Henri
Kipimo kitokanacho cha SI · kipimo: uzalishaji umeme
01 · Ufafanuzi
Henri ni uzalishaji umeme wa mzunguko ambamo mkondo unaobadilika kwa kasi ya ampea moja kwa sekunde huzalisha volteji ya volti moja. Ufafanuzi sawa: uzalishaji ambao mkondo wa ampea moja huunda mtiririko uliounganishwa wa weber moja.
Uzalishaji umeme ni hali ya mkondo kutotaka kubadilika. Kama uzito unavyopinga mabadiliko ya kasi, ndivyo uzalishaji unavyopinga mabadiliko ya mkondo: hauwezi kuanzishwa ghafla wala kusimamishwa. Hapo ndipo cheche ya swichi hutoka — wakati wa kukata, mkondo bado huendelea kwa kitambo kupitia hewani.
Kata mzunguko wenye kikoili — na mkondo utajaribu kuendelea kupitia hewani: kwenye viungo utaruka upinde wa moto. Ndiyo maana kando ya kila relei na kila mota kuna diodi ya mwendo huru: huruhusu mkondo ujifunge wenyewe na uzime bila cheche.
Ukiongeza idadi ya mizunguko mara mbili unapata uzalishaji mara nne: mizunguko huunda mtiririko na wakati huohuo hujiunga nao. Kiini cha feriti au chuma huongeza tena mara elfu, lakini hadi kujaa tu — zaidi ya hapo uzalishaji hurudi chini kwenye thamani ya kikoili tupu.
02 · Kubadilisha
Weka uzalishaji — karatasi itaugawa kwa vipimo
Vipuri halisi vinaishi katika mikro na milihenri. Katika mfumo wa CGSM uzalishaji, kama uwezo katika CGSE, ulikuwa na kipimo cha urefu: abhenri iliitwa sentimita tu. Hapo ndipo mazoea ya zamani ya wahandisi ya kuzungumzia kikoili kwa sentimita yanapotoka — si kuhusu ukubwa wake, bali uzalishaji wake.
Ikiwa pamoja na kapasita, uzalishaji huamua masafa ya mzunguko wa mwangwi — ule ule mzunguko uliopanga redio kwenye kituo kwa karne nzima. Kilichozungushwa kilikuwa kapasita: uwezo unaobadilika ni rahisi kutengeneza kuliko uzalishaji unaobadilika.
| Kipimo | Jina | Thamani | Inapopatikana |
|---|---|---|---|
| H | Mwangwi na 100 nF | 1 | Mwangwi na 100 nF |
| mH | henri moja | 1000 | henri moja |
| µH | mikrohenri | 1000000 | mikrohenri |
| nH | pikohenri | 1000000000 | pikohenri |
| pH | henri 2 | 1000000000000 | henri 2 |
| Wb/A | usichanganye na nguvu ya uga H | 1 | usichanganye na nguvu ya uga H |
| V·s/A | volti-sekunde kwa ampea | 1 | volti-sekunde kwa ampea |
| Ω·s | ohm-sekunde: alama ya kazi kabla jina halijakubaliwa | 1 | ohm-sekunde: alama ya kazi kabla jina halijakubaliwa |
| abH | abhenri, CGSM: pia huitwa sentimita ya uzalishaji | 1000000000 | abhenri, CGSM: pia huitwa sentimita ya uzalishaji |
| stH | µH — mikrohenri | 0 | µH — mikrohenri |
Mstari wa pili ni ufafanuzi kupitia weber: henri moja ni weber moja kwa ampea. Wa tatu ni nishati iliyohifadhiwa katika uga wa sokoto.
03 · Madaraja ya ukubwa
kutoka njia ya ubao hadi ghala la nishatimilihenri: sokoto za relei, vibadilishaji vya kuunganisha
04 · Vifaa vya kupima
Uzalishaji hupimwa kwa nini
Hutoa wimbi la sine na kwa tofauti ya awamu hutenganisha sehemu ya kupinga ya impedansi na ile ya kufanya kazi. Matokeo hutegemea masafa na mkondo wa msingi: kikoili chenye feriti hupimwa tofauti kwenye kilohertz moja na kwenye megahertz moja, kwa hiyo hali ya kupima huandikwa pamoja na thamani.
Hulinganisha uzalishaji usiojulikana dhidi ya kapasita ya kiwango na vipinga: kikoili hakilinganishwi na kikoili kingine bali na uwezo, ambao ni rahisi kutengeneza kwa usahihi. Njia ya kawaida ya maabara, yenye kutokuwa na uhakika wa sehemu za mia za asilimia.
Kikoili huunganishwa na kapasita inayojulikana kisha hutafutwa masafa ambayo mzunguko hulia. Uzalishaji hutokana na fomula ya Thomson — njia inayopatikana kwa urahisi zaidi, inahitaji jenereta na osilosikopu tu, na kwa nanohenri ndiyo pekee inayoweza kutumika.
Sokoto la tabaka moja juu ya mche wa kwarts iliyoyeyushwa, vipimo vyake vimepimwa hadi mikromita: uzalishaji wake huhesabiwa kutoka umbo na konstanti ya sumaku, bila kupimwa kabisa. Ndivyo hasa kipimo kilivyokuwa kimewekwa kabla ya kuhamia viwango vya kwanta.
05 · Kanuni za kuandika
H kubwa — si «henri nyingi»
Herufi kubwa H huonyesha kizio, herufi ndogo h huonyesha saa, ambayo iko nje ya SI. Jina huandikwa kwa herufi ndogo katika maandishi ya kawaida ingawa linatoka kwa jina la ukoo. H iliyo kando ya L ya mlazo katika mlinganyo mmoja haiwezi kuchanganywa: kipimo hupangwa kikiinama, kizio kikiwa wima.
Alama ya kipimo ni L ya mlazo, ya kizio ni H iliyo wima; alama ya Kirusi ni Гн. Herufi kubwa H katika milinganyo tayari imechukuliwa na nguvu ya uga wa sumaku, kwa hiyo katika mstari mmoja huwatofautisha muundo wa herufi: kipimo huinama, kizio husimama wima.
06 · Vipimo jirani
Henri ni upande wa pili wa farad: kipimo kimoja hupinga mabadiliko ya mkondo, kingine hupinga mabadiliko ya volteji. Pamoja huamua masafa ya mzunguko; kando kando hulainisha mawimbi — kikoili katika njia ya mkondo, kapasita kwa kuvuka.
Uzalishaji wa pamoja wa sokoto mbili huandikwa M na hupimwa kwa henri zilezile. Katika kibadilishaji ni ndogo kuliko zao la uzalishaji binafsi: tofauti ndiyo ile sehemu ya mtiririko iliyokwepa sokoto la pili.
Choke · 100 µH
uwezo wa kuzalisha
kipimo pacha cha mzunguko
Miongoni mwa karatasi za Simetrium henri, kipimo cha SI weba na ampea kutoka ufafanuzi, faradi kama kipimo cha jozi cha mzunguko, ohmu kutoka konstanti ya muda na herzi, ambamo masafa ya mwangwi huelezwa.
Henri hufunga familia ya sumaku: weber iliyogawanywa kwa ampea. Pamoja na ohm hutoa sekunde, pamoja na farad masafa ya mwangwi. Uzalishaji na uwezo ni kama kioo: mmoja hupinga mabadiliko ya mkondo, mwingine hupinga mabadiliko ya volteji.
07 · Sehemu ya kihistoria
kiini huvutwa ndani ya sokoto
Joseph Henry alizungushia upinde wa chuma waya uliofunikwa — ufunikaji aliutengeneza kwa utepe wa hariri uliyonunuliwa kutoka gauni la mkewe — na akapata sumaku iliyoshikilia tani moja. Mwalimu wa shule kutoka Albany baadaye akawa katibu wa kwanza wa Taasisi ya Smithsonian.
Mwaka 1832 Joseph Henry aliona cheche wakati akikata mzunguko wenye sumaku umeme, na akaelewa kuwa kikoili hujizalishia volteji chenyewe. Aliandika jambo hilo katika daftari la maabara kabla ya Faraday lakini akalichapisha baadaye — na haki ya kwanza juu ya uzalishaji ikabaki kwa Mwingereza.
Kongamano la Kimataifa la Wataalamu wa Umeme mjini Chicago lilikipa kipimo cha uzalishaji jina la Henri — pamoja na vipimo vingine kadhaa vya vitendo. Wakati huo alikuwa amekufa miaka kumi na mitano, na jina likaenda kwa mtu aliyeshindwa katika mbio za haki ya kwanza, lakini hakupoteza heshima ya wenzake.
Jina la kwanza la kipimo cha uzalishaji lilikuwa robo: mita milioni kumi, robo ya meridiani ya Dunia. Lilibadilishwa na henri katika kongamano lilelile lililokubali ohm na volti.
Kongamano Kuu la tisa liliingiza henri katika mfumo wa vipimo vya vitendo pamoja na weber na tesla. «Sentimita ya uzalishaji» kutoka mfumo wa CGSM, sawa na nanohenri moja, ilibaki katika vitabu vya mkono kwa miongo miwili zaidi.
Kipimo kinachohesabiwa, si kupimwa
Hadi mwaka 2019 henri ilitimizwa kwa hesabu. Konstanti ya sumaku ilikuwa imewekwa kwa usahihi — pi nne mara kumi kwa kipeo hasi saba henri kwa mita — na uzalishaji umeme wa sokoto la tabaka moja ulitokana na umbo lake pekee. Tangu ufafanuzi kubadilishwa, konstanti hupimwa, na kiwango hutegemea badala yake athari ya Hall ya kwanta.
Konstanti ya sumaku µ₀ = 1.256 637·10⁻⁶ H/m ni henri kwa mita: uzalishaji wa nafasi tupu. Hadi 2019 ilikuwa namba kamili 4π·10⁻⁷; sasa hupimwa, na tarakimu za mwisho bado zinaboreshwa.
Orodha · vipimo
Karatasi kwa kila kipimo
Vipimo saba vya msingi vya SI, vipimo ishirini na viwili vitokanavyo vyenye majina yake, na vipimo vya nje ya mfumo ambavyo bila hivyo ufundi wala maisha ya kila siku havipiti. Kila kimoja kina ukurasa wake: ufafanuzi, kubadilisha, vifaa, kanuni za kuandika. Katika lugha 36.
Vipimo vitokanavyo vya SI vyenye jina lake
ukuaji kulingana na idadi ya mizungukoVipimo vya msingi vya SI
makumi na mamia ya volti — viungo huungua kama hakuna kinachovilindaSumaku umeme iliyoinua tani moja
Lugha ya karatasi
Lugha 36. Alama H ni ya kimataifa, lakini jinsi thamani inavyoandikwa kwenye mchoro hutofautiana: 100µ, 100uH na 0.1mH huashiria kitu kimoja, na katika tafsiri karatasi huvileta kwenye umbo moja.