Henry
Unitate SI derivată · mărime: inductanță
01 · Definiție
Henry este inductanța unui circuit în care un curent care variază cu un amper pe secundă induce o tensiune de un volt. Definiție echivalentă: inductanța la care un curent de un amper creează un flux înlănțuit de un weber.
Inductanța este inerția curentului. Așa cum masa se opune unei schimbări de viteză, inductanța se opune unei schimbări de curent: nu poate fi pornit dintr-odată și nici oprit. De aici scânteia din întrerupător — la deschidere curentul mai continuă o clipă prin aer.
Deschideți un circuit cu o bobină — și curentul va încerca să continue prin aer: la contacte va sări un arc. De aceea lângă fiecare releu și fiecare motor stă o diodă de descărcare: lasă curentul să se închidă și să se stingă fără scânteie.
Dublând numărul de spire se obține o inductanță de patru ori mai mare: spirele creează fluxul și se înlănțuie cu el în același timp. Un miez de ferită sau de oțel adaugă încă un factor de mii, dar numai până la saturație — dincolo de ea inductanța recade spre valoarea unei bobine goale.
02 · Conversie
Introduceți o inductanță — fișa o va descompune pe unități
Piesele reale trăiesc în micro și milihenry. În sistemul CGSM inductanța, ca și capacitatea în CGSE, avea dimensiunea unei lungimi: abhenry se numea pur și simplu centimetru. De aici vechiul obicei inginersc de a vorbi despre o bobină în centimetri — nu e vorba de mărimea ei, ci de inductanță.
În pereche cu un condensator, inductanța fixează frecvența unui circuit rezonant — chiar acela care un secol întreg a acordat radiourile pe un post. Ce se învârtea era condensatorul: o capacitate variabilă se construiește mai ușor decât o inductanță variabilă.
| Unitate | Nume | Valoare | Unde apare |
|---|---|---|---|
| H | henry, unitate SI | 1 | henry, unitate SI |
| mH | milihenry | 1000 | milihenry |
| µH | microhenry | 1000000 | microhenry |
| nH | nanohenry | 1000000000 | nanohenry |
| pH | picohenry | 1000000000000 | picohenry |
| Wb/A | weber pe amper — exact același lucru | 1 | weber pe amper — exact același lucru |
| V·s/A | volt-secundă pe amper | 1 | volt-secundă pe amper |
| Ω·s | ohm-secundă: notația de lucru înainte de adoptarea numelui | 1 | ohm-secundă: notația de lucru înainte de adoptarea numelui |
| abH | abhenry, CGSM: numit și centimetru de inductanță | 1000000000 | abhenry, CGSM: numit și centimetru de inductanță |
| stH | stathenry, CGSE | 0 | stathenry, CGSE |
A doua scriere este definiția prin weber: un henry este un weber pe amper. A treia este energia înmagazinată în câmpul înfășurării.
03 · Ordine de mărime
de la traseul de pe placă la depozitul de energiemilihenry: înfășurări de releu, transformatoare de cuplaj
04 · Instrumente de măsură
Cu ce se măsoară inductanța
Aplică o sinusoidă și, prin defazaj, separă partea reactivă a impedanței de cea activă. Rezultatul depinde de frecvență și de curentul de polarizare: o bobină cu ferită se măsoară altfel la un kilohertz și altfel la un megahertz, de aceea regimul se indică odată cu valoarea.
Echilibrează o inductanță necunoscută față de un condensator etalon și rezistoare: bobina nu se compară cu altă bobină, ci cu o capacitate, mai ușor de realizat cu precizie. Metoda clasică de laborator, cu o incertitudine de sutimi de procent.
Bobina se leagă cu un condensator cunoscut și se caută frecvența la care circuitul sună. Inductanța rezultă din formula lui Thomson — metoda cea mai accesibilă, nu trebuie decât un generator și un osciloscop, iar pentru nanohenry este singura practicabilă.
O înfășurare într-un singur strat pe un cilindru de cuarț topit, cu dimensiunile măsurate la micrometru: inductanța ei se calculează din geometrie și din constanta magnetică, fără a fi măsurată deloc. Exact așa era fixată unitatea înainte de trecerea la etaloane cuantice.
05 · Reguli de scriere
H mare — și nu «henryi»
H-ul mare desemnează unitatea, h-ul mic ora, care e în afara SI. Numele se scrie cu literă mică în text curent, deși vine de la un nume de familie. Un H alături de un L cursiv în aceeași formulă nu se confundă: mărimea se culege înclinat, unitatea drept.
Simbolul mărimii este un L cursiv, al unității un H drept; simbolul rusesc este Гн. H-ul mare este deja ocupat în formule de intensitatea câmpului magnetic, de aceea pe același rând se deosebesc prin caracter: mărimea se înclină, unitatea stă dreaptă.
06 · Unități vecine
Henry este reversul faradului: o mărime se opune schimbării curentului, cealaltă schimbării tensiunii. Împreună fixează frecvența unui circuit; separat netezesc ondulația — bobina pe drumul curentului, condensatorul de-a curmezișul.
Inductanța mutuală a două înfășurări se notează M și se măsoară în aceiași henry. La un transformator este mai mică decât produsul inductanțelor proprii: diferența este tocmai partea de flux care a ocolit a doua înfășurare.
flux pe un singur amper
inductanță
mărimea pereche a circuitului
Dintre fișele Simetrium se învecinează cu henry weber și amper din definiție, farad ca mărime pereche a circuitului acordat, ohm din constanta de timp și hertz, în care se exprimă frecvența de rezonanță.
Henry închide familia magnetică: un weber împărțit la un amper. Cu ohmul dă secunde, cu faradul o frecvență de rezonanță. Inductanța și capacitatea sunt în oglindă: una se opune schimbării curentului, cealaltă schimbării tensiunii.
07 · Secțiune istorică
O descoperire publicată a doua
Joseph Henry a înfășurat un arc de fier cu sârmă izolată — izolația o făcea din panglici de mătase cumpărate de pe rochia soției — și a obținut un magnet care ținea o tonă. Învățătorul din Albany a ajuns primul secretar al Institutului Smithsonian.
În 1832 Joseph Henry a observat o scânteie la deschiderea unui circuit cu electromagnet și a înțeles că bobina induce în ea însăși o tensiune. A descris fenomenul în caietul de laborator înaintea lui Faraday, dar l-a publicat după — și întâietatea asupra inducției a rămas englezului.
Congresul Internațional al Electricienilor de la Chicago a dat unității de inductanță numele Henry — împreună cu alte câteva unități practice. Murise de cincisprezece ani, iar numele a revenit omului care pierduse cursa priorității, dar nu și prețuirea colegilor.
Primul nume al unității de inductanță a fost cadranul: zece milioane de metri, un sfert din meridianul terestru. A fost înlocuit cu henry la același congres care a adoptat ohmul și voltul.
A noua Conferință Generală a introdus henry în sistemul unităților practice împreună cu weberul și tesla. Centimetrul de inductanță din sistemul CGSM, egal cu un nanohenry, a mai rămas două decenii în manuale.
O unitate care se calculează și nu se măsoară
Până în 2019 henry se realiza prin calcul. Constanta magnetică era fixată exact, patru pi ori zece la minus șapte henry pe metru, iar inductanța unei înfășurări într-un singur strat decurgea doar din geometria ei. De la redefinire constanta se măsoară, iar etalonul se sprijină în schimb pe efectul Hall cuantic.
Constanta magnetică µ₀ = 1,256 637·10⁻⁶ H/m este un henry pe metru: inductanța spațiului gol. Până în 2019 era numărul exact 4π·10⁻⁷; acum se măsoară, iar ultimele cifre încă se rafinează.
Catalog · unități de măsură
O fișă pentru fiecare mărime
Șapte unități fundamentale SI, douăzeci și două derivate cu nume propriu și unitățile din afara sistemului fără de care nu se descurcă nici tehnica, nici viața de zi cu zi. Fiecare are foaia ei: definiție, conversie, instrumente, reguli de scriere. În 31 de limbi.
Unități SI derivate cu nume propriu
fișa henry este deschisăUnități fundamentale SI
în teracotă — cele patru unități din care se compune henryInductanța în alte notații
Limba fișei
31 de limbi. Simbolul H este internațional, dar scrierea unei valori pe o schemă diferă: 100µ, 100uH și 0,1mH înseamnă același lucru, iar în traducere fișa le aduce la o formă comună.