§ 72. Електричні явища у природі й житті людини

Поміркуйте

Чи можна побачити електричний струм?
Чому серце людини іноді називають «мотором»?

Пригадайте

Які природні явища відбуваються під час грози?

Блискавки

Найпоширенішим електричним явищем у природі є блискавки, адже щомиті кілька сотень із них ударяє в поверхню Землі. А в гирлі річки Кататумбо (Венесуела) від травня до жовтеня блискавки з’являються близько 250 разів за годину!

Коли у хмарі утворюються опади, одночасно відбувається електризація краплин. У різних ділянках хмар вони заряджені різнойменними зарядами.

І саме через електричне поле між шарами хмари або між нижньою зарядженою частиною хмари і землею виникають блискавки (мал. 72.1).

Мал. 72.1. Схема утворення блискавки під час грози

Отже, блискавка — це електричний розряд, який виникає між двома хмарами або між хмарою та землею. Середня довжина блискавки перевищує 2 км, а деякі сягають 20 км. Блискавка може бути лінійною (яку ми зазвичай бачимо під час грози) або кулястою (мал. 72.2).

Мал. 72.2. У XIX столітті французький фізик Франсуа Араго описав 30 випадків спостереження кульових блискавок

Як уберегтися від блискавки?

Удома зачиніть всі вікна та двері. Тримайтеся подалі від електроприладів, антен, проводів. Вимкніть мобільний телефон.

На вулиці уникайте металевих парканів, високих дерев, стін, електричних стовпів.

У лісі ховатися під поодиноким високим деревом небезпечно. Дуб, тополя, сосна, ялина — найбільш уразливі для блискавки.

Не бігайте та не плавайте під час грози. Під час прогулянки на велосипеді потрібно зупинитися.

Вогні святого Ельма

Іноді під час грози електричні розряди з’являються на гострих кінцях високих об’єктів у вигляді різнокольорових вогників. Це природне явище назвали на честь покровителя моряків — святого Ельма, адже частіше за все вогні спостерігали моряки на щоглах кораблів.

Вогні святого Ельма — це природне електричне явище, яке виявляється у вигляді сяйва на гострих кінцях високих предметів і є ознакою передгрозового стану. Утім вогні можна спостерігати не лише у грозу. Помічали ці вогні й під час вивержень вулканів. А сьогодні такі вогні можна побачити ще й на кінцях крил літаків.

Підводні електростанції

Деякі морські організми мають органи, які виробляють електрику. Її використовують для захисту від ворогів та для полювання (мал. 72.3). Такими тваринами є електричні скати роду torpedo. Назва походить від латинського слова torpere, що означає «бути в заціпенінні». Так давні римляни називали морських істот, які можуть паралізувати людину.

Мал. 72.3. Електричні скати і вугри — небезпечні хижаки

Електричні органи ската схожі на невеликі стовпчики, верхня та нижня частини якого мають різні електричні заряди. Вони розташовані в м’язовій тканині. Тварина керує ними за допомогою «вимикача» — ділянки головного мозку.

Електричні вугри також мають «електричні органи», які займають більшу частину їхнього тіла.

Чи є в людини генератор?

В організмі людини також утворюється електричний струм, який ще називають біострумом. У нашому тілі є й генератори: внутрішні (серце, мозок) і зовнішні (органи чуття).

Серце людини можна порівняти з мотором, завдяки якому працює увесь організм, адже половину біоструму виробляє саме воно. В очах струм виникає у вигляді потоку електронів, що нервами передається до мозку. І саме тому ми бачимо. У внутрішньому вусі під дією звукових хвиль також формуються біоструми. Торкнулися шкіри чимось гарячим — знову виробляються біоструми і спрямовуються до головного мозку на обробку. Отже, біоструми є чинником, що підтримує життя людини.

Ключова ідея

Блискавки — це електричні розряди, що виникають між хмарами або між хмарою та землею. Блискавки бувають лінійні та кулясті. Деякі морські організми, наприклад, електричні скати, вугри, соми мають органи, які виробляють електроенергію. Електрична енергія, що виробляється людським організмом, отримала назву біоструми.

Запитання для повторення й засвоєння

1. Які умови необхідні для виникнення блискавки?
2. Чому під час грози небезпечно перебувати під високими об’єктами?
3. Які електричні явища спостерігали моряки під час штормів?
4. Із якою метою скати виробляють електричну енергію?
5*. Чому під час грози потрібно вимикати мобільний телефон?
6*. У разі раптової зупинки серця людини лікарі використовують спеціальний електричний пристрій — дефібрилятор. Його прикладають до серця людини та подають до нього електричний розряд. Із якою метою?

Зміст