1. Natura fulgerului.
2. fulgere cu bile.
3. Electricitate statică.
4. Utilizarea energiei electrice statice.
5. fenomene electrice în natură.
Curentul electric este invizibil. Ca și apa, curge peste tot: în mediul inanimat, precum și în interiorul obiectelor biologice, generând un întreg spectru de diverse fenomene. Cel mai strălucitor dintre ele poate fi văzut pe cer sub formă de descărcări electrice - fulgere. Mai puțin spectaculoasă, dar foarte vizibilă a acțiunii de electricitate statică, când cele mai obișnuite obiecte - un pulover de lână sau o ușă de mașină - încep deodată să "muște" sau să "bată curentul". Și nu este deloc ușor să vedem manifestările de electricitate într-un organism viu și acesta este cel care controlează munca corpului nostru.
Lightning, cele mai spectaculoase manifestări ale energiei electrice în natură, sunt descărcări puternice formate în straturile inferioare ale atmosferei. Atunci când apare o diferență mare de potențial între un tunete și un pământ, scânteile uriașe se aprind și tunetele se deschid. Uneori curentul din fulgere ajunge la sute de mii de amperi.
1. Natura fulgerului
În afara, planeta noastră este înfășurată într-o pătură mare de aer care bombardează și ionizează în mod constant razele cosmice. Adânc în intestinul unui miez de metal lichid funcționează ca un dinam, creând curenți și un câmp magnetic. De fapt, trăim într-o mașină imensă care produce și convertește cantități uriașe de energie electrică. Prin urmare, nu este nimic surprinzător prin aceea că, din când în când, suntem martorii activităților sale grandioase. Primul dintr-o serie de fenomene electrice naturale ar trebui să fie numit fulger.
Zigzagurile de foc care dezlănțuie cerul sunt un fel de descărcare electrică prin scânteie. Apare într-un nor de furtună când apare o mare diferență de potențial între părțile norului însuși sau între nor și pământ. Separarea încărcărilor în interiorul unui nor de furtună se datorează curenților convectivi, care transportă picăturile de apă electrificate din cauza frecării. Chiar înainte de fulgerul fulgerului, de la nor la pământ, un curent de electroni se strecoară, care, colizându-se cu moleculele de aer-oxigen și ionizându-le cu azot. Ca urmare, în mediul gazos apare o descărcare luminată a zeci de mii de amperi curenți. Se încălzește rapid, gazul atmosferic se extinde, dând naștere unui val de sunet de șoc și auzim tunetul.
Când a fost posibilă măsurarea temperaturii în canalul de fulgere, sa dovedit că atinge 25-27 mii de grade. Aproape trei sferturi din energia descărcării de trăsnet este folosită pentru încălzirea aerului în canalul de trăsnet. Este clar că aerul, a cărui temperatură se ridică la aproape zece milioane de secunde la aproape 1500 de grade, se extinde atât de mult încât procesul devine comparabil cu explozia.
Astăzi, microfoanele speciale au permis să tragă concluzii despre dimensiunile canalului de trăsnet, puterea lui, starea atmosferei, volumul norului și chiar procesele prin care norul acumulează energie electrică.
Și aici a ajuns să aflăm adevărata fantezie! Aceste mașini electrice naturale, după cum sa dovedit, sunt capabile să acumuleze potențiale de miliarde de volți, iar puterea totală a furtunii medii este destul de comparabilă cu explozia mai multor bombe termonucleare! Și toate acestea rezultă doar din interacțiunea picăturilor și a ghețurilor care sunt ținute în aer pe fluxurile ascendente.
2. Fireball
Despre fulgerul cu bile pot spune multe povesti uimitoare, dar asta nu ne aduce mai aproape de intelegerea naturii. Unii consideră că este o minge de plasmă fierbinte, alții - o descărcare de gaz sferică care apare atunci când o lovitură de fulger lovește. Proprietățile fulgerului cu bile sunt uimitoare. În primul rând, apare în vreme furtunoasă, într-o furtună și este adesea însoțită de un fulger liniar. De obicei, mărimea unei mingi de la câțiva centimetri până la un metru se deplasează orizontal cu un chițăit, crackle și zgomot, cum ar fi „uite“ in camera, stoarcere în orice deschidere. El trăiește pentru o secundă sau câteva minute, fără căldură apreciabilă, dar poate exploda cu un vuiet, topi obiectele. fulger mișcare imprevizibilă: se înclină ușor explodează tractor de contact cu masina, aceasta permite să se deplaseze în sine motocicleta, mingea motociclist casca într-o gaură mică și vine peste piept. Cazul în care în 1761 a pătruns în biserică consiliul academic vienez de fulger „mâncând“ aurire pervazului coloanelor de altar, pus pe un stoup de argint.
De ce fulgerul cu bile se mișcă orizontal și nu urcă, cum se împiedică obstacolele și cât de multă energie există în ea? Aceste întrebări încă așteaptă permisiunea lor. Oamenii de știință încearcă doar să creeze o teorie a fulgerului cu bile și să reproducă în laborator nașterea unor bile electrice colorate cu proprietăți misterioase.
Ultima interpretare a naturii de origine a acestui fenomen a fost propus de către om de știință Antonio Fernandez-Ranyadom cunoscut spaniol, și a apărut pe „la Nature“ revista. Ipoteza fizicianului de știință se bazează pe teoria nodului electromagnetic, pe care și el la dezvoltat. Este greu să relandui fără a recurge la formule matematice, dar este vorba despre educație, ca o "minge", formată din linii de câmp magnetic. După cum sugerează și numele, aceasta este o combinație de câmpuri magnetice și electrice. Când aceste câmpuri se unesc și se întăresc reciproc, se creează o presiune puternică în interiorul lor, care păstrează întreaga structură.
3. Electricitate statică
Urmărind lucrarea fiicei sale, filozoful antic grec Thales din Milet a devenit interesat de un fenomen neobișnuit. Fata încercase să curățească arborele de chihlimbar din corzi, dar au lins din nou, ca și cum ar fi fost atrași de piatră. Apoi, în timpul lui Thales, acest fenomen a rămas un mister. Acum știm despre existența particulelor încărcate, care trec de la un obiect la altul. Electronul are cea mai mică încărcătură negativă, dar protonul este exact la fel de mare, dar pozitiv. Atunci când chihlimbarul este frecat cu o cârpă de lână, există un schimb de electroni, iar două obiecte inițial neutre se dovedesc a fi încărcate. Legile lumii noastre sunt de așa natură încât, spre deosebire de acuzațiile, atrag atenția, atât de mici fire și se lipesc de chihlimbar.
Acumularea de încărcări statice duce la apariția electricității statice. Toți cu noi suntem bine familiarizați și acumulăm taxă când mergem pe podeaua de parchet, ne pieptinăm părul, punem pe haine sintetice.
Există un pericol chiar și atunci când lucrați cu lichide inflamabile dielectrice și materiale vrac: un debit suficient de mic pentru a aprinde un incendiu.
Și aeronavele sunt electrificate. Aceasta se întâmplă în timpul zborului și în timpul frânării pe pistă. Prin urmare, după oprire, scările metalice nu sunt atașate imediat la acestea, mai întâi descărcând căptușelile, coborând cablul metalic la sol, în caz contrar oamenii și echipamentele pot suferi.
4. Utilizarea energiei electrice statice
Cu o utilizare corespunzătoare, electricitatea statică poate fi de mare folos. Așa-numitul duș static acționează pozitiv asupra corpului, iar organele respiratorii sunt tratate cu electro-aerosoli speciali. Pentru a curăța aerul de praf, funingine, vapori de acid și alcaline, recurge la filtre electrostatice. Peștele va fuma mai repede dacă este plasat într-o cameră electrică specială, unde transportorul cu produsul este încărcat pozitiv, iar electrozii - negativ. Lucrările fotocopiatoarelor și imprimantelor laser se bazează, de asemenea, pe acțiunea electricității statice: încărcările pozitive formează imaginea originalului pe tambur și atrag particulele de vopsea, creând o imagine. Apoi, pulberea este transferată pe o foaie de hârtie încărcată, unde rolele fierbinți o rotesc în hârtie.
Știați că, chiar și prin mângâierea unei pisici, avem o încărcătură electrică? Cu toate acestea, pentru a aprinde un bec obișnuit, va trebui să firați mai multe milioane de pisici în același timp.
A existat un moment în care o descărcare obișnuită cu arc a fost folosită pentru iluminare, adică o scânteie continuă de ardere. Să-l adapteze pentru iluminare pentru prima oară încercat omul de știință rus-auto-predat Vasily Petrov și englezul Gemfri Davi la începutul secolului al XIX-lea. Dar nu au funcționat; pentru aceasta aveau nevoie de o sursă puternică de curent și de un sistem care ardea arderea continuă a arcului în gaz. Inginerul rus Pavel Yablochkov a pus în practică utilizarea practică a curentului electric pentru iluminat. În 1876, el a făcut o lampă cu arc de arc de cărbune. Doi ani mai târziu, omul de știință a subliniat Expoziția Mondială de la Paris, iar invenția sa a fost numită "Lumina Rusă". În anul 1879, Inventatorul american Thomas Edison a propus un design bun al unui tub vid vid, cu filament de carbon. Mai târziu, au apărut lămpi care au funcționat prin încălzirea unei spirale de tungsten plasate într-o sticlă de sticlă umplută cu un gaz inert.
Evacuările electrice sunt folosite astăzi nu numai pentru iluminat. Cu ajutorul lor accelerarea reacțiilor chimice fizica „pompati“ lasere, ingineri și tehnicieni sunt sudate și tăiate produse din metal, si ioniza aerul medicale într-o corona scăzută.
5. fenomene electrice în natură
În secolul al 18-lea, savantul italian Luigi Galvani, efectuarea de experimente cu picioarele din spate al unei broaște, agățat pe cârlige de alamă, a constatat că acestea au fost reduse atunci când ating barele de fier pe balcon. Omul de știință a interpretat această experiență ca o dovadă a existenței în mușchi a "electricității animale". Atunci când mușchiul este conectat la nerv cu ajutorul unui conductor metalic, această electricitate acționează asupra nervului și astfel reduce piciorul broaștei. Aceste experimente nu au inspirat pe tânără Mary Shelley să scrie romanul strălucitor "Frankenstein", în care omul de știință îl face pe morți să trăiască cu o descărcare de energie electrică?
Una dintre cele mai izbitoare proprietăți ale ființelor vii este abilitatea de a acumula o încărcătură. Deci, cu ajutorul lui, niște pești - anghilă, somn și stingrays - vânează, asomiază și imobilizează prada lor. Organele care sunt situate pe ambele părți ale capului rampelor electrice sunt capabile să genereze o tensiune de până la 200 volți. Rechinii folosesc electricitate în mod diferit. O mulțime de organe electrosensibile mici se ascund sub pielea capului lor, astfel încât amprentele străpunse ale lui Lorenzini. Datorită acestora, prădătorii își găsesc pradă - peste micile câmpuri electrice care își creează mușchii. Amploarea unor astfel de câmpuri în apă este de numai 5 microvolți, dar acest lucru este suficient pentru a permite rechinului să găsească un pește lurking.
În plus, fenomenele electrice sunt legate în mod indisolubil de activitatea vitală a celulelor și afectează procesele fiziologice din organism. Astfel, conductivitatea electrică a țesuturilor vii poate fi judecată pe viabilitatea lor. Această caracteristică este folosită astăzi de către medici. Diferitele reacții electrice însoțesc toate activitățile noastre, fie că este vorba de contracție musculară, de creier sau de inimă. Prin studierea activitatea electrica a creierului, oamenii de știință să efectueze diagnosticarea tulburărilor nervoase și mentale, electrocardiograme detecta boli ale sistemului cardiovascular.
Conducta bună a unui curent direct de sânge, limf, mușchi, unghii și păr nu țin deloc. Nervii, tendoanele, țesuturile și oasele grase sunt mai rele decât curentul. De exemplu, rezistivitatea mușchilor - 200 ohmi * cm, grasime - 3000 ohmi * cm, în timp ce metalul - aproximativ 10-6 - 10-4 ohm * cm.
La sfârșitul secolului al XIX-lea, a fost descoperit efectul benefic al curentului electric asupra funcțiilor vegetative ale plantelor, care a fost folosit în mod repetat pentru a crește randamentul culturilor. În această direcție, mulți oameni de știință au lucrat, au fost obținute brevete. De exemplu, în Rusia, Institutul de Fiziologie a Plantelor RAS, a arătat că, atunci când un curent este trecut prin tija de o creștere trage liniară poate fi crescut cu 30%, în timp ce rata de fotosinteza afectează diferența de potențial electric între pământ și atmosferă. Dar aplicarea practică a acestor lucrări nu a fost găsită.
Efectul de energie electrică pentru diferite procese se datorează în primul rând faptului că sale de bază porțiilor - electroni, pe de o parte, extrem de ușoare și mobile, iar pe de altă parte - acestea sunt atomi în moleculă și cimentate obiecte dure conectate. Datorită forțelor electrice există apă, tramvaie și gânduri se nasc în capul meu. Fără acest fenomen, Soarele nu ar fi strălucit și viața nu ar fi apărut.
2. Înțeleg lumea: copiii. Encyc. Dezastre naturale / Autori. NN Uituc. S.208-209.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: