ДЖОУЛЬ, ДЖЕЙМС ПРЕСКОТТ (Joule, James Prescott) (1818–1889), английский
физик.
Его именем названа единица работы и энергии не только в электротехнике,
но и в других областях науки.
Родился Джоуль в небольшом городке Сэлфорд неподалеку от Манчестера
(Великобритания) 24 декабря 1818 г. Его отец был богатым (в Манчестере
у него был пивоваренный завод), а поскольку маленький Джоуль был очень
болезненным, то школьное образование он получил дома. Среди его домашних
учителей был, например, Джон Дальтон (вспомните термин "дальтонизм").
Он не только преподавал Джоулю математику, но и научил основам физики
и химии, познакомил с лабораторным оборудованием. Джоуль увлекся физическими
экспериментами.
В течение нескольких лет его учил математике Дж.Дальтон, под влиянием
которого Джоуль уже в 19 лет начал экспериментальные исследования.
В 1838 в журнале «Анналы электричества» («Annals of Electricity»)
появилась его статья с описанием электромагнитного двигателя, в 1840
он обнаружил эффект магнитного насыщения, в 1842 – явление магнитострикции.
Под влиянием работ Фарадея обратился к изучению тепловых эффектов
тока, результатом чего стало открытие закона, называющегося теперь
законом Джоуля – Ленца (в 1842 независимо этот закон был открыт русским
физиком Э.Х.Ленцем).
Экспериментируя с первыми электрическими моторами, Джоуль обнаружил,
что мощность мотора пропорциональна произведению силы тока и ЭДС батареи,
от которой питался мотор (а ведь сейчас это так очевидно!). В период
с 1840 по1847 г. Джоуль изучал тепловое действие электрического тока
и установил, что количество тепла, выделяющееся в проводе, по которому
протекает ток, пропорционально произведению сопротивления проводника
и квадрата силы тока(теперь это школьные формулы). Работая с другим
известным физиком Уильямом Томсоном, Джоуль установил, что если произвести
расширение газа без выполнения работы (адиабатическое расширение),
то его температура снижается. Этот эффект был назван эффектом Джоуля-Томсона,
и он лежит в основе современной холодильной техники и техники кондиционирования.
Первые работы Джоуля, относящиеся к 1838 - 40 гг., касаются исследования
законов электромагнетизма. Он внёс значительный вклад в исследование
электромагнетизма и тепловых явлений, в создание физики низких температур,
в обоснование закона сохранения энергии. Джоуль установил (1841 г.;
опубликовано в 1843 г.), что количество тепла, выделяющееся в металлическом
проводнике при прохождении через него электрического тока, пропорционально
электрическому сопротивлению проводника и квадрату силы тока.
Впоследствии его именем была названа единица измерения всех видов
энергии – механической, тепловой, электрической, лучистой и др.
В своих работах Джоуль установил, что между механической и тепловой
энергией существует тесная связь. Он вычислил механический эквивалент
теплоты. Джоуль внес большой вклад в термодинамику, подтвердив закон
сохранения энергии. Теплоту Джоуль рассматривал как движение частиц.
Он вычислил скорость движения молекул газа и установил ее зависимость
от температуры.
Среди наград и почестей, которых был удостоен ученый, – золотая медаль
Королевского общества (1852), медаль Копли (1866), медаль Альберта
(1880). В 1872 и 1877 Джоуль был избран президентом Британской ассоциации
по распространению научных знаний.
Изучая тепловые действия токов, Джоуль в 1843 г. пришел к убеждению
в существовании предусмотренной Майером зависимости между работой
и количеством произведенного ею тепла и нашел численное отношение
между этими величинами - механический эквивалент тепла. Переселившись
в 1843 г. в Манчестер, Джоуль неутомимо исследует тот же вопрос и
в 1847 г. докладывает о нем в заседании британской ассоциации в Оксфорде.
Значение работ Джоуля высоко оценили уже его современники. В 1850
г. Джоуль был избран членом Британского Королевского общества. Он
был также почетным доктором многих европейских университетов и научных
обществ. Когда в 1961 г. была введена международная система единиц
СИ, единица работы и энергии по праву была названа его именем.
Умер Джоуль в Сейле 11 октября 1889.
назад
