Михаил Стародумов - Самые популярные изобретения из прошлых веков, актуальные сегодня, или Кто придумал первого робота

Ф

Фарад

Единица измерения электрической ёмкости в Международной системе единиц (СИ), названная в честь английского физика Майкла Фарадея. 1 фарад равен ёмкости конденсатора, при которой заряд 1 кулон создаёт между его обкладками напряжение 1 вольт. В Международную систему единиц фарад введён решением XI Генеральной конференции по мерам и весам в 1960 году, одновременно с принятием системы СИ в целом.

Фарад — очень большая ёмкость для уединённого проводника: ёмкостью 1 Ф обладал бы уединённый металлический шар, радиус которого равен 13 радиусам Солнца (ёмкость же шара размером с Землю, используемого как уединённый проводник, составляла бы около 710 микрофарад).

В фарадах измеряют электрическую ёмкость проводников, то есть их способность накапливать электрический заряд. Например, в фарадах (и производных единицах) измеряют ёмкость кабелей, конденсаторов, межэлектродные ёмкости различных приборов. Промышленные конденсаторы имеют номиналы, измеряемые в микро-, нано- и пикофарадах, и выпускаются ёмкостью до ста фарад; в звуковой аппаратуре используются гибридные конденсаторы ёмкостью до сорока фарад.

Не следует путать электрическую ёмкость и электрохимическую ёмкость батареек и аккумуляторов, которая имеет другую природу и измеряется в других единицах: ампер-часах, соразмерных электрическому заряду (1 ампер-час равен 3600 кулонам).

Физик Фарадей внес основной вклад в создание новой науки электрохимии. Она объясняет то, что происходит на границе раздела электрода с ионизированным веществом. Благодаря электрохимии появились литий-ионные батареи и аккумуляторы, питающие современную мобильную технику. Законы Фарадея важны для понимания электродных реакций.

Чтобы описать открытия Фарадея, которые произвели переворот в физике, потребуется не одна книга. Не случайно Альберт Эйнштейн в своем кабинете хранил фотографии только трех ученых: Исаака Ньютона, Джеймса Максвелла и Майкла Фарадея.

Фарадей

Внесистемная единица измерения электрического заряда, используемая в электрохимии, обозначение: F. Не следует путать ее с фарадом.

Единица названа в честь английского физика Майкла Фарадея, внесшего большой вклад в исследование электричества, в частности открывшего явление электромагнитной индукции.

1 фарадей соответствует заряду 1 моля электронов или однозарядных ионов. При пропускании через электролитическую ячейку заряда в 1 фарадей на каждом электроде выделяется 1 моль однозарядных ионов. Численно 1 фарадей равен постоянной Фарадея.

Фаренгейт

Долгое время ученые не могли найти исходные точки для термометра, расстояние между которыми можно было бы разделить равномерно. Предлагались самые разные варианты: начинать шкалу с точки оттаивания льда или растопленного сливочного масла, с температуры кипения воды и даже с некоей «значительной степени холода».

Термометр современной формы с точной шкалой измерения создал немецкий физик Габриэль Фаренгейт (1685–1736). Он был сыном купца Даниеля Фаренгейта и его жены Конкордии, происходившей из известной данцигской купеческой семьи. Его родители умерли, когда юноше было 15 лет, и он был вынужден поступить на обучение в магазин одного купца в Амстердаме, хотя научные эксперименты интересовали его больше, чем торговля. Однако позже он все-таки стал изучать прикладные естественные науки.

Даниель Фаренгейт много путешествовал по Европе, наблюдал за работой ученых и создателей инструментов в других областях, был знаком с выдающимися учеными того периода, например с Готфридом Лейбницем. Изучал физику в Германии, Голландии и Англии. Много времени он провел в Англии, где он стал членом Королевского общества.

После путешествия по Европе он поселился в Нидерландах. Здесь он впервые изготовил термометр и барометр. Вначале термоскопической жидкостью ему служил спирт, но около 1715 года он заменил спирт ртутью, чем достиг гораздо большей точности измерений.

Он описал свой способ создания термометра в 1723 году. Изначально Фаренгейт создал два спиртовых термометра, но потом принял решение применить в термометре ртуть. В температурной шкале Фаренгейта опорными точками являются температура таяния смеси снега и нашатыря (0 °F) и нормальная температура человеческого тела (100 °F), а величина градуса в шкале термометра определяется как сотая часть интервала между опорными точками. Таким образом, температурный интервал между точками таяния льда и кипения воды разделен на 180 частей — градусов Фаренгейта (°F), причем точке таяния льда присвоено значение 32 °F, а точке кипения воды 212 °F.

Чтобы перевести градусы Фаренгейта в градусы Цельсия, следует от данного числа отнять 32, а затем полученный остаток умножить на 5/9 (для Цельсия). Если же требуется перевести градусы Цельсия в градусы Фаренгейта, то число следует умножить на 1,8 и к произведению прибавить 32.

Фарфор

Керамика из каолиновой глины. Она непроницаема для воды и газа. В тонком слое просвечивается. При лёгком ударе деревянной палочкой издаёт характерный высокий чистый звук. Тон может быть разным, что зависит от формы и толщины изделия.

В зависимости от состава фарфоровой массы фарфор также делится на мягкий и твёрдый. Мягкий фарфор отличается от твёрдого не только химическим составом, но и более низкой температурой обжига, а также повышенной хрупкостью и чувствительностью к колебаниям температуры.

Твёрдый фарфор был впервые создан в Китае в период правления монгольской династии Юань и стал результатом долгого развития и усовершенствования керамики. Уже в то время ведущим центром изготовления предметов китайского фарфора стал город Цзиндэчжэнь. Несколько столетий (до изобретения европейского фарфора) Китай был монополистом в производстве фарфоровых изделий и экспортировал их в Европу, Юго-Восточную Азию, Персию и на Ближний Восток. Фарфор периода династии Мин с подглазурной кобальтовой росписью вызывал восхищение у европейских правителей и знати и нередко становился предметом страстного коллекционирования. Фарфор появился с IX–XII веков в Монголии и Вьетнаме, также и в Корее. С XVI века китайские мастера стали украшать фарфор надглазурной эмалевой росписью.

Наивысшего расцвета китайский фарфор достиг в период правления первых императоров династии Цин, однако к концу XVIII века искусство китайского фарфора стало приходить в упадок и в XIX веке практически утратило своё значение.

Попытки открыть секрет китайского фарфора предпринимались в течение почти двух столетий в Италии, Франции и Англии. Однако в результате получались материалы, отдалённо напоминавшие фарфор и более близкие к стеклу. Лишь в 1708 году саксонским экспериментаторам Чирнгаузу и Бёттгеру в результате многочисленных и поначалу безуспешных попыток всё же удалось получить европейский фарфор (мейсенский).