtud stará inženýrská zvyklost mluvit o cívce v centimetrech — nejde o její rozměr, ale o indukčnost.
Ve dvojici s kondenzátorem indukčnost určuje frekvenci rezonančního obvodu — právě toho, který sto let ladil rádia na stanici. Otáčelo se kondenzátorem: proměnnou kapacitu je snazší postavit než proměnnou indukčnost.
| Jednotka | Název | Hodnota | Kde se vyskytuje |
|---|---|---|---|
| H | henry, jednotka SI | 1 | henry, jednotka SI |
| mH | milihenry | 1000 | milihenry |
| µH | mikrohenry | 1000000 | mikrohenry |
| nH | nanohenry | 1000000000 | nanohenry |
| pH | pikohenry | 1000000000000 | pikohenry |
| Wb/A | weber na ampér — přesně totéž | 1 | weber na ampér — přesně totéž |
| V·s/A | voltsekunda na ampér | 1 | voltsekunda na ampér |
| Ω·s | ohmsekunda: pracovní označení před přijetím jména | 1 | ohmsekunda: pracovní označení před přijetím jména |
| abH | abhenry, CGSM: též zvaný centimetr indukčnosti | 1000000000 | abhenry, CGSM: též zvaný centimetr indukčnosti |
| stH | stathenry, CGSE | 0 | stathenry, CGSE |
Druhý zápis je definice přes weber: henry je weber na ampér. Třetí je energie nahromaděná v poli vinutí.
03 · Řády veličin
od spoje na desce k zásobníku energiemilihenry: vinutí relé, vazební transformátory
04 · Měřicí přístroje
Čím se měří indukčnost
Přiloží sinusovku a podle fázového posunu oddělí jalovou část impedance od činné. Výsledek závisí na frekvenci a na předpětí: feritová cívka se změří jinak při kilohertzu a jinak při megahertzu, proto se režim uvádí spolu s hodnotou.
Vyvažuje neznámou indukčnost proti vzorovému kondenzátoru a rezistorům: cívka se neporovnává s jinou cívkou, nýbrž s kapacitou, kterou lze vyrobit přesněji. Klasická laboratorní metoda s nejistotou setin procenta.
Cívka se zapojí se známým kondenzátorem a hledá se frekvence, na níž obvod zvoní. Indukčnost plyne z Thomsonova vzorce — nejdostupnější metoda, stačí generátor a osciloskop, a pro nanohenry je jediná použitelná.
Jednovrstvé vinutí na válci z taveného křemene, jehož rozměry jsou změřeny na mikrometr: jeho indukčnost se vypočte z geometrie a magnetické konstanty, aniž by se vůbec měřila. Přesně tak byla jednotka stanovena před přechodem na kvantové etalony.
05 · Pravidla zápisu
Velké H — a ne «henryů»
Velké H značí jednotku, malé h hodinu, jež stojí mimo SI. Název se v běžném textu píše malým písmenem, ačkoli pochází z příjmení. H vedle kurzivního L v jednom vzorci nelze zaměnit: veličina se sází nakloněně, jednotka vzpřímeně.
Značka veličiny je kurzivní L, jednotky vzpřímené H; ruská značka je Гн. Velké H je ve vzorcích už obsazeno intenzitou magnetického pole, proto se na jednom řádku rozlišují řezem: veličina se naklání, jednotka stojí rovně.
06 · Sousední jednotky
Henry je rub faradu: jedna veličina odporuje změně proudu, druhá změně napětí. Společně určují frekvenci obvodu; odděleně vyhlazují zvlnění — cívka v cestě proudu, kondenzátor napříč.
Vzájemná indukčnost dvou vinutí se značí M a měří se v týchž henry. U transformátoru je menší než součin vlastních indukčností: rozdíl je právě ta část toku, která minula druhé vinutí.
tok na jediný ampér
indukčnost
dvojčecí veličina obvodu
Z listů Simetria sousedí s henry weber a ampér z definice, farad jako párová veličina obvodu, ohm z časové konstanty a hertz, v níž se vyjadřuje rezonanční frekvence.
Henry uzavírá magnetickou rodinu: weber dělený ampérem. S ohmem dává sekundy, s faradem rezonanční frekvenci. Indukčnost a kapacita jsou zrcadlové: jedna odporuje změně proudu, druhá změně napětí.
07 · Historický oddíl
Objev zveřejněný jako druhý
Joseph Henry ovinul železný oblouk izolovaným drátem — izolaci dělal z hedvábných stuh koupených ze šatů své ženy — a získal magnet, který udržel tunu. Ze školního učitele z Albany se stal první tajemník Smithsonova institutu.
Roku 1832 si Joseph Henry všiml jiskry při rozpojení obvodu s elektromagnetem a pochopil, že cívka v sobě sama indukuje napětí. Popsal jev v laboratorním deníku dříve než Faraday, ale zveřejnil jej později — a prvenství v indukci zůstalo Angličanovi.
Mezinárodní kongres elektriků v Chicagu dal jednotce indukčnosti jméno Henry — spolu s několika dalšími praktickými jednotkami. Byl tehdy již patnáct let mrtev a jméno připadlo muži, který prohrál závod o prvenství, nikoli však úctu kolegů.
Prvním jménem jednotky indukčnosti byl kvadrant: deset milionů metrů, čtvrtina zemského poledníku. Nahradil jej henry na témže kongresu, který přijal ohm a volt.
Devátá Generální konference zařadila henry do soustavy praktických jednotek spolu s weberem a teslou. Centimetr indukčnosti ze soustavy CGSM, rovný nanohenry, zůstal v příručkách ještě dvě desetiletí.
Jednotka, kterou se počítá, a ne měří
Do roku 2019 se henry uskutečňoval výpočtem. Magnetická konstanta byla stanovena přesně, čtyři pí krát deset na minus sedmou henry na metr, a indukčnost jednovrstvého vinutí plynula ze samé geometrie. Od nové definice se konstanta měří a etalon spočívá místo toho na kvantovém Hallově jevu.
Magnetická konstanta µ₀ = 1,256 637·10⁻⁶ H/m je henry na metr: indukčnost prázdného prostoru. Do roku 2019 to bylo přesné číslo 4π·10⁻⁷; dnes se měří a poslední číslice se stále zpřesňují.
Katalog · měřicí jednotky
List pro každou veličinu
Sedm základních jednotek SI, dvaadvacet odvozených s vlastními názvy a jednotky mimo soustavu, bez nichž se neobejde technika ani běžný život. Každá má svůj list: definice, převod, přístroje, pravidla zápisu. V 27 jazycích.
Odvozené jednotky SI s vlastním názvem
list henry je otevřenZákladní jednotky SI
terakotou — čtyři jednotky, z nichž se henry skládáIndukčnost v jiných zápisech
Jazyk listu
27 jazyků. Značka H je mezinárodní, ale zápis hodnoty ve schématu se liší: 100µ, 100uH a 0,1mH znamenají totéž a v překladu je list přivádí ke společné podobě.