Цікава електрика
З “ліриків” у “фізики”
Бенджамін Франклін (1706-1790), видатний американський політичний діяч, який працював у тому числі й в галузі фізики, ввів такі поняття, як “батарея”, “конденсатор”, “провідник”, “заряд”, “розряд”, “обмотка”, а також запропо-нував позначати заряди знаками “+” і “-”, називаючи їх відповідно “позити-вний” і “негативний”, до 40 років займався літературою й видавничою спра-вою. Його відомий роман “Альманах бідака Річарда” багато разів перевида-вався й приніс авторові популярність і матеріальний статок.
Не тільки ебонітові палички!
Через тертя об повітря електризується обшивка літаків. Тому перед посадкою їх розряджають за допомогою металевого троса, який опускають на землю.
Під час перевезення бензину заряджаються стінки цистерни, тому за бензовозом тягнеться землею металеве коло, а за легковими автомобілями – смуги з провідної гуми.
Як боротися?
З небажаною електризацією в побуті та в промисловості борються, підвищуючи вологість повітря в приміщенні, натираючи підлогу й стіни антиста-тичною мастикою.
Практично не електризуються одяг із природного волокна – бавовни та льону.
Як використовувати?
Статична електрика використовується людиною:
- для лікування органів дихання спеціальними електроаерозолями;
- для очищення повітря від пилу й сажі за допомогою електростатичних фільтрів;
- в електрокопіювальних пристроях (наприклад, у ксероксі);
- для фарбування тканин у фарбувальнях;
- для копчення риби на спеціалізованих комбінатах (у спеціалізованих камерах контейнер з рибою заряджають позитивним зарядом, а електроди – негативним, що значно прискорює процес копчення).
Якого кольору електрон?
Член-кореспондент АН УРСР Олександр Ілліч Ахієзер читав теорію поля в курсі теоретичної фізики. Вловивши момент утоми аудиторії, він раптом запитав: “А якого кольру електрон?”
Студенти оживилися, завели суперечку про колір електрона.
Дочекавшись, коли аудиторія затихне, Ахієзер сказав приблизно так: “Киньте сперичарися. Елертрон зеленого кольору.Чому? Ви ж дивилися в осцилограф. Якого кольору картинки? Зеленого. Хто їх намалював? Електрон. Отже, електрон зеленого кольру”.
Жарт усі зрозуміли.
А що, якби…
…кількість електронів у тілі людини зменшилася хоча б на один відсоток від їхнього загального числа? Сила електричного відштовхування не дозволила б навіть наблизитися одній людині до іншої. Люди в буквальному значенні розлетілися б одне від одного в різні боки.
А що, якби…
…об’єм людини масою 80 кг зменшився за рахунок проміжків між ядром і електроном, тобто електрони впритул прилягали б до ядер? У такому випадку об’єм, який би зайняла людина, дорівнював би 0.000001 частині голівки від булавки.
До речі, у зірки Сиріус є супутник, густина якого близька до густини ядерної речовини.
А що, якби…
…атом Гідрогену збільшити так, щоб розміри ядра зрівнялися б із футбольним м’ячем? Електрон при такому збільшенні перебував би на відстані 23 км від цього мяча.
Що відомо про Кулона?
Небагато!
Народився вчений у невеликому містечку в передмісті Коньяк у родині чиновника. Одержав інженерну освіту.
Десять років Кулон будував фортифікаційні споруди на острові Мартиніка в Центральній Америці.
Перша його робота стосувалася архітектури.
Друга робота, яка була написана в Парижі, присвячена виготовленню магнітних стрілок, перевірці їхнього напрямку за магнітним меридіаном. За цю роботу Кулона обрали у члени Паризької академії наук.
Усього вченим було написано 7 робіт, присвячених електриці та магнетизму. Під час французької революції Кулон «за недостатню ненависть до королів» був засланий у вигнання до маєтку біля Блуа, де провів 4 роки.
Помер учений 23 серпня 1806 р. у Парижі
Оце так поле!
Німецький учений Фріц Гаан встановив, що в електричному полі з напругою 2000 В гинуть хвороботворні бактерії.
Людина, що занедужала на грип, практично одужує через 5 годин після перебування у такому просторі.
А обробленні у такий спосіб продукти протягом 40 днів не вражають грибки та бактерії.
Дива провідників та ізоляторів
Метал - ізолятор? Таке буває! Німецькі фізики вивчили електричні властивості Індію.
Для дослідження вони брали все менші й менші часточки металу. Виявилося, що коли розмір часточки став дорівнювати 0.1 мікрометра, метал став ізолятором.
У такій малій кількості металу електронам «ніде розвернутися», вони втрачають рухливість.
Це відкриття вказує на межу створення мікросхем.
Пластмаса проводити струм? Таке буває! Якщо в процесі виготовлення пластмаси в неї додати йод.
Існують пластмаси, які проводять струм не гірше за мідь.
Скло проводити струм? Так, якщо нагріти його в полум’ї!
У нагрітому стані скляний «дріт» здатен живити електричну лампочку.
Надпровідні матеріали
Метали
Із 70 металів надпровідними можуть бути тільки 29.
Однак існує більше двох тисяч найрізноманітніших надпровідних сплавів (наприклад, сплав ніобію з титаном або германіем).
Деякі метали (мідь, золото, срібло) не є надпровідниками, однак входять до складу надпровідних сплавів (сплав ртуті,золота й олова).
Водень
Великий інтерес викликає у вчених. За розрахунками водень може переходити в надпровідний стан при температурі від -128’С до -27’С!
Але для цього необхідно перевести водень у так званий металевий стан, досягти якого можна
при тиску порядку 4 мільйонів атмосфер.
Блискавка
Сила струму у каналі блискавки сягає 20-60 тис. ампер.
Напруга при цьому може сягати мільйонів вольт.
Середня енергія, що виділяється під час розряду, дорівнює приблизно 30 кВт-год.
Скільки коштує блискавка?
При тарифі 45,6 к. за 1 кВт-год одержимо «вартість» однієї блискавки 13 грн.68к.
При дослідженні природної електрики загинув російський вчений і соратник М.Ломоносова Г.Ріхман.
Сам Ломоносов так писав у повідомленні про побачене: «Перший удар від лляної нитки (привязаної до жердини) потрапив у голову – там червоно-вишнева пляма, а вийшла з нього електрична сила через ноги. Ноги й пальці сині, черевик розірваний, але не пропалений».
Струм лікує?
Вже близько 200 років у медицині електричний струм використовують для лікування (напруга 60-80 В, сила струму 40-50 мА).
Під дією струму відбувається місцеве подразнення нервових закінчень, знімаеться біль.
Під дією електричного поля іони лікарських розчинів попадають у людський організм (іонофорез).
Ліки при такому методі введення не руйнуються та довше затримуються в тканинах організму.
Імператора Нерона, що страждав на ревматизм, лікарі поміщали в дерев’яну діжку з водою та пускали туди риб, які випускають електричні розряди. Лікування проходило успішно.
Вплив струму на людський організм
Електричний опір тіла людини
Величина електричного опору людини залежить від індивідуальних особливостей організму. Проте можна навести такі середні цифри:
Волога шкіра – 1000 Ом;
Суха шкіра – 500 000 Ом;
Внутрішні тканини, органи людини – 100-500 Ом.
Проходячи через тіло людини,електричний струм впливає таким чином:
до 0,01 А – практично не відчувається;
0,02 А – болючі відчуття;
0,03 А – порушується дихання;
0,07 А – дихання утруднене;
0,1 А – фібриляція серця, яка може призвести до смерті;
0,2 А – сильні опіки, зупинка серця.
Змінний струм небезпечніший, ніж постійний.
Тварини та електрика
"Електричні" риби
Із 20 тисяч відомих сьогодні риб 300 можуть генерувати електрику.
Так, наприклад, електричний скат може створювати напругу до 400В і силу струму 60А!
Чому птахи спокійно сидять на високовольтних проводах?
Тіло птаха являє собою розгалуження кола, опір якого набагато більший порівняно з опором шматка провода між лапками птаха. Тому сила струму, який проходить через тіло птаха, є дуже малою. Але якщо птах випадково хвостом або крилом доторкнеться до стовпа та в такий спосіб з’єднається із землею, його відразу буде вбито струмом.
