Сейчас трудно отыскать такого человека, который бы не слышал об Электричестве и не использовал его в повседневности. Хотя, если задать вопрос — что же такое электричество? - вряд ли получится услышать верный ответ (даже если это хороший электрик). Такое необходимое, привычное, невидимое, но постоянно окружающее каждого, дающее свет и тепло, движение и волны, ну и так далее.
Вложение | Размер |
---|---|
elektrichestvo_staticheskoe.doc | 312.5 КБ |
Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
Средняя общеобразовательная школа №32
Научное Общество Учащихся
Тема:
«Статическое электричество»
г. Нижний Новгород
2013 г.
Электричество статическое
Содержание
Введение
1. В мире Электричества. Статическое Электричество. Общие сведения.
2. Использование статического электричества.
3. Электрические явления в живой природе.
4. Какие бывают молнии.
Заключение
Введение
Сейчас трудно отыскать такого человека, который бы не слышал об Электричестве и не использовал его в повседневности. Хотя, если задать вопрос — что же такое электричество? - вряд ли получится услышать верный ответ (даже если это хороший электрик). Такое необходимое, привычное, невидимое, но постоянно окружающее каждого, дающее свет и тепло, движение и волны, ну и так далее.
1. В мире Электричества. Статическое Электричество.
Общие сведения.
Электричество было всегда. С самого рождения нашего мироздания. Проще говоря — электричество старо как весь наш мир. Однажды в глубокой древности люди обратили внимание на такое явление: натёртый янтарь начинает притягивать к себе маленькие лоскутки шёлка. Под воздействием своего веса, они должны стремиться вниз, но вдруг некая непонятная сила не давала им этого делать. Данный факт заинтересовал человека и послужил причиной изучения электрических явлений.
Электричество происходит от греческого слова «Электрон», что означает тот самый «Янтарь». Естественно, в те времена подобные явление не могли рационально объяснить, и придумывали различные немыслимые теории или просто списывали на магию. Далее, спустя время, умные люди данным явлениям дали логические обоснования, что последовали после появления теории о строении материи (модель атома). Такая элементарная частица, как электрический заряд, который и лежит в основе всех загадочных явлений связанных с электричеством, является фундаментом в теории электричества.
В основе данной теории заложена идея о том, что все существующие материальные предметы, которые окружают нас с Вами, состоят из мельчайших элементарных частичек. Они имеют такие названия, как атомы и молекулы (молекула также состоит из атомов). Сама же модель атома следующая — имеется ядро, которое, в свою очередь, состоит из нейронов и протонов. Изначально ядро имеет положительный заряд «+», а вокруг данного ядра с огромной скоростью вращаются электроны, которые гораздо меньше по размеру, и которые заряжены отрицательно «-».
Каждому известна ситуация, когда поносив одежду из шерсти некоторое время, а потом, случайно прикоснувшись, к чему-нибудь металлическому, между Вами и телом проходит разряд в виде искры. Это статическое электричество. А произошло это из-за всё того же перераспределения зарядов. При трении, на Вас накопился один вид заряда, а предмет обладал противоположным, вот и произошло перетекание заряженных частиц, от Вас к телу. В результате можно сделать следующий вывод: перемещение и перераспределение заряженных частиц — есть причина последующих электрических разрядов и различных феноменов. Электричество не возникает, и не пропадает, а лишь перемещается с одного места в другое, при этом совершая определённую работу. Одежда из синтетических материалов мешает «стекать» с тела человека статическому электричеству, она при каждом движении еще и вырабатывает дополнительную порцию электричества. В итоге человек становится похож на генератор. И сегодня освобождается от статики, только умываясь или принимая ванну. Горожане ходят по асфальту и живут в домах, полных синтетических материалов. И превращаются в разновидность конденсатора, который при малейшем контакте искрит. Особенно зимой, когда на человеке больше одежды, а значит, и электроэнергии он вырабатывает больше.
2. Использование статического электричества
При правильном использовании статическое электричество может приносить немало пользы.
Знаете ли вы, что, даже поглаживая кошку, мы получаем электрический заряд? Правда, чтобы зажечь обычную лампочку, нам придется одновременно гладить несколько миллионов кошек. Начало практическому использованию электрического тока для освещения положил русский инженер Павел Яблочков. В 1876г. он сделал дуговую угольную лампу переменного тока. Через два года учёный осветил Всемирную выставку в Париже, а его изобретение назвали «Русским светом».
Электрические разряды сегодня используются не только для освещения. С их помощью химики ускоряют реакции, физики «накачивают» лазеры, инженеры и техники сваривают и режут металлические изделия.
3. Электрические явления в живой природе
В конце 18 века итальянский ученый Луиджи Гальвани, проводя опыты с задними лапками лягушки, подвешенными на медных крючках, обнаружил, что они сокращались, когда касались чугунной решетки на балконе. Ученый истолковал этот опыт как свидетельство существования в мышце «животного электричества». При соединении мышцы с нервом с помощью металлического проводника это электричество действует на нерв и тем самым сокращает лапку лягушки.
Одно из самых поразительных свойств живых существ – способность накапливать заряд. Так, с его помощью некоторые рыбы - угри, сомы и скаты – охотятся, оглушая и обездвиживая свою добычу. Органы, которые расположены по обеим сторонам головы электрического ската, способны генерировать напряжение до 200 вольт. Акулы используют электричество иначе. Под кожей их головы прячется много маленьких электрочувствительных органов, так называемых ампул Лоренцини. Благодаря им хищницы находят свою жертву – по малым электрическим полям, которые создают ее мышцы. Величина таких полей в воде всего 5 микровольт, но этого оказывается достаточно, чтобы акула могла найти притаившуюся рыбку.
Кроме того, электрические явления неразрывно связаны с жизнедеятельностью клеток и влияют на физиологические процессы в организме. Изучая электрическую активность мозга, ученые проводят диагностику нервных и психических расстройств, электрокардиограммы выявляют болезни сердечно-сосудистой системы. Хорошо проводят постоянный ток кровь, лимфа, мышцы, а ногти и волосы не проводят вовсе. Хуже пропускают ток нервы, сухожилия, жировые ткани и кости.
В России, в институте физиологии растений РАН, показали, что при пропускании тока через стебель линейный рост побегов может увеличиваться на 30%, а на интенсивности фотосинтеза сказывается разность электрических потенциалов между землей и атмосферой. Но практического применения эти работы так и не нашли.
4. Какие бывают молнии.
В действительности бывает больше десяти видов молний и наиболее интересные из них приведем. Виды молний будут рассматриваться по порядку, от наиболее часто встречающихся линейных молний до редчайших спрайтовых молний.
Линейная молния (туча-земля)
Возьмем воздух и последовательно начнем его нагревать. Когда он начнет подниматься, то с каждым метром подъема нагретый воздух охлаждается, постепенно становясь холоднее и холоднее. Вода конденсируется во все более крупные капли, образуя грозовые облака, которые рождают молнии и гром.
Молния земля-облако
Образуются они в результате накапливающегося электростатического заряда на вершине самого высокого объекта на земле, что делает его весьма “привлекательным” для молнии. Такие молнии образуются в результате “пробивания” воздушной прослойки между вершиной заряженного объекта и нижней частью грозовой тучи.
Чем выше объект, тем больше вероятность того, что молния в него ударит. Так что не стоит прятаться от дождя под высокими деревьями.
Молния облако-облако
Верхняя часть облака заряжена позитивно, а нижняя - негативно, рядом стоящие грозовые облака могут простреливать электрическими зарядами друг друга.
Довольно частым явлением является молния пробивающая одно облако, и гораздо более редким явлением является молния, которая исходит от одного облака к другому.
Горизонтальная молния
Эта молния не бьет в землю, она распространяется в горизонтальной плоскости по небу. Иногда такая молния может распространяться по чистому небу, исходя от одной грозовой тучи. Такие молнии очень мощные и очень опасные.
Ленточная молния
Эта молния выглядит как несколько молний, идущих параллельно друг другу.
Бисерная (пунктирная молния)
Это очень редкая молния. Ученые предполагают, что пунктирная молния образуется в результате быстрого остывания некоторых участков трека молнии, что и превращает обычную молнию в пунктирную.
Спрайтовые молнии
До сих пор мы говорили только о том, что случается ниже облаков, или на их уровне. Но оказывается, что некоторые виды молний бывают и выше облаков. О них было известно со времени появления реактивной авиации, но вот сфотографированы и сняты на видео эти молнии были только в 1994 году. Больше всего они похожи на медуз. Высота образования таких молний - около 100 километров. что они из себя представляют.
Вулканические молнии
Это очень красивые молнии, которые появляются при извержении вулкана. Вероятно, газо-пылевой заряженный купол, пробивающий сразу несколько слоев атмосферы, вызывает возмущения, поскольку сам несет довольно значительный заряд.
Шаровые молнии
Свойства шаровой молнии удивительны. Во-первых, она появляется в штормовую погоду, в грозу и часто сопровождается линейной молнией. Обычно шар размером от нескольких сантиметров до метра движется горизонтально с писком, треском и шумом, любит «заглядывать» в помещения, протискиваясь в любое отверстие. Он живет секунды или несколько минут, не выделяя заметного тепла, но может с грохотом взорваться, оплавив предметы. Движение молнии непредсказуемо: она с легкостью опрокидывает трактор, взрывается от соприкосновения с автомобилем, позволяет переехать себя мотоциклу, пробив в шлеме мотоциклиста крошечную дырочку и выйдя через его грудь.
Последняя трактовка природы зарождения этого явления была выдвинута Антонио Фернандесом-Раньядом, известным испанским ученым. Гипотеза ученого-физика основана на теории электромагнитного узла, которую он же и разработал. Ее сложно пересказать, не прибегая к математическим формулам, но речь идет об образовании, похожим на «клубок», состоящий из линий магнитного поля. Как видно из названия, это сочетание магнитных и электрических полей. Когда эти поля объединяются и взаимно усиливают друг друга, внутри них рождается сильное давление, которое и держит всю конструкцию.
Заключение
Влияние электричества на всевозможные процессы связано в первую очередь с тем, что его элементарные порции – электроны, с одной стороны, крайне легки и подвижны, а с другой – именно они соединяют атомы в молекулы и цементируют твердые предметы. Благодаря электрическим силам существует вода, ездят трамваи, а в голове рождаются мысли. Без этого феномена не светило бы Солнце и не зародилась бы жизнь.
Два морехода
Сказка на ночь про Снеговика
Рисуем ананас акварелью
Астрономический календарь. Июнь, 2019
Колумбово яйцо