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SI 基礎 2019 · 電流慣性的單位
ZH-HANT 36 種語言
Symbol plate SI-D-13 H 大寫、正體別和磁場強度 H 弄混
單位檔案 SI 導出 · 電感 第 1 / 1 頁 · 修訂 2026-08

亨利

SI 導出單位 · 量:電感

符號 H · Гн
用 SI 單位表示 Wb/A = V·s/A
經由基本單位 kg·m²·s⁻²·A⁻²
以誰命名 Joseph Henry, 1797–1878
名稱確定 IEC 1893 · CGPM 1948
已完成譯本 36 / 36
換算成微亨和釐米 開關為什麼打火
01 · 定義

亨利是這樣一個迴路的電感:其中電流以每秒一安培的速度變化時,感應出一伏的電壓。等價的定義:一安培電流在其中產生一韋伯磁鏈的電感。

電感是電流的慣性。正如質量抗拒速度的改變,電感抗拒電流的改變:既不能讓它瞬間跑起來,也不能讓它瞬間停下。開關裡的火花就是從這兒來的——斷開的那一刻,電流還會順著空氣再走一瞬。

斷開一個帶線圈的電路——電流會試著從空氣裡繼續走:觸點上會閃出電弧。所以每個繼電器、每臺電動機旁邊都坐著一隻續流二極體:讓電流自己閉合、無火花地熄滅。

形式上
1 H = 1 Wb1 A = 1 V·s1 A    u = Ldidt    W = L I²2一亨等於每安培一韋伯,也等於每安培一伏秒;線圈上的電壓等於電感乘電流的變化速率;儲存的能量等於電感的一半乘以電流的平方
第三式與動能是直接的類比:電流扮演速度的角色
1.26 µH
磁常數,H/m
1 µH
一米普通導線
隨匝數增長
斷開電路——電壓就衝上去 100 µH
電源 線圈 開關 線圈裡的電流 斷開 時間500 µs
一個 τ——電流到了 63 % 虛線——電流已被切斷
電感 電阻器
100 µs
時間常數
50 µJ
1 A 電流下的能量
100 V
1 µs 內斷開時的尖峰
幾十上百伏——沒有東西護著,觸點就燒掉了
鐵芯被吸進繞組裡
電感按匝數的平方增長

把匝數加倍,電感就變成四倍:匝既產生磁通,又與磁通相交鏈。鐵氧體或鋼芯還能再添上千倍,但只到飽和為止——過了飽和,電感又跌回空心線圈的數值。

02 · 換算

輸入一個電感——檔案會把它按單位拆開

真實的元件活在微亨和毫亨裡。在 CGSM 制中,電感跟 CGSE 制裡的電容一樣具有長度的量綱:絕對亨就乾脆叫釐米。老一輩工程師說線圈有多少釐米,說的不是它的尺寸,而是它的電感。

L 和 C 給出頻率 收音機的諧振迴路

與電容器搭配,電感決定諧振迴路的頻率——正是那個把收音機調到某個電臺上、用了一百年的迴路。當年轉動的是電容器:可變電容比可變電感好做得多。

換算表
1 H = 1 H
單位名稱數值常見於何處
H 亨利,SI 單位 1 亨利,SI 單位
mH 毫亨 1000 毫亨
µH 微亨 1000000 微亨
nH 納亨 1000000000 納亨
pH 皮亨 1000000000000 皮亨
Wb/A 每安培韋伯——就是同一回事 1 每安培韋伯——就是同一回事
V·s/A 每安培伏秒 1 每安培伏秒
Ω·s 歐姆秒:定名之前的工作寫法 1 歐姆秒:定名之前的工作寫法
abH 絕對亨,CGSM:也叫電感的釐米 1000000000 絕對亨,CGSM:也叫電感的釐米
stH 靜電亨,CGSE 0 靜電亨,CGSE
50 Hz 時的感抗
31.4 mΩ
與 100 nF 諧振
1 Ω
哪裡有這麼大的電感
扼流圈

第二式是透過韋伯的定義:一亨就是每安培一韋伯。第三式是繞組磁場裡儲存的能量。

03 · 數量級
從一條走線到一座儲能裝置

毫亨:繼電器繞組、耦合變壓器

50.1 mH
1 A 電流下的能量: 25.1 mJ · 繼電器繞組
pH
nH
µH
mH
H
kH
04 · 測量儀器

用什麼測量電感

LCR 測量儀 · 麥克斯韋電橋 · 靠諧振 · 標準線圈
102 µH 已知頻率的電流
LCR 測量儀

它加上一個正弦波,再按相移把阻抗的無功部分和有功部分分開。結果與頻率、與偏置電流有關:帶鐵氧體的線圈在一千赫和一兆赫下量出來不一樣,所以標值時要連測試條件一起寫。

線圈是拿電容來比的
麥克斯韋電橋

它用標準電容器和電阻去平衡一個未知電感:線圈不是跟另一個線圈比,而是跟電容比,而電容更容易做得準。這是經典的實驗室方法,不確定度在百分之幾百分點。

諧振 響應的峰
諧振法

把線圈和一個已知電容器接在一起,找出迴路振鈴的頻率。電感由湯姆孫公式得出——這是最容易上手的方法,只需要一臺訊號源和一臺示波器,對納亨來說也是唯一可行的一種。

由幾何尺寸算出
標準線圈

在熔融石英圓柱上繞一層線,尺寸量到微米:它的電感由幾何尺寸和磁常數算出來,根本不用測。在轉向量子標準之前,單位正是這樣定下來的。

05 · 書寫規則

大寫 H——不是「亨利們」

大寫 H 表示單位,小寫 h 是小時,那是 SI 之外的。名稱在正文裡用小寫,雖然它來自一個姓氏。同一個公式裡,H 挨著斜體 L 也不會混:量排成斜的,單位排成正的。

正確
100 µH
4.7 mH
L = 2 H
錯誤
100 uH
4.7 mHy
2 個亨利

量的符號是斜體 L,單位的符號是正體 H;俄文符號是 Гн。公式裡的大寫 H 已經被磁場強度佔著了,所以同一行裡靠字形區分:量是斜的,單位是正的。

06 · 相鄰單位

亨利是法拉的反面:一個量抗拒電流的改變,另一個抗拒電壓的改變。合在一起它們定下回路的頻率;分開時它們各自抹平紋波——線圈在電流的路上,電容器橫在旁邊。

兩個繞組的互感記作 M,也用同樣的亨利來量。在變壓器裡它小於兩個自感的乘積:差出來的正是那部分繞過了第二個繞組的磁通。

Wb
韋伯
每一安培的磁通
H
亨利
電感
F
法拉
迴路的孿生量
L = ΦI    XL = 2π f L    f = 12π√LC    τ = LR電感是單位電流所對應的磁鏈;感抗隨頻率增長;迴路的頻率與電感和電容乘積的平方根成反比;儲存的能量等於電感的一半乘以電流的平方

Simetrium 的檔案中 與亨利相鄰的是 韋伯安培 出自定義的, 法拉 作為迴路的成對量, 歐姆 出自時間常數的,還有 赫茲——共振頻率就用它來表示。

亨利合上了磁學這一家:韋伯除以安培。與歐姆相配給出秒,與法拉相配給出諧振頻率。電感和電容互為映象:一個抗拒電流變化,一個抗拒電壓變化。

07 · 歷史部分

第二個發表的發現

檔案 · 1831 → 1948
奧爾巴尼 · 1831
1000 kg
吊起一噸的電磁鐵

約瑟夫·亨利用絕緣導線纏住一段鐵弧——絕緣是他從妻子裙子上買來的絲帶做的——得到了一塊能吊起一噸的磁鐵。這位來自奧爾巴尼的中學教師後來成了史密森學會的第一任秘書。

奧爾巴尼的一位中學教師
1832
自感
晚了一年

1832 年,約瑟夫·亨利在斷開一個帶電磁鐵的電路時注意到火花,明白了線圈會在自身裡感應出電壓。他在實驗記錄本上寫下這個現象比法拉第還早,發表卻晚了——於是感應的優先權留給了那位英國人。

一場沒有勝者的優先權之爭
芝加哥 · 1893
H
在大會上得到的名字

芝加哥國際電工大會把電感的單位命名為亨利——同時定下的還有另外幾個實用單位。那時他已經去世十五年,這個名字給了一個輸掉優先權之爭、卻沒有輸掉同行敬意的人。

電感單位最早的名字叫象限:一千萬米,地球子午線的四分之一。在同一屆透過歐姆和伏特的大會上,它被亨利取代了。

史密森學會第一任秘書
CGPM · 1948
Wb/A
進入了體系

第九屆國際計量大會把亨利和韋伯、特斯拉一起納入實用單位體系。CGSM 制那個等於一納亨的“電感的釐米”,又在手冊裡留了二十年。

1 cm = 1 nH
亨利 1831 年的磁鐵:絲綢絕緣讓匝可以繞得又密又分好幾層
計量學札記

一個算出來、而不是量出來的單位

2019 年以前,亨利是靠計算復現的。磁常數被精確固定為四π乘十的負七次方亨利每米,單層繞組的電感只由它的幾何尺寸決定。重新定義之後,這個常數改為測量,而標準轉而依託量子霍爾效應。

磁常數 µ₀ = 1.256 637·10⁻⁶ H/m,就是每米多少亨利:真空的電感。2019 年以前它是精確數 4π·10⁻⁷;如今改為測量,末幾位還在細化。

能量線上圈和電容器之間來回滾——迴路在振鈴
目錄 · 計量單位

每個量都有一份檔案

七個國際單位制基本單位、二十二個有專名的導出單位,以及工程和日常都離不開的非國際制單位。每個單位一頁:定義、換算、儀器、書寫規則。共 36 種語言。

7
基本
22
導出
36
種語言

有專名的 SI 導出單位

亨利檔案已開啟

SI 基本單位

赭色的是組成亨利的四個單位
m
長度
kg
公斤
質量
s
時間
A
安培
電流
K
克耳文
溫度
mol
莫耳
物質的量
cd
燭光
發光強度

其他記法裡的電感

Gs
高斯,CGS,10⁻⁴ T
kGs
千高斯
γ
伽馬 = 納特斯拉
Oe
奧斯特,CGS 裡的磁場強度
Wb/m²
每平方米韋伯 = 特斯拉
T
特斯拉——SI 單位
本檔案的其他語言版本
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全部 36 種語言

檔案語言

36 種語言。符號 H 是國際通用的,可數值寫在圖紙上的方式卻不一樣:100µ、100uH 和 0.1mH 指的是同一件事,翻譯時檔案會把它們統一成一種寫法。

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