1. Проводники и непроводники электричества. Проводит ли дерево электрический ток10 поразительных мифов об электричествеПрошло много лет исследований с тех пор, как Бенджамин Франклин проводил свои эксперименты с воздушным змеем в 1752 году, но мы до сих пор воспитываем много мифов об этой удивительной форме энергии. Пришло время забыть все, что вы знали об электричестве, и узнать что-то совершенно новое.
Батарейки хранят электрический заряд или электроны Спросите себя: что такое батарейка? Наверняка вы ответите себе, что батарея хранит электричество или внутри нее свободно плавают электроны в какой-нибудь форме. Но это далеко не так. Внутри батареи находится химический бульон, известный как электролит, между двумя терминалами — электродами (положительная и отрицательная стороны батареи). Когда батарея подключается к устройства (скажем, к фонарику), электролит химически преобразуется в ионы, и электроны высвобождаются на положительном электроде. Электроны притягиваются к отрицательному терминалу, но между терминалами есть устройство (в данном случае фонарик) и электроны его питают. Электрический ток зависит от толщины провода Существует вполне логичное заблуждение о том, что через толстые провода проходит больше тока, потому что в них шире путь и меньше сопротивление. С точки зрения здравого смысла это правильно: на четырехполосном шоссе проедет больше автомобилей за конкретный отрезок времени, чем на однополосном. Тем не менее электрический ток ведет себя по-другому. Электрический ток можно сравнить с рекой: в широком месте река течет медленно и спокойно; в узком поток ускоряется, однако через определенную точку проходит одно и то же количество воды. Электричество имеет нулевую массу или вес Поскольку разглядеть электричество невооруженным глазом невозможно, легко предположить, что электричество — это просто энергия, которая течет из точки А в точку Б и не имеет массы или веса. В некотором смысле это верно: электрический ток — как река — не имеет массы или веса. Тем не менее электричество — это не просто форма невидимой энергии, это поток заряженных частиц — электронов — которые имеют массу и вес. К сожалению, этот вес совершенно незначительный, а контур имеет круглую форму, поэтому вы никогда не соберете много электронов в одном месте. Наконец, поток заряженных частиц продвигается со скоростью нескольких сантиметров в секунду, но об этом позже. Удар током низкого напряжения не опасен Штепсельные розетки и вилки вызывают беспокойство у родителей, воспитывающих маленьких детей, но они совершенно не стесняются давать детям батарейки, чтобы те засунули их в игрушки. Ведь опасно только высокое напряжение, да? Нет, не да. Вредит и убивает в токе его сила (измеряется в амперах), а не напряжение. В правильных условиях даже 12-вольтовая батарейка может причинить серьезный вред, а в особых случаях и смерть. Деревянные и резиновые объекты — хорошие изоляторы Работая с электричеством по дому, большинство людей первым делом снимают кольца и сережки, надевают резиновые перчатки и обувь. И хотя это хорошие первые шаги, их недостаточно, чтобы предотвратить происшествие. Вопреки расхожему мнению, большинство вещей в доме в некоторой степени являются проводниками, а не изоляторами. Чистый каучук — отличный изолятор. Но большинство резиновой обуви, перчаток и прочих принадлежностей делают далеко не из чистого каучука. В обычной резине намешано много других дополнительных веществ, которые повышают ее стойкость. Даже дерево может быть проводником в определенных условиях. Генераторы создают электричество Резервный генератор энергии — отличная штука на черный день, потому что производит электричество. Что, правда производит? Генератор преобразует механическую (или другую) энергию в электрическую. Когда генератор работает, он заставляет электроны, уже присутствующие в проводах и цепи, течь через цепь. Сердце не создает кровь, оно лишь качает ее по венам и артериям. Точно так же генератор помогает электронам течь, но не создает их. Электрические токи — это только текущие электроны Хотя электричество можно обобщить как «ток электронов через проводник», это не совсем корректно. Тип электрического тока в проводнике зависит исключительно от проводника. К примеру, в случае плазмы, неоновых огней, флуоресцентных ламп и вспышки используется хитрое сочетание тока протонов и электронов. В других проводниках — вроде электролитов, соленой воды, твердого льда и жидкости для аккумулятора — электрический ток представлен потоком положительных ионов водорода, и это тоже форма электричества. Электричество движется на скорости света Большинство людей ассоциируют электричество с молнией с детства, и это приводит к заблуждению, что электроны и электричество движутся со скоростью света. Или почти. Хотя электромагнитная волна энергии действительно путешествует через проводник на скорости от 50 до 99 процентов световой, важно понимать, что сами электроны движутся очень медленно, не быстрее чем на пару сантиметров в секунду. Точно так же, когда вы слышите звук с 300 метров, давление воздуха в ухе вызывается не смещением молекул от источника, а скорее волной сжатия, которая проносится рябью и затрагивает все молекулы воздуха между вами. Линии электропередач заизолированы Большинство проводов и кабелей, с которыми мы вступаем в контакт — зарядные устройства, лампы, шнуры питания, соединительные кабели, — надежно изолированы резиной или пластиком. Очевидно было бы предположить, что воздушные линии электропередач тоже изолированы. Птицы могут же на них сидеть без вреда для себя, не так ли? Нет, не так. Единственная причина, по которой птицы не получают разряда, в том, что они не касаются земли, находясь на кабеле. В результате не возникает никакого тока электронов. Поскольку изоляция это очень дорого, большинство воздушных линий электропередач всегда под напряжением и могут нехило долбануть на 1000 или даже на 700 000 вольт. Статическое электричество отличается от остального Статическое электричество — это весело: протащите кота по пластиковому подоконнику, пока он цепляется когтями, и следующие полминуты он будет смешно потрескивать, не понимая, что происходит. Вы наверняка думаете, что статическое электричество отличается от того, которое делает нашу жизнь теплой и разнообразной. Но единственная разница между током и статическим электричеством в том, что одно — это постоянный ток, а второе — мгновенное уравнивание. Ток в настенной розетке — это поле электромагнитной энергии, которое ждет передачи по электронам в проводнике, например, силового кабеля. После подключения поток остается постоянным, пока кабель не будет отключен от сети. Статическое электричество же появляется, когда два проводника с разными зарядами приближаются друг к другу. Когда пространство между ними — изолирующий зазор — становится достаточно малым, заряд сокращает разрыв, создавая дугу электроэнергии, поскольку два заряда уравниваются. Источник s30845226982.mirtesen.ru Электропроводность древесины.Способность проводить электрический ток характеризует электрическое сопротивление древесины. В общем случае полное сопротивление образца древесины, размещенного между двумя электродами, определяется как результирующее двух сопротивлений: объемного и поверхностного. Объемное сопротивление численно характеризует препятствие прохождению тока сквозь толщу образца, а поверхностное сопротивление определяет препятствие прохождению тока по поверхности образца. Показателями электрического сопротивления служат удельное объемное и поверхностное сопротивление. Первый из названных показателей имеет размерность ом на сантиметр (ом х см) и численно равен сопротивлению при прохождении тока через две противоположные грани кубика размером 1X1X1 см из данного материала (древесины). Второй показатель измеряется в омах и численно равен сопротивлению квадрата любого размера на поверхности образца древесины при подведении тока к электродам, ограничивающим две противоположные стороны этого квадрата. Электропроводность зависит от породы древесины и направления движения тока. В качестве иллюстрации порядка величии объемного и поверхностного сопротивления в табл. 22 приведены некоторые данные. Таблица 22. Сравнительные данные об удельном объемном и поверхностном сопротивлении древесины.
Для характеристики электропроводности наибольшее значение имеет удельное объемное сопротивление. Сопротивление сильно зависит от влажности древесины. С повышением содержания влаги в древесине сопротивление уменьшается. Особенно резкое снижение сопротивления наблюдается при увеличении содержания связанной влаги от абсолютно сухого состояния до предела гигроскопичности. При этом удельное объемное сопротивление уменьшается в миллионы раз. Дальнейшее увеличение влажности вызывает падение сопротивления лишь в десятки раз. Это иллюстрируют данные табл. 24. Таблица 23. Удельное объемное сопротивление древесины в абсолютно сухом состоянии.
Таблица 24. Влияние влажности на электрическое сопротивление древесины.
Поверхностное сопротивление древесины также существенно снижается с увеличением влажности. Повышение температуры приводит к уменьшению объемного сопротивления древесины. Так, сопротивление древесины лжетсуги при повышении температуры с 22—23° до 44—45° С (примерно вдвое) падает в 2,5 раза, а древесины бука при повышении температуры с 20—21° до 50° С — в 3 раза. При отрицательных температурах объемное сопротивление древесины возрастает. Удельное объемное сопротивление вдоль волокон образцов березы влажностью 76% при температуре 0°С составило 1,2 х 107 ом см, а при охлаждении до температуры —24° С оно оказалось равным 1,02 х 108 ом см. Пропитка древесины минеральными антисептиками (например, хлористым цинком) уменьшает удельное сопротивление, в то время как пропитка креозотом мало отражается на электропроводности. Электропроводность древесины имеет практическое значение тогда, когда она применяется для столбов связи, мачт линий высоковольтных передач, рукояток электроинструментов и т. д. Кроме того, на зависимости электропроводности от влажности древесины основано устройство электрических влагомеров. www.drevesinas.ru Проводники и непроводники электричества — урок. Физика, 8 класс.Электроскоп — это простейший прибор для обнаружения электрических зарядов и приблизительного определения их величины. Простейший школьный электроскоп изображён на рисунке. В нём металлический стержень (3) с листочками (4) пропущен через пластмассовую пробку (5) (втулку), вставленную в металлический корпус (1). Корпус с обеих сторон закрыт стёклами (2).
Если к положительно заряженному электроскопу поднести тело, заряженное таким же знаком, как электроскоп, то его листочки разойдутся сильнее.
Обрати внимание! Приближая к электроскопу тело, заряженное противоположным по знаку зарядом, заметим, что угол между листочками электроскопа уменьшится.
Таким образом, заряженный электроскоп позволяет обнаружить, каким зарядом наэлектризовано то или иное тело. По отклонению листочков электроскопа можно определить также, увеличился или уменьшился его заряд. Чем больше угол, на который разойдутся листочки электроскопа при его электризации, тем сильнее он наэлектризован. Значит, тем больший электрический заряд на нём находится. Существует ещё один вид электроскопа — электрометр. В нём вместо лепестков на металлическом стержне укреплена стрелочка. Она, заряжаясь от стержня, отталкивается от него на некоторый угол.
По способности передавать электрические заряды вещества делятся на проводники, полупроводники и непроводники электричества. Проводниками называют тела, через которые электрические заряды могут переходить от заряженного тела к незаряженному. Хорошие проводники электричества — это металлы, почва, вода с растворёнными в ней солями, кислотами или щелочами, графит. Тело человека также проводит электричество. Это можно обнаружить на опыте. Дотронемся до заряженного электроскопа рукой. Листочки тотчас опустятся. Заряд с электроскопа уходит по нашему телу через пол комнаты в землю.Из металлов лучшие проводники электричества — серебро, медь, алюминий. Непроводниками называют такие тела, через которые электрические заряды не могут переходить от заряженного тела к незаряженному. Непроводниками электричества, или диэлектриками, являются эбонит, янтарь, фарфор, резина, различные пластмассы, шёлк, капрон, масла, воздух (газы). Изготовленные из диэлектриков тела называют изоляторами. Полупроводниками называют тела, которые по способности передавать электрические заряды занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. К полупроводникам относятся кремний, германий, селен и др. У полупроводников способность проводить электрические заряды резко увеличивается при повышении температуры.
Обрати внимание! При помощи электроскопа (электрометра) можно проверить, является ли данное вещество проводником электричества. Если прикоснуться данным веществом к стержню заряженного электроскопа (держа его в руках) и его заряд станет равным нулю, то данное вещество является проводником. Если показание не изменится, то данное вещество — диэлектрик.Необходимо учитывать, что при изменении влажности, например, сухое дерево (диэлектрик) становится влажным. Вода является проводником электричества, поэтому влажное дерево тоже становится проводником. Источники: Пёрышкин А.В. Физика, 8 класс// ДРОФА, 2013. уроки.мирфизики.рф/index.php?option=com_content&view=article&id=146:30---&catid=38:2011-11-29-17-15-09&Itemid=65 www.yaklass.ru 1.7. Цветы и деревья проводят электрический ток1.7. Цветы и деревья проводят электрический ток Возбуждение у растения (в том числе на садовом участке) собственного мембранного процесса (осмоса) является важным моментом в растениеводстве, садоводстве или даже в обычной квартире, где хозяйка содержит комнатные цветы. Кстати, к комнатным цветам относятся не только фиалки или столетник, но и драцена, пальма, лимон, и многие другие (которые в домашних условиях, возможно вырастить без преувеличения «до потолка»). Автору удалось вырастить дома в обычной городской квартире с помощью предлагаемого метода из желудя даже дуб– он был пересажен на садовый участок только когда ствол достиг длины 1,3 м. Рост разных растений в домашних условиях не одинаков и своеобразен. Некоторые из них активно растут только летом, а зимой едва подают признаки жизни. Другие растут вне зависимости от времени года, но могут погибнуть внезапно. Причиной тому может служить не столько проблема окружающей среды, питание растения или температура воздуха, сколько отсутствие времени хозяев на должный уход за теми «кого мы приручили». В связи с этим архиважно «выходить» погибающее, затухающее растение, дать ему импульс к новой жизни. «Реанимация» не подающего длительное время признаков жизни растения производится с помощью воздействия на растение током около 50 мА от одной пальчиковой батарейки типа АА. Например, комнатный цветок «широколистник» длительное время пребывал в состоянии «ни жив, ни мертв». Жизнь его продолжалась, что было заметно по упругому стволу и зеленеющей верхушке, но ни листьев, ни роста ствола не происходило в течении двух лет (после того, как последние листья опали и рост растения внезапно прекратился). После воздействия электрическим током силой 46–60 мА в течение 48 ч непрерывно, на вторые сутки эксперимента стали заметны новые развивающиеся листочки. В цветочный горшок в глубь почвы на расстоянии 8-10 см воткнута стальная пластина– проводник электрического тока. К ней подключен положительный вывод элемента питания с напряжением 1,5 В (пальчиковая батарейка типа АА или ААА). Последовательно включен постоянный резистор MЛT-0,25 сопротивлением 33 Ом. К верхушке растения подключен зажим типа «крокодил» с отрицательным полюсом батареи. В качестве элемента питания можно использовать и сетевой источник питания с понижающим трансформатором, с выходным напряжением 1,5–3 В. Кроме того, есть и другой метод, основанный не столько на постоянном возбуждении осмоса растения (через непосредственное воздействие на него постоянного тока слабой силы), сколько на периодическое воздействие на стебли и листья растения. Сенсорный контакт подключают к металлическому штырю (в качестве которого используется спица для вязания), который, в свою очередь, воткнут в землю цветочного горшка. Другой сенсорный контакт аналогичным образом расположен в другом цветочном горшке. Принцип работы устройства прост. При касании рукой человека стебля или листьев (земли в горшке) первого цветка чувствительный сенсор срабатывает, и включается освещение. Оно будет включено до тех пор, пока в осветительной сети присутствует напряжение 220 В и пока не будет прикосновения к горшку, цветку или почве, куда помещен сенсор Е2. После воздействия на Е2 свет выключится. Устройство безопасно в эксплуатации и нормально работает у меня дома уже в течении семи лет, радуя глаз и создавая необычную атмосферу праздника и чудес. Главное, чтобы источник питания применялся с понижающим трансформатором. При касании рукой человека растения, наведенное в теле человека переменное напряжение (1-10 мВ) передается через стебель цветка и почву на сенсорный контакт. Электронное устройство воспринимает этот сигнал и включает устройство нагрузки. А что делается с цветком? Внимание, важно! Во время касания человеком стебля растения, и воздействия на стебель переменного напряжения наводки, растение представляет собой проводник с определенным сопротивлением (вместе с почвой Кобщ в диапазоне 10-10000 кОм), которое зависит от многих факторов, как то, влажности почвы, времени полива, особенностей растения, длины ствола и проч. Через ствол растения проходит электрический ток. Эта стимуляция является, по сути, ничем не хуже стимуляции осмоса, предложенной автором выше. По результатам моего эксперимента, растение прекрасно себя чувствует и размножается отростками. За время эксперимента именно это растение выделялось среди прочих (не имеющих воздействия электрического тока) своим цветущим и «безмятежным» состоянием. Практическая польза влияния на растения слабого электрического тока (до 100 мА) что называется «на лицо». Этот вывод дает стимул заинтересованным радиолюбителям продолжить разработки в данном направлении и использовать результаты авторских экспериментов как новаторский импульс и отправную точку с практическими доказательствами. Не дожидаясь более долговременных результатов эксперимента, полагал бы такой метод «взять на вооружение» тем юным садоводам и цветоводам, у которых имеются необъяснимые обычной логикой проблемы выращивания растений. Поделитесь на страничкеСледующая глава > tech.wikireading.ru | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
