Начало электроприборостроения и электрометрии

Электрические величины

В рассматриваемый период стабилизируются наименования основных электрических величин, постепенно устанавливаются термины: электрическое сопротивление, э.д.с., сила тока, количество электричества и др.; применение этих терминов в научной и технической литературе постепенно приобретает однозначный характер.

В течение 1830—1860 гг. было построено много измерительных приборов и разработаны методы измерений основных электрических величин. Был заложен прочный фундамент электрометрии, но она еще в основном была сосредоточена в лабораториях.

Лишь с 70-х годов прошлого века происходит очень быстрое внедрение измерительных методов в широкую практику. Что касается единиц для измерения электрических величин, то в течение рассматриваемого нами периода в этой области наблюдалось неустановившееся положение и многие исследователи должны были вводить в научный оборот свои единицы.

Понятие электрических единиц в то время иногда отождествлялось с понятием эталона. Так, для измерения электрического сопротивления Э. X. Ленц (1838 г.) пользовался единицей, реализованной в виде эталона, имевшего характер калиброванной медной проволоки длиной 1 фут, взятой из сортамента того времени.

В 1848 г. Якоби создал нормальный эталон сопротивления, который получил распространение во многих лабораториях России и Европы и имел такое внешнее оформление, которое соответствует нашим современным представлениям об эталоне.

"Единица сопротивления Якоби" изготовлялась в виде катушки медной проволоки длиной 25 футов весом 22,5 г и диаметром 0,67 мм, помещенной в специальный ящичек и залитой изолирующим составом. Эталоны этой единицы изготовлялись серийно.

Наряду с единицей Якоби существовали также единицы сопротивления Сименса, Уитстона и др. Путаница в этой области напоминала, по выражению Якоби, положение в общественной жизни, которое сложилось бы, если бы каждый человек пользовался своими особыми метрами или фунтами.

Необходимость установления единых международных единиц все более возрастала; в частности, в связи с тем, что телеграф превратился в международное средство связи, назрела потребность в унификации единиц сопротивления.

Комитет и абсолютная электромагнитная система

Большой шаг вперед в области установления общепризнанных единиц был сделан в 1861 г. Британской ассоциацией для содействия развитию наук, создавшей специальный Комитет для разработки вопроса об эталоне единицы электрического сопротивления. В состав Комитета входили такие видные ученые, как У. Томсон (Кельвин), Дж. Максвелл и др.

Комитет расширил программу своих работ и, не ограничившись проблемой единицы и эталона сопротивления, представил в 1870 г. Ассоциации проект, в котором рекомендовалась система электрических единиц, основанная на абсолютной электромагнитной системе.

Комитет предложил на рассмотрение следующие практические единицы: сопротивления — «омада» или «ом», э. д. с. — «вольт», электрической емкости — «фарада». Единицы тока и количества электричества были производными от предыдущих, и для них особых названий предложено не было. Что касается вещественного эталона единицы сопротивления, то Комитет остановился на эталоне из проволоки (сплав 2 частей серебра и 1 части платины).

Предложение Комитета Британской ассоциации могло носить лишь рекомендательный характер, притом преимущественно для Англии. Проблема же приобретала большую острогу, и становились совершенно необходимым и неизбежным рассмотрение ее в международном масштабе.

Международный конгресс электриков 1881 года

На состоявшемся в 1881 г. Международном конгрессе электриков обсуждение вопроса о единицах оказалось в центре внимания ученых. Специальная Комиссия, учрежденная Конгрессом, признала, что электрические единицы должны основываться на метрической системе, и одобрила предложенные Комитетом Британской ассоциации основные единицы: сантиметр, грамм, секунду.

Из двух систем — абсолютной электростатической и абсолютной электромагнитной — рекомендовалась для применения абсолютная электромагнитная система как более удобная для измерительных целей; при этом не исключалась возможность пользования и абсолютной электростатической системой.

Комиссия также решила вопрос о единицах тока и количества электричества и дала им наименования «ампер» и «кулон». Окончательное разрешение вопрос о единицах и эталонах получил на Чикагском электротехническом конгрессе в 1893 г.