Henry
Odvodená jednotka SI · veličina: indukčnosť
01 · Definícia
Henry je indukčnosť obvodu, v ktorom prúd meniaci sa rýchlosťou jedného ampéru za sekundu indukuje napätie jedného voltu. Rovnocenná definícia: indukčnosť, pri ktorej prúd jedného ampéru vytvára spriahnutý tok jedného weberu.
Indukčnosť je zotrvačnosť prúdu. Ako hmotnosť odporuje zmene rýchlosti, tak indukčnosť odporuje zmene prúdu: rozbehnúť ho naraz nemožno a zastaviť tiež nie. Odtiaľ iskra vo vypínači — pri rozpojení prúd ešte okamih pokračuje vzduchom.
Rozpojte obvod s cievkou — a prúd sa pokúsi pokračovať vzduchom: na kontaktoch preskočí oblúk. Preto vedľa každého relé a každého motora sedí nulová dióda: nechá prúd uzavrieť sa a zhasnúť bez iskry.
Zdvojnásobením počtu závitov sa získa štvornásobná indukčnosť: závity prúd vytvárajú aj sa s ním spriahajú zároveň. Jadro z feritu alebo ocele pridá ešte tisícnásobok, ale len do nasýtenia — za ním indukčnosť spadne späť k hodnote prázdnej cievky.
02 · Prevod
Zadajte indukčnosť — list ju rozloží na jednotky
Skutočné súčiastky žijú v mikro- a milihenry. V sústave CGSM mala indukčnosť, rovnako ako kapacita v CGSE, rozmer dĺžky: abhenry sa hovorilo jednoducho centimeter. Odtiaľ stará inžinierska zvyklosť hovoriť o cievke v centimetroch — nejde o jej rozmer, ale o indukčnosť.
Vo dvojici s kondenzátorom indukčnosť určuje frekvenciu rezonančného obvodu — práve toho, ktorý sto rokov ladil rádiá na stanicu. Otáčalo sa kondenzátorom: premenlivú kapacitu je ľahšie postaviť než premenlivú indukčnosť.
| Jednotka | Názov | Hodnota | Kde sa vyskytuje |
|---|---|---|---|
| H | henry, jednotka SI | 1 | henry, jednotka SI |
| mH | milihenry | 1000 | milihenry |
| µH | mikrohenry | 1000000 | mikrohenry |
| nH | nanohenry | 1000000000 | nanohenry |
| pH | pikohenry | 1000000000000 | pikohenry |
| Wb/A | weber na ampér — presne to isté | 1 | weber na ampér — presne to isté |
| V·s/A | voltsekunda na ampér | 1 | voltsekunda na ampér |
| Ω·s | ohmsekunda: pracovné označenie pred prijatím mena | 1 | ohmsekunda: pracovné označenie pred prijatím mena |
| abH | abhenry, CGSM: tiež zvaný centimeter indukčnosti | 1000000000 | abhenry, CGSM: tiež zvaný centimeter indukčnosti |
| stH | stathenry, CGSE | 0 | stathenry, CGSE |
Druhý zápis je definícia cez weber: henry je weber na ampér. Tretí je energia nahromadená v poli vinutia.
03 · Rády veličín
od spoja na doske k zásobníku energiemilihenry: vinutia relé, väzbové transformátory
04 · Meracie prístroje
Čím sa meria indukčnosť
Priloží sínusovku a podľa fázového posunu oddelí jalovú časť impedancie od činnej. Výsledok závisí od frekvencie a od predpätia: feritová cievka sa zmeria inak pri kilohertze a inak pri megahertze, preto sa režim uvádza spolu s hodnotou.
Vyvažuje neznámu indukčnosť proti vzorovému kondenzátoru a rezistorom: cievka sa neporovnáva s inou cievkou, ale s kapacitou, ktorú možno vyrobiť presnejšie. Klasická laboratórna metóda s neistotou stotín percenta.
Cievka sa zapojí so známym kondenzátorom a hľadá sa frekvencia, na ktorej obvod zvoní. Indukčnosť vyplýva z Thomsonovho vzorca — najdostupnejšia metóda, stačí generátor a osciloskop, a pre nanohenry je jediná použiteľná.
Jednovrstvové vinutie na valci z taveného kremeňa, ktorého rozmery sú zmerané na mikrometer: jeho indukčnosť sa vypočíta z geometrie a magnetickej konštanty, bez toho, aby sa vôbec merala. Presne tak bola jednotka stanovená pred prechodom na kvantové etalóny.
05 · Pravidlá zápisu
Veľké H — a nie «henryov»
Veľké H značí jednotku, malé h hodinu, ktorá stojí mimo SI. Názov sa v bežnom texte píše malým písmenom, hoci pochádza z priezviska. H vedľa kurzívneho L v jednom vzorci nemožno zameniť: veličina sa sádže naklonene, jednotka vzpriamene.
Značka veličiny je kurzívne L, jednotky vzpriamené H; ruská značka je Гн. Veľké H je vo vzorcoch už obsadené intenzitou magnetického poľa, preto sa na jednom riadku rozlišujú rezom: veličina sa nakláňa, jednotka stojí rovno.
06 · Susedné jednotky
Henry je rub faradu: jedna veličina odporuje zmene prúdu, druhá zmene napätia. Spoločne určujú frekvenciu obvodu; oddelene vyhladzujú zvlnenie — cievka v ceste prúdu, kondenzátor naprieč.
Vzájomná indukčnosť dvoch vinutí sa značí M a meria sa v tých istých henry. Pri transformátore je menšia než súčin vlastných indukčností: rozdiel je práve tá časť toku, ktorá minula druhé vinutie.
tok na jediný ampér
indukčnosť
dvojčatá veličina obvodu
Z listov Simetria susedia s henry weber a ampér z definície, farad ako párová veličina obvodu, ohm z časovej konštanty a hertz, v ktorej sa vyjadruje rezonančná frekvencia.
Henry uzatvára magnetickú rodinu: weber delený ampérom. S ohmom dáva sekundy, s faradom rezonančnú frekvenciu. Indukčnosť a kapacita sú zrkadlové: jedna odporuje zmene prúdu, druhá zmene napätia.
07 · Historický oddiel
Objav zverejnený ako druhý
Joseph Henry ovinul železný oblúk izolovaným drôtom — izoláciu robil z hodvábnych stúh kúpených zo šiat svojej ženy — a získal magnet, ktorý udržal tonu. Zo školského učiteľa z Albany sa stal prvý tajomník Smithsonovho inštitútu.
Roku 1832 si Joseph Henry všimol iskru pri rozpojení obvodu s elektromagnetom a pochopil, že cievka v sebe sama indukuje napätie. Opísal jav v laboratórnom denníku skôr než Faraday, ale zverejnil ho neskôr — a prvenstvo v indukcii ostalo Angličanovi.
Medzinárodný kongres elektrikárov v Chicagu dal jednotke indukčnosti meno Henry — spolu s niekoľkými ďalšími praktickými jednotkami. Bol vtedy už pätnásť rokov mŕtvy a meno pripadlo mužovi, ktorý prehral preteky o prvenstvo, nie však úctu kolegov.
Prvým menom jednotky indukčnosti bol kvadrant: desať miliónov metrov, štvrtina zemského poludníka. Nahradil ho henry na tom istom kongrese, ktorý prijal ohm a volt.
Deviata Generálna konferencia zaradila henry do sústavy praktických jednotiek spolu s weberom a teslou. Centimeter indukčnosti zo sústavy CGSM, rovný nanohenry, zostal v príručkách ešte dve desaťročia.
Jednotka, ktorú sa počíta, a nie meria
Do roku 2019 sa henry uskutočňoval výpočtom. Magnetická konštanta bola stanovená presne, štyri pí krát desať na mínus siedmu henry na meter, a indukčnosť jednovrstvového vinutia vyplývala zo samej geometrie. Od novej definície sa konštanta meria a etalón spočíva namiesto toho na kvantovom Hallovom jave.
Magnetická konštanta µ₀ = 1,256 637·10⁻⁶ H/m je henry na meter: indukčnosť prázdneho priestoru. Do roku 2019 to bolo presné číslo 4π·10⁻⁷; dnes sa meria a posledné číslice sa stále spresňujú.
Katalóg · meracie jednotky
List pre každú veličinu
Sedem základných jednotiek SI, dvadsaťdva odvodených s vlastnými názvami a jednotky mimo sústavy, bez ktorých sa nezaobíde technika ani bežný život. Každá má svoj list: definícia, prevod, prístroje, pravidlá zápisu. V 27 jazykoch.
Odvodené jednotky SI s vlastným názvom
list henry je otvorenýZákladné jednotky SI
terakotou — štyri jednotky, z ktorých sa henry skladáIndukčnosť v iných zápisoch
Jazyk listu
27 jazykov. Značka H je medzinárodná, ale zápis hodnoty v schéme sa líši: 100µ, 100uH a 0,1mH znamenajú to isté a v preklade ich list privádza k spoločnej podobe.