Наука высокого напряжения. Фарадей. Электромагнитная индукция

Фарад (Ф) является единицей измерения электрической емкости в международной системе единиц (СИ) — в честь открытий, совершенных Майклом Фарадеем в области электромагнетизма. Электрическая емкость — свойство тел накапливать электрический заряд при определенной разности потенциалов, а также количество потенциальной электрической энергии, накопленной для заданной разности потенциалов. Типичным устройством для такого накопления энергии считается конденсатор. Таким образом, один фарад — это емкость конденсатора, между пластинами которого имеется разность потенциалов в 1 вольт (В), заряженного количеством электричества (электрическим зарядом) в один кулон (Кл). Такая емкость конденсатора, выраженная в фарадах, огромна, поэтому, как правило, используются кратные единицы: микрофарад (мФ) и пикофарад (пФ). Например, пикофарад — это одна миллионная миллионной фарада. Сфера диаметром 18 мм, расположенная в свободном пространстве, имела бы емкость в один пикофарад, при этом для того, чтобы проводящая сфера имела емкость в один фарад, ее диаметр должен быть 18 миллионов километров.

Средняя емкость

Так, в выражении С = Q/V, где С — емкость, измеряемая в фарадах, Q — накопленный электрический заряд в кулонах, V — разность потенциалов в вольтах, емкость всегда зависит от геометрии конденсатора, а также от диэлектрика, который помещается между двумя поверхностями конденсатора: чем больше электрическая константа материала диэлектрика, тем выше емкость. Нельзя пугать с фарадом старую величину электрического заряда, эквивалентную константе Фарадея и определяемую как количество электрического заряда на один моль (6,02214∙1023) электронов (равно 96 500 Кл).

* * * 

В 1750-х годах в Великобритании проживало только восемь миллионов жителей, между тем как более утонченная и развитая Франция обладала 25-миллионным населением. Несмотря на это именно Великобритания в конце XVIII века пережила неслыханный расцвет науки, технологии и изобретательства. С некоторыми оговорками, феноменальная экспансия Великобритании между 1750 и 1850 годами, ставшая результатом механизации и внедрения новых технологий, имеет несомненные параллели с современной Силиконовой долиной — калифорнийской городской территорией, отличающейся высокой концентрацией высокотехнологичных предприятий. В Великобритании тогдашние Стив Джобс, Сергей Брин и Роберт Нойс представлены инженерами, учеными викторианской эпохи, запечатленными на групповом портрете «Люди науки в 1807–8» (Men of Science Living in 1807–8) в год, когда парламент отменил работорговлю, как будто бы они все собрались одновременно в библиотеке Королевского института.

На этом потрете можно увидеть Томаса Телфорда (инженера-строителя каналов), Джеймса Уатта (паровая машина), Джозефа Брама (гидравлический пресс), Эдмунда Картрайта (механический ткацкий станок), Гемфри Дэви (шахтерская лампа), Эдварда Дженнера (вакцина против оспы). В ряду этих исторических личностей выделяется человек, который не был ученым, обладал скромными знаниями по математике, происходил из низшего социального слоя, а также был набожным и преданным членом небольшой религиозной секты. Его нет на групповом портрете, потому что тогда он был еще слишком молод и должен был зарабатывать на хлеб своей семье. Но даже если бы его пригласили присоединиться к позирующим, вероятно, он вежливо отклонил бы это предложение, потому что его скромность и простота не позволяли ему трактовать свои достижения как нечто большее, чем промысел Божий.

Искра Фарадея осветила темный мир, сделав ученого, вероятно, величайшим экспериментатором XIX века, не говоря о его неустанной работе по просвещению и популяризации науки среди бедного класса. Он очень рано осознал, что наука — не башня из слоновой кости и создают ее не отдельные личности, а сотрудничество и взаимопонимание. Необыкновенный и единственный Майкл Фарадей, бесспорно, стал ослепительной искрой во мраке.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Berkwson, W., Las teorias de Ios campos de fuerza. Desde Faraday hasta Einstein, Madrid, Alianza, 1985.

Bodanis, D., El universe electrico, Barcelona, Planeta, 2006.

Brooks, M., Radicales libres, Barcelona, Ariel, 2012.

Bryson, B., En casa, Barcelona, RBA₁2012.

Cantor, G., Gooding, D., James, F., Faraday, Madrid, Alianza Editorial, 1991.

Carmona G. et al., Michael Faraday: Un genio de la ftsica experimental, Mexico D.F., Fondo de Cultura Economica, 1995.

Diaz-Hellin, J.A., Faraday, Elgran cambio de la ftsica, Madrid, Nivola, 2001.

Gamow, G., Biografta de la ftsica, Madrid, Alianza Editorial, 2007.

Gribbin, J., Historia de la ciencia, 1543–2001, Barcelona, Critica, 2003.