ヘンリー (単位)

ヘンリー (henry)

ヘンリー（記号:H）は、インダクタンスの基本的な単位であり、国際単位系（SI）において用いられています。この単位は、アメリカの物理学者ジョセフ・ヘンリーの名に由来しています。ヘンリーは、19世紀にイギリスのマイケル・ファラデーと同時期に独立に電磁誘導を発見したことで知られています。

定義と計算式

ヘンリーの定義は次の通りです。1ヘンリーは、「1秒間に1アンペアの直流電流が変化する場合に、1ボルトの起電力を生じる閉回路のインダクタンス」であるとされています。数学的には次のように表されます。

\[
H = \frac{V}{(A/s)} = V\cdot A^{-1}\cdot s
\]

ここで、Vはボルト、Aはアンペア、sは秒を表します。この式をSI基本単位で書き換えると、

\[
H = V\cdot A^{-1}\cdot s = m^{2}\cdot kg\cdot s^{-2}\cdot A^{-2}
\]

となります。また、ヘンリーは他の単位系においても様々な形で表され、波長や電流の関係を示すために使用されます。

単位変換

ヘンリーはまた、以下のような単位で表すこともできます:

\[
H = \frac{J}{A^{2}} = \frac{kg\cdot m^{2}}{s^{2}\cdot A^{2}} = \frac{kg\cdot m^{2}}{C^{2}} = \frac{Wb}{A}
\]

ここで出てくる単位には、Wb（ウェーバー）、T（テスラ）、J（ジュール）などが含まれます。これらの関係式を使うことで、ヘンリーを他の物理量と関連付けることが容易になります。

エネルギーとコイル

コイルが蓄えるエネルギーWは、インダクタンスLと流れる電流Iによって次のように表現されます。

\[
W = \frac{1}{2}LI^{2}
\]

コイルが持つインダクタンスは電流の変化に対して反応し、電流が流れると磁束が生成されます。したがって、インダクタンスLと電流Iの関係は次のように表されます。

\[
\Phi = LI
\]

ここで\( \Phi \)は磁束を示します。この関係から、コイルのインダクタンスはその構造と電流の強さによって変わることが分かります。

インダクタンスの利用

実際には、1ヘンリーのインダクタンスを持つコイルは非常に大きくなるため、より小さな単位ミリヘンリー（mH）やマイクロヘンリー（μH）を使用することが一般的です。特に、インダクタンスLと容量Cからなる共振回路では、共振周波数は次の式で求められます。

\[
f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}
\]

組立単位

ヘンリー毎メートル（H/m）は透磁率の単位として使われ、特に真空の透磁率は約1.256×10^{-6} H/mです。これにより、異なる媒質の特性を評価することが可能となります。

表記法

国際単位系では、ヘンリーの記号は大文字のHですが、単位名称を英語で表記する場合は小文字の「henry」となります。また、アメリカ国立標準技術研究所（NIST）では、英語を話す人々向けに「henry」の複数形は「henries」とすることが推奨されています。

ヘンリーは、電磁気における非常に重要な単位であり、エレクトロニクスや電力工学の分野で広く利用されています。

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