Henri
Izvedena SI jedinica · veličina: induktivnost
01 · Definicija
Henri je induktivnost kola u kojem struja koja se menja brzinom od jednog ampera u sekundi indukuje napon od jednog volta. Ravnopravna definicija: induktivnost pri kojoj struja od jednog ampera stvara ulančani fluks od jednog vebera.
Induktivnost je inercija struje. Kao što se masa opire promeni brzine, tako se induktivnost opire promeni struje: ne može se pokrenuti odjednom, niti zaustaviti. Otuda varnica u prekidaču — u trenutku prekida struja još časak nastavlja kroz vazduh.
Prekinite kolo sa zavojnicom — i struja će pokušati da nastavi kroz vazduh: na kontaktima će preskočiti luk. Zato pored svakog releja i svakog motora sedi dioda slobodnog hoda: pušta struju da se zatvori na sebe i ugasi bez varnice.
Udvostručenjem broja navojaka dobija se četiri puta veća induktivnost: navojci istovremeno stvaraju fluks i spregnuti su s njim. Jezgro od ferita ili čelika dodaje još hiljadu puta, ali samo do zasićenja — iza njega induktivnost pada natrag na vrednost prazne zavojnice.
02 · Pretvaranje
Unesite induktivnost — list će je razložiti po jedinicama
Stvarne komponente žive u mikro- i milihenrijima. U CGSM sistemu induktivnost je, kao i kapacitivnost u CGSE, imala dimenziju dužine: abhenri se prosto zvao centimetar. Otuda stara inženjerska navika da se o zavojnici govori u centimetrima — nije reč o njenoj veličini nego o induktivnosti.
U paru sa kondenzatorom induktivnost određuje frekvenciju oscilatornog kola — upravo onog kola koje je vek podešavalo radio-prijemnike na stanicu. Okretao se kondenzator: promenljivu kapacitivnost lakše je napraviti nego promenljivu induktivnost.
| Jedinica | Naziv | Vrednost | Gde se sreće |
|---|---|---|---|
| H | Rezonancija sa 100 nF | 1 | Rezonancija sa 100 nF |
| mH | jedan henri | 1000 | jedan henri |
| µH | mikrohenri | 1000000 | mikrohenri |
| nH | pikohenri | 1000000000 | pikohenri |
| pH | 2 henrija | 1000000000000 | 2 henrija |
| Wb/A | ne mešati sa jačinom polja H | 1 | ne mešati sa jačinom polja H |
| V·s/A | volt-sekunda po amperu | 1 | volt-sekunda po amperu |
| Ω·s | om-sekunda: radna oznaka pre nego što je ime usvojeno | 1 | om-sekunda: radna oznaka pre nego što je ime usvojeno |
| abH | abhenri, CGSM: zove se i centimetar induktivnosti | 1000000000 | abhenri, CGSM: zove se i centimetar induktivnosti |
| stH | µH — mikrohenri | 0 | µH — mikrohenri |
Drugi zapis je definicija preko vebera: jedan henri je veber po amperu. Treći je energija nagomilana u polju namotaja.
03 · Redovi veličina
od voda na ploči do skladišta energijemilihenriji: namotaji releja, sprežni transformatori
04 · Merni instrumenti
Čime se meri induktivnost
Dovodi sinusoidu i po faznom pomeraju odvaja reaktivni deo impedanse od aktivnog. Rezultat zavisi od frekvencije i od struje predmagnećenja: zavojnica sa feritom drugačije se meri na kilohercu a drugačije na megahercu, pa se režim navodi zajedno sa vrednošću.
Uravnotežuje nepoznatu induktivnost prema etalonskom kondenzatoru i otpornicima: zavojnica se ne poredi sa drugom zavojnicom nego sa kapacitivnošću, koju je lakše izraditi tačno. Klasična laboratorijska metoda, sa nesigurnošću od stotih delova procenta.
Zavojnica se veže sa poznatim kondenzatorom i traži se frekvencija na kojoj kolo zvoni. Induktivnost sledi iz Tomsonove formule — najpristupačnija metoda, potrebni su samo generator i osciloskop, a za nanohenrije je i jedina upotrebljiva.
Jednoslojni namotaj na cilindru od topljenog kvarca, čije su mere uzete do mikrometra: njegova induktivnost računa se iz geometrije i magnetne konstante, a da se uopšte ne meri. Upravo tako je jedinica bila utvrđena pre prelaska na kvantne etalone.
05 · Pravila pisanja
Veliko H — a ne «henriji»
Veliko H označava jedinicu, malo h čas, koji je izvan SI. Naziv se u tekućem tekstu piše malim slovom iako potiče od prezimena. H pored kurzivnog L u istoj formuli ne može se zameniti: veličina se slaže nagnuto, jedinica uspravno.
Oznaka veličine je kurzivno L, jedinice uspravno H; ruska oznaka je Гн. Veliko H je u formulama već zauzela jačina magnetnog polja, pa ih u istom redu razlikuje rez slova: veličina se naginje, jedinica stoji uspravno.
06 · Susedne jedinice
Henri je naličje farada: jedna veličina se opire promeni struje, druga promeni napona. Zajedno određuju frekvenciju kola; odvojeno izglađuju talasnost — zavojnica na putu struje, kondenzator popreko.
Međusobna induktivnost dva namotaja obeležava se sa M i meri se u istim henrijima. Kod transformatora je manja od proizvoda sopstvenih induktivnosti: razlika je upravo onaj deo fluksa koji je promašio drugi namotaj.
Prigušnica · 100 µH
induktivnost
bliznačka veličina kola
Od listova Simetrijuma henri, SI jedinica veber i amper iz definicije, farad kao uparena veličina kola, om iz vremenske konstante i herc, u kojoj se izražava frekvencija rezonancije.
Henri zatvara magnetnu porodicu: veber podeljen amperom. Sa omom daje sekunde, sa faradom rezonantnu frekvenciju. Induktivnost i kapacitivnost su ogledalne: jedna se opire promeni struje, druga promeni napona.
07 · Istorijski deo
jezgro se uvlači u namotaj
Džozef Henri je gvozdeni luk obmotao izolovanom žicom — izolaciju je pravio od svilenih traka kupljenih sa haljine svoje žene — i dobio magnet koji je držao tonu. Školski učitelj iz Olbanija postao je prvi sekretar Smitsonijanskog instituta.
1832. godine Džozef Henri je primetio varnicu pri prekidu kola sa elektromagnetom i shvatio da zavojnica u sebi samoj indukuje napon. Pojavu je u laboratorijskom dnevniku opisao pre Faradeja ali ju je objavio kasnije — i prvenstvo nad indukcijom ostalo je Englezu.
Međunarodni kongres električara u Čikagu dao je jedinici induktivnosti ime Henri — zajedno sa još nekoliko praktičnih jedinica. Tada je bio mrtav petnaest godina, a ime je pripalo čoveku koji je izgubio trku za prvenstvo, ali ne i poštovanje kolega.
Prvo ime jedinice induktivnosti bio je kvadrant: deset miliona metara, četvrtina zemaljskog meridijana. Zamenio ga je henri na istom kongresu koji je usvojio om i volt.
Deveta Generalna konferencija uvela je henri u sistem praktičnih jedinica zajedno sa veberom i teslom. «Centimetar induktivnosti» iz CGSM sistema, jednak nanohenriju, ostao je u priručnicima još dve decenije.
Jedinica koja se računa, a ne meri
Do 2019. henri se ostvarivao računom. Magnetna konstanta bila je tačno utvrđena — četiri pi puta deset na minus sedmi henri po metru — a induktivnost jednoslojnog namotaja sledila je samo iz njegove geometrije. Od nove definicije konstanta se meri, a etalon počiva na kvantnom Holovom efektu.
Magnetna konstanta µ₀ = 1,256 637·10⁻⁶ H/m jeste henri po metru: induktivnost praznog prostora. Do 2019. bila je tačan broj 4π·10⁻⁷; sada se meri, a poslednje cifre se i dalje preciziraju.
Katalog · merne jedinice
List za svaku veličinu
Sedam osnovnih SI jedinica, dvadeset dve izvedene sa sopstvenim imenima i vansistemske jedinice bez kojih ne prolaze ni tehnika ni svakodnevica. Svaka ima svoj list: definicija, pretvaranje, instrumenti, pravila pisanja. Na 36 jezika.
Izvedene SI jedinice sa sopstvenim imenom
rast sa brojem navojakaOsnovne SI jedinice
desetine i stotine volti — kontakti izgore ako ih ništa ne štitiElektromagnet koji je podigao tonu
Jezik lista
36 jezika. Oznaka H je međunarodna, ali način pisanja vrednosti na šemi se razlikuje: 100µ, 100uH i 0,1mH znače isto, a u prevodu ih list dovodi na zajednički oblik.