Послание за напрежение в дивата природа. Електричество с живи организми. Историята на откриването на електрически феномен

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Хоствано на http://www.allbest.ru/

1. Електричество

2. История

4. Електричеството в природата

1. Електричество

Електричество - съвкупност от явления, дължащи се на съществуването, взаимодействието и движението на електрически заряди. Терминът е въведен от английския натуралист Уилям Гилбърт в неговото есе „За магнита, магнитните тела и големия магнит – Земята“ (1600 г.), което обяснява действието на магнитен компас и описва някои експерименти с наелектризирани тела. Той установи, че и други вещества имат свойството да се наелектризират.

2. История

Едно от първите електричество привлича вниманието на гръцкия философ Талес през 7 век пр.н.е. д., който откри, че кехлибарът (на старогръцки? lekfspn: електрон), носен върху вълна, придобива свойствата да привлича леки предмети. Въпреки това, дълго време познанията за електричеството не надхвърляха тази идея. През 1600 г. се появява самият термин електричество („кехлибар“), а през 1663 г. магдебургският бургомистър Ото фон Герике създава електростатична машина под формата на сярна топка, монтирана върху метален прът, което позволява да се наблюдава не само ефектът, на привличане, но и ефект на отблъскване. През 1729 г. англичанинът Стивън Грей провежда експерименти за предаване на електричество на разстояние, като открива, че не всички материали предават електричество по един и същи начин. През 1733 г. французинът Шарл Дюфе установява съществуването на два вида електричество, стъкло и смола, които се разкриват чрез триене на стъкло в коприна и смола в вълна. През 1745 г. холандецът Питер ван Мушенбрук създава първия електрически кондензатор - Лайденския буркан.

Първата теория за електричеството е създадена от американеца Б. Франклин, който разглежда електричеството като „нематериална течност“, течност („Опити и наблюдения върху електричеството“, 1747 г.). Той също така въвежда концепцията за положителен и отрицателен заряд, изобретява гръмоотвод и с негова помощ доказва електрическата природа на мълнията. Изследването на електричеството преминава в категорията на точната наука след откриването през 1785 г. на закона на Кулон.

Освен това през 1791 г. италианецът Галвани публикува Трактат за силите на електричеството в мускулното движение, в който описва наличието на електрически ток в мускулите на животните. Друг италианец Волта през 1800 г. изобретява първия източник на постоянен ток - галваничен елемент, който представлява колона от цинкови и сребърни кръгове, разделени от хартия, напоена с подсолена вода. През 1802 г. Василий Петров открива волтовата дъга.

Майкъл Фарадей - основателят на теорията за електромагнитното поле

През 1820 г. датският физик Ерстед експериментално открива електромагнитното взаимодействие. Затваряйки и отваряйки веригата с ток, той видя колебанията на иглата на компаса, разположена близо до проводника. Френският физик Ампер установява през 1821 г., че връзката между електричеството и магнетизма се наблюдава само при електрическия ток и отсъства при статичното електричество. Трудовете на Джаул, Ленц, Ом разширяват разбирането за електричеството. Гаус формулира основната теорема на теорията на електростатичното поле (1830 г.).

Въз основа на изследванията на Ерстед и Ампер, Фарадей открива феномена на електромагнитната индукция през 1831 г. и създава на негова основа първия в света генератор на електрическа енергия чрез плъзгане на магнетизирана сърцевина в намотката и фиксиране на възникването на ток в намотките на намотката. Фарадей открива електромагнитната индукция (1831) и законите на електролизата (1834), въвежда понятието електрическо и магнитно поле. Анализът на явлението електролиза доведе Фарадей до идеята, че носител на електрически сили не са никакви електрически течности, а атоми - частици материя. „Атомите на материята по някакъв начин са надарени с електрически сили“, казва той. Изследванията на Фарадей върху електролизата изиграха фундаментална роля в развитието на електронната теория. Фарадей създава и първия в света електрически двигател - проводник, носещ ток, въртящ се около магнит. Върховното постижение на изследването на електромагнетизма беше развитието на теорията на електромагнитните явления от английския физик Д. К. Максуел. Той извежда уравнения, свързващи заедно електрическите и магнитните характеристики на поле през 1873 г.

Пиер Кюри открива пиезоелектричеството през 1880 г. През същата година Д. А. Лачинов показа условията за пренос на електроенергия на големи разстояния. Херц експериментално регистрира електромагнитни вълни (1888).

През 1897 г. Джоузеф Томсън открива материалния носител на електричеството – електрона, чието място в структурата на атома по-късно е посочено от Ърнест Ръдърфорд.

През 20 век е създадена теорията на квантовата електродинамика. През 1967 г. е направена още една стъпка към изучаването на електричеството. С. Вайнберг, А. Салам и С. Глашоу създават единна теория за електрослабите взаимодействия.

Електрическият заряд е свойство на телата (количествено характеризирано с едноименна физическа величина), проявяващо се предимно в способността да създават електрическо поле около себе си и чрез него да въздействат върху други заредени (т.е. имащи електрически заряд) тела . Електрическите заряди се делят на положителни и отрицателни (изборът кой заряд да се нарече положителен и кой отрицателен се счита за чисто условен в науката, но този избор вече е направен исторически и сега - макар и условно - на всеки от тях се приписва много специфичен знак таксите). Телата, заредени със заряд с еднакъв знак, се отблъскват, а противоположно заредените тела се привличат. Когато заредените тела се движат (както макроскопични тела, така и микроскопични заредени частици, които пренасят електрически ток в проводници), възниква магнитно поле и по този начин възникват явления, които правят възможно установяването на връзката между електричеството и магнетизма (електромагнетизъм) (Оерстед, Фарадей , Максуел). В структурата на материята електрическият заряд като свойство на телата се връща към заредените елементарни частици, например електронът има отрицателен заряд, а протонът и позитронът имат положителен заряд.

Най-общата фундаментална наука, която има за предмет електрическите заряди, тяхното взаимодействие и полетата, генерирани от тях и действащи върху тях (т.е. почти изцяло покриваща темата за електричеството, с изключение на такива подробности като електрическите свойства на специфични вещества , като електрическа проводимост (и т.н.) -- това е електродинамиката Квантовите свойства на електромагнитните полета, заредените частици (и т.н.) се изучават от най-дълбоката квантова електродинамика, въпреки че някои от тях могат да бъдат обяснени с по-прости квантови теории.

4. Електричеството в природата

Ярко проявление на електричеството в природата е мълнията, чиято електрическа природа е установена през 18 век. Мълниите отдавна причиняват горски пожари. Според една от версиите именно мълнията е довела до първоначалния синтез на аминокиселини и появата на живот на земята (Експериментът на Милър - Юри и теорията на Опарин - Халдейн).

За процесите в нервната система на човека и животните от решаващо значение е зависимостта на капацитета на клетъчната мембрана за натриеви йони от потенциала на вътреклетъчната среда. След повишаване на напрежението върху клетъчната мембрана, натриевият канал се отваря за време от порядъка на 0,1 - 1,0 ms, което води до рязко повишаване на напрежението, след което потенциалната разлика през мембраната се връща към първоначалната си стойност. Описаният процес накратко се нарича нервен импулс. В нервната система на животните и хората информацията от една клетка към друга се предава чрез нервни импулси на възбуждане с продължителност около 1 ms. Нервното влакно е цилиндър, пълен с електролит. Възбуждащият сигнал се предава без намаляване на амплитудата поради ефекта на преходно увеличаване на пропускливостта на мембраната за натриеви йони.

Много риби използват електричество, за да се защитят и да търсят плячка под водата. Напрежението на южноамериканската електрическа змиорка може да достигне напрежение от 500 волта. Мощността на разреждане на електрическата рампа може да достигне 0,5 kW. Акулите, миногите и някои сомове използват електричество, за да намерят плячка. Електрическият орган на рибата работи с честота от няколкостотин херца и създава напрежение от няколко волта. Електрическото поле се улавя от електрорецептори. Предметите във водата изкривяват електрическото поле. Според тези изкривявания рибите лесно се ориентират в мътна вода.

5. Образ на електричеството в културата

В митологията има богове, способни да хвърлят мълнии: гърците имат Зевс, Юпитер, Волгенче от марийския пантеон, Агни е богът на индусите, една от чиито форми е светкавица, Перун е богът на гръмотевиците в древния руски пантеон, Тор е богът на гръмотевиците и бурите в скандинавската митология.

Мери Шели беше една от първите, които се опитаха да разберат образа на електричеството в драмата "Франкенщайн или съвременният Прометей", където се появява като сила, която може да се използва за съживяване на трупове. В анимационния филм на Дисни Черният нос има електрически антигерой Мегаволт, а в японската анимация и игри има електрически покемон (най-известният от които е Пикачу).

6. Производство и практическа употреба

фарадеев електричество природен заряд

Генериране и предаване

Ранните експерименти в древността, като тези на Талес с кехлибарени пръчици, всъщност са първите опити за изследване на въпроси, свързани с производството на електрическа енергия. Този метод сега е известен като трибоелектричен ефект и въпреки че може да привлича леки обекти и да генерира искри, той всъщност е изключително неефективен. Функционален източник на електричество се появява едва през 18 век, когато е изобретено първото устройство за неговото производство - волтова колона. Той и неговата съвременна версия, електрическа батерия, са химически източници на електрически ток: основата на тяхната работа е взаимодействието на веществата в електролита. Батерията осигурява възможност за получаване на електричество в случай на нужда, е многофункционален и широко разпространен източник на енергия, който е много подходящ за използване в различни условия и ситуации, но нейният енергиен запас е ограничен и след изтощаване на последния, батерията трябва да се смени или презареди. За задоволяване на по-значителни нужди в по-голям обем електрическа енергия трябва непрекъснато да се генерира и предава по електропроводи.

Обикновено за генерирането му се използват електромеханични генератори, задвижвани или чрез изгаряне на изкопаеми горива, или чрез използване на енергия от ядрени реакции, или чрез силата на въздушни или водни течения. Модерната парна турбина, изобретена от К. Парсънс през 1884 г., в момента генерира приблизително 80% от цялата електроенергия в света, използвайки един или друг източник на топлина. Тези устройства вече не приличат на униполярния дисков генератор на Фарадей, който той създава през 1831 г., но все още се основават на открития от него принцип на електромагнитната индукция - генерирането на електрически ток в затворена верига, когато преминаващият през нея магнитен поток се променя. Към края на 19-ти век е изобретен трансформаторът, който прави възможно по-ефективното предаване на електричество при по-високи напрежения и по-ниски токове. От своя страна ефективността на преноса на енергия направи възможно генерирането на електроенергия в централизирани електроцентрали в полза на последните и след това пренасочването й на доста големи разстояния към крайните потребители.

Получаването на електричество от вятърна кинетична енергия набира популярност в много страни по света

Тъй като е трудно да се съхранява електроенергия в такива количества, които биха били достатъчни в национален мащаб, трябва да се намери баланс: да се генерира точно толкова електроенергия, колкото се консумира от потребителите. За да направят това, енергийните компании трябва внимателно да прогнозират натоварването и постоянно да координират производствения процес със своите електроцентрали. В същото време се запазва известно количество мощности в резерв, за да се застрахова електрическата мрежа в случай на определени проблеми или загуби на енергия.

С напредването на модернизацията и развитието на икономиката на една държава, търсенето на електроенергия нараства бързо. По-специално, за Съединените щати тази цифра беше 12% ръст на година през първата третина на 20-ти век, а в момента подобен напредък се наблюдава в бързо развиващи се икономики като Китай и Индия. Исторически растежът на търсенето на електроенергия изпреварва подобни показатели за други видове енергийни носители. Трябва също да се отбележи, че загрижеността относно въздействието на производството на електроенергия върху околната среда доведе до фокусиране върху производството на електроенергия чрез възобновяеми източници - особено вятърна и водна енергия.

Приложение

електрическа лампа

Използването на електричество осигурява доста удобен начин за предаване на енергия и като такъв е адаптиран към значителна и все още нарастваща гама от практически приложения. Едно от първите обществени употреби на електричество е осветлението; условията за това се създават след изобретяването на лампата с нажежаема жичка през 1870-те години. Въпреки че електрификацията имаше своите рискове, замяната на открит пламък с електрическо осветление значително намали домашните и индустриалните пожари.

Като цяло, започвайки от 19 век, електричеството е тясно интегрирано в живота на съвременната цивилизация. Електричеството се използва не само за осветление, но и за предаване на информация (телеграф, телефон, радио, телевизия), както и за задвижване на механизми (електродвигател), който се използва активно в транспорта (трамвай, метро, ​​тролейбус, електрически влак) и в домакински уреди (ютия, кухненски робот, пералня, съдомиялна машина).

За получаване на електроенергия са създадени електроцентрали, оборудвани с електрически генератори, а за нейното съхранение - акумулатори и електрически батерии.

Днес електричеството се използва и за получаване на материали (електролиза), за тяхната обработка (заваряване, пробиване, рязане), за убиване на престъпници (електрически стол) и за създаване на музика (електрическа китара).

Законът на Джаул-Ленц за топлинния ефект на електрическия ток определя възможностите за електрическо отопление на помещенията. Въпреки че този метод е доста универсален и осигурява известна степен на контрол, той може да се счита за ненужно ресурсоемък - поради факта, че генерирането на електроенергия, използвано при него, вече е изисквало производството на топлина в електроцентралата. В някои страни, като Дания, дори е прието законодателство, което ограничава или напълно забранява използването на електрическо отопление в новите домове. В същото време електричеството е практичен източник на енергия за охлаждане, а една от бързо нарастващите области на търсене на електричество е климатизацията.

Библиография

1. Боргман I.I. - "Електричество"

2. Матвеев А. Н. - "Електричество и магнетизъм"

3. Пол Р. В. – „Учението за електричеството“

4. Тамм И. Е. - "Основи на теорията на електричеството"

5. Франклин В. - "Опити и наблюдения върху електричеството"

Хоствано на Allbest.ru

...

Подобни документи

Електричество - съвкупност от явления, дължащи се на съществуването, взаимодействието и движението на електрически заряди. Откриване на електричеството: трудове и теории на естествоизпитателите Франклин, Галвани, Волта, Ампер, Кулон, Ерстед, Фарадей, Гилбърт.

презентация, добавена на 29.01.2014 г


Същност на мълнията и методи за нейното измерване. Появата на статично електричество поради натрупване на неподвижни заряди. Кълбовидната мълния е сферичен газов разряд, който възниква при удар на обикновена мълния. Проявата на електрически явления в дивата природа.

резюме, добавено на 20.10.2009 г


Изследването на биоелектричните явления, откриването на електрогенезата. Развитие на идеи за природата на "животински електричество". Механизми на биоелектричните явления. Мембранно-йонна теория на Бернщайн. Съвременни представи за природата на биоелектричните явления.

резюме, добавено на 20.04.2012 г


История на откриването и изследването на електричеството. Появата и проявлението на електрическия заряд в природата. движещи се заряди. Напрежение и електрически ток. Прилагане на електричество в резултат на триене или статично електричество.

резюме, добавено на 08.05.2008 г


Научната дейност на М. Фарадей - основател на учението за електромагнитното поле. Откриване на химическото действие на електрическия ток, връзката между електричество и магнетизъм, магнетизъм и светлина. Откриване на явлението електромагнитна индукция.

презентация, добавена на 04/06/2010


Етапи на развитие на науката за електричеството. Теория на електрическите явления. Физика и живи организми, тяхната връзка. Електричеството в различни класове живи организми. Изследването на потока от електричество при земноводните, експериментите на Галвани, Александър Волта.

резюме, добавено на 20.12.2010 г


Фундаментални взаимодействия в природата, техните сравнителни характеристики: гравитационни, електромагнитни. Електростатиката като клон на учението за електричеството, който изучава взаимодействията и свойствата на системите от заряди. Формулиране на закона на Кулон.

презентация, добавена на 22.08.2015 г


Същност и физическа обосновка на явлението електростатично електричество, етапи на неговото изследване. Ролята на Бенджамин Франклин и Кулон в развитието на тази област на знанието. Закон и формула на Шарл Огюстен дьо Кулон, начини за неговото развитие и доказателство.

презентация, добавена на 29.11.2010 г


Вихрово електрическо поле. Интегрална форма на уравненията на Максуел. Единна теория на електрическите и магнитните явления. Концепцията за ток на отклонение. Постулатът на Максуел, изразяващ закона за създаване на електрически полета чрез действието на заряди в произволна среда.

презентация, добавена на 24.09.2013 г


Фундаментални взаимодействия в природата. Взаимодействие на електрическите заряди. Свойства на електрическия заряд. Законът за запазване на електрическия заряд. Формулиране на закона на Кулон. Векторна форма и физически смисъл на закона на Кулон. Принципът на суперпозицията.

слайд 2

Историята на откриването на електрически феномен

За първи път Талес от Милет обръща внимание на електрическия заряд през 600 г. пр.н.е. Той откри, че кехлибарът, носен върху вълна, ще придобие свойствата да привлича леки предмети: пухчета, парчета хартия. По-късно се смята, че само кехлибарът има това свойство. В средата на 17 век Ото фон Гарике разработва електрическа фрикционна машина. Освен това той открива свойството на електрическо отблъскване на еднополярно заредени обекти, а през 1729 г. английският учен Стивън Грей открива разделянето на телата на проводници на електрически ток и изолатори. Скоро колегата му Робърт Симер, наблюдавайки наелектризирането на неговите копринени чорапи, стига до извода, че електрическите явления се дължат на разделянето на положителен и отрицателен заряд на телата. Телата, когато се търкат едно в друго, причиняват наелектризирането на тези тела, тоест наелектризирането е натрупване на заряд от същия тип върху тялото, а зарядите с един и същ знак се отблъскват взаимно и зарядите с различен знак се привличат един към друг и компенсират, когато са свързани, правейки тялото неутрално (незаредено). През 1729 г. Чарлз Дю Фе установява, че има два вида такси. Експериментите, проведени от Dufay, показват, че единият заряд се образува, когато стъклото се търка върху коприна, а другият се образува, когато смолата се търка върху вълна. Концепцията за положителен и отрицателен заряд е въведена от немския натуралист Георг Кристоф. Първият количествен изследовател беше законът за взаимодействието на зарядите, експериментално установен през 1785 г. от Чарлз Кулон с помощта на разработен от него чувствителен торсионен баланс.

слайд 3

Защо косата на наелектризираните хора се надига?

Косата се наелектризира от същия заряд. Както знаете, зарядите със същото име се отблъскват взаимно, така че косата, като листа от хартиен султан, се разминава във всички посоки. Ако всяко проводящо тяло, включително и човешко, е изолирано от земята, то може да бъде заредено с висок потенциал. И така, с помощта на електростатична машина, човешкото тяло може да бъде заредено до потенциал от десетки хиляди волта.

слайд 4

Електрическият заряд, поставен върху човешкото тяло в този случай, засяга ли нервната система?

Човешкото тяло е проводник на електричество. Ако е изолиран от земята и зареден, тогава зарядът се намира изключително на повърхността на тялото, така че зареждането до относително висок потенциал не засяга нервната система, тъй като нервните влакна са под кожата. Влиянието на електрическия заряд върху нервната система се усеща в момента на разреждането, при което се извършва преразпределението на зарядите върху тялото. Това преразпределение е краткотраен електрически ток, преминаващ не по повърхността, а вътре в тялото.

слайд 5

Защо птиците безнаказано седят на проводници с високо напрежение?

Тялото на птица, седнала на тел, е клон на веригата, свързан успоредно на участъка на проводника между краката на птицата. Когато две секции от веригата са свързани паралелно, големината на токовете в тях е обратно пропорционална на съпротивлението. Съпротивлението на тялото на птицата е огромно в сравнение със съпротивлението на проводник с малка дължина, така че количеството ток в тялото на птицата е незначително и безвредно. Трябва също да се добави, че потенциалната разлика в областта между краката на птицата е малка.

слайд 6

Риба и електричество.

Рибите използват разряди: за да осветят пътя си; за защита, нападение и зашеметяване на жертвата; - предават сигнали един на друг и откриват препятствията предварително

Слайд 7

Най-известните електрически риби са електрическата змиорка, електрическият скат и електрическият сом. Тези риби имат специални органи за натрупване на електрическа енергия. Малките напрежения, възникващи в обикновените мускулни влакна, се обобщават тук поради последователното включване на много отделни елементи, които са свързани чрез нерви, като проводници, в дълги батерии.

Слайд 8

Скатове.

„Тази риба вцепенява животните, които иска да хване, като ги надвива със силата на удара, който живее в тялото й.“ Аристотел

Слайд 9

сом.

Електрическите органи са разположени почти по цялата дължина на тялото на рибата, те дават разряди с напрежение до 360 V.

Слайд 10

ЕЛЕКТРИЧЕСКА ЗМИОРКА

Змиорките, живеещи в реките на тропическа Америка, имат най-мощните електрически органи. Техните разряди достигат напрежение от 650 V.

слайд 11

Гръмотевиците са едно от ужасните явления.

Гръмотевиците и светкавиците са едно от страховитите, но величествени явления, с които човекът е бил готов още от древността. Бушуваща стихия. Той падна върху него под формата на ослепителни гигантски светкавици, страховити гръмотевици, порой и градушка. Страхувайки се от гръмотевична буря, хората го обожествявали, смятайки го за инструмент на боговете.

слайд 12

Светкавица

Най-често наблюдаваме светкавици, които приличат на криволичеща река с притоци. Такива мълнии се наричат ​​линейни, тяхната дължина, когато се разреждат между облаците, достига повече от 20 км. Светкавици от други видове могат да се видят много по-рядко. Електрическият разряд в атмосферата под формата на линейна мълния е електрически ток. Освен това силата на тока се променя за 0,2 - 0,3 секунди. Приблизително 65% от всички мълнии. Които се наблюдават при нас са със стойност на тока 10 000 А, но рядко достигат до 230 000 А. Каналът на мълнията, през който тече тока, е много горещ и свети ярко. Температурата на канала достига десетки хиляди градуси, налягането се повишава, въздухът се разширява, сякаш преминава експлозия от горещи газове. Възприемаме това като гръм. Удар от мълния върху земен обект може да причини пожар.

слайд 13

Когато мълния удари, например в дърво. Той се нагрява, влагата се изпарява от него и налягането на получената пара и нагрети газове води до разрушаване. За защита на сградите от мълниеотводи се използват гръмоотводи, които представляват метален прът, който се издига над защитения обект.

Слайд 14

Светкавица.

При широколистните дървета течението преминава вътре в ствола по сърцевината, където има много сок, който под действието на течението кипи и изпаренията разбиват дървото.

Вижте всички слайдове

Използваме го ежедневно. То е част от ежедневието ни и много често природата на това явление ни е непозната. Става въпрос за електричество.

Малко хора знаят, че този термин се е появил преди почти 500 години. Английският физик Уилям Гилбърт изследва електрическите явления и забелязва, че много предмети, като кехлибар, привличат към себе си по-малки частици след триене. Ето защо, в чест на изкопаемата смола, той нарече това явление електричество (от латински Electricus - кехлибар). Между другото, много преди Гилбърт древногръцкият философ Талес забеляза същите свойства на кехлибара и ги описа. Но правото да се нарече откривател все още принадлежи на Уилям Гилбърт, защото в науката има традиция - който пръв е започнал да учи, е авторът.

Хората, които опитомиха електричеството

Нещата обаче не стигнаха по-далеч от описанията и примитивните изследвания. Едва през XVII-XVIII век въпросът за електричеството получава значително покритие в научната литература. Сред онези, които след У. Гилбърт изучават това явление, може да се посочи Бенджамин Франклин, който е известен не само с политическата си кариера, но и с изследванията си върху атмосферното електричество.

Единицата за измерване на електрическия заряд и законът за взаимодействие на електрическите заряди са кръстени на френския физик Шарл Кулон. Луиджи Галвани, Алесандро Волт, Майкъл Фарадей и Андре Ампер имат не по-малко значителен принос. Всички тези имена са известни от училище. В областта на електричеството провежда своите изследвания и нашият сънародник Василий Петров, който в началото на 19 век открива волтовата дъга.

"волтова дъга"

Може да се каже, че от този момент електричеството престава да бъде машинация на природните сили и постепенно започва да навлиза в живота на хората, въпреки че и до днес в това явление има тайни.

Определено можем да кажем: ако електрическите явления не съществуваха в природата, тогава е възможно нищо подобно да не е било открито досега. В древни времена те плашеха крехкия ум на човека, но с течение на времето той се опита да укроти електричеството. Резултатите от тези действия са такива, че вече не е възможно да си представим живота без него.

Човечеството успя да "опитоми" електричеството

Как се появява електричеството в природата?

Естествено, когато разговорът премине към естествено електричество, светкавицата веднага идва на ум. За първи път споменатият по-горе американски политик се занимава с тяхното проучване. Между другото, в науката има версия, че мълнията е имала значително влияние върху развитието на живота на Земята, тъй като биолозите са установили факта, че електричеството е необходимо за синтеза на аминокиселини.

Светкавицата е мощен разряд на електричество

Всеки знае чувството, когато при докосване на някого или нещо възниква електрически разряд, което причинява малко неудобство. Това е проява на наличието на електрически ток в човешкото тяло. Между другото, нервната система функционира благодарение на електрически импулси, които идват от раздразнената област към мозъка.

Вътре в невроните на мозъка сигналите се предават електрически

Но не само човек генерира електрически токове в себе си. Много жители на моретата и океаните могат да генерират електричество. Например, електрическа змиорка е в състояние да създаде напрежение до 500 волта, а зарядната мощност на скат достига 0,5 киловата. Освен това някои видове риби използват електрическото поле, което създават около себе си, с помощта на което лесно се ориентират в мътна вода и на дълбочини, където слънчевата светлина не прониква.

Електрическа змиорка на река Амазонка

Електричеството в услуга на човека

Всичко това стана предпоставка за използването на електроенергия за битови и промишлени цели. Още от 19 век започва да навлиза в постоянна употреба и на първо място за осветяване на помещения. Благодарение на него стана възможно да се създаде оборудване за предаване на информация на големи разстояния с помощта на радио, телевизия и телеграф.

Електричество за предаване на информация

Сега е трудно да си представим живота без електрически ток, защото всички обичайни устройства работят изключително от него. Очевидно това е послужило като тласък за създаването на устройства за съхранение на електрическа енергия (батерии) и електрически генератори за онези места, където стълбовете с високо напрежение все още не са достигнали.

Освен това електричеството е двигателят на науката. Много устройства, които се използват от учените за изследване на света около нас, също работят от него. Постепенно електричеството завладява космоса. На космическите кораби са инсталирани мощни батерии, а на планетата се изграждат слънчеви панели и се монтират вятърни мелници, които получават енергия от природата.

Електричеството е двигателят на науката

И въпреки това този феномен все още е обвит в мистерия и мрак за много хора. Дори въпреки училищното си образование, някои признават, че не разбират напълно принципите на функциониране на електричеството. Има и такива, които са объркани в термините. Те не винаги могат да обяснят разликата между напрежение, мощност и съпротивление.

Малко вероятно е Луиджи Галвани, който открива „животинското“ електричество в края на 18 век, и Нилс Бор, който в началото на 20 век предлага планетарния модел на атома, да са предполагали, че техните открития не само ще дадат началото на широко, нарастващо приложение на електричеството, но също така служат като основа за научни изследвания за разгадаването на най-голямата мистерия на природата - къде започва животът? Къде е границата между живите и неживите същества?

Електричеството навлезе в живота на човек, промени условията на неговата работа и живот. Има много примери за използване на електричеството в промишлеността, транспорта, комуникациите, бита, медицината и изкуството. Електричеството направи възможно създаването на нова производствена технология и материали, които не съществуват в природата. Електрическият автомобил, който замества автомобила, бъдещето на индивидуалния транспорт. В живота има много примери, когато електричеството е спасило живота на човек.

Голямо постижение в областта на протезирането. Обещаваща работа по създаването на изкуствено сърце. Човек с трансплантирано сърце от загинал при катастрофа живее години, ако неговото сърце и сърцето на неговия донор имат биопотенциална съвместимост.

В процеса на живот всеки жив организъм - човек, животно или друго същество - създава около себе си различни полета и излъчвания. Тяхната комплексна картина отразява работата на физиологичните системи, които осигуряват хомеостазата на тялото, тоест постоянството на вътрешната среда. Изследването на биополетата и биорадиациите разкрива нови диагностични възможности, поради което учени от цял ​​свят се занимават с подобни изследвания, сред които местните учени и инженери играят водеща роля. Методите за визуализация на физически полета и излъчвания, описани по-долу, позволяват значително да разширим възможностите на нашите сетивни органи, да надникнем в самите дълбини на тялото и мозъка и да наблюдаваме физиологичния живот в неговите промени. За медицинската диагностика тези методи са от особено значение, защото са абсолютно стерилни и неинвазивни. В допълнение, това е основата за ранна диагностика, тъй като функционалните нарушения обикновено се появяват много преди началото на необратима патология, когато пациентът все още може лесно да бъде излекуван.

Във взаимодействието с електромагнитните полета животът на Земята възниква и се развива. Електричеството е присъщо на всички живи същества, включително на най-сложната му форма - човешкия живот.

Много е направено от учените в изследването на това удивително взаимодействие между електричеството и живота, но много все още е скрито от нас от природата.

Целта на статията: теоретично и експериментално да изследва появата на статично електричество в дивата природа.

Цели на изследването:

Определете факторите и условията, които допринасят за възникването на статично електричество.

Определете естеството на ефекта на статичното електричество върху живите организми.

Формулирайте насоки за полезно използване на получените резултати.

История справка

Откъде идва думата електричество? Историята на науката за откриване на електрически явления може да започне с изследванията на Гилбърт, лекар на английската кралица Елизабет, който през 1600 г. публикува първия си научен трактат За магнита, магнитните тела и големия магнит - Земята. ". Той описва повече от 600 експеримента за изучаване на магнитни и електрически явления и прави първия опит за създаване на теория за електричеството и магнетизма.

До 1600 г. учението за електрическите явления остава практически на нивото на познанието на Талес от Милет, който през 6 век пр. н. е. е един от първите, които описват способността на стрития кехлибар да привлича към себе си леки предмети.

Думата кехлибар идва от латвийската gintaras. Гърците, които събирали прозрачен, златисто-жълт кехлибар по бреговете на Балтийско море, го нарекли (електро). Древните римляни и араби са имали много имена за кехлибар: смолата на вековете, сълзите на дъщерите на Слънцето, слънчевият камък. От древни времена има много легенди и легенди за кехлибар. Ето един от тях.

Фаетон, синът на бога на слънцето Хелиос и океанската Климена, убедил баща си да го остави да язди по небето в златна колесница вместо него. Бащата отстъпил на настояването на сина си. Фаетон се качи на колесницата и се втурна по небето. Но крилатите огнени коне веднага усетиха слабата ръка на младежа. Те носеха колесницата, летяха близо до Земята, пеейки я с огън. На Земята започна страшен пожар. Разгневеният Зевс Гръмовержец хвърли огнена мълния върху нещастния Фаетон и го уби. Тялото е паднало във водите на река Еридан. Сестрите на Фаетон, красивите Хелиади, превърнати в крайбрежни тополи, оплакваха безутешно мъртвия си брат. Стройните дървета при гроба се преклониха от скръб, а момините горчиви сълзи замръзнаха в кехлибарени гроздове в ледената вода.

Какво е привлякло вниманието на древните към тези топли камъни с удивителна красота, понякога съдържащи странни малки насекоми вътре? Те имаха едно необичайно свойство - можеха да привличат прахови частици, парчета конци, парчета папирус. Това свойство на кехлибара очевидно определя в древността името му в езиците на различни народи: гърците го наричат ​​електрон - привличащ към себе си, римляните - harpax, което означава разбойник, персите - kavuba, т.е. камък, способен да привличане на плява.

Смятало се, че невероятното свойство на кехлибара е открито от дъщерята на Талес от Милет. Но вероятно вече е било известно преди. И така, Хумболт, който посети индианците в басейна на река Ориноко в края на миналия век, беше убеден, че тези племена, незасегнати от цивилизацията, също познават електрическите свойства на кехлибара. Най-вероятно историята за кехлибареното вретено на дъщерята на милезийския философ е просто красива древна приказка.

В онези далечни времена кехлибарът се смяташе за валиден медицински и козметичен продукт. Смятало се, че кехлибарените огърлици и броеници предпазват от нещастия, болести и "лоши очи". Вероятно затова в картините на старите фламандци мадоните с бебета на ръце често са изобразявани с кехлибарени огърлици.

През 1551 г. е публикуван трактатът на Кардан „За точността“, в който той посочва, че кехлибарът привлича различни вещества към себе си, а магнитът привлича само желязото. Половин век по-късно Гилбърт в своя трактат "За магнита" за първи път използва думата електрически: "Електрическите тела са тези, които привличат по същия начин като кехлибара." Гилбърт отнася към тях сяра, стъкло, гагат (вид въглища), ирис, сапфир, карборунд, Бристолски диамант, аметист, планински кристал, шисти, восък, каменна сол и др. Оказа се, че има доста такива вещества. Хилберт ги нарича електрически вещества и забелязва, че пламъкът унищожава електрическите свойства на телата, придобити чрез триене.

Човек и електричество

От древни времена човекът се опитва да разбере явленията в природата. Много гениални хипотези, обясняващи какво се случва около човек, се появиха по различно време и в различни страни. Мислите на гръцки и римски учени и философи, живели преди нашата ера: Архимед, Евклид, Лукреций, Аристотел, Демокрит и други - все още помагат за развитието на научните изследвания.

Първата информация за електричеството и магнетизма е интересна при изучаването на темата "Електричеството и човекът". Те идват от древния търговски град на Средиземно море Милет, техен автор е милетският философ Талес (края на 7-ми - началото на 6-ти век пр.н.е.). Учениците на Талес малко по малко натрупаха информация за електрифицирането, което в една или друга степен беше свързано с жив организъм, с човек. Така че в древни времена електрическите свойства на някои видове риби са били известни и дори са били използвани като лечебно средство. В продължение на 30 години пр. н. е. Диакорд лекува подагра и главоболие с електрически удари. В руските летописи от 14 век има описание, от което става ясно, че това невероятно лечебно средство е било известно и на руснаците. Електричеството и човекът е въпрос, който вълнува човека на нашето време. Изучавайки електричеството, много експерименти се извършват с участието на човека. Например, когато провеждате експерименти с електрифицирането на човек, той се поставя на изолирана пейка. Това се прави така, че всички заряди да останат в тялото и да не изтичат в земята. Електрическите експерименти, които се извършват с участието на човек, не винаги му влияят добре. И така, с помощта на електростатична машина, човешкото тяло може да бъде заредено до потенциал от десетки хиляди волта. Човешкото тяло е проводник на електричество. Ако е изолиран от земята и зареден, тогава зарядът се намира изключително на повърхността на тялото, така че зареждането до относително висок потенциал не засяга нервната система, тъй като нервните влакна са под кожата. Влиянието на електрическия заряд върху нервната система се усеща в момента на разреждането, при което се извършва преразпределението на зарядите върху тялото. Това преразпределение е краткотраен електрически ток, преминаващ не по повърхността, а вътре в тялото.

Възможен е тежък токов удар при напрежения, започващи от приблизително 30 V.

Човешкото тяло е проводник на електрически заряди, при контакт зарядите се преразпределят и се привличат заряди с различни знаци (електростатична индукция). Това се случва, ако донесете ръката си до заредена гилза, окачена на копринена нишка, в който случай гилзата ще бъде привлечена от ръката.

Токът води до промени в тялото на организма. Токът, преминаващ през човешкото тяло, засяга централната и периферната нервна система, причинявайки смущения в работата на сърцето и дишането.

Гръмотевичната буря също е вид електричество. Според някои сведения се смята, че по време на гръмотевична буря не трябва да се стои в тълпа, тъй като изпаренията, отделяни при дишането на хората, повишават електропроводимостта на въздуха.

Органите на човешкото тяло създават около себе си магнитно поле. Установено е, че по дължината на възбудения нерв се образува магнитно поле приблизително пет десетхилядни от секундата преди предаването на възбуждането. Очевидно в момента на дразнене молекулите, които носят заряд, по някакъв начин променят позицията си в пространството, позволявайки на вълна от възбуждане да премине през нерва. Това движение на молекулите вероятно е причината за магнитното поле.

За първи път електрифицирането на човешкото тяло е извършено през 1740 г. от абат Ноле. Експериментът се състои в това, че демонстраторът се издига до метална стойка с дебелина 80 cm и свързана към електростатичен генератор, който генерира отрицателно напрежение от 30 kV спрямо земята.

Електрическият контакт на демонстранта с платформата трябва да е идеален и за целта той трябва да събуе обувките си. Всъщност подметката с дебелина 1 см не е пречка за зарядите (те могат да проникнат през шестдесетметров слой въздух!), но в същото време натрупването им ще се извърши по много неприятен начин: с помощта на много малки искри, прескачащи от подметката към крака.

Приблизителното изчисление показва, че при потенциална разлика от 300 kV спрямо Земята излишното количество електрони, натрупани върху демонстратора - около 10 трилиона - е абсурдно малко. Тази цифра може да изглежда огромна, но всъщност, ако я сравним с броя на електроните, естествено присъстващи във всички атоми и молекули на нашите тела (около 1027), тогава нейната незначителност става очевидна. Подчертаваме, че значителното натрупване на заряди отново е предотвратено от колосалната сила на взаимното им отблъскване, така че експериментът, осигурявайки удивителни ефекти за очите на публиката, остава напълно безопасен.

Първо, косата настръхва. Те показват разпределението на електрическото поле близо до главата, т.е. посоката на силовите линии: перпендикулярна на проводящата повърхност, както се очаква.

Второ, когато електрифициран субект протегне показалеца си към пламъка, той доближава метален прът до друг - заземен - прът, който се държи от неговия помощник, след което между прътите прескача искра (пръчката на демонстратора е отрицателно заредена, заземената пръчката е положителна).

Трето, корона свети около главата и пръстите в тъмното. Любопитното е, че положителната корона се оказва много по-обширна от отрицателната. Това се дължи на различната подвижност на положителните и отрицателните йони във въздуха. Последните са предимно върху електрони, а клъстерите от молекули, заседнали върху електрон, са сравнително обемисти и доста неактивни.

електричество и слух

Електричеството действа не само върху човека като цяло, но и върху неговите органи.

Лекарят от болницата Максимилиан в Санкт Петербург Р. Бренер проучи подробно кои слухови органи са засегнати от електрически ток. В капиталния труд, издаден през 60-те години на ХIХ век, той обобщава резултатите от собствените си изследвания и данните на други автори. Целта на работата му е да разработи терапия за заболявания на слуховите органи, основана на по-общи физиологични закономерности. Резултатите от изследванията на произхода и естеството на слуховите усещания показват, че при пациенти (страдащи от глухота) и здрави хора те са различни при действието на постоянен ток с различна стойност. Бренер специално отбеляза зависимостта на усещането от отварянето и затварянето на електрическата верига, местоположението на електродите и размера на тяхната повърхност. Използвани са различни електроди, полярността и разположението им се променят. Основният електрод беше активен електрод, поставен във външния слухов канал, напълнен с 1% физиологичен разтвор. Вторият електрод беше метална тънка пластина с много по-голяма повърхност, разположена в експериментите на Бренер и следващите изследователи на врата или предмишницата. Дори тогава беше възможно да се установи появата на слухови усещания при нормално чуващи хора при условия, когато активният електрод, разположен в ухото, е катод. Плътността на тока на катода поради малката му повърхност е много по-голяма от тази на анода. При това разположение на електродите възниква ясно слухово усещане, когато веригата е затворена.

DC електрическа верига, когато веригата е отворена, тя не присъства. Обратното явление възниква при промяна на площта на електродите и тяхното местоположение, когато анод е електродът, разположен в слуховия канал, а катод е електродът с по-голяма повърхност. Усещането за звук възниква в момента на отваряне на веригата. Слуховите усещания се оценяват по различен начин от различните хора - като звънене, почукване, звуково бумтене, съскане. Най-често се оценяват като звънтящи.

От голямо значение за разбирането на механизма на слуховите усещания са резултатите от изследване, при което са използвани токове с различни честоти, което позволява да се установи появата на музикално усещане, което се наблюдава при прилагане на ток с честота 1000 Hz и в преходни условия по време на разреждане на голям кондензатор. Определянето на честотата на тока, при който се появяват слухови усещания, се извършва в сравнение с усещането за звука на камертон, настроен на определена честота. Обобщението на получените резултати значително разшири разбирането за механизма на слуховото възприятие. Изследователите на слуха са установили, че само тънките влакна на слуховия нерв са структури, чието дразнене от токове с различни честоти предизвиква слухови усещания под формата на звук от музикална тоналност, сила на звука, с една дума, само те се характеризират с диференцирано възприемане на електрически стимул, което напълно липсва при хора, страдащи от загуба на слуха.

Загубата на слуха е социален проблем. На възраст 60-70 години около една четвърт от населението страда от някаква степен на загуба на слуха. Увреждането на слуха възниква при увреждане (заболяване) на звукопроводящия и звукоприемащия апарат. Загубата на слуха се лекува с конвенционални терапевтични средства; ако това не помогне, тогава се използват слухови апарати.

Електрическо заваряване на живи тъкани

Институт по електрозаваряване. E. O Paton (Украйна), ръководен от Борис Евгениевич Патон, е най-големият изследователски център в света в областта на електрозаваряването и електрометалургията. Откритията и разработките на неговите учени се използват в различни области на технологиите и производството. И наскоро електрическото заваряване се използва в медицината. Патоновците не само излагат и обосновават теоретично и експериментално идеята за свързване на живи тъкани с електрически ток, но и в сътрудничество с лекари и специалисти в областта на електротермията я прилагат на практика.

Известно е, че няколко поколения учени са работили и работят върху създаването на нови висококачествени шевни материали за хирургия, устройства за закрепване и различни лепила за свързване на изчислени тъкани. В крайна сметка, за съжаление, далеч не винаги операциите завършват успешно: често инфекцията прониква в раната, възниква възпалителен процес и белегът остава за дълго време или дори завинаги. Използването на електрически ток в хирургията отдавна е изоставено, тъй като живата тъкан умира в зоната на неговото действие.

Група учени, работещи по проблема с неговото "електрическо заваряване", успяха да спрат жизнеспособността на органи и тъкани в зоната на въздействието на електрически ток. Като „заваръчен материал“ е използван протеин, който се съдържа в клетките и междуклетъчното пространство на човешкото тяло. Когато хирургът свързва и компресира краищата на тъканта с помощта на специална скоба, включена в електрическата верига на „заваръчната машина“, под въздействието на електрически ток с определено напрежение и честота, протеинът коагулира на мястото на тъканна дисекция и по този начин тя е надеждно „заварена“. Експериментално са установени необходимите параметри на въздействие върху тъканта с електрически ток (напрежение, честота, продължителност на действие и др.). Експериментално (при опити върху лабораторни животни) е установено, че 4-6 седмици след заваряването структурата на живата тъкан се възстановява напълно и без белези.

Първото в света заваряване на живи човешки тъкани при отстраняване на стомаха на пациента е извършено през юни 2000 г. Сега се разработват и усвояват методи за извършване на операции с помощта на електрическо заваряване на жлъчния мехур, черния дроб, червата и други коремни органи. Учените, като истински заварчици, многократно проверяват (в лабораторни условия) надеждността на ставите на различни тъкани. Той е много висок: например заваръчният шев на такъв деликатен орган като жлъчния мехур може да издържи налягане до 300 mm Hg. Изкуство. В резултат на това, когато през последните две години започнаха операции на хора, бяха направени повече от 500 тъканни стави с помощта на електрическо заваряване и не беше наблюдаван нито един случай на следоперативни усложнения. Така че има всички основания да се вярва на възможността за значително разширяване на обхвата на използването на електрическо заваряване в медицината. Инженерите по заваряване вече са създали необходимото автоматично оборудване за това. Основните елементи на неговия заваръчен агрегат са източник на високочестотен променлив електрически ток и компютър, който управлява работата на устройството. Създадени са и комплекти от конвенционални и специални хирургически инструменти, необходими за заваряване на живи тъкани.

Електрическо поле

Честта на откриването на биоелектричеството принадлежи на професора от университета в Булон Луиджи Галвани. Той открил, че електрически ток, преминал през нерва на препарирания жабешки крак, предизвиква неговото свиване (дори известният учен Георг Ом използва известно време това „устройство“). Когато Галвани докоснал тялото на жабата с два проводника от различни метали, през тях протекъл ток. Въз основа на този опит Галвани решава, че живото тяло е източник на животинско електричество. Друг италиански професор, Алесандро Волта, категорично не се съгласи с това твърдение. С помощта на своите експерименти той доказа, че между два проводника възниква ток, дори ако те са потопени в смола или в разтвор, подобен по състав на нея, така че животинското електричество няма нищо общо с това. И двамата грешат: Галвани - в тълкуването на своя опит, а Волта - в отричането на животинското (био)електричество. Между другото, потомците направиха още по-голямо объркване, като нарекоха химическия източник на ток, работещ върху открития феномен на Волта, галваничен, а устройството за измерване на потенциалната разлика на електрически ток (заместващо крака на жабата) - волтметър.

Независимо от това, появата на волтметър и възможността за стабилно записване на животинското електричество поставиха основата на методите за изследване на електрическите характеристики на органите на човешкото тяло, предимно на сърцето и мозъка. Наличието на електрически явления в съкращаващ се сърдечен мускул е открито за първи път от немски учени R. Kelliker и I. Müller (1856) върху препарат на жаба, а Sharpy (1880) и Waller (1887) са първите, които записват човешка електрокардиограма.

Стара снимка показва оскъдно облечен възрастен мъж, който седи в средата на стаята с крака в два легена с разтвори. Отдясно и отляво на стойки има още два легена, в които са спуснати ръцете на човек. Стаята е пълна с някакви обемисти уреди, свързани с жици към мивките. На лицето на мъжа има изражение на строга решителност, което говори за изключителна сила на духа.Така е записана електрокардиограмата в началото на нашия век, когато този метод едва започва да се въвежда в медицинската практика. Каква е същността на процеса на електрокардиография?

Всяко мускулно влакно, включително влакното на сърдечния мускул, е заобиколено от обвивка - мембрана, която е пречка за движението на йони на вещества, разтворени в биологичните течности на нашето тяло. Някои йони преодоляват тези препятствия по-лесно, други по-трудно, така че концентрацията на йони извън и вътре във влакното не е еднаква. Всеки йон е електрически заредена частица, следователно различен брой заредени частици се натрупват извън и вътре в мембраната и възниква разлика в електрическите потенциали. По време на мускулното съкращение в мускулното влакно и неговата мембрана протичат най-сложните електрохимични процеси, в резултат на което свойствата на мембраната се променят драстично: пропускливостта моментално се увеличава и йоните се втурват през мембраната, която в покой не може да премине то. Но движението на йони е електрически ток!

Измерванията с помощта на микроелектроди, поставени в пряк контакт с тъканите на сърцето, показват, че промяната в потенциалите по време на работата на този орган е приблизително 100 mV. Благодарение на електропроводимостта на околните тъкани, електрически ток преминава през гръдния кош при всеки удар на сърцето. Чрез свързване на чувствително устройство към произволни две точки от повърхността на тялото може да се проследи промяната в потенциалната разлика (1-2 mV). Тези промени, усилени и записани на хартия, се наричат ​​електрокардиограма (ЕКГ).

Формата на ЕКГ зависи от дебелината на различните участъци на сърдечния мускул, от местоположението на сърцето в гръдния кош и от състоянието на различните му отдели. Ако електродите винаги са поставени в едни и същи точки на тялото, е възможно да се направят подходящи изводи от формата на кривите. В медицинската практика най-широко приложение намират 12 стандартни метода за позициониране на електроди (отводи) върху човешкото тяло. След като прегледа пациента, лекарят получава 12 криви, които му позволяват сякаш да изследва сърцето на пациента от различни ъгли, за да постави по-точна диагноза.

Показани са електрокардиограми на здрав човек (а), както и на пациенти с различни сърдечни заболявания (b-d). Обикновено ЕКГ се състои от три насочени нагоре вълни (P, R и T) и две насочени надолу вълни (Q и S). Отклонения от нормата - промяна във времевите интервали на общия цикъл между всички или отделните му фази, промяна в амплитудните стойности на напрежението на зъбите и т.н. показва нарушение на сърцето.

Електрокардиограмата се прави с помощта на електрокардиограф - устройство, което ви позволява да измервате напрежение от 0,01 до 0,50 mV, като резултатите се записват (на лента или на екран на осцилоскоп). Ако разделим напрежението, съответстващо на зъба на ЕКГ кривата (0,3-0,5 mV) на входния импеданс на електрокардиографа (0,5-2 MΩ), получаваме силата на тока (10-11-10-12 A). Познавайки тока и напрежението, е възможно да се оцени количеството електрическа енергия, генерирана от сърцето за определен период от време.

По същия начин се изследва дейността на мозъка. Електроенцефалографията (от гръцки мозък) е графична обобщена регистрация на биопотенциалите на отделните му зони, области и зони, области и дялове. Електрическата активност на мозъка обаче е малка и се изразява в милиони волта, така че се регистрира само с помощта на специални високочувствителни устройства - електроенцефалографи.

Първата електроенцефалограма (ЕЕГ) е направена през 1913 г. от руския учен В. В. Правдин-Немински. С помощта на струнен галванометър той регистрира различни видове промени в потенциалите на голия мозък на кучето, а също така представи тяхното описание и класификация. През 1928 г. немският психиатър Бергер регистрира за първи път биотоковете на човешкия мозък, като използва игли като разрядни електроди, които се вкарват в челната и тилната област на главата. Този метод за отклоняване на мозъчни биотокове скоро беше заменен от прилагане на метални пластини (електроди) върху скалпа. ЕЕГ отразява както морфологичните (свързани със структурата) особености на мозъчните структури, така и динамиката на тяхното функциониране.

Пациентът се настанява в отделна стая-кабина; много сензорни електроди с жици, простиращи се от тях, са фиксирани на главата му. Първо, за да се идентифицират морфологичните особености на мозъка, се прави ЕЕГ в покой и след това се записва динамиката на неговото функциониране: звукови сигнали с различна интензивност и честота звучат в кабината, светлината мига, пациентът е помолен да задържи дъхът му и, обратно, поемете дълбоки вдишвания и издишвания.

ЕЕГ на здрав възрастен човек открива два основни вида ритми: алфа ритъм (честота 8-13 Hz, амплитуда 25-30 μV) и бета ритъм (честота 14-30 Hz, амплитуда 15-20 μV). Чрез нарушения на нормата е възможно да се определи тежестта и локализацията на лезията (например да се идентифицира местоположението на тумора или кръвоизлив). Интересно е да се отбележи, че когато настъпи смърт, електрическата активност на мозъка първо се увеличава много бързо и едва след това изчезва. Понякога се наблюдават случайни електрически импулси в продължение на един час.

Друг важен метод за изследване е свързан с интензивно електрическо поле, което се създава около жив организъм поради натрупването на трибоелектричен заряд върху кожата. Този заряд протича през роговия слой в дълбините на тялото и времето за релаксация, в зависимост от съпротивлението на епидермиса, може да се промени в широки коридори: от 15 минути до 10 секунди. Съпротивлението на епидермиса варира от 10 11 до 10 9 Ohm/cm 2 поради дифузията на водата през микрокапилярите по време на кожното дишане, което е един от основните механизми на терморегулацията. По този начин динамиката на електрическото поле около тялото отразява терморегулаторните реакции на тялото. В допълнение, външното електрическо поле, дължащо се на вибрациите на заредената повърхност на тялото, причинено от механичното движение на вътрешните органи, се модулира от ритъма на сърцето, дишането, перисталтиката на стомаха и червата, микротремор ( треперене) на мускулите и др.

По този начин пространствено-времевото разпределение на електрическото поле в пространството около всеки биологичен обект в реално време отразява функционирането на неговите физиологични системи.

Медицината дължи много на електрическите явления. Терапевтичният ефект на електрическите явления върху човек, според наблюдения от древни времена, може да се разглежда като вид стимулиращо и психогенно лекарство.

Рентгенов

В наше време вероятно е невъзможно да си представим медицината без рентгенови лъчи. Рентген откри коренно различен източник на радиация, който той нарече рентгенови лъчи. По-късно тези лъчи са наречени рентгенови. Съобщението на Рентген предизвика сензация. Във всички страни много лаборатории започнаха да възпроизвеждат настройката на Рентген, да повтарят и развиват неговите изследвания. Това беше от особен интерес за лекарите. Физическите лаборатории, където е създадено оборудването, използвано от Рентген за получаване на рентгенови лъчи, бяха атакувани от лекари, техни пациенти, които се съмняваха, че са погълнали в телата си игли, метални копчета и пр. Историята на медицината не е познавала такъв бърз практическо прилагане на открития в електричеството, както се случи с нов диагностичен инструмент - рентгеновите лъчи.

Новите постижения в електротехниката съответно разшириха възможностите за изучаване на "животинското" електричество. Италианският физик Matteuchi, използвайки галванометър, създаден по това време, доказа, че по време на живота на мускула възниква електрически потенциал. Разрязвайки мускула през влакната, той свързва напречното му сечение с един от полюсите на галванометъра, а надлъжната повърхност на мускула с другия полюс и получава потенциал в диапазона 10–80 mV. Стойността на потенциала се определя от вида на мускулите. Според Matteuchi, "биоток тече" от надлъжната повърхност към напречното сечение и напречното сечение е електроотрицателно.

Сравнително слабото статично електрическо поле изглежда не влияе по никакъв начин на човек. Трябва само да запомните, че живеем в електрическото поле на Земята, което е приблизително равно на 100 V/m. По време на гръмотевична буря това поле се увеличава десетократно. В силно електрическо поле въздухът може да се йонизира, което по принцип е вредно за здравето. Възможни са и електрически разряди, които могат просто да убият

Що се отнася до високочестотните електромагнитни полета, те са много опасни, защото причиняват локално прегряване на вътрешните органи и части на тялото. (Например, микровълновото лъчение с дължина на вълната около 3-10 см има вредно въздействие върху очите). В резултат на излагане на микровълново лъчение върху тялото са възможни сериозни здравословни нарушения, рискът от онкологични заболявания се увеличава значително.

Александър Леонидович Чижевски

Александър Леонидович Чижевски е роден на 8 февруари 1897 г. в град Цехановец, бившата Гродненска губерния, където тогава е била разположена артилерийска бригада, в която е служил баща му, редови военен. В годината на раждането на сина си Леонид Василиевич Чижевски има чин капитан (през 1916 г. става генерал). Като добре образован човек той се интересуваше от наука, изобретения (изобретил гониометър за стрелба по невидима цел от затворени позиции), ракетни оръжия. Майката на бъдещия учен - поетична и музикална личност - почина от туберкулоза, когато той дори не беше на една година.

Момчето получава начално домашно образование, което включва естествени науки и математика, но в ранна възраст най-голям интерес има към хуманитарните науки, което съответства на вътрешните му наклонности: обича музиката, поезията и рисуването. Книгите стават източник на страстта му към астрономията, която е подсилена от „нощни“ наблюдения на звездното небе с помощта на закупен за тях телескоп. Тези наблюдения събудиха възхищение у момчето и му разкриха „неописуемия блясък на свръхземния свят“. Той беше силно впечатлен от наблюденията на Луната и особено от Халеевата комета.

Чижевски изучава атмосферното електричество, а именно биологичния ефект на въздушните йони - заредените молекули на въздуха. Хипотезата за ефекта на въздушните йони върху жизнената активност на организмите изискваше експериментално потвърждение и Чижевски създаде лаборатория у дома за сметка на семейството си (роднините му продадоха част от нещата и помогнаха да се грижат за опитните животни). През 1924 г. той става служител на Калужката практическа лаборатория по психология на животните (а скоро и член на нейния научен съвет), където прави много наблюдения върху животни. През 1929 г. неговата статия е публикувана в едно от френските списания, което е първата задълбочено обоснована работа за терапевтичния ефект на въздушните йони при заболявания на дихателните пътища на животни и хора; в него за първи път е използван терминът "аеройонотерапия". През същата година Александър Леонидович е избран за член на Академията на науките в Тулон.

Трябва да се отбележи, че още в началната епоха на развитие на познанията за електричеството е забелязано влиянието на атмосферните заряди върху растенията и животните, но тези наблюдения са двусмислени, несистематични и в повечето случаи нямат практическа стойност. Едва в началото на този век стана ясно, че част от въздуха (особено неговите слоеве, съседни на земната повърхност) е в йонизирано състояние (йонизацията възниква главно под въздействието на радиация от радиоактивни вещества, съдържащи се в земната кора, както и като космически лъчи).

Въздушните йони (аероиони) имат способността да прикрепят към себе си няколко неутрални газови молекули и да образуват стабилни комплекси от 10-15 молекули, които носят заряд. Такъв комплекс от частици се нарича лек йон. Прикрепвайки към себе си най-малките течни и твърди частици, суспендирани във въздуха, йоните стават тежки и обикновено неактивни. И леките, и тежките йони се предлагат в две полярности – положителни и отрицателни. Броят на йоните във въздуха варира в зависимост от метеорологичните и геофизичните условия, времето на годината или деня и други причини. В селски или планински въздух броят на леките аеройони и на двата знака в слънчев ден достига 1000 cm3 (в някои курорти броят им достига няколко хиляди); Тежките йони обикновено отсъстват в чистия въздух. Във въздуха на индустриалните градове броят на леките йони намалява - понякога до 50-100, а броят на тежките - нараства до няколко хиляди, дори десетки хиляди на 1 cm3. По този начин електрическото състояние на чистия селски въздух и замърсения градски въздух е много различно.

Тази разлика е важна за здравето на хората, тъй като тежките йони или псевдойоните (зареден прах, сажди, дим, различни изпарения) са вредни, а леките йони, освен това с отрицателен знак, имат благоприятен и лечебен ефект върху живите организми. Ученият, който първи установява този факт и подробно изследва действието на аеро йоните, е А. Л. Чижевски.

Въпреки че идеята за биологичното действие на естествените въздушни йони беше изразена от много учени, тя нямаше теоретична и експериментална обосновка и не намери практическо приложение. И само Чижевски показа в своите произведения необходимостта от контрол на йонизацията на въздуха в обществени, промишлени и жилищни помещения по същия начин, както се регулират неговата температура и влажност. Според самия Чижевски това се е случило, защото почти всички експериментатори не са придавали значение на полярността на йоните и той специално е изучавал ефекта на положителните и отрицателните въздушни йони върху живите организми отделно.

За тези цели той използва източник на високо напрежение с токоизправител, към който е свързано метално устройство с точки, с помощта на което получава -10 4 въздушни йони на 1 cm 3, имащи само отрицателен и само положителен заряд . Експериментите му позволиха да установи, че отрицателните въздушни йони имат благоприятен ефект върху тялото, докато положителните най-често имат неблагоприятен ефект (например, те потискат апетита и растежа на плъховете). Впоследствие ученият провежда множество серии от експерименти с различни обекти (растения, домашни любимци и т.н.), които потвърждават заключението му.

Той също така установи как въздухът, лишен от аероиони, действа върху животните, като постави следния експеримент: в запечатана стъклена камера, където бяха поставени опитните животни, беше подаден въздух през тръба, в която беше вкаран хлабав памучен тампон (дебелината му беше определена предварително, така че да абсорбира всички въздушни йони, съдържащи се във въздуха, без да променя химичния си състав); контролната група животни беше в абсолютно същата камера, със същата диета и начин на живот, но въздухът им се доставяше през тръба, свободна от памучен тампон. След относително кратък период от време опитните животни се разболяват и след това умират.Чижевски установява, че въздухът, лишен от йони, е опасен за тялото.

За да се увери, че въздушните йони са фактор, необходим за живота, ученият, използвайки същите инсталации, създаде изкуствена йонизация на вече филтрирания въздух вътре в камерата: зад слой памук той запои тънък връх в тръбата, която беше свързана към отрицателния полюс на източник на високо напрежение: животни в В този случай те не се разболяват и растат дори по-добре от контролите.

През 1931 г. е издадена резолюция на Съвета на народните комисари на СССР за научната работа на А. Л. Чижевски в тази област; той е удостоен с наградите на Съвета на народните комисари и Народния комисариат на СССР; По същото време се създава Централна научноизследователска лаборатория по йонизация с няколко филиала, на които той е назначен за директор. В ЦНИЛИ са проведени експерименти с хиляди биологични обекти - зайци, овце, свине, говеда, птици, семена от различни растения и самите растения. Във всички случаи е установено благоприятно действие на отрицателните аеройони, стимулиращи растежа и развитието на организмите.

Няколко години по-късно тези изследвания бяха потвърдени в трудовете на местни и чуждестранни учени. Потвърдена е и ефективността на използването на изкуствена йонизация на въздуха в медицината за превантивни здравни цели.

Електромагнитните полета и човешкият мозък

Учени от Обединения институт по физика на Земята. О. Ю. Шмид от Руската академия на науките изследва влиянието на физически полета от различно естество (главно електромагнитни) върху поведенческите реакции на живите организми, включително хората. Слабите (фонови) атмосферни електрически и геомагнитни полета, постоянно действащи върху земните същества, са променливи: те изпитват годишни, дневни и по-бързи колебания. Но тяхното присъствие и вариации са толкова познати, че по правило не се забелязват, въпреки че параметрите на колебанията на естествените електрически и магнитни полета са двусмислени и имат широк диапазон от стойности. Например амплитудата (в този случай отклонението от средната стойност) на напрегнатостта на електромагнитното поле е особено голяма при честота от 1 Hz до 20 kHz, а резонансите (резките му промени) се наблюдават при честоти 8-10 , 16-17, 20-24 Hz.

Трябва да се отбележи, че тези честоти са близки до честотите на основните ритми на човешкия мозък, също инфразвук, който според много учени влияе на човешкото подсъзнание (това по-специално обяснява случаите на несъзнателен ужас, който понякога поглъща моряците, тъй като един от естествените източници на инфразвук е бурното море). Многобройни изследвания са установили, че това съвпадение на честотите играе важна роля: промените с такава честота на електрическите и магнитните полета имат неблагоприятен ефект върху хората.

През последните години учените разбраха какви трябва да са отклоненията на физическите полета от стабилно състояние, за да се усещат от някои хора по същия начин, както например магнитните бури. В същото време беше открит удивителен факт: физическите характеристики на естествените "вредни" полета се различават от "нормалните" почти незабележимо. Въпреки това, проявата на много малки промени в няколко дори слаби полета (електрически) наведнъж може да има забележим ефект, ако техните действия са в съответствие с ритмите на физиологичните процеси.

Чудеса в костния мозък

В началото на 50-те години на миналия век д-р Маркус Сингър от университета в Кливланд показа, че нервите трябва да съставляват поне една трета от общата тъканна маса в спонтанно регенериращите крайници. Чрез транспортиране на допълнителен нерв към ампутиран крак на жаба, той отглежда около 1 см нова тъкан. Но способна ли е нервната система да осигури необходимия електрически сигнал, за да "стартира" бластемата? В търсене на отговор Бекер започва да измерва електрически напрежения от „външната“ страна на самите нервни влакна. Според традиционните концепции има само един механизъм за предаване на електрически сигнал - кратки импулси, "бягащи" по нервното влакно. Бекер се увери, че тук има и друг канал - перинервни клетки, през които непрекъснато тече ток. Този ток, проникващ през гъста мрежа от периферни нерви, образува "модели" на повърхностното поле. Веднага след като се деформира в резултат на нараняване, перинервната тъкан започва да "отдава" електричество, извличайки го от червата на тялото; и ако "нервната" маса в засегнатата зона е достатъчно голяма, генерираните напрежения ще могат да инициират регенерация. В противен случай се образуват белези.

Сливането на костна тъкан е един пример за човешката способност за спонтанна регенерация, въпреки че тук „работят“ не само нервите. Когато костите са огънати или счупени, самите те електрически се поляризират. Тяхната "кристална", кристална структура трансформира механичното напрежение в електрическа енергия. И тази енергия пречи на клетъчно-възстановителния механизъм, подпомагайки на първо място образуването на бластема върху увредената част. За съжаление, понякога нещо се случва с този механизъм и не се получава синтез. И тогава само електричеството може да помогне за успешното лечение.

Изследванията върху животни потвърдиха тази идея и започнаха изследвания върху хора. Прокарвайки електрически ток директно през фрактурата, д-р Карл Бригтън и колегите му от университета в Пенсилвания излекуват няколко тежки пациенти, застрашени от ампутация: в увредените крайници прониква инфекция. Много американски клиники възприеха опита. Електричеството се е превърнало в средство за лечение на трудно зарастващи фрактури. Появиха се няколко метода на електротерапия. Въпреки това, Басет предпочита електрически "намотки" - соленоид - пред електродите, те не се нуждаят от имплантиране. Неговите процедури са 85% успешни и той се надява да подобри резултатите с 95% до 98%.

Биоенергия

През 50-те години Робърт О. Бекер, използвайки електронно оборудване, започва да изучава "електрическата картина на раните". Оказа се следното. Веднага щом се появи рана, увредените клетки започват да генерират електрически ток. Чрез измерване на стреса, генериран от повредени части на тялото, Бекер отключи ключа към един от най-странните парадокси на природата: защо слабо организиран саламандър може да регенерира една трета от общото си телесно тегло, докато човек едва успява да регенерира дори едно увредено тяло орган? Да, защото само токове от няколко милиардни от ампера са в състояние да върнат забравения еволюционен механизъм.

Воден от това съображение, Бекер, използвайки имплантирани електроди, стимулира регенерацията на ампутираната предна лапа на плъх до колянната става. Порасналата част от лапата, макар и не идеална, имаше многотъканна организация, включително нови мускули, кости, хрущяли и нерви.

Повече от 20 години Бекер упорито работи върху неортодоксална теория, според която висшите животни, независимо дали са жаба, плъх или човек, не са способни да се регенерират естествено, тъй като телата им не произвеждат достатъчно електричество, за да "започнете механизма за регенерация", но ако създадете подходящата клетъчна " електрическа среда, те, подобно на клетките на саламандъра, могат да се трансформират в нови тъкани. Време е традиционната медицина да разбере, че регенерацията може да направи чудеса. Методът е приложим за всички тъкани: възстановим мозък, периферни нервни окончания, пръсти, крайници, органи. „Ако можем да идентифицираме механизмите, които стимулират регенерацията при саламандъра, тогава нищо не ни пречи да направим същото и при хората“, казва Бекер.

Сега в света има много операции и тук също не може без електричество. Почти всеки е бил наркотичен до известна степен. Хирурзите прибягват до местна и обща анестезия по време на коремни и некоремни операции. Последствията от анестезията, разбира се, са болезнени, но в много случаи операцията спасява животи. И това е основното.

Огромна заслуга в създаването на биоелектрическа анестезия на Централния изследователски институт "Електроника".

Има такава наука като реанимация, тя е постигнала много. Докато електрическата активност на сърцето се поддържа, борбата за живота на умиращия продължава и в много случаи човекът може да бъде спасен.

Главата на човека трепереше, ръцете му трепереха. Лекарствата бяха от малка помощ. След като постави пациента на стол, лекарят постави върху слепоочията му малки посребрени метални пластини - електроди, като ги фиксира с обикновен пластир. През електродите в тялото на пациента преминава електрически ток. Под въздействието на тока треперенето на главата и ръцете намаля. И в очите светна надежда за възстановяване.

Електричество в телата на животните

Използвайки примера на жаба, ще покажем как можете да създадете ток в тялото на жаба. Галвани де лал следния експеримент. След като свърза две жици от различни метали, той докосна стъпалото на прясно приготвена жаба с края на единия от тях и лумбалните нерви с края на другия; докато мускулите на лапата се свиват конвулсивно. Това може да се обясни с факта, че Дао на метала и течността на крака представляват галванична клетка. Токът, който възниква при затваряне на веригата, дразни нервните окончания на жабата.

Тялото на птицата също има електричество. Тялото на птица, седяща на жица, е клон на веригата, свързан успоредно на участъка на проводника между краката на птицата. Когато две секции от веригата са свързани паралелно, големината на токовете в тях е обратно пропорционална на съпротивлението. Съпротивлението на тялото на птицата е огромно в сравнение със съпротивлението на малка дължина на проводника, така че количеството ток в тялото на птицата е незначително и безвредно.Трябва също да се добави, че потенциалната разлика в областта между краката на птицата е малка .

Птиците най-често умират, когато седят на проводник на електропровода, докосват стълба с крило, опашка или клюн, тоест са свързани със земята.

Още един интересен феномен. Когато токът е включен, птиците излитат от проводниците. Това се обяснява с факта, че когато се включи високо напрежение, върху перата на птиците възниква статичен електрически заряд, поради наличието на който перата на птицата се разминават, като четки на хартиен султан, свързан с електрическа машина . Това е действието на статичен заряд и подтиква птицата да излети от жицата.

Някои риби използват ток за самозащита. Тези риби се наричат ​​живи електростанции. Най-известните електрически риби са електрическата змиорка, електрическият скат и електрическият сом. Тези риби имат специални органи за натрупване на електрическа енергия. Лекото напрежение, което възниква в обикновените мускулни влакна, се обобщава тук поради последователното включване на много отделни елементи, които са свързани чрез нерви, като проводници, в дълги батерии. И така, електрическата змиорка, която живее във водите на тропическа Америка, има до 8 хиляди плочи, разделени една от друга с желатиново вещество. Всяка пластина има нерв, идващ от гръбначния мозък. От гледна точка на физиката тези устройства представляват един вид система от кондензатори с голям капацитет. Змиорката, като натрупва електрическа енергия в тези кондензатори и я разрежда по свое усмотрение през тялото, което я докосва, произвежда електрически удари, които са изключително чувствителни за хората и смъртоносни за малките животни. При голяма змиорка, която не се разрежда дълго време, напрежението на електрическия ток в момента на удара може да достигне 800 V. Обикновено е малко по-малко.

Сред другите електрически риби се откроява торпедният лъч, който се среща в Атлантическия, Индийския и Тихия океан. Размерите на торпедото достигат два метра, а електрическите му органи се състоят от няколкостотин пластини. Torpedo е в състояние да доставя до 150 разряда в секунда, 80V всеки, за 10-16 секунди. Електрическите органи на големите торпеда развиват напрежение до 220V.

При електрическия сом, който дава разряди до 360V, електрическият орган е разположен в тънък слой под кожата по цялото тяло.

Характерна особеност на рибите, които имат електрически органи, е тяхната слаба чувствителност към действието на електрически ток. Така например електрическа змиорка толерира напрежение от 220 V без да навреди на себе си.

Друга риба, която се свързва с електричеството, е морската минога. При възбуда излъчва кратки електрически импулси. Всеки такъв импулс е електрически ток, който от една част на тялото на миногата през водата навлиза в друга. Lamprey възприема всякакви промени в импулса, изпратен от нея. Обикновено подобна промяна означава, че на не повече от десет сантиметра от главата има някакъв обект, който се различава по своята електропроводимост от водата. Често този обект се оказва риба, към която миногата незабавно се прилепва с безчелюстната си уста и започва да „пробива“ дупка, стигайки до кръвта.

Откъде рибите получават електричество?

Клетъчните мембрани, способни да "сортират" положителните и отрицателните йони извън и вътре в клетката, са "организаторите" на потенциалната разлика. В зависимост от състоянието на клетката нейните мембрани имат различна електропроводимост. Няма възбуждане, започва сортиране, възниква потенциална разлика. Клетката се възбужда, проводимостта се увеличава, йони от различни страни на мембраната, положителни и отрицателни, се втурват един към друг, в резултат на което се задава нулев потенциал. С други думи, клетката непрекъснато генерира електрически ток. Биоелектричеството, предавайки определена информация, координира по този начин най-сложните процеси на жизнената дейност.

Някои риби, които нямат специални електрически органи, също излъчват разряди. Но те са малки и слаби.

Сигналите "риба" се регистрират лесно. Тъй като е електромагнитен, неговият електрически компонент се улавя от електроди, а магнитният му компонент се улавя от специални антени. Магнитният компонент лесно преодолява екрани, които са непроницаеми за конвенционално електрическо поле. Следователно сигналите на рибите могат да бъдат уловени дори във въздуха над аквариума с помощта на индуктори, дори когато аквариумът, в който се намират рибите, е заобиколен от решетка на Фарадей.

Рибите не само генерират, но и възприемат електрически сигнали. Те имат специални органи за това. Подавайки сигнали, рибите понякога използват доста сложна система за кодиране - нискочестотни трептения, импулси с различни честоти, продължителности, напрежения. Този език тепърва започва да се дешифрира.

Известно е, че има тела, които са добри проводници за електрически флуид, докато други са диелектрици. Бенджамин Франклин предположи, че много примери за привличане и отблъскване на заредени тела могат да бъдат обяснени въз основа на идеи за излишък или липса на електрическа течност. Когато електродът има излишък от електрическа течност, той се счита за положителен и се обозначава със знак плюс и обратно.

Франклин описва електрическите заряди по отношение на плюс и минус, тъй като две тела, които първоначално са били електрически неутрални, могат да се заредят, като се търкат едно в друго. Зарядът на едното тяло е доста различен от заряда на другото, защото въпреки че тези тела се привличат едно към друго, всяко от тях ще отблъсне едно и също заредено тяло. Леле, тези две тела могат да бъдат поставени в контакт, така че да станат отново неутрални или с нулев заряд.

Франклин произволно нарича "отрицателен" заряд, който се появява върху твърдата гума, когато се търка върху вълна или коса. Съответно вълната или косата са положително заредени.

Оценка на степента на наелектризиране

Когато много тела се търкат в козината, се наблюдава наелектризиране. Тръгнах да разбера чия козина се наелектризира повече. Предварително изсушена козина на коте и куче (електрифицирането е значително отслабено при висока влажност). По време на експериментите беше необходимо да се гарантира, че котето - Маркизът няма време да оближе кожата си и по този начин да наруши условията на експеримента. След това тя търка гребена последователно върху косата на всяко животно еднакъв брой пъти, докарва го до фолиева втулка, окачена на конец, и измерва ъгъла на отклонение от вертикалата. (раздел.)

Животинска вълна Ъгъл Вълна

Коте Меко, кадифено

Куче Дълго, средно твърдо

Въз основа на резултатите от експеримента може да се направи следната хипотеза: колкото по-твърда е вълната, толкова по-лоша е способността за наелектризиране на други тела. Може би котешката коса има по-добри наелектризиращи свойства от кучешката. Въпреки това, за да се проверят тези твърдения, са необходими допълнителни изследвания с голям брой експерименти. Хубаво е, че в тази област котето се оказа шампион, който по отношение на маса, скорост, сцепление и обем не можеше да надмине съперника си по никакъв начин.

Добре ли е, когато косата е електролизирана?

За да разбера как електричеството влияе на човек, проведох експеримент.

Взех два гребена дървен и пластмасов. Разресвайки косата (суха) с гребени, се оказа, че след това косата се привлича към гребена. Но те са по-добре привлечени от пластмасов гребен, а не от дървен. Това може да се обясни с факта, че дървото е по-малко електрифицирано. Преди да потъркате гребена в косата, броят на положителните и отрицателните заряди на косата и гребена е еднакъв. След триене на гребена върху косата, върху последната се появява положителен заряд, а върху гребена се появява отрицателен заряд.

Когато косата е наелектризирана, това не е много удобно и изобщо не е естествено, така че е по-добре да използвате дървени гребени, така ще бъде по-добре за косата и за вас.

Човечеството се опита да обясни логично различни електрически явления, примери за които наблюдаваха в природата. И така, в древни времена мълнията се смяташе за сигурен знак за гнева на боговете, средновековните моряци блажено трепереха пред огньовете на Свети Елмо, а нашите съвременници се страхуват изключително много от среща с кълбовидна мълния.

Всичко това са електрически явления. В природата всичко, дори ти и аз, носи в себе си.Ако обекти с големи заряди с различна полярност се приближат един към друг, тогава възниква физическо взаимодействие, видимият резултат от което е поток от студена плазма, оцветена, като правило, в жълто или лилаво, между тях. Неговият поток спира веднага щом зарядите в двете тела се балансират.

Най-често срещаните електрически явления в природата са мълниите. Всяка секунда няколкостотин от тях удрят земната повърхност. Светкавицата има тенденция да се насочва към високи, свободно стоящи обекти, тъй като според физичните закони е необходимо най-късото разстояние между гръмотевичен облак и повърхността на Земята, за да се пренесе силен заряд. За да предпазят сградите от удари на мълнии, техните собственици инсталират гръмоотводи на покривите, които представляват високи метални конструкции със заземяване, което при удар на мълния им позволява да отклонят целия разряд в почвата.

Друг електрически феномен, чиято природа остава неясна за много дълго време. С него се занимаваха предимно моряци. Светлините се проявиха по следния начин: когато кораб попадна в гръмотевична буря, върховете на мачтите му започнаха да пламтят с ярки пламъци. Обяснението на явлението се оказа много просто - основна роля изигра високото напрежение на електромагнитното поле, което винаги се наблюдава преди началото на гръмотевична буря. Но не само моряците могат да се справят със светлините. Пилотите на големи самолети също са се сблъсквали с този феномен, когато са летели през облаци пепел, изхвърлени в небето от вулканични изригвания. Пожарите възникват от триенето на частици пепел върху кожата.

И светкавиците, и огньовете на Свети Елмо са електрически феномени, които мнозина са виждали, но не всеки е успял да се изправи лице в лице. Тяхната природа все още не е напълно проучена. Обикновено очевидците описват кълбовидната мълния като ярко, светещо образувание със сферична форма, произволно движещо се в пространството. Преди три години беше представена теория, която постави под въпрос реалността на тяхното съществуване. Ако преди това се смяташе, че различни огнени топки са електрически феномени, тогава теорията предполагаше, че те не са нищо повече от халюцинации.

Има още едно явление, което има електромагнитна природа - северното сияние. Възниква в резултат на въздействието на слънчевия вятър върху горното северно сияние, което изглежда като проблясъци с различни цветове и се записва, като правило, на доста високи географски ширини. Има, разбира се, изключения - ако е достатъчно високо, тогава жителите на умерените ширини също могат да видят сиянието в небето.

Електрическите явления са доста интересен обект на изследване за физиците по цялата планета, тъй като повечето от тях изискват подробна обосновка и сериозно проучване.