hrvatskog satelita u svemir

Mjerna jedinica farad

MJERNE JEDINICE NAZVANE PO ZNANSTVENICIMA

Neke su mjerne jedinice od XIX. stoljeća nazivane po zaslužnim znanstvenicima. Danas je u Međunarodnom sustavu jedinica (SI) takvih 19 jedinica, a još je jedna iznimno dopuštena. Takvi nazivi mjernih jedinica starih sustava ili izvan sustava (angstrem, gaus, kiri, meksvel, rendgen i dr.) otišli su u povijest. Opisat će se kako je 20 danas zakonitih jedinica nazvano po znanstvenicima i kako su normirane. U ovom se nizu1 opisuje i kako se kroz gotovo dva stoljeća mijenjalo oslanjanje jedinica od tvarnih pramjera, do suvremenog oslanjanja na prirodne stalnice ili konstante2. Jedinice su u nizu navedene uglavnom po vremenu usvajanja.

Farad (engl. farad; znak F) je jedinica električnog kapaciteta, izvedena je jedinica Međunarodnog sustava jedinica (SI). Nazvan je po Michaelu Faradayu.

Podrijetlo naziva mjerne jedinice farad

Michael Faraday (1791.–1867.), znameniti britanski fizičar i kemičar. Neškolovan je od radnika u knjigovežnici, postao asistent Humphrya Davya (1778.–1829.), kemičara svjetskog glasa, te ga naslijedio u Londonskom kraljevskom društvu za unapređenje prirodnih znanosti (engl. Royal Society of London for Improving Natural Knowledge). Faraday se proslavio po iznimnim pokusima, u kojima je u nedostatku teorijskog znanja utvrđivao zakonitosti mnogih prirodnih pojava. Tijekom 1820-ih i 1830-ih godina otkrio pojavu i zakonitosti elektromagnetske indukcije, elektrolize, dijamagnetizam, uveo pojam električnoga i magnetskoga polja. Utvrdio da promjena magnetskoga polja uzrokuje električno polje. Svoja je istraživanja opisao u djelu Pokusna istraživanja elektriciteta (engl. Experimental

Izbijanje lajdenske boce, preteče električnoga kondenzatora, u kojoj se pohranjivao statički elektricitet (Novovjeki izumi. Matica hrvatska, 1882.)

Researche sin Electricity), objavljenom u tri sveska od 1844. do 1855. godine. Po njemu se nazivaju Faradayevi zakoni elektrolize, Faradayev učinak zakretanja ravnine polarizacije svjetlosti u magnetskom polju, Faradayev kavez, mjerna jedinica farad te Faradayev krater na Mjesecu.

Michael Faraday

1 Osnova ovoga niza, uz ostale izvore, je i niz napisa o povijesti, nazivima i definicijama mjernih jedinica, objavljenih u autorovu Leksikonu mjernih jedinica te u časopisima Svijet po mjeri i Radio HRS. 2 Vidi o tome npr.: Z. J., Nove definicije osnovnih jedinica SI-a. ABC tehnike, br. 622, veljača 2019., str. 15-16 i 21. Stare mjerne jedinice kapaciteta

Električni kapacitet, električna kapacitivnost (znak C), omjer električnoga naboja Q i električnoga napona U, tj. C = Q/U. Kapacitet je

Kondenzator iz 1. polovice XX. st., kapaciteta 5000 “cm”, što je oko 5,5 nF

glavno svojstvo kondenzatora, jedne od glavnih elektrotehničkih sastavnica, koji je i glavni dio titrajnih krugova i RC-sklopova. U starim mjernim sustavima u XIX. stoljeću pokušalo se električne mjerne veličine opisati samo pomoću triju osnovnih mehaničkih veličina: duljine, mase i vremena. Bez četvrte električne ili magnetske veličine u takvim je sustavima slijedilo kako je brzina svjetlosti izražena čistim brojem jedan (c = 1). Stvoreni su posebni podsustavi Gaussova CGS-sustava mjernih jedinica: CGSe-sustav za električne pojave i CGSm-sustav za magnetske pojave. Iz takve postavke slijedile su danas neobične mjerne jedinice pojedinih električnih veličina, pri čemu su iste električne veličine u ta dva sustava imale potpuno različite mjerne jedinice. Tako su u CGSe-sustavu mjerna jedinica električnoga kapaciteta i u CGSm-sustavu mjerna jedinica električne indukcije računski bile jednake “centimetru” (znak “cm”). Pri tome nitko nije stvarno mislio da se električni kapacitet i induktivnost mogu izražavati jedinicom duljine, nego je to “računski tako izlazilo!” “Centimetar” (kapacitivni)3 (znak “cm”) ili statfarad (znak statF), stara mjerna jedinica električnoga kapaciteta u CGSe-sustavu, vrijednosti “cm” = 1,1126 pF ≈ 1,1 pF. Abfarad (znak abF), stara mjerna jedinica električnoga kapaciteta u CGSm-sustavu, vrijednosti abF = 109 F = GF. Mjerna jedinica “centimetar” rabila se sve do polovice XX. stoljeća za označavanje kondenzatora, a zbog njene sličnosti s pikofaradom (pF) u primjeni nije predstavljala poteškoću. Može se još naći u literaturi, nacrtima i uređajima iz toga doba, ali je u primjeni poslije zaboravljena.

Razni kondenzatori kakvi se rabe u električnim, elektroničkim i radiotehničkim uređajima

Promjenjivi kondenzator, kakav se rabi većinom u radiotehničkim uređajima SI jedinica farad

Jedinicu farad predložili su još 1861. godine Josiah Latimer Clark (1822.–1898.) i sir Charles Tilstron Bright (1832.–1888.), britanski elektroinženjeri, ali kao jedinicu električnoga naboja. Godine 1873. predložena je kao jedinica električnoga kapaciteta. Takva je međunarodno prihvaćena na Prvom elektrotehničkom kongresu u Parizu 1881. godine, te na CGPM-u 1948. godine. Pri osnivanju Međunarodnog sustava 1960. godine prihvaćena je kao njegova izvedena jedinica s posebnim nazivom i znakom.

Farad (znak F) je jedinica električnoga kapaciteta, izvedena SI jedinica, definiran je kapacitetom u kojem naboj od jednoga kulona uzrokuje napon od jednoga volta, dakle farad je omjer kulona i volta, tj. F = C/V.

Dr. sc. Zvonimir Jakobović

3 Iako se izvorno nije tako pisalo, u ovom napisu su naziv i znak stavljeni u znake navoda i dodan pridjevak kapacitivni, da bi se razlikovao od jedinice duljine!