Трактат об электричестве и магнетизме

ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

335.

При нынешнем состоянии науки об электричестве определение электрического сопротивления проводника можно рассматривать как основную операцию в электричестве в том же смысле, в каком определение веса является основной операцией в химии.

Причина этого заключается в том, что определение абсолютного значения других электрических величин, таких, как количество электричества, электродвижущие силы, токи и т. д., требует в каждом случае выполнения сложного ряда операций, в том числе, в общем случае, наблюдения времени, измерения расстояний, а также определения моментов инерции, и эти операции, по крайней мере некоторые из них, должны повторяться для каждого нового определения, потому что невозможно сохранить в неизменном состоянии единицу электричества, или электродвижущей силы, или тока так, чтобы эти количества были пригодны для прямого сравнения.

Но если один раз определено электрическое сопротивление проводника, имеющего подходящую форму и сделанного из должным образом выбранного материала, то, как установлено, эта величина всегда остаётся той же самой для той же самой температуры, так что этот проводник может быть использован как стандарт сопротивления, с которым можно сравнивать сопротивление других проводников, а сравнение двух сопротивлений - это такая операция, которая может быть проведена с исключительной точностью.

После того как установлена единица электрического сопротивления, изготовляются вещественные копии этой единицы в виде «Катушек Сопротивления» для использования их исследователями электричества и, таким образом, в любой части света электрические сопротивления могут быть выражены через одну и ту же единицу. Эти катушки с единичным сопротивлением в настоящее время представляют собой единственный пример вещественных электрических стандартов, которые могут быть сохранены, воспроизведены и использованы с целью измерения. Меры электрической ёмкости, которые также имеют большое значение, до сих пор ещё несовершенны из-за возмущающего действия электрической абсорбции.

336.

Единица электрического сопротивления может быть совершенно произвольной, как в случае Эталона Якоби, который представлял собой определённый медный провод весом 22,4932 грамма, длиной 7,61975 метра и диаметром 0,667 миллиметра. Копии этого эталона изготовлялись Лейзером (Leyser) в Лейпциге, и их можно найти в разных местах.

В соответствии с другим методом единица сопротивления может быть определена как сопротивление образца, сделанного из определённого вещества и имеющего определённые размеры. Так, единица Сименса определяется как сопротивление столба ртути длиною в один метр и поперечным сечением в один квадратный миллиметр при температуре 0 °С.

337.

Наконец, эта единица может быть определена в электростатической или в электромагнитной системе единиц. На практике во всех телеграфных операциях используется электромагнитная система, и потому единственные единицы, которые действительно употребляются,- это единицы этой системы.

В электромагнитной системе, как мы это покажем в своём месте, сопротивление есть величина, имеющая размерность скорости и поэтому может быть выражено как скорость (см. п. 628).

338.

Первые фактические измерения в этой системе были проведены Вебером, который использовал в качестве своей единицы один миллиметр в секунду. Позднее, сэр У. Томсон использовал в качестве единицы один фут в секунду, однако большое число исследователей электричества согласились использовать единицу Британской Ассоциации (В. А.). Эта единица представляет такое сопротивление, которое, будучи выражено как скорость, равно десяти миллионам метров в секунду. Величина этой единицы более удобна, чем величина единицы Вебера, которая слишком мала. Иногда эту единицу называют единицей В. А., но, для того чтобы связать её с именем того, кто открыл законы сопротивления, эта единица называется Ом.

339. Чтобы запомнить её абсолютную величину, полезно знать, что десять миллионов метров по определению представляют собой расстояние от полюса до экватора, измеренное вдоль парижского меридиана. Таким образом, тело, проходящее за одну секунду путь вдоль меридиана от полюса до экватора, имело бы скорость, величина которой, по определению, равна величине одного Ома в электромагнитной системе.

Я говорю «по определению» потому, что если бы более точные исследования показали, что вещественный стандарт одного Ома, созданный Британской Ассоциацией, по своей величине отличается от этого значения скорости, то исследователи электричества не стали бы менять свои стандарты, а внесли бы поправку. Точно так же, метр, по определению, равен одной десятимиллионной доле определённой дуги в четверть окружности, но, хотя было найдено, что это не совсем верно, длина метра не была изменена, зато размеры Земли выражаются менее простым числом.