Lhenry és la unitat del Sistema Internacional d'Unitats (SI) per a la inductància elèctrica. Es tracta d'una unitat derivada amb nom propi i amb un símbol particular que és la lletra majúscula , el símbol s'ha d'escriure en majúscula, però, en canvi, el nom de la unitat ha d'anar en minúscules.

Es defineix com la inductància elèctrica d'un circuit tancat en el qual es produeix una força electromotriu d'un volt, quan el corrent elèctric que recorre el circuit varia uniformement a raó d'un ampere per segon. És equivalent al voltatge (en volts) per unitat de temps (en segons) dividit entre unitats d'intensitat de corrent (en amperes):

Com que el henry és una unitat d'inductància relativament gran per si mateixa, per als inductors més habituals s'utilitzen subunitats del henry per denotar el seu valor. Per exemple: 1 mH = 10–3 H, 1 μH = 10–6 H o 1 nH = 10–9 H.

L'agost de 1893, un Congrés Elèctric Internacional es reuní a Chicago, EUA, durant l'Exposició Universal Colombina. Científics i enginyers del congrés van adoptar noms i definicions per a vuit unitats de mesura elèctrica: l'ohm, l'ampere, el volt, el coulomb, el farad, el joule, el watt i el henry.

La moció per adoptar el henry, l'única unitat que porta el nom d'un estatunidenc, fou presentada pel líder de la delegació francesa, el físic Éleuthère Élie Nicolas Mascart. Joseph Henry era un físic de renom mundial conegut per la seva recerca en electromagnetisme i inducció. El 1946 el henry fou adoptat pel Comitè Internacional de Pesos i Mesures com unitat del Sistema Internacional d'Unitats.

Inductància

De la naturalesa i magnitud de la inductància La inductància és la propietat d'un conductor elèctric (sovint disposat en forma de bobina o solenoide) que es mesura mitjançant la magnitud de la força electromotriu —o tensió— induïda en ell, en contrast amb la taxa de variació del corrent elèctric que genera l'esmentada tensió. Mentre que un corrent estacionari origina un camp magnètic constant, un corrent amb variació sostinguda —ja sigui corrent altern o un corrent continu fluctuant— genera un camp magnètic variable. Aquest darrer, al seu torn, indueix una força electromotriu en qualsevol conductor present en el si del camp esmentat. esquerra|miniatura|Inductor toroidal. La magnitud de la força electromotriu induïda és proporcional a la velocitat de canvi del corrent elèctric . El factor de proporcionalitat es mesura en henrys i s'anomena inductància i es defineix com el quocient entre la força electromotriu induïda en un conductor i la magnitud de la variació temporal del corrent que l'origina:

miniatura|Símbols d'inductors en circuits elèctrics. D'esquerra a dreta: Inductor amb nucli d'aire: Representació d'una bobina el nucli de la qual és el buit o l'aire, on la inductància depèn exclusivament de la seva geometria. Inductor amb nucli de ferro: Simbolitza una bobina enrotllada sobre un nucli de ferro dolç, dispositiu que augmenta significativament la inductància i la força contraelectromotriu. Inductor amb nucli de ferrita o pols de ferro: Variant que indica un nucli de material ferromagnètic granulat o ceràmic per a aplicacions de freqüències específiques. Inductor variable: Representa un component la inductància del qual pot ser ajustada mecànicament, modificant la posició del nucli o el nombre d'espires actives.

Inducció mútua i autoinducció Si la força electromotriu s'indueix en un conductor distint d'aquell per on circula el corrent variable, hom parla del fenomen de la inducció mútua, l'aplicació paradigmàtica del qual és el transformador. Tanmateix, un camp magnètic canviant a causa d'un corrent variable en un conductor també indueix una força electromotriu en el mateix conductor que el transporta. Aquest fenomen s'anomena autoinducció, i el quocient entre la força electromotriu autoinduïda i la taxa de variació del corrent s'especifica com a coeficient d'autoinducció.

La inèrcia electromagnètica Una força electromotriu autoinduïda s'oposa invariablement a la causa que la produeix (segons postula la llei de Lenz). Per tant, quan un corrent elèctric comença a fluir a través d'una bobina, experimenta una oposició al seu flux que s'afegeix a la resistència intrínseca del metall. Per contra, si un circuit elèctric que conté una bobina es desconnecta sobtadament, el col·lapse del camp magnètic indueix una força electromotriu que tendeix a mantenir el corrent, fet que pot provocar una centella o arc elèctric entre els contactes de l'interruptor. L'autoinducció pot considerar-se, doncs, com una inèrcia electromagnètica: una propietat que oposa resistència a les alteracions tant dels corrents com dels camps magnètics.

Determinants físics de la inductància La inductància depèn de la geometria del conductor, del nombre d'espires si es tracta d'una bobina, i de la naturalesa del medi adjacent. Una bobina enrotllada sobre un nucli de ferro dolç amorteix l'increment del corrent amb molta més eficàcia que una bobina amb nucli d'aire. El ferro augmenta la inductància; per a una mateixa taxa de variació del corrent, s'esdevé una força electromotriu oposada (o contraelectromotriu) més intensa per a frenar el flux elèctric.

Característiques dels inductors comercials Propietat Tipus d'inductor Nucli d'aire Nucli de ferrita Nucli de ferrita en pot Nucli de ferro Material del nucli Aire Barra de ferrita Pot de ferrita Acer laminat Rang d'inductància 50 nH a 100 μH 10 μH a 1 mH 1 mH a 100 mH 20 mH a 20 H Tolerància típica (%) ±5 ±10 ±10 ±20 Aplicacions típiques Circuits sintonitzats i filtres Filtres i transformadors d'HF Filtres i transformadors d'LF i MF Filtres i bobines de xoc d'allisament

Joseph Henry

esquerra|miniatura|Joseph Henry. El nom fa honor al científic estatunidenc Joseph Henry (1797-1878), que va fer importants avenços en el camp de l'electromagnetisme, especialment el descobriment de l'autoinducció.

Els seus treballs tenen l'origen en els estudis d'alguns científics més brillants de l'època. La pila d'Alessandro Volta (1745-1827), el llum d'arc fotovoltaic de Humphry Davy (1778-1829), els corrents elèctrics i els camps magnètics de Hans Christian Ørsted (1777-1851), el primer electroimant de William Sturgeon (1783-1850) que és la base dels seus experiments i que el van portar a ser un dels fundadors de la indústria elèctrica i la tecnologia.

Joseph Henry fou el primer, el 1827, a enrotllar el filferro aïllat al voltant d'un nucli ferrós per fer un electroimant extremadament potent, millorant l'electroimant de William Sturgeon, que usava un filferro solt i sense aïllament. Usant aquesta tècnica, fabricar els electroimants de més gran abast del moment. Aquesta manera de construir un electroimant s'ha mantingut al llarg del temps i és la manera de construir-los avui dia. esquerra|miniatura|Electroimant de Joseph Henry. Tres anys després de continuar fabricant electroimants, desenvolupà la base dels transformadors, elements essencials en el cicle de l'energia. Usant l'electricitat creava un poderós electroimant que induïa el corrent en un segon electroimant per generar electricitat. Més tard utilitzà l'electromagnetisme per crear moviment, aquestes primeres màquines van ajudar Davenport a crear el primer motor elèctric el 1834, i també fou aprofitat per Samuel Morse (1791-1872) per crear el telègraf el 1832.

Definició A un inductor d'1 henry, una variació uniforme del corrent que el recorre d'1 ampere per segon genera una força electromotriu d'1 volt:

(Wb és el símbol del weber)

Múltiples Múltiple Nom Símbol Múltiple Nom Símbol 100 henry H       10¹ decahenry daH 10–1 decihenry dH 10² hectohenry hH 10–2 centihenry cH 103 quilohenry kH 10–3 mil·lihenry mH 10⁶ megahenry MH 10–6 microhenry µH 10⁹ gigahenry GH 10–9 nanohenry nH 1012 terahenry TH 10–12 picohenry pH 1015 petahenry PH 10–15 femtohenry fH 1018 exahenry EH 10–18 attohenry aH 1021 zettahenry ZH 10–21 zeptohenry zH 1024 yottahenry YH 10–24 yoctohenry yHminiatura|Exemple de lectura dels henrys d'un inductor segons les bandes de colors. Valors en henrys dels inductors comercials miniatura|Inductor de 47±10% μH. Primera banda groga = 4; segona banda violeta = 7; tercera banda negra x1; quarta banda argent = ±10 %.miniatura|Inductor amb el valor 103 que equival a 10 × 103 μH = 10 mH.

Interpretació de bandes de colors + Codis de colors per a inductors Color Banda A (1r Dígit) Banda B (2n Dígit) Banda C (Multiplicador) Banda D (Tolerància) Argent - - 10–2 µH = 0,01 µH ±10% Or - - 10–1 µH = 0,1 µH ±5% Negre 0 0 100 µH = 1 µH ±20% Marró 1 1 101 µH = 10 µH - Vermell 2 2 102 µH = 100 µH - Taronja 3 3 103 µH = 1 000 µH - Groc 4 4 104 µH = 10 000 µH - Verd 5 5 - - Blau 6 6 - - Violeta 7 7 - - Gris 8 8 - - Blanc 9 9 - - miniatura|Inductor amb el valor 180 que equival a 18 × 100 μH = 18 μH.

Interpretació de valors numèrics Valors xRx: Estan expressats en microhenris (μH). Valors de tres dígits: Poden estar en nanohenris (nH) o en microhenris (μH), depenent de la tria del fabricant. Dos primers dígits: Representen el valor nominal. Tercer dígit: És el multiplicador (el nombre de zeros que s'afegeixen al valor). Lletra "R": Si apareix una R, aquesta actua com a coma decimal i, en aquest cas, no hi ha multiplicador.

Exemples 472 = 47 × 102 nH = 4 700 nH = 4,7 μH (segons el fabricant Coilcraft). 472 = 47 × 102 μH = 4 700 μH = 4,7 mH (segons el fabricant Bourns). 4R7 = 4,7 μH.

Sufix de tolerància De vegades, la precisió de l'inductor ve marcada amb una lletra final (F, G, J, K o M): LletraFGJKMTolerància±1%±2%±5%±10%±20%

Referències

Vegeu també Impedància

Bibliografia

Categoria:Unitats derivades del SI Categoria:Unitats electromagnètiques