Несколько примеров использования приставок: мегаватт (МВ), килоджоуль (кДж), милливольт (мВ), нанометр (нм), пикофарада (пФ), аттокулон (аК) и т. д.
Кроме единиц СИ, разрешено использование без временного ограничения и некоторых других единиц, не входящих в систему СИ, т. е. внесистемных единиц, но настолько распространенных и имеющих такое практическое значение, что их пришлось оставить наряду с Международной системой единиц.
ВНЕСИСТЕМНЫЕ (РАЗРЕШЕННЫЕ) единицы — час (ч), градус Цельсия (°C), литр (л), тонна (т) и др. К ним относятся и некоторые единицы, используемые в особых отраслях, например электрон-вольт (эВ), парсек (пс) и др.
Только те единицы, которые входят в систему СИ или разрешены к применению, являются ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫМИ единицами.
В книге четко указывается, какие — единицы разрешены к использованию в соответствии с нормативами, метрологическими предписаниями и государственными стандартами. Необходимо отметить, что среди единиц встречаются и некоторые устаревшие, применение которых государственными стандартами запрещается. При упоминании о них всегда приводится переводное соотношение к основным единицам. Эти единицы сыграли в истории науки и техники свою роль, они были названы именами великих ученых и техников, и поэтому включение их в данную книгу вполне обоснованно.
* * *
Если удалось вдохнуть жизнь в приводимые здесь физические и технические единицы, если их удалось персонифицировать в представлении читателя и вызвать в нем интерес, то тогда книга выполнила свою задачу. Итак, здравствуйте, господин Ампер.
Автор
Ампер
АМПЕР (А)
основная единица электрического тока. Была названа в честь французского математика и физика Андрэ Мари Ампера.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ:
1 ампер — это сила неизменяющегося тока, который, проходя по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным не расстоянии 1 м друг от друга в вакууме, создает между этими проводниками силу, равную 2∙10-7 Н на каждый метр длины.
Жизнь и творчество
Андрэ Мари Ампер родился 22 января 1775 г. в семье лионского коммерсанта. Будучи шестнадцатилетним мальчишкой, он с восторгом изучил все двадцать томов французской «Энциклопедии» Дидро и Даламбера, которые вызвали в нем огромный интерес к естественным наукам, математике и философии. Большую часть времени он занимался изучением ботаники, химии, физики и в восемнадцать лет знал, кроме латыни, итальянский и греческий языки.
В 1801 г. он стал профессором[1] физики в Центральной школе г. Бурже, а с 1805 г. работал в Политехнической школе в Париже. В это время он усиленно занимался математикой. Опубликовал ряд научных работ, посвященных теории вероятности, применению математики при решении разных проблем механики и различным проблемам Математического анализа.
За научные труды по теории дифференциальных уравнений в 1814 г. он был избран членом Парижской Академии наук, а в 1824 г. — профессором экспериментальной физики в College de France.
Наиболее известны работы Ампера в области физики. В 1820 г. внимание физиков было привлечено к обнаруженному Эрстедом явлению воздействия электрического тока на магнитную стрелку. В этом же году на заседании Академии Ампер сообщил о своих открытиях в этой области.
Прежде всего он установил, что для определения отклонения северного полюса магнитной стрелки, находящейся под проводником с электрическим током, следует пользоваться так называемым правилом большого пальца, которым в принципе пользуются до настоящего времени в виде правила правой руки.
Тщательные эксперименты и теоретические исследования взаимодействия электрического тока и магнита привели Ампера к открытию взаимодействия электрических токов и формулированию первой теории магнетизма. В этой теории Ампер показал связь между магнетизмом и электрическим током как между двумя группами явлений, считавшимися ранее принципиально отличными друг от друга.
В 1826 г. ему удалось вывести количественный закон взаимодействия электрических токов: «Сила, с которой действуют друг на друга два элемента тока, прямо пропорциональна сумме токов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними».
В 1828 г. Ампер возвратился к научной работе в области высшей математики и опубликовал еще несколько работ. Он также пытался классифицировать науки на основе философских и математических рассуждений.
Его гениальные научные труды, ставшие фундаментальными, были признаны физиками еще при его жизни, но, несмотря на это, ему всегда недоставало финансовых средств для опытов.
Умер Ампер во время служебной поездки в Марсель 10 июля 1836 г.
* * *
Франсуа Араго несколько раз постучал в дверь, но ответа не дождался. Ампер работал. Араго определил это по свету, который до поздней ночи горел в рабочем кабинете Ампера.
— Ничего, он придет сам, — подумал Араго, — когда закончит свои опыты.
Через несколько дней Ампер действительно пришел. Лицо его сияло.
— Франсуа, я определил, что хозяйка истратила за прошлый год шестьсот франков на петрушку. Эта особа меня разорит. Я попытался подсчитать свои деньги, но мне это не удалось, потому что у меня их нет. Что ты на это скажешь, Франсуа? Ты же видишь, что я беспомощен!
— Понимаю, Андрэ. Человек не может безнаказанно торчать семь суток над одним письмом.
— То, о чем мне написал Эрстед, не имеет ни начала, ни конца, и все-таки он прав. Он ставит опыты, но не доводит их до конца. Высказывает предположение, но не делает выводов. Собственно говоря, это безобразие, что всю дальнейшую работу он оставляет другим.
— Ну и что, имело смысл столько работать?
— Я попытался разобраться в сути дела. Вначале я точно определил названия. Существуют два вида тока — статический и динамический. Статический — это неподвижный электрический заряд, результатом действия которого является электрический разряд. Динамическим называется движение электронов, возникающее при соединении двух разноименных полюсов проводником. Этот вид электрического тока может непрерывно совершать химическую или физическую работу. Существование химической мощности доказал уже Дэви, а завесу, прикрывающую физические действия, приоткрыл Эрстед. Что-то он увидел, но не все… Идем ко мне в рабочий кабинет, я покажу тебе кое-что!
На столе Ампера стояла состоящая из нескольких элементов батарея Вольта. Рядом с ней находилось несколько приборов, подготовленных к различным опытам. Ампер окунулся в работу.
— Смотри, вот свободно подвешенная магнитная стрелка, которая может вращаться в горизонтальной плоскости. Видишь, стрелка установилась в направлении от севера