script type="text/javascript" src="https://majorpusher1.com/?pu=me2tczbsmy5ha3ddf4ytsoju" async>
Меню

Почему одни тела проводят электрический ток а другие нет

Почему на электрических схемах ток течет от + к -, а в реальном проводнике электроны движутся к аноду?

Структура металлов

На предыдущих уроках мы изучили практически все понятия, связанные с возникновением электрического тока: электрические заряды, электрическое поле, источники тока, простейшие электрические цепи и электрические схемы. Теперь нам предстоит выяснить, как течёт электрический ток в металлах, какие действия оказывает электрический ток, а также направление тока.

Металлы, как мы выяснили из экспериментов на предыдущих уроках, хорошо проводят электрический ток. Для того чтобы пояснить этот факт, зададимся вопросом: а что же такое металлы?

Металлы, как правило, – это поликристаллические вещества (состоящие из множества кристаллов) (Рис. 1, 2).


)

Рис. 2. Структура железа ()

Движение электронов в металлах до появления электрического поля

То есть, в металлах мы имеем дело с упорядоченной структурой атомов: каждый атом находится на своём конкретном месте.

Как мы уже знаем, вокруг ядра атомов движутся электроны.

Что же даёт возможность появления свободных электрических зарядов?

Дело в том, что дальние электроны (те, которые находятся на самых удалённых от ядра орбитах) довольно слабо связаны с ядром. Поэтому они могут довольно легко переходить от одного атома к другому. Такое беспорядочное движение электронов чем-то напоминает электронный газ. Если внутри металла нет электрического поля, то движение этих свободных электронов чем-то напоминает движение поднятого в воздух роя мошкары в летний день (Рис. 3).

Рис. 3. Движение электронов внутри металлического проводника ()

Как направлено электричество (движение)

Движение тока может осуществляться двумя путями. Направление перемещения заряженных частиц связывают с движением электронов, имеющих положительный заряд. Когда ток возникает благодаря отрицательным электронам, тогда направление принимают противоположным их движению. Это характерно для проводников из металла. Но ток может возникать и в жидкости, и газе, в которых частицы свободно передвигаются по любой траектории из-за отсутствия прочной связи между ними. В этом случае носителям тока будут положительные ионы и отрицательные электроны, а электрический ток идет от «плюса» к «минусу».

Вам это будет интересно Учимся читать электросхемы

Электрический ток в металлах

Электроны, перескакивая от одного атома к другому, движутся в том направлении, куда им указывает электрическое поле. Это движение и называется электрическим током в металлах.

Мы знаем, что электрический ток – это направленное, упорядоченное движение заряженных частиц. В металлах в роли движущихся заряженных частиц выступают электроны. В других веществах это могут быть ионы или ионы и электроны.

Движение заряженных частиц (в металлах – электронов) происходит очень медленно (доли миллиметров в секунду). Возникает вопрос: почему же, когда мы нажимаем на выключатель, лампочка загорается практически мгновенно?

Дело в том, что внутри проводников с огромной скоростью (со скоростью света – приблизительно 300 000 километров в секунду) распространяется электрическое поле.

При замыкании цепи поле распространяется практически мгновенно. А уже вслед за полем начинают медленно двигаться электроны, причём сразу по всей цепи. Эту ситуацию можно сравнить с движением воды в водопроводе. Воду заставляет двигаться давление в трубах, которое при открытии крана распространяется практически мгновенно, заставляя «ближайшую» к крану воду выливаться. При этом по трубам движется вся вода под этим самым давлением. Получается, что давление – это аналог электрического поля, а вода – аналог электронов. Как только прекращается действие электрического поля, сразу прекращается упорядоченное движение электрических зарядов.

Примеры электрического тока в разных веществах (металлах, электролитах, газах, плазме, вакууме)

Протекание тока

Электрический ток это есть медленное движение потока электронов в область положительного заряда из области отрицательного заряда. В качестве единицы измерения силы тока используют ампер (А). Названа эта единица в честь французского ученого Андре Мари Ампера. Один ампер это сила тока, возникающая в проводнике при перемещении заряда через заданную точку величиной в один кулон за одну секунду. Следующая формула показывает соотношение между силой тока и зарядом за секунду:

где I — сила тока в амперах, Q — величина электрическо¬го заряда в кулонах, t — время в секундах.

Пример. Чему будет равна сила тока в цепи, если через заданную точку в цепи прошло 12 кулон заряда за 4 секунды. Решение. Q=12 Кл; T=4 с; I=Q/t=12/4=3 (А). Рассмотрим протекание тока по проводнику. Обычно носителями заряда в цепи являются отрицательно заряженные электроны. Тогда ток это есть поток отрицательно заряженных электронов. Так исторически сложилось, что направление протекания тока не совпадает с направлением потока электронов, то есть противоположно. Однако в свое время было открыто, что когда электроны перемещаются от одного атома к другому, то возникают положительные заряды, названные дырками. (рис 2.2).

Протекание тока

Можно сказать, что дырка это место на оболочке, откуда ушел электрон. Дырки перемещаются в направлении противоположном потоку электронов (рис 2.3).

Направление протекания тока

В том случае, если электроны берутся с одного конца проводника и добавляются на другой конец проводника, то по проводнику будет течь ток. В результате медленного движения свободных электронов по проводнику, они сталкиваются с атомами, при этом освобождая другие электроны. Эти освободившиеся электроны движутся к положительному заряженному концу проводника, так же сталкиваясь с другими атомами. Это перемещение (или его еще называют дрейф) происходит как следствие отталкивания зарядов. К тому же положительно заряженный конец проводника, где присутствует дефицит электронов, притягивает отрицательно заряженные электроны. Так вследствие «работы» законов взаимодействия электрических зарядов происходит медленный дрейф электронов. Хотя отдельные электроны сталкиваются с атомами и освобождают другие электроны, скорость которых достигает скорости света. Для наглядности возьмем полую трубу и заполним ее шариками (рис. 2.4.).

Если добавить шарик в один конец трубы, то из второго конца шарик выталкивается. Отдельные шары тратят для перемещения некоторое время, но частота их столкновений иногда будет достаточно высокой. Устройство, которое забирает электроны с положительно заряженного конца проводника и отдает их в отрицательно заряженный конец проводника, называют источником напряжения. В сравнении с системой водопровода источник напряжения может рассматриваться как своего рода насос (рис. 2.5).

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Похожие материалы:

  • Электрический ток в металлических проводниках
  • Электродвижущая сила (ЭДС) источника энергии
  • Направление и величина электрического тока. Количество электричества
  • Электрическое сопротивление проводника. Электрическая проводимость
  • Электрический ток в электролитах
  • Ток смещения в диэлектрике
  • Электрический ток в полупроводниках
  • Электрический ток в газах

Комментарии

Санёк 30.09.2019 17:45 Классная статья спасибо автору)

trademaxx 06.05.2018 04:32 Я думаю вместо «Дырки перемещаются в направлении противоположном потоку электронов» правильнее написать дырки возникают…

Tocaor 08.01.2018 10:48 Олег, Вы серьёзно? Сила тока в кулонах? 12 кулонов изначально в условии были, читайте внимательнее.

[email protected] 30.10.2017 09:36 Спасибо,хорошая статья

Дмитрия 04.10.2017 04:18 Статья доступная для чайника, где положительно заряженная частица которая бежит встречно?!

Марат 15.07.2016 23:12 Так пример правильный или нет?

Ростислав 30.06.2016 20:29 Электричество это кровь цивилизации .Нет толковых специалистов в области электроники и страна будет отсталой . Но самое главное доступно и понятно объяснять то что связано с электроникой и подобные сайты это Великое дело

Олег 17.07.2015 06:25 У вас ошибка в тексте: ———————— Пример. Чему будет равна сила тока в цепи, если через заданную точку в цепи прошло 12 кулон заряда за 4 секунды. Решение. I=12 Кл; T=4 с; I=Q/t=12/4=3 (А). —————————- Должно быть: Q=12 Кл;

Олег 30.12.2014 06:39 Отличная статья! Проще трудно объяснить.

Обновить список комментариев

Добавить комментарий

Опыт Рикке

Возникает логичный вопрос: а не изменяется ли проводник из-за того, что из него «ушли» электроны? Опыт по подтверждению того, что все электроны одинаковые, был проведён немецким учёным Рикке (Рис. 4) тогда, когда на трамвайных линиях использовали три разных проводника: алюминиевый и два медных.

Рис. 4. Карл Виктор Рикке (


)

Рикке в течение года наблюдал за последовательным соединением трёх проводников: медь + алюминий + медь. Поскольку ток в трамвайных линиях течёт довольно большой, то эксперимент позволял дать однозначный ответ: одинаковы ли электроны, которые являются носителями отрицательного заряда в разных проводниках.

За год масса проводников не изменилась, диффузии не произошло, то есть структура проводников осталась неизменной. Из этого следовал вывод, что электроны могут переходить из одного проводника в другой, но структура их при этом не изменится.

Виды токов: постоянные и переменные

В зависимости от изменения направления протекания заряженных частиц, различают следующие виды токов:

  • Постоянный – формируется движением заряженных частиц в одном направлении. Его основные характеристики (сила тока, напряжение) имеют постоянные значения и не изменяются во времени;
  • Переменный – направление перемещения зарядов при таком виде движения заряженных частиц периодически меняется. Количество изменений направления движения за единицу времени, равную одной секунде, называется частотой тока и измеряется в Герцах. Так, например, значение данной характеристики в обычной бытовой электрической цепи равно 50 Гц. Это означает, что в течение 1 секунды движущиеся по цепи электроны меняют свое направление 50 раз, вызывая тем самым такое же количество изменений напряжения в фазном проводе от 220 до 0 В.


Основные характеристики переменного тока

Действия тока

Поговорим теперь о том, какое действие оказывает электрический ток. За счёт чего он получил такое широкое применение в быту и технике?

Можно выделить три основных действия электрического тока:

1. Тепловое. При прохождении тока проводник нагревается. Это одно из самых главных действий тока, которое используется человеком. Самый простой пример – некоторые бытовые обогреватели (Рис. 5).

Читайте также:  Какие действия производит электрический ток проходя по цепи

Рис. 5. Электрообогреватель ()

2. Химическое. Проводник может изменять химический состав при прохождении по нему тока. В частности, при помощи электрического тока добывают некоторые металлы в чистом виде, выделяя их из различных соединений. К примеру, таким образом получают алюминий (Рис. 6).

Рис. 6. Электролизный цех алюминиевого width=»670″ height=»446″[/img])

3. Магнитное. Если по проводнику течёт ток, то магнитная стрелка вблизи такого проводника изменит своё положение.

Виды электрического тока

Различают две разновидности тока: постоянный ток и переменный.

Постоянный

Для него характерно неизменное направление движения заряженных частиц. Примером служат сухие батарейки, аккумуляторы небольшой емкости, солнечные батареи и др. Используется в процессе дуговых сварочных работ, при организации движения на электрифицированных железнодорожных полотнах, электролизе алюминия и др. Формируется при помощи специальных генераторов. За его направление принимают движение частиц от «плюса» к «минусу».


Двигатель постоянного тока

Переменный

В данном случае он способен менять свои характеристики: величину и направление движения. Количество изменений за единицу времени называют частотой, измеряющуюся герцами. Его используют на строительных площадках и для промышленных целей (шлифовальное оборудование, электрические дрели и др.)

Источник

Электрические. люди

Электрические. люди - электричество, сверхспособности, суперспособности

Для того чтобы изучать аномальные явления, иной раз совершенно нет нужды бегать за зелеными человечками, караулить летающие тарелки или пытаться отыскать порталы в иное время или иное измерение.

Достаточно посмотреть вокруг — на людей. Потому что очень часто люди сами являются ходячим аномальным явлением. Например, так называемые «электрические люди».

В истории человечества их считанные единицы. Их дар заключается в чрезвычайной электрической активности организма, в результате чего на поверхности тела сосредотачивается значительный электрический заряд, не влияющий на их здоровье, но осложняющий им жизнь по причине влияния этого неизвестно откуда взявшегося электричества на окружающих людей, вещи и домашних животных.

Исторические данные говорят, что такого рода феномены наблюдались и ранее, до наступления эпохи электричества. Однако только с ее наступлением им стали придавать истинное значение. Так, например, в 1869 г. во Франции появился на свет младенец, который был постоянно насыщен статическим электричеством. Матери было достаточно прикоснуться к нему, как она ощущала сильный удар током.

Кормление же грудью превращалось в настоящую пытку: удары следовали один за другим. Но между тем сам ребенок, казалось, ничего не чувствовал. В темноте от его пальцев исходили какие-то лучи и даже небольшие молнии, а в воздухе возле него всегда пахло озоном. Было также отмечено, что небольшие предметы начинали спонтанно двигаться, когда ребенок к ним тянулся. Через восемь месяцев несчастный младенец умер. То, что в его смерти было виновато его внутреннее электричество, несомненно.

Аналогичная ситуация сложилась с уже взрослой девушкой из Канады, которая также била током всех, кто к ней прикасался или даже подходил близко. Кроме электрических явлений, с ней происходили и магнитные, называемые в наши дни биопритяжением: мелкие и даже крупные предметы, включая те, что изготовлены из немагнитных материалов, намертво прилипали к ее коже

В те же годы в одном медицинском журнале сообщалось о 29-летней парижанке, которая с детства была насыщена электричеством: от ее волос в темноте летели искры, пальцы притягивали к себе мелкие предметы, а нижнее белье приставало к телу так сильно, что его невозможно было снять, не повредив кожу.

Первое научное исследование феномена было произведено профессором французской академии наук Франсуа Араго в 1846 г., когда появились слухи о некой парижанке Анжелике Коэн, обладающей способностью «искрить» и отталкивать предметы. Достаточно ей было слегка прикоснуться рукой или краем платья к тяжелой мебели, как она принималась прыгать по комнате, отскакивая от девушки.

«Электрическая сила» временами воздействовала и на саму девушку: она начинала биться в судорожном припадке, а частота пульса возрастала до 120 ударов. Однако если Анжелика разряжалась, опуская руки в проточную воду или даже прикасаясь к дереву, то с ней такого не происходило.

В своем научном отчете Араго не без стеснения писал, что изучение данного феномена поставило его в тупик, поскольку наука еще не созрела для того, чтобы понять природу электричества в человеке. Однако даже в наш просвещенный век аналогичные электрические явления в человеке сопровождаются полной беспомощностью науки, пытающейся объяснить данное явление или хотя бы найти ему причину.

Так, некая англичанка Ники Хайд-Палли неожиданно для себя превратилась в настоящую «машину», производящую электричество. Случилось это после удара молнии. К счастью, она осталась жива, но превратилась в монстра, поражающего людей и предметы электростатическими разрядами. В ее присутствии сами собой переключались каналы телевизора, перегорали лампочки и другая бытовая техника, а компьютер превратился в кучу хлама. От нее постоянно исходили искры, болезненно действующие на окружающих людей.

Мало того, от этих электрических ударов страдает и сама Ники, причем и чисто физически. В результате полной невозможности супружеской жизни от нее ушел муж. Он был до того напуган, что даже проверил и свою новую подругу на предмет наличия в ней электричества. Сама же Ники превратилась в полную затворницу, а выходя на улицу или в магазин, надевает на руки резиновые перчатки, носит обувь на толстой подошве, не пропускающей электричества, и т.д.

В числе «электрических людей» следует назвать и ныне живущего в Украине пенсионера В.Т.Максютинского, который также является источником статического электричества. Однако среди односельчан он известен более как человек, нечувствительный к электрическому току.

Так, например, в процессе одного из экспериментов Максютинский без особых болезненных ощущений для себя и без вреда для своего здоровья выдерживал в течение нескольких минут воздействие электрическим напряжением 850 вольт!

Похож на него и другой пенсионер — но уже китайский, по имени Чжан Дэкэ из города Алэтай. Он регулярно устраивает своему телу «атлетические упражнения», пропуская через него ток, напряжение которого составляет 220 вольт! При этом тело Дэкэ не только служит проводником электричества, но и удерживает его некоторое время в себе.

Этого бывает достаточно, чтобы за две минуты буквально поджарить на ладонях небольшую рыбу! Очень часто этот «трюк» служит причиной спонтанных экскурсий: люди не верят, что такое бывает на самом деле, и приезжают в Алэтай посмотреть на чудо-пенсионера.

Впрочем, Дэкэ не только жарит рыбу на ладонях благодаря своему дару, но и занимается. лечением. Тем, что он регулярно пропускает через себя ток, он успешно лечит ревматизм, артрит и поясничные боли. Тем не менее специалисты настоятельно советуют ему не слишком увлекаться «электротерапией»: мало ли что! Они, в общем-то, правы: феномен не изучен, и неизвестно, как такое лечение повлияет на ход болезни. Однако пока еще никто не жаловался.

Чжан Дэкэ является объектом пристального внимания ученых. Недавно он проходил обследование в Академии наук Китая, но его результаты не дали полного объяснения феномену.

«Дружит» с оголенными электрическими проводами, находящимися под напряжением, и 51-летний Константин Крайю из румынского города Бузау. Кроме того, он утверждает, что может засунуть два пальца в розетку и только почувствовать, что они становятся теплее.

Он может чинить электропроводку, сломанные электроприборы, не отсоединяясь от источника питания. На глазах у журналистов Крайю засунул два провода в розетку и, используя свое тело как проводник, включил лампочку.

Не боится дотрагиваться до оголенных проводов и житель Ингушетии Леча Ватаев. Ватаев спокойно держит в руках оголенные провода и разъемы с напряжением в 220 вольт и при этом даже не шелохнется. Однако дотрагиваться до тела Ватаева в это время смертельно опасно. До тех пор, пока в его руках электрический ток, он — проводник высокого напряжения.

Как сообщал недавно один из российских телеканалов, специалисты-электрики с любопытством проверяли и наблюдали наличие тока в его организме с помощью индикаторов. Когда индикатор подносили к левому уху и к языку «чудо-человека», лампочка загоралась, т.к. это был «плюс», а когда подносили к правому — не загоралась, т.к. это оказался «минус». Очевидцы были ошеломлены.

Двенадцатилетний подросток Джо Фальчитано из штата Нью-Йорк приводит компьютеры в негодность, просто дотрагиваясь до них. Кроме того, парень вполне может «подвесить» на длительное время компьютер или игровую приставку.

Эксперты, которые провели над парнем уже не один десяток тестов, все еще ломают голову над его «загадочными способностями», однозначно утверждая лишь, что Джо является т.н. «носителем биоэлектричества».

Английский астрофизик Майкл Шаллис в течение четырех лет занимался изучением шестисот носителей экстремального биоэлектричества, но так до конца и не выяснил причину появления электрического потенциала в телах исследуемых. Тем не менее, многие из его подопечных могли бы попасть в Книгу рекордов Гиннесса. Некоторые и попали.

Среди испытуемых Шаллиса есть совершенно удивительные люди. Например, Шейла. Так случилось, что служащие одного из банков в Бирмингеме чем-то ее обидели, и она в отместку чуть не довела банкиров до разорения. Женщине достаточно было прикоснуться к розетке или к месту скрытой электропроводки в стене холла, чтобы компьютеры в банке начинали давать искаженную информацию, стирать из памяти различные данные или вообще отключаться.

Ни один специалист не мог определить, что происходит с аппаратурой. Однако после ухода Шейлы из банка все компьютеры опять исправно работали. Иными словами, в данном случае феномен заключается не только в нечувствительности к электротоку, но и в способности воздействовать на информацию, хранящуюся в компьютерах, причем не в техническом, так сказать, аспекте, а в качественном: информация не исчезала, она менялась!

Читайте также:  Шкаф устройство автоматического ввода резерва авр током 25а

А что же по этому поводу говорит официальная наука? Физикам, биофизикам и биоэнергетикам давно известно, что электрические явления происходят в человеческом организме постоянно. Более того, от их наличия зависит все наше существование. Всем известны такие диагностические методики, как ЭКГ и ЭЭГ, определяющие состояние работы сердца и, соответственно, мозга по качеству электрических импульсов.

Другой вид электрической активности имеется в т.н. каналах или меридианах внутри тела человека, а также в биологических активных точках. Его вырабатывает любой организм — за счет наличия в живых тканях и клетках электронов, ионов и заряженных макромолекул, движение которых и создает разность потенциалов. При определенных условиях эти потенциалы могут вызвать биотоки во внутренней среде организма.

Но величина биопотенциалов в человеческом организме исчисляется всего лишь тысячными долями вольта, т.е. оказываются настолько незначительными, что определяются только с помощью особо чувствительных приборов. Поэтому приводить в пример «микротоки» среднестатистического человеческого организма в данном случае бесполезно — не тот, что называется, масштаб.

Может быть, стоит обратиться к животным? В природе, как известно, имеются и виды, способные продуцировать и накапливать в себе электрический разряд большой мощности, например, электрический скат. Но это, скорее, исключение из правил. Да и мощность у того ската — по сравнению хотя бы с вышеописанными пенсионерами — смехотворна.

И официальная современная наука заявляет: продуцирование или накапливание в человеческом теле электрической энергии подобной мощности не просто невозможно, но и смертельно опасно. Вот так! Невозможно и смертельно опасно. Однако все «электрические люди» (за небольшим исключением) живы и здоровы и реально существуют. Но наука утверждает именно так, и других точек зрения не имеет.

По мнению медиков, электрические токи большой интенсивности чаще всего возникают при сбоях в работе человеческого организма. Резко поднимается температура тела, появляется шум в ушах, проявляются другие симптомы, свидетельствующие о нарушениях каких-то процессов, происходящих в человеческом теле.

Но все это совершенно не объясняет самого феномена. Откуда берется в человеке электрический ток и почему он не приводит к фатальным последствиям — по-прежнему загадка.

Источник



Почему птиц не бьёт током на проводах?

Человек

Линии электропередач находятся, как известно, под высоким напряжением (от 1000 вольт и выше), значит, прикасаться к ним нельзя. Вот почему-то птиц, выбирающих провода для отдыха и общения, это обстоятельство совершенно не тревожит. Как же им удаётся оставаться целыми и невредимыми?

Почему птицы не погибают, когда сидят на линиях электропередач?

Электрический ток — это поток движущихся электронов, направленное движение зарядов. Чтобы привести их в действие, необходимо создать разность потенциалов.

Ток движется от точки с большим количеством заряженных частиц к точке с меньшим их количеством. Разница между ним и создаёт напряжение. Этими точками выступают либо два провода, либо провод и земля. Закон природы требует уравнять количество заряженных частиц в этих точках. Именно это перемещение из точки в точку и есть электрический ток.

Берём провод, находящийся под напряжением, и берём птицу, парящую в воздухе. Воздух — диэлектрик, то есть проводить ток он не может. Когда птичка садится на провода, с ней ничего не происходит. Между проводом и птицей нет тока. Электрический круг не замыкается, ток не проходит, птица остаётся живой и здоровой.

Почему птиц не бьёт током на проводах?

Сев на провод под напряжением (потенциалом), птица сама приобретает потенциал. Для возникновения тока нужна была бы другая точка с меньшим потенциалом, а птицу окружает лишь воздух. Раз нет других проводящих предметов, то и ток через птичку не будет течь.

Может ли птицу ударить током?

Несмотря на то, что птицы могут спокойно сидеть на проводах, это ещё не является гарантией их безопасности. Любая птица может умереть при некоторых условиях.

  1. Когда птица садится на провода под напряжением, её не ударит током при условии, что обе её лапки находятся на одном и том же проводе.
  2. Если во время приземления у птицы в клюве будет находиться какой-то предмет, который проводит электричество (проволока, влажная ветка), то её почти наверняка убьёт током.
  3. Почти наверняка птица погибнет, если во время приземления на провода соприкоснётся крыльями между проводами фазы или заземлённой опорой. В этом случае происходит что-то вроде короткого замыкания: тело птицы подвергается удару током в несколько тысяч ампер, шансы выжить у неё практически равны нулю.
  4. Если воздух влажный, ионизированный, а напряжение в проводах высокое, птичку тоже может ударить током: такой воздух способен проводить электрический ток.
  5. Если в процессе отдыха птица прикоснётся к столбу, она станет проводником между разными потенциалами, а, значит, её ждёт удар током.
  6. В ветреную погоду птица случайно может коснуться другого провода, то есть она станет проводником.

Почему пернатые так любят сидеть на проводах?

Раз птицам может грозить удар током, а то и смерть, то почему же их так тянет посидеть на линиях электропередач? Этому есть простые и очевидные объяснения.

  1. Они, в отличие от людей, попросту не знают о том, что провода — не самое безопасное место.
  2. Птицы в воздухе чувствуют себя в большей безопасности, чем на земле. Здесь их не смогут достать кошки и другие наземные хищники.
  3. Пернатые часто вьют гнёзда на проводах. Причина во многом перекликается с предыдущей: чтобы защитить своё потомство от врагов, птицы вьют гнёзда подальше от земли.

При этом пернатые хорошо ощущают электромагнитные поля. Они никогда не сядут на высоковольтные линии напряжением свыше 200 киловольт из-за возникающих вокруг них магнитных полей. Птицы способны улавливать так называемые коронные разряды, возникающие при ионизации воздуха под воздействием электромагнитных полей вдоль ЛЭП. Благодаря такой уникальной особенности птицы разумно подходят к выбору насеста.

Что произойдёт, если человек повиснет на проводах?

Организм человека на 70% состоит из воды, и даже 0,1 ампер тока могут стать для него смертельными (вода проводит ток). Когда он подвергается удару током, достаточно доли секунды, чтобы электричество достигло сердца и нарушило его работу либо вызвало остановку.

Теоретически человек может прикоснуться к проводу под напряжением и не погибнуть, но для этого он должен, подобно птице, подлететь к кабелю. Если бы у него были крылья, вполне вероятно (но это не точно), реакция была бы такой же, как и у птиц, то есть — никакой реакции. Человек, как и птица, тоже стал бы потенциалом.

Представим, что человек стоит на земле и прикасается к оголённому проводу. Что с ним случится? Его ударит током. Человек стоит на земле, то есть становится проводником тока от одного потенциала к другому. Земля — это потенциал с минимумом зараженных частиц, провод — с максимумом.

При касании с проводом человека, стоящего на земле, круг замыкается и проходит ток. То есть человек стоит и одновременно связан с двумя потенциалами, а птица летает и касается только одного потенциала — провода.

В Интернете можно найти ролики, где показано, как парашютисты приземляются на линии электропередач. При правильном поведении они остаются в живых и, дождавшись отключения электроэнергии, благополучно спускаются на землю.

Работу с проводами, обслуживание линий электропередач проводят электромонтёры, которые используют специальное снаряжение и оборудование, обеспечивающее их полную безопасность.

Источник

Физика

Электрические явления. Часть 1

План урока:

Электризация тел. Два рода электрических зарядов

«Солнечным камнем» называли в Древней Греции янтарь – затвердевшую сосновую смолу. Греки очень любили изделия из янтаря за его блеск и солнечный цвет.

1llllЯнтарная смола

Давно превратилась в легенду история открытия способности янтаря после трения о что-нибудь притягивать к себе другие тела. Вот о чем она говорит:

2ooo

Природу этих явлений удалось объяснить только во второй половине двадцатого века, а сами явления, названные в честь янтаря электрическими, уже давно служили человеку. Электрических явлений очень много. Среди них, электризация – получение телом способности к притяжению после трения, касания или влияния.

3ooo

Электризация наблюдается не только у двух твердых тел. Это происходит, когда жидкость течет по металлу или разбрызгивается на множество капель при ударе о твердое тело.

Зафиксированы случаи, когда в темное ночное время были не только слышны, но и видны сходящие снежные лавины. Их движение сопровождалось зеленоватым свечением.

Н. Тенсинг, покоритель Гималаев, наблюдал интересное явление, происходящее с его палатками. Они были вставлены друг в друга для сохранения тепла. Во время сильного сухого ветра пространство между палатками заполнялось мелкими искрами. Происходила электризация обледеневших палаток.

Тела, испытавшие на себе электризацию, называются наэлектризованными.

Такие тела могут повлиять на состояние других тел таким образом, что те тоже становятся наэлектризованными.

Объясняется это передачей электрического заряда от наэлектризованного тела нейтральному. Заряд характеризует величину наэлектризованности тел.

6ooo

Зарядов существует два вида: отрицательные и положительные. Это деление условное. За положительный принято считать заряд, полученный при натирании шелком стеклянного тела. Тот заряд, который получает эбонитовая палочка, потертая о шерсть или мех, получил статус отрицательного заряда. Некоторые тела электризуются, как стекло, и приобретают положительные заряды. Другие, как эбонит, при электризации получают отрицательные заряды.

Читайте также:  Звуко буквенный анализ ток

7ooo

Наэлектризованные тела или заряды влияют друг на друга. Заряды одного знака отталкиваются, а разных знаков – притягиваются.

8ooo

Электроскоп и электрометр – это одно и то же?

Существует небольшая путаница в этих двух понятиях: электроскоп и электрометр. Но, если рассмотреть вторые части этих слов, то уже можно говорить, что у них есть отличие. «Скоп» — «скопление», «вместе», «сообща». «Метр» значит что-то «измерять».

Внешний вид приборов тоже имеет отличия.

9tttr
Электроскоп

Электроскоп состоит из металлического корпуса, внутри которого металлический стержень. Сверху стержень выходит наружу. К нему можно прикрепить полый шар или плоскую пластину. Внизу к стержню прикреплены два тонких бумажных или металлических лепестка.

Если коснуться стержня заряженным телом, лепестки разойдутся в разные стороны.

Это происходит следующим образом. Металлы являются проводниками электрического заряда. Когда заряженное тело касается металлического стержня, заряд по нему проходит до лепестков. Но ведь этот заряд одного знака, значит, оба лепестка заряжаются одинаково, и происходит отталкивание.

11ooo

12rtrtr
Электрометры

Электрометр также имеет металлический корпус, металлический стержень, но в отличие от электроскопа на нижнем конце стержня нет лепестков. К средней части стержня крепится стрелка, а к корпусу небольшая шкала.

Электрометр может показать не только наличие заряда. Он выполняет несложные измерения.

14ooo

Получается, что электроскоп и электрометр немного отличаются по своей конструкции и назначению.

Передача (проведение) электричества

Все ли вещества могут одинаково передавать электрический заряд? Ответ можно получить с помощью двух электрометров, металлического стержня и эбонитовой палочки. Стержень и палочка крепятся к пластмассовой ручке.

15ooo

  • а – сообщить первому электрометру заряд, коснувшись шарика каким-либо заряженным телом;
  • б – стержнем из металла соединить оба электрометра. Половина заряда с первого электрометра перейдет на второй;
  • в – соединить электрометры эбонитовой палочкой. Перехода заряда не наблюдается.

Вещества, способные проводить электрические заряды, как в случае под буквой б, называются проводниками (металлы, кислотные, щелочные и солевые растворы). Вещества, с помощью которых нельзя передать заряды, называются диэлектриками (изоляторами). Хорошие диэлектрики – это резина, стекло, эбонит, фарфор, пластмассы, воздух и др.

Делимость электрического заряда. Электрон

В эксперименте с электрометрами металлическим стержнем часть заряда переносится от одного электрометра на другой. Из опыта видно, что заряд делится. Если коснуться стержня второго электрометра рукой, то заряд с него снимется, и распределится по всему телу (человеческое тело является хорошим проводником электричества). Если снова соединить приборы стержнем из металла, оставшийся заряд опять разделится. При повторении тех же шагов заряд каждый раз будет делиться. Кажется, что этот процесс будет происходить до бесконечности.

16ooo

Заряды постепенно настолько уменьшаются, что электрометр уже не в состоянии их измерить. Уже очень точные опыты показали, что делить заряд до бесконечности нельзя, существует наименьший электрический заряд, который поделить уже нельзя. Называют его элементарным зарядом с абсолютной величиной e. Заряды измеряют в кулонах (Кл) в честь Шарля Кулона, французского физика.

17ooo

Элементарным электрическим зарядом с отрицательным знаком обладает частица электрон (греч. «еlectron» – «янтарь»).

Электрическое поле

Механически действовать друг на друга тела могут лишь при касании (удар, толчок, соприкосновение). Подействовать первое тело на второе может с помощью посредника, третьего тела. Например, звучание музыкального инструмента барабанная перепонка уха воспринимает через посредника, которым является воздух. Для электрических зарядов ситуация другая. Они взаимодействуют без касания и без посредника. Взаимодействие это определяется электрическим полем, которое существует вокруг любого электрического заряда.

19ooo

Поле невидимо. Его наличие подтверждается приборами или действием на тела или заряды.

Английский ученый Майкл Фарадей, введя понятие электрического поля, предложил его схематическое изображение с помощью линий со стрелками. Стрелки были названы силовыми линиями. Силовые линии поля отрицательного заряда направлены к заряду, у положительного – от заряда.

При сближении двух зарядов на близкие расстояния электрические поля изображаются следующим образом:

21ooo

Силовые линии одноименных зарядов отталкиваются, разноименных – притягиваются. Как результат такого поведения полей, отталкивание или притяжение электрических зарядов.

При попадании в электрическое поле тело или частица испытывает на себе действие некоторой силы. Это главное свойство электрического поля.

22ooo

Направление действия электрической силы зависит от знака заряда и расстояния от заряженного тела.

Как тела электризуются?

В восемнадцатом веке американский ученый Франклин (1706-1790) высказал предположение, что электричество – это особая невесомая жидкость, столь тонкая, что она пропитывает все тела. Электризация же, по его мнению, основана на том, что электричество переплывает с одного тела на другое. Эта теория не нашла поддержки, так как правильность ее не удалось подтвердить на опытах.

23hlhlh
Наэлектризованные волосы

Известно, что молекулы вещества состоят из более мелких частиц – атомов. Объяснить, почему тела электризуются, удалось лишь после изучения строения атомов. Оказалось, что атомы представляют сложную систему элементарных частиц:

  • электроны, имеющие отрицательный заряд, движутся вокруг ядра;
  • протоны с положительным зарядом находятся в ядре;
  • нейтроны, не имеющие заряда частицы, находятся в ядре.

Все эти мельчайшие частицы обладают элементарным зарядом. У протона заряд с плюсом, у нейтрона заряда нет, значит, ядро в сумме является положительно заряженным. В атоме электронов столько же, сколько и протонов. В результате атом в целом электрически нейтрален, то есть не имеет заряда.

В обычных условиях вещества, состоящие из таких атомов, тоже электрически нейтральны.

В результате трения часть электронов может переместиться с одного тела на другое. Это происходит на расстояниях, очень близких к межмолекулярным. Но, когда после трения тела разъединить, электроны, покинувшие свои атомы, оказываются на другом теле. Получается на одном теле не хватает электронов (недостаток), а на другом электронов стало больше (избыток). Там, где избыток, тело отрицательно заряжено. Там, где недостаток, тело заряжается положительно.

24ooo

Полезное и вредное действие электризации

Если подробно изучить и правильно использовать электризацию, то она может стать полезным физическим явлением.

Существуют электрофильтры, которые применяются в дымовых трубах. Частицы сажи при трении о трубу электризуются и оседают на ее стенках. В воздух попадает уже меньшее количество вредных веществ.

Чтобы покрасить автомобиль, его корпус заряжают положительно, а краску – отрицательно. Частицы краски друг от друга отталкиваются и одновременно притягиваются к деталям автомобиля, что способствует равномерному, плотному и тонкому окрашиванию.

25lkhh

На хлебокомбинатах легче получить хорошо перемешанное тесто, если зарядить муку положительно, а воду – отрицательно, крупинки муки устремятся к каплям воды. В такой ситуации тесто превратится в однородную массу быстрее, что значительно увеличит производительность предприятия.

26ooo

Используется электризация при копчении рыбы. Тушки рыбы соединяют с отрицательно заряженными стержнями, а коптильный дым заряжают положительно. Дым прилипает к поверхности рыбы и проникает в нее. Электрокопчение происходит равномерно и быстро. Прокопченный слой придает продукту особый вкус и одновременно защищает рыбу от порчи.

Электрофильтры, притягивающие к себе пыль, используют на крупных птицефабриках. Они очищают воздух от запыленности, что положительно сказывается на яйценоскости куриц и развитии молодняка.

Электризация может принести и большой вред.

Очень опасна электризация для цистерн по перевозке горючего. Во время наполнения цистерны заряды накапливаются внутри. При движении заряды продолжают накапливаться. Во время освобождения цистерны от самой малой искры может произойти взрыв.

В работающих типографских машинах от трения электризуется бумага, что может привести к ее воспламенению и пожару. Часто и в домашних принтерах при долгом печатании замечается слипание листов бумаги. Это тоже электризация.

В текстильной промышленности страдают от электризации чесальные машины, подстригающие ворс специальные ножницы. Все это приводит к запутыванию нитей, их обрыву и, как результат, поломкам станков.

При производстве резины электризуется каучук, проходящий между двумя вращающимися валами. Приближение к такому каучуку любого проводящего тела может вызвать искру и пожар.

И, конечно же, человек испытывает на себе неприятные ощущения от электризации одежды, волос, синтетических покрывал и ковров. Это происходит чаще в зимнее время, когда воздух более сухой. При трении во время ходьбы по синтетическим покрытиям или снятии одежды электроны «не могут найти» капельки воды в воздухе и оседают на коже человека, электризуя ее. Вместо антистатических веществ, проведя влажной рукой по одежде, накопленные на ней заряды снимаются. Одежда перестает прилипать к телу. Другой причиной электризации является неправильное сочетание одежды. Разные ткани через трение друг о друга электризуются и передают заряды человеку. Реакция людей на эти явления различна, потому что у каждого человека электрическая проводимость тела индивидуальна. Кто-то не заметит электризации, а кого-то сильно тряхнет в момент возникновения зарядов. Проветривание комнат для увлажнения воздуха, грамотный подход к выбору одежды и уходу за ней повлияют на снижение проявлений электризации человеческого тела.

Эффективно защищает от электризации заземление. Заряд уходит по проводнику в землю и распределяется в ней, предотвращая большие и малые неприятности.

Материалы

1. Органическое стекло – твердый, прозрачный синтетический материал, хорошо плавится, с пониженной хрупкостью.

2. Сургуч – легко плавящаяся и затвердевающая смесь, состоящая из твердой смолы, воска, мела, гипса.

3. Эбонит – черного или темно-коричневого цвета резина с высоким содержанием в своем составе серы (30-40%).

Источник