| 👁 Image Un inductor compost per un cable elèctric enrotllat al voltant d'un nucli magnètic utilitzat per confinar i guiar el camp magnètic induït. | |
| Tipus | unitat derivada del SI, unitat derivada del SI amb nom especial, unitat derivada en UCUM i unit of inductance (en) 👁 Tradueix 👁 Modifica el valor a Wikidata |
|---|---|
| Sistema d'unitats | Unitat derivada del SI |
| Unitat de | Inductància |
| Símbol | H |
| Epònim | Joseph Henry |
| Conversions d'unitats | |
| Unitats base del SI | 1 kg⋅m²⋅s−2⋅A−2 |
| A unitats del SI | 1 H 👁 Modifica el valor a Wikidata |
| Unitats de base | quilogram1segon−2metre2ampere−2 👁 Modifica el valor a Wikidata |
L'henry[1] 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 👁 {\displaystyle {\textrm {H}}}
,[2] el símbol s'ha d'escriure en majúscula, però, en canvi, el nom de la unitat ha d'anar en minúscules.[3]
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.[4] 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.[5][6][7]
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.[5][7] El 1946 el henry fou adoptat pel Comitè Internacional de Pesos i Mesures com unitat del Sistema Internacional d'Unitats.[8]
Inductància
[modifica]De la naturalesa i magnitud de la inductància
[modifica]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.[9]
La magnitud de la força electromotriu induïda 👁 {\displaystyle \varepsilon }
és proporcional a la velocitat de canvi del corrent elèctric 👁 {\textstyle dI/dt}
. El factor de proporcionalitat 👁 {\displaystyle L}
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 👁 {\displaystyle I}
que l'origina:[9][10]
👁 {\displaystyle \varepsilon =L{\frac {dI}{dt}}}
Inducció mútua i autoinducció
[modifica]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.[9][10]
La inèrcia electromagnètica
[modifica]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.[9]
Determinants físics de la inductància
[modifica]La inductància 👁 {\displaystyle L}
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.[9]
| 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
[modifica]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.[13]
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.[13]
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.[13]
Definició
[modifica]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
[modifica]| 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 | yH |
Valors en henrys dels inductors comercials
[modifica]Interpretació de bandes de colors
[modifica]| 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 | - | - |
Interpretació de valors numèrics
[modifica]- 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:
[modifica]- 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
[modifica]De vegades, la precisió de l'inductor ve marcada amb una lletra final (F, G, J, K o M):[14]
| Lletra | F | G | J | K | M |
| Tolerància | ±1% | ±2% | ±5% | ±10% | ±20% |
Referències
[modifica]- ↑ «Enciclopèdia catalana». Enciclopèdia Catalana.[Consulta: 19 juny 2020].
- ↑ BIMP, 2019, p.26.
- ↑ BIMP, 2019, p.36.
- ↑ BIMP, 2019, p.49.
- 1 2 «Unit of Inductance Named the "Henry"»(en anglès). Smithsonian Institution Archives,01-08-1893.[Consulta: 8 gener 2026].
- ↑ Hering, C.;Anthony, WH.A.;Kennelly, A.E.«Report of the Sub-Committee on Provisional Programme for the International Electrical Congress».The Electrical World[New York],XXI,3,21-01-1893,p.50-51.
- 1 2 International Electrical Congress (1893: Chicago). Proceedings of the International Electrical Congress held in the city of Chicago, August 21st to 25th, 1893. New York, American Institute of Electrical Engineers,1894,p.21.
- ↑ «Definitions of electric units». BIPM,1946.DOI:10.59161/cipm1946res2e.[Consulta: 8 gener 2026].
- 1 2 3 4 5 «inductance»(en anglès).Encyclopædia Britannica,2003.
- 1 2 3 Storr, Wayne.«Inductor and the Effects of Inductance on an Inductor»(en anglès). AspenCore, Inc.,14-08-2013.[Consulta: 8 gener 2026].
- ↑ «Inductor symbol Explained: Diagrams, Polarity & Real-World Use Cases»(en espanyol de Mèxic). ERSA Electronics.[Consulta: 8 gener 2026].
- ↑ Tooley, Mike. Electronic Circuits: Fundamentals & Applications(en anglès). Routledge,2015-05-22. ISBN 978-1-317-57233-6.
- 1 2 3 «Joseph Henry, uno de los pioneros del electromagnetismo»(en castellà). Fundación Endesa,17-04-2018.[Consulta: 8 gener 2026].
- ↑ «How to identify inductor markings». Fandom.[Consulta: 9 gener 2026].
Vegeu també
[modifica]Bibliografia
[modifica]- «Le Système International d'Unités»(PDF)(en francès i anglès).BIMP[Sèvres],Novena edició,2019.
