هانری
یکای فرعی SI · کمیت: القاییدگی
01 · تعریف
هانری القاییدگی مداری است که در آن جریانی با آهنگ یک آمپر بر ثانیه ولتاژی برابر یک ولت القا میکند. تعریف همارز: آن القاییدگی که در آن جریان یک آمپر شار زنجیرشدهای برابر یک وبر میسازد.
القاییدگی لختی جریان است. چنانکه جرم در برابر تغییر سرعت میایستد، القاییدگی در برابر تغییر جریان میایستد: نه یکباره میتوان به راهش انداخت و نه بازش داشت. از همینجاست جرقه در کلید — هنگام قطع، جریان لحظهای از میان هوا ادامه مییابد.
مداری را که کلاف دارد قطع کنید — و جریان خواهد کوشید از میان هوا ادامه یابد: بر کنتاکتها قوسی میجهد. از همینرو کنار هر رله و هر موتور دیودی چرخآزاد نشسته است: میگذارد جریان بر خود بسته شود و بیجرقه خاموش گردد.
با دو برابر کردن شمار دورها، القاییدگی چهار برابر میشود: دورها هم شار میسازند و هم با آن زنجیر میشوند. هستهٔ فریت یا فولاد هزار برابر دیگر میافزاید، اما تنها تا اشباع — فراتر از آن القاییدگی به ارزش یک کلاف تهی بازمیگردد.
02 · تبدیل
یک القاییدگی وارد کنید — شناسنامه آن را به یکاها میشکافد
قطعههای واقعی در میکرو و میلیهانری زندگی میکنند. در دستگاه CGSM القاییدگی، مانند ظرفیت در CGSE، بُعد طول داشت: آبهانری را سادهای سانتیمتر مینامیدند. از همینجاست عادت کهن مهندسان که از کلاف به سانتیمتر سخن میگویند — سخن از اندازهاش نیست، از القاییدگیاش است.
در جفت با خازن، القاییدگی بسامد مدار تشدید را تعیین میکند — همان مداری که یک قرن رادیوها را روی ایستگاه کوک میکرد. آنچه میچرخاندند خازن بود: ساختن ظرفیت متغیر آسانتر از ساختن القاییدگی متغیر است.
| یکا | نام | مقدار | کجا دیده میشود |
|---|---|---|---|
| H | هانری، یکای SI | 1 | هانری، یکای SI |
| mH | میلیهانری | 1000 | میلیهانری |
| µH | میکروهانری | 1000000 | میکروهانری |
| nH | نانوهانری | 1000000000 | نانوهانری |
| pH | پیکوهانری | 1000000000000 | پیکوهانری |
| Wb/A | وبر بر آمپر — دقیقاً همان چیز | 1 | وبر بر آمپر — دقیقاً همان چیز |
| V·s/A | ولت-ثانیه بر آمپر | 1 | ولت-ثانیه بر آمپر |
| Ω·s | اهم-ثانیه: نشانهٔ کاری پیش از پذیرفتن نام | 1 | اهم-ثانیه: نشانهٔ کاری پیش از پذیرفتن نام |
| abH | آبهانری، CGSM: آن را سانتیمتر القاییدگی هم میگویند | 1000000000 | آبهانری، CGSM: آن را سانتیمتر القاییدگی هم میگویند |
| stH | استاتهانری، CGSE | 0 | استاتهانری، CGSE |
سطر دوم تعریف از راه وبر است: هانری یک وبر بر آمپر است. سطر سوم انرژی انباشته در میدان سیمپیچ است.
03 · مرتبههای بزرگی
از مسیر روی برد تا انبارهٔ انرژیمیلیهانری: سیمپیچ رلهها، ترانسفورماتورهای پیوند
04 · ابزارهای اندازهگیری
القاییدگی را با چه میسنجند
موج سینوسی میدهد و با اختلاف فاز، بخش راکتیو امپدانس را از بخش اکتیو جدا میکند. نتیجه به بسامد و به جریان پیشقرار بستگی دارد: کلاف فریتی در یک کیلوهرتز جور دیگری اندازه میشود تا در یک مگاهرتز، پس حالت را همراه با مقدار میآورند.
القاییدگی ناشناخته را در برابر خازن مرجع و مقاومتها متعادل میکند: کلاف با کلاف دیگری سنجیده نمیشود بلکه با ظرفیتی که ساختنش دقیقتر است. روش کلاسیک آزمایشگاهی، با عدم قطعیت در حد صدمهای درصد.
کلاف را با خازنی معلوم میبندند و بسامدی را میجویند که مدار در آن زنگ میزند. القاییدگی از فرمول تامسون برمیآید — دسترسپذیرترین روش، تنها یک مولد و یک نوساننما میخواهد، و برای نانوهانری یگانه روش شدنی است.
سیمپیچ تکلایه بر استوانهای از کوارتز گداخته که اندازههایش تا میکرومتر سنجیده شده: القاییدگیاش از هندسه و ثابت مغناطیسی محاسبه میشود، بیآنکه اصلاً اندازه گرفته شود. درست همینگونه یکا پیش از گذار به معیارهای کوانتومی تثبیت شده بود.
05 · قواعد نگارش
H بزرگ — و نه «هانریها»
حرف بزرگ H یکا را نشان میدهد و حرف کوچک h ساعت را، که بیرون از SI است. نام در متن جاری با حرف کوچک نوشته میشود هرچند از نام خانوادگی آمده. H در کنار L مورّب در یک فرمول اشتباه نمیشود: کمیت خمیده حروفچینی میشود و یکا راست.
نماد کمیت L مورّب است و نماد یکا H ایستاده؛ نماد روسی Гн است. حرف بزرگ H در فرمولها پیشتر برای شدت میدان مغناطیسی گرفته شده، پس در یک سطر آن دو را نوع حرف از هم جدا میکند: کمیت خم میشود، یکا راست میایستد.
06 · یکاهای همسایه
هانری روی دیگر فاراد است: یک کمیت در برابر تغییر جریان میایستد و دیگری در برابر تغییر ولتاژ. با هم بسامد مدار را تعیین میکنند؛ جدا جدا موجواری را صاف میکنند — کلاف در راه جریان و خازن در عرض آن.
القاییدگی متقابل دو سیمپیچ را M مینامند و به همان هانری میسنجند. در ترانسفورماتور از حاصلضرب القاییدگیهای خودی کمتر است: تفاوت همان بخشی از شار است که از سیمپیچ دوم گذشته است.
شار بر یک آمپر
اندوکتانس
کمیت همزاد مدار
از شناسنامههای Simetrium همسایگان هانری وبر و آمپر از تعریف، فاراد همچون کمیت جفت مدار، اهم از ثابت زمانی و هرتز، که بسامد تشدید در آن بیان میشود.
هانری خانوادهٔ مغناطیسی را میبندد: یک وبر تقسیم بر یک آمپر. با اهم ثانیه میدهد و با فاراد بسامد تشدید. القاییدگی و ظرفیت آینهوارند: یکی در برابر تغییر جریان میایستد و دیگری در برابر تغییر ولتاژ.
07 · بخش تاریخی
کشفی که دوم منتشر شد
جوزف هانری کمانی آهنی را با سیم عایقدار پیچید — عایق را از نوارهای ابریشمی میساخت که از پیراهن همسرش خریده بود — و آهنربایی به دست آورد که یک تُن را نگاه میداشت. آموزگار مدرسهٔ آلبانی نخستین دبیر مؤسسهٔ اسمیتسونیان شد.
در سال ۱۸۳۲ جوزف هانری هنگام قطع مداری با آهنربای برقی جرقهای دید و دریافت که کلاف در خودش ولتاژ القا میکند. پدیده را در دفتر آزمایشگاه پیش از فارادی نوشت اما دیرتر منتشر کرد — و تقدم در القا نزد انگلیسی ماند.
کنگرهٔ بینالمللی برقکاران در شیکاگو نام هانری را به یکای القاییدگی داد — همراه با چند یکای عملی دیگر. آن هنگام پانزده سال بود که مرده بود، و نام به مردی رسید که مسابقهٔ تقدم را باخته بود، اما احترام همکاران را نه.
نخستین نام یکای القاییدگی ربع بود: ده میلیون متر، یکچهارم نصفالنهار زمین. در همان کنگرهای که اهم و ولت را پذیرفت، جای آن را هانری گرفت.
نهمین کنفرانس عمومی هانری را همراه با وبر و تسلا وارد دستگاه یکاهای عملی کرد. سانتیمتر القاییدگی از دستگاه CGSM، برابر یک نانوهانری، دو دههٔ دیگر در کتابهای راهنما ماند.
یکایی که آن را میشمارند نه میسنجند
تا سال ۲۰۱۹ هانری را با محاسبه تحقق میبخشیدند. ثابت مغناطیسی دقیق تعیین شده بود، چهار پی ضربدر ده به توان منفی هفت هانری بر متر، و القاییدگی یک سیمپیچ تکلایه تنها از هندسهاش برمیآمد. از هنگام بازتعریف، ثابت اندازهگیری میشود و معیار بهجای آن بر اثر هال کوانتومی استوار است.
ثابت مغناطیسی µ₀ = ۱٫۲۵۶ ۶۳۷·۱۰⁻⁶ H/m یک هانری بر متر است: القاییدگی فضای تهی. تا ۲۰۱۹ عدد دقیق ۴π·۱۰⁻⁷ بود؛ اکنون اندازه گرفته میشود و رقمهای پایانیاش هنوز دقیقتر میشوند.
فهرست · یکاهای اندازهگیری
شناسنامهای برای هر کمیت
هفت یکای اصلی SI، بیستودو یکای فرعی با نامهای ویژه و یکاهای بیرون دستگاه که نه فناوری از آنها بینیاز است و نه زندگی روزمره. هر یکا برگ خود را دارد: تعریف، تبدیل، ابزارها، قواعد نگارش. به 36 زبان.
یکاهای فرعی SI با نام ویژه
شناسنامهٔ هانری باز استیکاهای اصلی SI
به رنگ سفال — چهار یکایی که هانری از آنها ساخته میشودالقاییدگی در نشانهگذاریهای دیگر
زبان شناسنامه
۳۶ زبان. نماد H جهانی است، اما نوشتن مقدار در نقشه فرق میکند: 100µ و 100uH و 0.1mH یک چیز را میرسانند، و در ترجمه شناسنامه همه را به یک صورت درمیآورد.