Реферат “Електричнні явища в живій природі”

ЗМІСТ

 

Вступ

І. Електрика тваринного світу 

ІІ. Електрика «зеленого світу» 

Висновки 

Список використаних джерел 

Додатки 

 

ВСТУП

 

Актуальність теми. Практично немає жодного явища природи, яке б не супроводжувалося електрикою», — стверджує відомий американський фізик-теоретик, лауреат Нобелівської премії Річард Фейнман. Добре відомі нам пружні сили, що виникають при деформації тіл, а також сили тертя мають електромагнітну природу.

З незапам’ятних часів людство мріяло про практичне застосування електрики. І в XX ст. літня гроза викликає в нас захоплення; легко уявити собі, наскільки сильнішими були подібні враження в первісної людини. Миттєве згоряння дерева і перетворення його при згорянні на купку попелу, сліпуче сяйво блискавки, могутній гуркіт грому були, мабуть, першими «експериментами», в яких природа демонструвала своєму учневі — людині — перетворення потенціальної енергії роз’єднаних електричних зарядів у внутрішню й механічну енергію.

Двадцять століть минуло від перших дослідів з натиранням янтарю до досліджень атмосферної електрики російським ученим і американським ученим Б. Франкліном. Ще століття і на основі видатних відкриттів М. Фарадея виникає електротехніка. Електроенергія поступово стає фундаментом сучасної цивілізації. Ми настільки звикли до електроенегрії, що навіть не задумуємося над її значенням у нашому житті. Електрика молода. Але за короткий час вона проникла буквально в усі сфери нашого життя. Електрика варить сталь, пече хліб, шиє одяг, обертає шпинделі верстатів. З кожним роком праці в неї все більше й більше. А одночасно з цим розширюється коло проблем і питань, зв’язаних з її виробленням і раціональним використанням.

 

І. Електрика тваринного світу

 

Люди давно вже спостерігали і фіксували в своєму досвіді дію електричних сил як у неживій, так і у живій природі, хоч, звичайно, тварини з яскраво вираженими електричними властивостями — не таке звичне явище, як блискавка на небі. Такі тварини завжди вважалися дивними істотами. Серед див американського континенту, що вражали європейських мандрівників, був південноамериканський електричний вугор — риба з електричним органом. У перше описав екзотичне полювання на цих риб славнозвісний мандрівник, природознавець і географ О. Гумбольдт (1769-1859). Індіанці заганяли у водойму, де водилися вугрі, стадо коней, і всю силу своїх ударів небезпечна риба обрушувала на беззахисних тварин. Лише через деякий час, коли електричний заряд витрачався, а для його накопичення вуграм був потрібен тривалий час, індіанці заходили у воду і вже без страху ловили цю незвичайну рибу [1]. «Електричні» водяні тварини існують не тільки в Америці, їх близько п’ятдесяти видів, і належать вони до різних родин.

Про унікальні властивості електричного сома, який водиться у р. Ніл, знали ще давні єгиптяни. І навіть увічнили його на стінах пірамід. Еллінські лікарі від головного болю і паралічу рекомендували прикладати до хворого місця живого середземноморського ската. Тоді ніхто до пуття не міг пояснити, як діють «ліки». Однак до XIX століття вже стало відомо про те, що скати вражають свою жертву електричним зарядом, а електрика присутня у всякому живому організмі. Відомий німецький вчений Еміль Дюбуа-Реймон (Emil Du Bois-Reymond, 1818-1896) виявив зв’язок з електрикою діяльності майже всіх внутрішніх органів, заклавши тим самим основи для розвитку цілого напряму в біології – електрофізіології. Серед його учнів ходила легенда про те, як він зробив на власній руці поріз і став пропускати через рану слабкий електричний струм. У результаті рана зажила.

Схожі досліди проводили протягом майже всього ХХ століття, вивчаючи електростатичне поле, створюване різними органами, тільки, швидше, з діагностичними цілями. Добре відомо, наприклад, як вимірювання поля серця за допомогою ЕКГ дозволяє виявити різні його захворювання [1]. Усі види електричних риб мають особливий орган, який є дивовижною ілюстрацією пристосування цих організмів до життя у водному середовищі. Посудіть самі. Адже тільки вода з розчиненими в ній солями є чудовим провідником електрики й дає можливість використовувати дію такого утвору на відстані. У жодної наземної тварини електричного органа не виявлено. (додаток 1)

У різних видів електричних риб електричний орган відмінний за розмірами і за місцем розташування в тілі. В електричного сома — це тоненька мантія з драглистої маси, що вкриває весь тулуб під шкірою. У вугра — видозмінена частина бокового м’яза, що становить майже половину маси усього тіла. В електричного ската роду Тогреdo електричний орган міститься навколо голови, а в ската роду Raja — поблизу хвоста. В усіх електричних риб цей орган розвинувся з м’язової і сполучної тканин. Еволюційний розвиток створив з них своєрідну «електричну станцію» за єдиним, так би мовити, типовим проектом. Елементарна складова ланка її — електрична пластинка — електрощит. Проводячи аналогії з технікою, її можна назвати маленьким живим генератором електроенергії.

Елементарні пластинки відокремлені одна від одної драглистою масою, своєрідним ізолятором, як того й вимагають закони електротехніки. Слід сказати, що весь електричний орган теж ізольований природою від тіла риби і контактує тільки з навколишнім середовищем. Електроцити зібрані у стовпчики, які групуються паралельними рядами. В електричного ската стовпчики стоять вертикально, і нагадують бджолині соти, у вугра вони лежать горизонтально. Кожний електроцит, що є видозміненою клітиною, виробляє електрику напругою лише 0,02—0,08 вольта. У момент розряду напруга окремих електроцитів зростає і плюсується [2].

Подібно до того, як в електричному ланцюгу з послідовним з’єднанням напруга окремих електричних елементів додається для створення потужного джерела струму. Отже, природа значно випередила людину, застосувавши подібний винахід у власному проекті «живих електростанцій», де збираються незначні клітинні напруги, об’єднуючись у грізну зброю. Зброя справді грізна! Давайте підрахуємо. У кожному стовпчику електричного органа, наприклад у ската, чотириста пластинок, а всього таких стовпчиків чотириста — шістсот. Якщо провести арифметичні підрахунки, то виявляється, що напруга всього електричного органа ската близько чотирьохсот вольт, у електричного вугра навіть шістсот! Потужність таких «електростанцій» підчас удару близько 1000 В.

 

Для отримання повного тексту придбайте роботу!