Henry
Származtatott SI-egység · mennyiség: induktivitás
01 · Meghatározás
A henry annak a körnek az induktivitása, amelyben a másodpercenként egy amperrel változó áram egy volt feszültséget indukál. Egyenértékű meghatározás: az az induktivitás, amelynél egy amper áram egy weber kapcsolt fluxust hoz létre.
Az induktivitás az áram tehetetlensége. Ahogy a tömeg ellenáll a sebesség változásának, úgy áll ellen az induktivitás az áram változásának: sem elindítani nem lehet egy csapásra, sem megállítani. Innen a szikra a kapcsolóban — megszakításkor az áram még egy pillanatig a levegőn át folytatódik.
Szakítson meg egy kört, amelyben tekercs van — és az áram megpróbál a levegőn át folytatódni: a érintkezőkön ív csap át. Ezért ül minden relé és minden motor mellett egy szabadonfutó dióda: hagyja, hogy az áram önmagára záródjon és szikra nélkül kialudjon.
A menetszámot megkétszerezve négyszeres induktivitást kapunk: a menetek egyszerre keltik a fluxust és kapcsolódnak is hozzá. Ferrit- vagy acélmag még ezerszeres tényezőt tesz hozzá, de csak a telítésig — azon túl az induktivitás visszaesik az üres tekercs értékére.
02 · Átszámítás
Adjon meg egy induktivitást — az adatlap szétbontja egységekre
A valódi alkatrészek mikro- és millihenryben élnek. A CGSM-rendszerben az induktivitásnak, akárcsak a kapacitásnak a CGSE-ben, hosszúság dimenziója volt: az abhenryt egyszerűen centiméternek hívták. Innen az a régi mérnöki szokás, hogy egy tekercsről centiméterben beszélnek — nem a méretéről van szó, hanem az induktivitásáról.
Kondenzátorral párban az induktivitás szabja meg egy rezgőkör frekvenciáját — épp azét a körét, amely egy évszázadon át hangolta rá a rádiókat egy adóra. A kondenzátort forgatták: változtatható kapacitást könnyebb építeni, mint változtatható induktivitást.
| Egység | Név | Érték | Hol fordul elő |
|---|---|---|---|
| H | henry, SI-egység | 1 | henry, SI-egység |
| mH | millihenry | 1000 | millihenry |
| µH | mikrohenry | 1000000 | mikrohenry |
| nH | nanohenry | 1000000000 | nanohenry |
| pH | pikohenry | 1000000000000 | pikohenry |
| Wb/A | weber amperenként — pontosan ugyanaz | 1 | weber amperenként — pontosan ugyanaz |
| V·s/A | voltmásodperc amperenként | 1 | voltmásodperc amperenként |
| Ω·s | ohmmásodperc: a munkajelölés a név elfogadása előtt | 1 | ohmmásodperc: a munkajelölés a név elfogadása előtt |
| abH | abhenry, CGSM: az induktivitás centiméterének is hívják | 1000000000 | abhenry, CGSM: az induktivitás centiméterének is hívják |
| stH | stathenry, CGSE | 0 | stathenry, CGSE |
A második sor a weberen át adott meghatározás: egy henry egy weber amperenként. A harmadik a tekercs terében tárolt energia.
03 · Nagyságrendek
a nyomvonaltól az energiatárolóigmillihenry: relétekercsek, csatolótranszformátorok
04 · Mérőeszközök
Mivel mérik az induktivitást
Szinuszt ad rá, és a fáziseltolásból választja szét az impedancia meddő részét a hatásostól. Az eredmény a frekvenciától és az előfeszítő áramtól függ: egy ferrites tekercs másképp mérődik egy kilohertzen és másképp egy megahertzen, ezért az üzemmódot az értékkel együtt közlik.
Ismeretlen induktivitást hoz egyensúlyba egy etalonkondenzátorral és ellenállásokkal: a tekercset nem másik tekerccsel hasonlítják össze, hanem kapacitással, amelyet pontosabban lehet előállítani. A klasszikus laboratóriumi módszer, század százalékos bizonytalansággal.
A tekercset ismert kondenzátorral kötik össze, és megkeresik azt a frekvenciát, amelyen a kör cseng. Az induktivitás Thomson képletéből adódik — a legkönnyebben elérhető módszer, csak egy generátor és egy oszcilloszkóp kell hozzá, és a nanohenrykhez ez az egyetlen használható.
Egyrétegű tekercs olvasztott kvarchengeren, amelynek méretei mikrométeres pontossággal ismertek: induktivitását a mértanból és a mágneses állandóból számítják ki, anélkül hogy egyáltalán mérnék. Pontosan így rögzítették az egységet, mielőtt áttértek a kvantummértékekre.
05 · Írásszabályok
Nagy H — és nem «henryk»
A nagy H jelöli az egységet, a kis h az órát, amely az SI-n kívül áll. A nevet folyó szövegben kisbetűvel írjuk, jóllehet családnévből ered. Egy H a dőlt L mellett ugyanabban a képletben nem téveszthető össze: a mennyiség dőlten szedve, az egység egyenesen.
A mennyiség jele dőlt L, az egységé álló H; az orosz jel Гн. A nagy H a képletekben már foglalt: a mágneses térerősségé, ezért egy soron belül a betűtípus különbözteti meg őket: a mennyiség dől, az egység egyenesen áll.
06 · Szomszédos egységek
A henry a farad visszája: az egyik mennyiség az áram változásának áll ellen, a másik a feszültségének. Együtt egy kör frekvenciáját szabják meg; külön-külön a hullámosságot simítják — a tekercs az áram útjában, a kondenzátor keresztben.
Két tekercs kölcsönös induktivitását M jelöli, és ugyanabban a henryben mérik. Transzformátorban kisebb, mint a saját induktivitások szorzata: a különbség épp a fluxusnak az a része, amely elkerülte a második tekercset.
fluxus egyetlen amperre
induktivitás
a kör ikermennyisége
A Simetrium adatlapjai közül a henryvel határosak weber és amper a meghatározásból, farad a rezgőkör páros mennyiségeként, ohm az időállandóból és hertz, amelyben a rezonanciafrekvenciát kifejezik.
A henry lezárja a mágneses családot: egy weber elosztva egy amperrel. Az ohmmal másodperceket ad, a faraddal rezonanciafrekvenciát. Az induktivitás és a kapacitás tükörképek: az egyik az áram, a másik a feszültség változásának áll ellen.
07 · Történeti rész
Egy felfedezés, amely másodikként jelent meg
Joseph Henry vasívet tekert körbe szigetelt huzallal — a szigetelést felesége ruhájáról vásárolt selyemszalagokból készítette —, és olyan mágnest kapott, amely egy tonnát tartott. Az albanyi tanítóból lett a Smithsonian Intézet első titkára.
1832-ben Joseph Henry szikrát vett észre egy elektromágneses kör megszakításakor, és megértette, hogy a tekercs saját magában indukál feszültséget. A jelenséget a laboratóriumi füzetében Faraday előtt írta le, de később közölte — és az indukció elsőbbsége az angolnál maradt.
A chicagói Nemzetközi Villamossági Kongresszus az induktivitás egységének a Henry nevet adta — több más gyakorlati egységgel együtt. Akkor már tizenöt éve halott volt, és a név azé az emberé lett, aki elvesztette az elsőbbségért folyó versenyt, de a kollégák megbecsülését nem.
Az induktivitás egységének első neve a kvadráns volt: tízmillió méter, a földi délkör egynegyede. A henry váltotta fel ugyanazon a kongresszuson, amely az ohmot és a voltot elfogadta.
A kilencedik Általános Konferencia a weberrel és a teslával együtt vette be a henryt a gyakorlati egységek rendszerébe. Az induktivitás centimétere a CGSM-rendszerből, amely egy nanohenryvel egyenlő, még két évtizedig megmaradt a kézikönyvekben.
Egy egység, amelyet számolnak és nem mérnek
2019-ig a henryt számítással valósították meg. A mágneses állandó pontosan rögzítve volt, négy pi szor tíz a mínusz hetediken henry méterenként, és egy egyrétegű tekercs induktivitása pusztán a mértanából következett. Az újradefiniálás óta az állandót mérik, a mérték pedig helyette a kvantum-Hall-hatáson nyugszik.
A mágneses állandó µ₀ = 1,256 637·10⁻⁶ H/m egy henry méterenként: az üres tér induktivitása. 2019-ig a pontos 4π·10⁻⁷ szám volt; most mérik, és az utolsó jegyeit még pontosítják.
Katalógus · mértékegységek
Minden mennyiségnek egy adatlap
Az SI hét alapegysége, huszonkét saját nevű származtatott egység és a rendszeren kívüli egységek, amelyek nélkül sem a technika, sem a hétköznapok nem boldogulnak. Mindegyiknek külön lapja van: meghatározás, átszámítás, eszközök, írásszabályok. 31 nyelven.
Saját nevű SI-származtatott egységek
a henry adatlapja nyitvaAz SI alapegységei
terrakottával — az a négy egység, amelyből a henry összeállAz induktivitás más jelölésekben
Az adatlap nyelve
31 nyelv. A H jel nemzetközi, de az érték írásmódja a kapcsolási rajzon eltér: 100µ, 100uH és 0,1mH ugyanazt jelenti, és a fordításban az adatlap közös alakra hozza őket.