Столетов

Передать электроэнергию на расстояние — дело совсем не простое. Ток, проходя по проводам, нагревает их. Часть энергии его теряется на нагревание. Эта часть тем больше, чем длиннее путь, который проходит ток. Если линия будет очень длинна, то может статься, что электроэнергию в линию пошлет мощный генератор, а к концу линии придет электроэнергия, которой хватит только для того, чтобы привести в действие электрический звонок. Потери можно уменьшить, увеличив сечение проводов, уменьшив тем самым их сопротивление. Но таким путем эту проблему не решить. Расчеты показывают, что если бы мы захотели передать мощность в 100 киловатт на расстояние в 100 километров, пользуясь током напряжением в 120 вольт, то для того чтобы обеспечить экономичность передачи, провода пришлось бы сделать диаметром в 5 метров. И то, даже при таких проводах, в линии будет теряться не менее 20 процентов электроэнергии.

Как же быть?

В своей статье Лачинов указал, как выйти из тупика, в который зашла тогдашняя электротехника. Нужно пользоваться в дальних электропередачах током высокого напряжения. Тогда, даже передавая весьма значительную мощность, можно будет посылать ток, имеющий небольшую силу. А ведь потери на нагревание пропорциональны силе тока. При малой силе тока потери будут малыми.

Открывшийся в начале сентября 1881 года Всемирный конгресс электриков с уважением встретил Столетова. Ученый был избран вице-президентом секции, которой поручалось выработать международные единицы для электрических измерений.

Установление системы единиц было одной из важнейших задач, стоящих перед конгрессом. В электротехнике царила страшная путаница. Ученые различных стран пользовались разными единицами для измерения одних и тех же величин. В 1880 году в мире существовало пятнадцать единиц для измерения электрического сопротивления. Двенадцатью единицами пользовались электротехники для измерения силы тока. Ученые различных стран перестали понимать друг друга. Дальше так продолжаться не могло. И вот конгресс решил выработать общую для ученых всех стран систему единиц измерения.

В электротехнике существовали две системы единиц — электростатическая и электромагнитная. Соотношение между ними — коэффициент пропорциональности v — определил Столетов в своих знаменитых опытах.

На конгрессе многие высказались за то, чтобы одну из этих систем ликвидировать. Большинство электриков говорило, что нужно оставить лишь систему электромагнитных единиц. Они подкрепляли свои соображения тем, что эта система служит для измерения практических величин, а электростатическая система применяется в основном в теоретических трудах.

Столетов смотрел на это иначе.

В протоколах конгресса есть запись.

«Господин профессор Столетов (Россия) обращает внимание, что с точки зрения простоты обе системы (электростатическая и электромагнитная) имеют равные права, так как каждая из них оказывается более удобной, пока речь идет о явлениях данного рода. При этом обе должны быть сохранены, чтобы напоминать о связи, которая, по-видимому, существует между электричеством и светом».

Предложение Столетова было очень глубоким.

Горячий спор возник по поводу выбора единицы сопротивления. Какой единице из тех, которыми пользовались физики, отдать предпочтение? Большая часть стран пользовалась омом — единицей, установленной на основании теоретических соображений.

Немецкая делегация настаивала, чтобы в качестве международной единицы сопротивления был взят симменс — единица, которой пользовались в Германии. В качестве эталона сопротивления немцы брали столбик ртути сечением в 1 квадратный миллиметр и длиной в 1 метр.

Споры разгорались.

Столетов нашел самое разумное решение вопроса о единице сопротивления. Оценив преимущества ртутных эталонов, которыми пользовались немцы, перед эталонами, изготовленными из проволоки, принятыми в других странах, и считая в то же время, что нельзя согласиться принять единицу симменс, величина которой выбрана произвольно, вне связи с другими единицами, Столетов пришел к такой мысли: он предложил пользоваться в качестве эталона ртутным столбиком с сечением в 1 квадратный миллиметр, но с длиной не в 1 метр, а с такой, чтобы сопротивление столбика в точности было равно теоретическому ому.

После обсуждения оба предложения Столетова одержали верх над всеми возражениями и были утверждены конгрессом.

Электротехника стала пользоваться двумя системами единиц и тем самым ртутным омом, который предложил Столетов.

Как вице-президент комиссии конгресса, которая занималась вопросами выработки электрических единиц, Столетов принимал деятельное участие и в установлении единицы напряжения — вольта, единицы силы тока — ампера, единицы емкости — фарады и многих других единиц, которыми посейчас пользуются электротехники.

Занесено было в протокол конгресса предложение Столетова поручить международной комиссии продолжать опыты по определению отношения между электромагнитными и электростатическими единицами.