Henry
Unidad derivada del SI · magnitud: inductancia
01 · Definición
El henrio es la inductancia de un circuito en el que una corriente que cambia a razón de un amperio por segundo induce una tensión de un voltio. Definición equivalente: la inductancia en la que una corriente de un amperio crea un flujo concatenado de un weber.
La inductancia es la inercia de la corriente. Como la masa se resiste a un cambio de velocidad, la inductancia se resiste a un cambio de corriente: no se la puede poner en marcha de golpe, ni detener. De ahí la chispa en el interruptor — al abrir, la corriente sigue un instante por el aire.
Abra un circuito con una bobina — y la corriente intentará seguir por el aire: en los contactos saltará un arco. Por eso junto a cada relé y cada motor hay un diodo de rueda libre: deja que la corriente se cierre sobre sí misma y se apague sin chispa.
Al doblar el número de espiras se obtiene cuatro veces la inductancia: las espiras crean el flujo y se enlazan con él a la vez. Un núcleo de ferrita o de acero añade otro factor de miles, pero sólo hasta la saturación — más allá, la inductancia cae de nuevo al valor de una bobina vacía.
02 · Conversión
Introduzca una inductancia — la ficha la descompondrá por unidades
Las piezas reales viven en micro y milihenrios. En el sistema CGSM la inductancia, como la capacidad en CGSE, tenía dimensión de longitud: el abhenrio se llamaba simplemente centímetro. De ahí la vieja costumbre de los ingenieros de hablar de una bobina en centímetros — no es su tamaño, es su inductancia.
Junto a un condensador, la inductancia fija la frecuencia de un circuito resonante — aquel mismo que durante un siglo sintonizó las radios en una emisora. Lo que se giraba era el condensador: una capacidad variable es más fácil de construir que una inductancia variable.
| Unidad | Nombre | Valor | Dónde se encuentra |
|---|---|---|---|
| H | henrio, unidad del SI | 1 | henrio, unidad del SI |
| mH | milihenrio | 1000 | milihenrio |
| µH | microhenrio | 1000000 | microhenrio |
| nH | nanohenrio | 1000000000 | nanohenrio |
| pH | picohenrio | 1000000000000 | picohenrio |
| Wb/A | weber por amperio — exactamente lo mismo | 1 | weber por amperio — exactamente lo mismo |
| V·s/A | voltio-segundo por amperio | 1 | voltio-segundo por amperio |
| Ω·s | ohmio-segundo: la notación de trabajo antes de adoptarse el nombre | 1 | ohmio-segundo: la notación de trabajo antes de adoptarse el nombre |
| abH | abhenrio, CGSM: también llamado centímetro de inductancia | 1000000000 | abhenrio, CGSM: también llamado centímetro de inductancia |
| stH | stathenrio, CGSE | 0 | stathenrio, CGSE |
La segunda línea es la definición por el weber: un henrio es un weber por amperio. La tercera es la energía almacenada en el campo del devanado.
03 · Órdenes de magnitud
de la pista de circuito al almacén de energíamilihenrios: devanados de relé, transformadores de acoplamiento
04 · Instrumentos de medida
Con qué se mide la inductancia
Aplica una sinusoide y separa, por el desfase, la parte reactiva de la impedancia de la activa. El resultado depende de la frecuencia y de la corriente de polarización: una bobina con ferrita no se mide igual a un kilohercio que a un megahercio, por eso se indica el régimen junto al valor.
Equilibra una inductancia desconocida contra un condensador patrón y resistencias: la bobina no se compara con otra bobina sino con una capacidad, más fácil de fabricar con exactitud. El método clásico de laboratorio, con una incertidumbre de centésimas de por ciento.
Se conecta la bobina con un condensador conocido y se busca la frecuencia a la que el circuito suena. La inductancia sale de la fórmula de Thomson — el método más accesible, sólo hacen falta un generador y un osciloscopio, y es el único practicable para los nanohenrios.
Un devanado de una capa sobre un cilindro de cuarzo fundido, con las medidas tomadas al micrómetro: su inductancia se calcula a partir de la geometría y la constante magnética, sin medirla en absoluto. Así exactamente quedaba fijada la unidad antes del paso a los patrones cuánticos.
05 · Reglas de escritura
H mayúscula — y no «henrios»
La H mayúscula designa la unidad, la h minúscula la hora, que queda fuera del SI. El nombre se escribe en minúscula en el texto corrido aunque venga de un apellido. Una H junto a una L cursiva en la misma fórmula no se confunde: la magnitud se compone inclinada, la unidad derecha.
El símbolo de la magnitud es una L cursiva, el de la unidad una H recta; el símbolo ruso es Гн. La H mayúscula ya está tomada en las fórmulas por la intensidad del campo magnético, así que en una misma línea se distinguen por el tipo: la magnitud se inclina, la unidad se mantiene derecha.
06 · Unidades vecinas
El henrio es el reverso del faradio: una magnitud se resiste al cambio de corriente, la otra al cambio de tensión. Juntas fijan la frecuencia de un circuito; por separado alisan el rizado — la bobina en el camino de la corriente, el condensador atravesado.
La inductancia mutua de dos devanados se denota M y se mide en los mismos henrios. En un transformador es menor que el producto de las inductancias propias: la diferencia es justamente la parte del flujo que pasó de largo del segundo devanado.
flujo por un solo amperio
inductancia
la magnitud gemela del circuito
De las fichas de Simetrium lindan con el henrio weber y amperio de la definición, faradio como magnitud emparejada del circuito sintonizado, ohmio de la constante de tiempo y hercio, en la que se expresa la frecuencia de resonancia.
El henrio cierra la familia magnética: un weber dividido por un amperio. Con el ohmio da segundos, con el faradio una frecuencia de resonancia. Inductancia y capacidad son especulares: una se resiste al cambio de corriente, la otra al cambio de tensión.
07 · Sección histórica
Un descubrimiento publicado en segundo lugar
Joseph Henry envolvió un arco de hierro con hilo aislado — el aislante lo hacía con cintas de seda compradas del vestido de su mujer — y obtuvo un imán que sostenía una tonelada. El maestro de escuela de Albany llegó a ser el primer secretario de la Institución Smithsonian.
En 1832 Joseph Henry advirtió una chispa al abrir un circuito con electroimán y comprendió que la bobina induce en sí misma una tensión. Describió el fenómeno en su cuaderno de laboratorio antes que Faraday pero lo publicó después — y la primacía sobre la inducción quedó para el inglés.
El Congreso Internacional de Electricistas de Chicago dio a la unidad de inductancia el nombre de Henry — junto con varias otras unidades prácticas. Llevaba entonces quince años muerto, y el nombre fue para el hombre que había perdido la carrera de la prioridad, pero no el respeto de sus colegas.
El primer nombre de la unidad de inductancia fue el cuadrante: diez millones de metros, un cuarto del meridiano terrestre. Fue sustituido por el henrio en el mismo congreso que adoptó el ohmio y el voltio.
La novena Conferencia General incorporó el henrio al sistema de unidades prácticas junto con el weber y el tesla. El centímetro de inductancia del sistema CGSM, igual a un nanohenrio, permaneció aún dos décadas en los manuales.
Una unidad que se calcula y no se mide
Hasta 2019 el henrio se realizaba por cálculo. La constante magnética estaba fijada de manera exacta, cuatro pi por diez elevado a menos siete henrios por metro, y la inductancia de un devanado de una capa se deducía sólo de su geometría. Desde la redefinición la constante se mide, y el patrón descansa en cambio sobre el efecto Hall cuántico.
La constante magnética µ₀ = 1,256 637·10⁻⁶ H/m es un henrio por metro: la inductancia del espacio vacío. Hasta 2019 era el número exacto 4π·10⁻⁷; ahora se mide, y sus últimas cifras aún se afinan.
Catálogo · unidades de medida
Una ficha para cada magnitud
Siete unidades básicas del SI, veintidós derivadas con nombre propio y las unidades ajenas al sistema sin las que no se apañan ni la técnica ni la vida diaria. Cada una, una hoja aparte: definición, conversión, instrumentos, reglas de escritura. En 14 idiomas.
Unidades derivadas del SI con nombre propio
la ficha del henrio está abiertaUnidades básicas del SI
en terracota — las cuatro unidades de que se compone el henrioLa inductancia en otras notaciones
Idioma de la ficha
14 idiomas. El símbolo H es internacional, pero la escritura de un valor en un esquema varía: 100µ, 100uH y 0,1mH significan lo mismo, y en la traducción la ficha los lleva a una forma común.