Henry
Satuan turunan SI · besaran: induktansi
01 · Definisi
Henry adalah induktansi sebuah rangkaian yang di dalamnya arus berubah dengan laju satu ampere per detik mengimbaskan tegangan satu volt. Definisi yang setara: induktansi yang padanya arus satu ampere menciptakan fluks terpaut satu weber.
Induktansi adalah kelembaman arus. Sebagaimana massa menolak perubahan kecepatan, induktansi menolak perubahan arus: ia tak bisa dijalankan seketika, tak bisa pula dihentikan. Dari sanalah percikan di sakelar — pada saat pemutusan arus masih meneruskan langkahnya sejenak lewat udara.
Putuskanlah rangkaian yang berisi kumparan — arus akan mencoba meneruskan langkahnya lewat udara: di kontak akan melompat busur api. Karena itu di samping setiap relai dan setiap motor duduk sebuah dioda roda bebas: ia membiarkan arus menutup pada dirinya sendiri dan padam tanpa percikan.
Melipatduakan jumlah lilitan memberi induktansi empat kali lipat: lilitan sekaligus menciptakan fluks dan terpaut dengannya. Inti ferit atau baja menambahkan lagi faktor ribuan, tetapi hanya sampai penjenuhan — di luar itu induktansi jatuh kembali ke nilai kumparan kosong.
02 · Konversi
Masukkan sebuah induktansi — lembar ini akan menguraikannya menurut satuan
Komponen sungguhan hidup di mikro dan milihenry. Dalam sistem CGSM induktansi, seperti kapasitansi di CGSE, berdimensi panjang: abhenry disebut saja sentimeter. Dari sanalah kebiasaan lama para insinyur berbicara tentang kumparan dalam sentimeter — bukan ukurannya, melainkan induktansinya.
Berpasangan dengan kapasitor, induktansi menetapkan frekuensi rangkaian resonansi — justru rangkaian yang selama seabad menala radio ke sebuah stasiun. Yang diputar adalah kapasitornya: kapasitansi variabel lebih mudah dibuat daripada induktansi variabel.
| Satuan | Nama | Nilai | Di mana dijumpai |
|---|---|---|---|
| H | Resonansi dengan 100 nF | 1 | Resonansi dengan 100 nF |
| mH | satu henry | 1000 | satu henry |
| µH | mikrohenry | 1000000 | mikrohenry |
| nH | pikohenry | 1000000000 | pikohenry |
| pH | 2 henry | 1000000000000 | 2 henry |
| Wb/A | jangan dikelirukan dengan kuat medan H | 1 | jangan dikelirukan dengan kuat medan H |
| V·s/A | volt-detik per ampere | 1 | volt-detik per ampere |
| Ω·s | ohm-detik: penulisan kerja sebelum namanya diterima | 1 | ohm-detik: penulisan kerja sebelum namanya diterima |
| abH | abhenry, CGSM: disebut juga sentimeter induktansi | 1000000000 | abhenry, CGSM: disebut juga sentimeter induktansi |
| stH | µH — mikrohenry | 0 | µH — mikrohenry |
Baris kedua adalah definisi lewat weber: satu henry adalah satu weber per ampere. Baris ketiga adalah energi yang tersimpan dalam medan lilitan.
03 · Orde besaran
dari jalur papan sampai penyimpan energimilihenry: lilitan relai, transformator gandeng
04 · Alat ukur
Dengan apa induktansi diukur
Ia memberi gelombang sinus dan lewat beda fasa memisahkan bagian reaktif impedansi dari bagian aktifnya. Hasilnya bergantung pada frekuensi dan arus prategangan: kumparan berinti ferit terukur lain pada satu kilohertz dan lain pada satu megahertz, karena itu keadaan pengukuran dicantumkan bersama nilainya.
Ia menyeimbangkan induktansi tak dikenal terhadap kapasitor baku dan resistor: kumparan tidak dibandingkan dengan kumparan lain melainkan dengan kapasitansi, yang lebih mudah dibuat teliti. Metode laboratorium klasik, dengan ketidakpastian seperseratus persen.
Kumparan dihubungkan dengan kapasitor yang diketahui, lalu dicari frekuensi saat rangkaian berdering. Induktansi menyusul dari rumus Thomson — metode yang paling mudah dijangkau, hanya perlu sebuah pembangkit dan sebuah osiloskop, dan untuk nanohenry inilah satu-satunya yang dapat dipakai.
Lilitan satu lapis pada silinder kuarsa lebur, ukurannya diukur sampai mikrometer: induktansinya dihitung dari geometri dan tetapan magnetik, tanpa diukur sama sekali. Persis begitulah satuan ini ditetapkan sebelum beralih ke baku kuantum.
05 · Aturan penulisan
H besar — dan bukan «henry-henry»
Huruf H besar menandai satuan, h kecil menandai jam, yang berada di luar SI. Namanya ditulis kecil dalam teks berjalan meski berasal dari nama keluarga. Sebuah H di sebelah L miring dalam satu rumus tak mungkin tertukar: besaran disusun miring, satuan tegak.
Lambang besarannya L miring, lambang satuannya H tegak; lambang Rusianya Гн. Huruf H besar dalam rumus sudah dipakai kuat medan magnet, maka pada baris yang sama keduanya dibedakan oleh bentuk huruf: besaran miring, satuan berdiri tegak.
06 · Satuan tetangga
Henry adalah sisi balik farad: satu besaran menolak perubahan arus, yang lain menolak perubahan tegangan. Bersama-sama keduanya menetapkan frekuensi rangkaian; sendiri-sendiri keduanya meratakan riak — kumparan di jalur arus, kapasitor melintang di atasnya.
Induktansi bersama dua lilitan ditandai M dan diukur dalam henry yang sama. Pada transformator ia lebih kecil daripada hasil kali induktansi diri: selisihnya justru bagian fluks yang melewatkan lilitan kedua.
Choke · 100 µH
induktansi
besaran kembar rangkaian
Di antara lembar-lembar Simetrium henry, satuan SI weber dan ampere dari definisi, farad sebagai besaran pasangan rangkaian, ohm dari tetapan waktu dan hertz, yang dipakai untuk menyatakan frekuensi resonansi.
Henry menutup keluarga magnetik: satu weber dibagi satu ampere. Dengan ohm ia memberi detik, dengan farad sebuah frekuensi resonansi. Induktansi dan kapasitansi adalah cermin satu sama lain: yang satu menolak perubahan arus, yang lain menolak perubahan tegangan.
07 · Bagian sejarah
inti tertarik ke dalam lilitan
Joseph Henry melilit busur besi dengan kawat berisolasi — isolasinya ia buat dari pita sutra yang dibeli dari gaun istrinya — dan memperoleh magnet yang menahan satu ton. Guru sekolah dari Albany itu kelak menjadi sekretaris pertama Lembaga Smithsonian.
Pada 1832 Joseph Henry melihat percikan ketika memutus rangkaian bermagnet listrik dan mengerti bahwa kumparan mengimbaskan tegangan pada dirinya sendiri. Ia menuliskan gejala itu di buku laboratorium lebih dulu daripada Faraday tetapi menerbitkannya belakangan — dan keutamaan atas induksi tetap pada orang Inggris itu.
Kongres Internasional Para Ahli Listrik di Chicago memberi satuan induktansi nama Henry — bersama beberapa satuan praktis lain. Ketika itu ia sudah lima belas tahun tiada, dan nama itu jatuh kepada orang yang kalah dalam lomba keutamaan, tetapi tidak kehilangan hormat rekan-rekannya.
Nama pertama satuan induktansi adalah kuadran: sepuluh juta meter, seperempat meridian Bumi. Ia digantikan oleh henry pada kongres yang sama yang menerima ohm dan volt.
Konferensi Umum kesembilan memasukkan henry ke dalam sistem satuan praktis bersama weber dan tesla. «Sentimeter induktansi» dari sistem CGSM, yang sama dengan satu nanohenry, masih bertahan dua dasawarsa lagi dalam buku pegangan.
Satuan yang dihitung, bukan diukur
Sampai 2019 henry diwujudkan lewat perhitungan. Tetapan magnetik ditetapkan persis — empat pi kali sepuluh pangkat minus tujuh henry per meter — dan induktansi sebuah lilitan satu lapis menyusul dari geometrinya saja. Sejak definisi diperbarui, tetapan itu diukur, dan standarnya bersandar pada efek Hall kuantum.
Tetapan magnetik µ₀ = 1,256 637·10⁻⁶ H/m adalah henry per meter: induktansi ruang hampa. Sampai 2019 ia bilangan persis 4π·10⁻⁷; kini ia diukur, dan angka-angka terakhirnya masih diperhalus.
Katalog · satuan ukuran
Satu lembar untuk tiap besaran
Tujuh satuan dasar SI, dua puluh dua satuan turunan bernama sendiri, dan satuan di luar sistem yang tak dapat ditinggalkan baik oleh teknik maupun kehidupan sehari-hari. Masing-masing punya lembarnya: definisi, konversi, alat, aturan penulisan. Dalam 36 bahasa.
Satuan turunan SI bernama sendiri
pertumbuhan menurut jumlah lilitanSatuan dasar SI
puluhan sampai ratusan volt — kontak terbakar bila tak ada yang melindunginyaElektromagnet yang mengangkat satu ton
Bahasa lembar
36 bahasa. Lambang H bersifat internasional, tetapi cara menuliskan nilai pada skema berbeda-beda: 100µ, 100uH dan 0,1mH menunjuk hal yang sama, dan dalam terjemahan lembar ini membawa semuanya ke satu bentuk.