Električno polje i njegov značaj za žive organizme. Projektni rad "Biljke i njihov električni potencijal" Analiza proučene literature

Zemljino električno polje

Mjerenja elektrometrom pokazuju da u blizini površine Zemlje postoji električno polje, čak i ako u blizini nema nabijenih tijela. To znači da naš planet ima neki električni naboj, odnosno da je nabijena lopta velikog radijusa.

Proučavanje Zemljinog električnog polja pokazalo je da u prosjeku modul njegovog intenziteta E\u003d 130 V / m, a linije sile su okomite i usmjerene prema Zemlji. Najveća vrijednost jakost električnog polja je u srednjim geografskim širinama, a opada prema polovima i ekvatoru. Dakle, naš planet u cjelini ima negativan naplatu, koja se procjenjuje vrijed q= –3∙10 5 C, a atmosfera kao cjelina je pozitivno nabijena.

Elektrifikacija grmljavinskih oblaka provodi se zajedničkim djelovanjem različitih mehanizama. Prvo, drobljenjem kapi kiše zračnim strujama. Uslijed drobljenja, padajuće veće kapi su pozitivno nabijene, dok su manje koje ostaju u gornjem dijelu oblaka negativno nabijene. Drugo, električni naboji su odvojeni električnim poljem Zemlje, koje ima negativan naboj. Treće, elektrifikacija se javlja kao rezultat selektivnog nakupljanja iona kapljicama u atmosferi. različite veličine. Glavni mehanizam je pad dovoljno velikih čestica naelektriziranih trenjem o atmosferski zrak.

Atmosferski elektricitet u određenom području ovisi o globalnim i lokalnim čimbenicima. Područja u kojima prevladava djelovanje globalnih čimbenika smatraju se zonama "dobrog" ili neporemećenog vremena, a gdje prevladava djelovanje lokalnih čimbenika - zonama poremećenog vremena (područja grmljavinskih nevremena, oborina, prašnjavih oluja i dr.).

Mjerenja pokazuju da je potencijalna razlika između površine Zemlje i gornjeg ruba atmosfere približno 400 kV.

Gdje počinju silnice polja, a završavaju na Zemlji? Drugim riječima, gdje su oni pozitivni naboji koji kompenziraju negativni naboj Zemlje?

Atmosferska istraživanja su pokazala da se na visini od nekoliko desetaka kilometara iznad Zemlje nalazi sloj pozitivno nabijenih (ioniziranih) molekula tzv. ionosfera. To je naboj ionosfere koji kompenzira naboj Zemlje, tj. zapravo, linije sile zemljinog elektriciteta idu od ionosfere do površine Zemlje, kao u sfernom kondenzatoru, čije ploče su koncentrične sfere.

Pod djelovanjem električnog polja u atmosferi do Zemlje teče kondukcijska struja. Kroz svaki četvorni metar atmosfere okomito na zemljinu površinu u prosjeku prolazi struja jakosti ja~ 10 -12 A ( j~ 10 -12 A / m 2). Cijela površina Zemlje ima struju od približno 1,8 kA. Uz takvu jakost struje, negativni naboj Zemlje trebao je nestati u roku od nekoliko minuta, ali to se ne događa. Zahvaljujući procesima koji se odvijaju u zemljina atmosfera a izvan njega Zemljin naboj u prosjeku ostaje nepromijenjen. Posljedično, postoji mehanizam kontinuirane elektrifikacije našeg planeta, što dovodi do pojave negativnog naboja u njemu. Koji su to atmosferski "generatori" koji napajaju Zemlju? To su kiše, mećave, pješčane oluje, tornada, vulkanske erupcije, prskanje vode slapovima i valovima, para i dim iz industrijskih postrojenja itd. No, elektrifikaciji atmosfere najviše doprinose oblaci i oborine. Obično su oblaci na vrhu pozitivno nabijeni, dok su oni na dnu negativno nabijeni.

Pažljive studije pokazale su da je struja u Zemljinoj atmosferi najveća u 1900, a najmanja u 400 GMT.

Munja

Dugo se vremena vjerovalo da oko 1800 grmljavinskih oluja koje se istovremeno događaju na Zemlji daju struju od ~ 2 kA, što kompenzira gubitak negativnog naboja Zemlje zbog vodljivih struja u "dobrim" vremenskim zonama. Međutim, pokazalo se da je struja grmljavinske oluje mnogo manja od naznačene te je potrebno uzeti u obzir procese konvekcije na cijeloj površini Zemlje.

U područjima gdje su jakost polja i gustoća prostornih naboja najveći, mogu nastati munje. Pražnjenju prethodi pojava značajne razlike električnog potencijala između oblaka i Zemlje ili između susjednih oblaka. Rezultirajuća potencijalna razlika može doseći milijardu volti, a naknadno pražnjenje akumulirane električne energije kroz atmosferu može stvoriti kratkotrajne struje od 3 kA do 200 kA.

Postoje dvije klase linearnih munja: zemaljske (pogađaju Zemlju) i unutar oblaka. Prosječna dužina pražnjenje munje je obično nekoliko kilometara, ali ponekad munje unutar oblaka dosegnu 50-150 km.

Proces razvoja prizemne munje sastoji se od nekoliko faza. U prvoj fazi, u zoni gdje električno polje dosegne kritičnu vrijednost, počinje udarna ionizacija koju stvaraju slobodni elektroni, kojih ima u maloj količini. Pod djelovanjem električnog polja elektroni poprimaju značajne brzine prema Zemlji i, sudarajući se s molekulama koje čine zrak, ioniziraju ih. Tako nastaju lavine elektrona, pretvarajući se u niti električnih pražnjenja - streamere, koji su dobro provodljivi kanali, koji, spajajući se, stvaraju svijetli toplinski ionizirani kanal visoke vodljivosti - stupio munjevit vođa. Kako se lider kreće prema Zemlji, jakost polja na njegovom kraju raste i pod njegovim djelovanjem iz predmeta koji strše na Zemljinoj površini izbacuje se odgovorna traka koja se povezuje s liderom. Ako ne dopustite da se traka pojavi (Sl. 126), tada će se spriječiti udar groma. Ova značajka munje koristi se za stvaranje gromobran(Slika 127).

Uobičajena pojava je višekanalna munja. Mogu izbrojati do 40 pražnjenja s intervalima od 500 µs do 0,5 s, a ukupno trajanje višestrukog pražnjenja može doseći 1 s. Obično prodire duboko u oblak, tvoreći mnogo razgranatih kanala (Sl. 128).

Riža. 128. Višekanalna munja

Najčešće se munje javljaju u kumulonimbusima, tada se nazivaju grmljavinskim oblacima; ponekad se munje formiraju u nimbostratus oblacima, kao i tijekom vulkanskih erupcija, tornada i oluja prašine.

Munja ima veliku vjerojatnost ponovnog udara u istu točku, osim ako objekt nije uništen prethodnim udarom.

Pražnjenja munje praćena su vidljivim elektromagnetska radijacija. S povećanjem jakosti struje u kanalu munje temperatura raste do 10 4 K. Promjena tlaka u kanalu munje s promjenom jakosti struje i prestankom pražnjenja uzrokuje zvučne pojave koje se nazivaju grmljavina.

Grmljavinske oluje s munjama događaju se gotovo diljem planeta, s izuzetkom njegovih polova i sušnih područja.

Dakle, sustav "Zemlja-Atmosfera" može se smatrati kontinuiranim elektroforskim strojem koji elektrificira površinu planeta i ionosferu.

Munja je za čovjeka od davnina bila simbol "nebeske moći" i izvor opasnosti. Uz pojašnjenje prirode elektriciteta, čovjek se naučio zaštititi od ove opasne atmosferske pojave uz pomoć gromobrana.

Prvi gromobran u Rusiji izgrađen je 1856. godine iznad Katedrale Petra i Pavla u Sankt Peterburgu nakon što je munja dvaput udarila u toranj i zapalila katedralu.

Živimo u konstanti električno polje značajna napetost (slika 129). I, čini se, između vrha glave i peta osobe trebala bi postojati potencijalna razlika od ~ 200 V. Zašto onda električna struja ne prolazi kroz tijelo? To se objašnjava činjenicom da je ljudsko tijelo dobar dirigent, i kao rezultat toga, neki naboj s površine Zemlje prelazi na njega. Zbog toga se polje oko svakog od nas mijenja (slika 130) i naš potencijal postaje jednak potencijalu Zemlje.

Književnost

Žilko, V.V. Fizika: udžbenik. dodatak za 11. razred. opće obrazovanje ustanove s ruskim. jezik izobrazba u trajanju od 12 godina (osnovni i napredni) / V.V. Žilko, L.G. Marković. - Minsk: Nar. Asveta, 2008. - S. 142-145.

Biljke reagiraju ne samo na zvučne valove glazbe, već i na elektromagnetske valove sa Zemlje, Mjeseca, planeta, svemira i raznih umjetnih uređaja. Ostaje samo točno odrediti koji su valovi korisni, a koji štetni.

Jedne večeri kasnih 1720-ih, francuski pisac i astronom Jean-Jacques Dertous de Mairan zalijevao je sobne mimoze vrste Mimosa pudica u svom studiju u Parizu. Odjednom se iznenadio kad je otkrio da nakon zalaska sunca osjetljiva biljka savija svoje listove na potpuno isti način kao da ih dotakne ruka. Meran se odlikovao radoznalim umom i stekao poštovanje istaknutih suvremenika poput Voltairea. Nije prerano zaključio da njegove biljke jednostavno "zaspu" nakon što padne mrak. Umjesto toga, nakon što je pričekao da sunce izađe, Meran je dvije mimoze smjestio u potpuno mračni ormar. U podne je znanstvenik vidio da su se listovi mimoze u ormaru potpuno otvorili, ali su se nakon zalaska sunca savili jednako brzo kao i listovi mimoze u njegovom studiju. Tada je zaključio da biljke moraju "osjetiti" sunce i u potpunom mraku.

Merana je zanimalo sve - od kretanja Mjeseca po njegovoj orbiti i fizikalnih svojstava polarne svjetlosti do uzroka sjaja fosfora i obilježja broja 9, ali nije znao objasniti fenomen mimoze. U svom izvješću Francuskoj akademiji znanosti, stidljivo je sugerirao da neka nepoznata sila sigurno djeluje na njegove biljke. Meran je ovdje povukao paralele s bolničkim pacijentima koji doživljavaju ekstremni slom u određeno doba dana: možda i oni osjećaju tu moć?

Dva i pol stoljeća kasnije dr John Ott (John Ott), direktor istraživačkog instituta za proučavanje utjecaja okoliša i svjetlosnog zračenja na ljudsko zdravlje u Sarasoti na Floridi, bio je zapanjen Meranovim zapažanjima. Ott je ponovio svoje eksperimente i zapitao se može li ta "nepoznata energija" prodrijeti kroz ogromnu debljinu Zemlje - jedinu poznatu barijeru koja može blokirati takozvano "kozmičko zračenje".

Ott je u podne spustio šest biljaka mimoze u okno na dubinu od 220 metara. No za razliku od Meranovih mimoza, smještenih u tamnu smočnicu, Ottine mimoze odmah su zatvorile svoje listove ne čekajući da sunce zađe. Štoviše, pokrivali su lišće čak i kada je rudnik bio osvijetljen jakim svjetlom električnih svjetiljki. Ott je ovaj fenomen povezao s elektromagnetizmom, o kojem se u Meranovo vrijeme malo znalo. Inače, Ott je bio jednako zbunjen kao i njegov francuski prethodnik, koji je živio u 17. stoljeću.

Meranovi su suvremenici o elektricitetu znali samo ono što su naslijedili od starih Helena. Stari Grci poznavali su neobična svojstva jantara (ili, kako su ga zvali, elektrona) koji je, ako se dobro protrlja, privlačio pero ili slamku za sebe. I prije Aristotela znalo se da magnet, crni željezni oksid, također ima neobjašnjivu sposobnost privlačenja željeznih strugotina. U jednoj od oblasti Male Azije, zvanoj Magnezija, otkrivena su bogata nalazišta ovog minerala, pa je nazvan magnes lithos, odnosno magnezijev kamen. Zatim unutra latinski ovaj naziv je skraćen u magnes, a na engleskom i drugim jezicima u magnet.

Znanstvenik William Gilbert, koji je živio u 16. stoljeću, prvi je povezao fenomene elektriciteta i magnetizma. Zahvaljujući svom dubokom poznavanju medicine i filozofije, Gilbert je postao osobni liječnik kraljice Elizabete I. Tvrdio je da planet nije ništa više od sferičnog magneta, pa stoga i magnetski kamen, koji je dio žive Majke Zemlje, također ima dusa". Gilbert je također otkrio da osim jantara postoje i drugi materijali koji, ako se trljaju, mogu privući lagane predmete na sebe. Nazvao ih je "električarima" i skovao izraz "električna sila".

Stoljećima su ljudi vjerovali da su razlog za privlačnost jantara i magneta "sveprožimajuće eterične tekućine" koje ti materijali emitiraju. Istina, malo tko bi mogao objasniti što je to. Čak 50 godina nakon Meranovih eksperimenata, Joseph Priestley, većinom poznat kao pronalazač kisika, u svom je popularnom udžbeniku o elektricitetu napisao: filozofi zvani "električar". Ako tijelo sadrži više ili manje tekućine od svoje prirodne količine, događa se izvanredan fenomen. Tijelo postaje naelektrizirano i sposobno utjecati na druga tijela, što je povezano s djelovanjem elektriciteta.

Prošlo je još sto godina, ali priroda magnetizma ostala je misterij. Kako je rekao profesor Sylvanus Thompson neposredno prije izbijanja Prvog svjetskog rata, “tajnovita svojstva magnetizma, koja su stoljećima fascinirala cijelo čovječanstvo, ostala su neobjašnjena. Potrebno je eksperimentalno proučiti ovaj fenomen čije je podrijetlo još nepoznato. Rad koji je nedugo nakon završetka Drugog svjetskog rata objavio čikaški Muzej znanosti i industrije navodi da čovjek još uvijek ne zna zašto je Zemlja magnet; kako privlačan materijal reagira na druge magnete na daljinu; zašto električne struje imaju magnetsko polje oko sebe; zašto najmanji atomi materije zauzimaju ogromne količine praznog prostora ispunjenog energijom.

U tristo pedeset godina od objavljivanja poznato djelo Gilbertov "Magnet" (De Magnete), stvorene su mnoge teorije kako bi se objasnila priroda geomagnetizma, ali nijedna od njih nije iscrpna.

Isto se odnosi i na suvremene fizičare koji su jednostavno zamijenili teoriju "eteričnih tekućina" valnim "elektromagnetskim zračenjem". Njegov spektar seže od golemih makropulzacija koje traju nekoliko stotina tisuća godina s valnim duljinama od milijuna kilometara do ultrakratkih energetskih pulsacija s frekvencijom od 10 000 000 000 000 000 000 000 ciklusa u sekundi i beskrajno malom duljinom od jednog desetmilijarditog dijela centimetra. Prva vrsta pulsiranja opaža se tijekom pojava kao što je promjena Zemljinog magnetskog polja, a druga - tijekom sudara atoma, obično helija i vodika, koji se kreću velikom brzinom. U tom slučaju dolazi do emitiranja zračenja, koje je dobilo naziv "kozmičke zrake". Između ove dvije krajnosti postoji beskonačan broj drugih valova, uključujući gama zrake koje potječu iz jezgre atoma; x-zrake koje izlaze iz ljuski atoma; niz zraka vidljivih oku, zvanih svjetlost; valovi koji se koriste u radiju, televiziji, radaru i drugim poljima - od istraživanja svemira do kuhanja u mikrovalnoj pećnici.

Elektromagnetski valovi razlikuju se od zvučnih valova po tome što mogu proći ne samo kroz materiju, već i kroz ništa. Kreću se ogromnom brzinom od 300 milijuna kilometara u sekundi kroz golema svemirska prostranstva, ispunjena, kako se prije mislilo, eterom, a sada gotovo apsolutnim vakuumom. Ali nitko još nije stvarno objasnio kako se ti valovi šire. Jedan eminentni fizičar požalio se da "jednostavno ne možemo objasniti mehanizam ovog prokletog magnetizma."

Godine 1747. njemački fizičar iz Wittenberga ispričao je francuskom opatu dophinu i učitelju fizike Jeanu Antoineu Nolletu zanimljiv fenomen: ako upumpate vodu u najtanju cijev i pustite je da slobodno teče, ona će polako, kap po kap, istjecati iz cijevi. . Ali ako je cijev naelektrizirana, tada će voda odmah istjecati, u kontinuiranom mlazu. Nakon što je ponovio Nijemčeve pokuse i postavio nekoliko vlastitih, Nolle je "počeo vjerovati da svojstva elektriciteta, ako se pravilno koriste, mogu imati izvanredan učinak na strukturirana tijela, koja se u određenom smislu mogu smatrati hidrauličkim strojevima stvorenim sama priroda." Nollet je pored provodnika stavio nekoliko biljaka u metalne posude i s uzbuđenjem primijetio da biljke počinju brže isparavati vlagu. Zatim je Nolle proveo mnoge eksperimente u kojima je pažljivo vagao ne samo narcise, već i vrapce, golubove i mačke. Kao rezultat toga, otkrio je da elektrificirane biljke i životinje brže mršave.

Nolle je odlučio ispitati kako fenomen elektriciteta utječe na sjemenke. Posadio je nekoliko desetaka sjemenki gorušice u dvije limene kutije i jednu od njih elektrificirao od 7 do 10 ujutro i od 15 do 20 sati sedam uzastopnih dana. Do kraja tjedna sve su sjemenke u elektrificiranoj posudi proklijale i dosegnule prosječnu visinu od 3,5 cm. U neelektričnoj posudi izlegle su se samo tri sjemenke koje su narasle samo do 0,5 cm. Iako Nolle nije mogao objasniti razloge, za promatrani fenomen, u svom opsežnom izvješću Francuskoj akademiji znanosti, primijetio je da električna energija ima ogroman utjecaj na rast živih bića.

Nolle je svoj zaključak iznio prije nekoliko godina nova senzacija zapljusnula Europu. Benjamin Franklin uspio je uhvatiti elektricitet od udara munje pomoću zmaja kojeg je pustio tijekom grmljavinske oluje. Kada je munja udarila u metalni vrh okvira zmaja, naboj je putovao niz mokru nit i pogodio Leydenovu posudu - akumulator električne energije. Ovaj je uređaj razvijen na Sveučilištu u Leidenu i korišten je za pohranjivanje električnog naboja u vodenom okolišu; pražnjenje se odvijalo u obliku jedne električne iskre. Do sada se vjerovalo da se u Leyden staklenku može pohraniti samo statički elektricitet koji proizvodi generator. statična struja.

Dok je Franklin skupljao elektricitet iz oblaka, briljantni astronom Pierre Charles Lemonnier, primljen u Francusku akademiju znanosti u dobi od 21 godine i koji je kasnije došao do senzacionalnog otkrića o nagibu ekliptike, utvrdio je da postoji stalna električna aktivnost u Zemljina atmosfera čak i pri sunčanom vremenu bez oblaka. Ali kako točno ovaj sveprisutni elektricitet stupa u interakciju s biljkama ostaje misterij.

Sljedeći pokušaj korištenja atmosferskog elektriciteta za povećanje plodnosti biljaka napravljen je u Italiji. Godine 1770. profesor Gardini razapeo je nekoliko žica preko vrta samostana u Torinu. Ubrzo su mnoge biljke počele venuti i umirati. Ali čim su redovnici uklonili žice nad svojim vrtom, biljke su odmah oživjele. Gardini je sugerirao da su ili biljke prestale primati dozu električne energije potrebnu za rast ili je primljena doza električne energije bila pretjerana. Jednom je Gardini saznao da su u Francuskoj braća Joseph-Michel i Jacques-Etienne Montgolfier napravili golemu loptu napunjenu topli zrak, i poslao ga na let iznad Pariza s dva putnika. Tada je balon preletio udaljenost od 10 km za 25 minuta. Gardini je predložio primjenu ovog novog izuma u hortikulturi. Da biste to učinili, morate pričvrstiti dugu žicu na loptu, kroz koju će se struja s visine spustiti na zemlju, do vrtnih biljaka.

Znanstvenici tog vremena nisu obraćali pozornost na događaje u Italiji i Francuskoj: već tada su bili više zainteresirani za djelovanje struje na nežive predmete nego na žive organizme. Znanstvenike također nije zanimao rad Abbéa Bertholona koji je 1783. godine napisao pozamašnu raspravu "Električnost biljaka" (De l "Electricite des Vegetaux). Bertolon je bio profesor eksperimentalne fizike na francuskim i španjolskim sveučilištima i u potpunosti je podržavao Nolletovu ideju da, mijenjajući viskoznost, ili hidraulički otpor, tekućeg medija u živom organizmu, elektricitet time utječe na

Na proces njegova rasta. Osvrnuo se i na izvješće talijanskog fizičara Giuseppea Toalda koji je opisao djelovanje struje na biljke. Toaldo je primijetio da su u zasađenom redu grmova jasmina dva od njih pored gromobrana. Upravo su ta dva grma narasla 10 metara u visinu, dok su ostali grmovi bili visoki samo 1,5 metar.

Bertolon, koji je bio poznat kao gotovo čarobnjak, zamolio je vrtlara da stane na nešto što ne provodi struju prije nego što zalije biljke iz elektrificirane kante za zalijevanje. Izvijestio je da su njegove salate narasle do nevjerojatne veličine. Izumio je i takozvani "elektrovegetometar" za prikupljanje atmosferskog elektriciteta pomoću antene i provođenje kroz biljke koje rastu u poljima. “Ovaj alat”, napisao je, “utječe na proces rasta i razvoja biljaka, može se koristiti u svim uvjetima, u bilo kojem vremenu. Svega novoga panično se boje samo kukavički i kukavički ljudi, koji, skrivajući se iza maske razboritosti, mogu sumnjati u njegovu učinkovitost i korisnost. Zaključno, opat je izričito naveo da ubuduće najbolja gnojiva u obliku električne energije će se besplatno isporučivati ​​biljkama "ravno s neba".

Izvanredna ideja da je električna energija u interakciji sa svim živim bićima, pa čak i da ih prožima, razvijena je u studenom 1780. Supruga znanstvenika iz Bologne, Luigija Galvanija, slučajno je primijetila da generator statičkog elektriciteta uzrokuje grčevite kontrakcije u odsječenom žabljem bataku. Kada je to rekla svom mužu, on se jako iznenadio i odmah pretpostavio da je elektricitet životinjskog podrijetla. Na Badnjak je zaključio da je to tako, te je u svoj radni dnevnik zapisao: “Najvjerojatnije je struja uzročnik neuromuskularne aktivnosti.”

Sljedećih šest godina Galvani je proučavao učinak struje na rad mišića i jednog dana slučajno otkrio da se žablji bataci jednako uspješno trzaju i bez upotrebe struje kada bakrene žice obješenim šapama dodiruje željeznu šipku kad vjetar puše. Za Galvanija je postalo očito da u ovom zatvorenom električnom krugu ili metali ili žabe mogu biti izvor struje. S obzirom da elektricitet ima životinjsku prirodu, zaključio je da je promatrana pojava povezana sa životinjskim tkivom te je takva reakcija posljedica kruženja vitalne tekućine (energije) tijela žaba. Galvani je ovu tekućinu nazvao "životinjski elektricitet".

Galvanijevo otkriće isprva je podržao njegov sunarodnjak Alessandro Volta, fizičar sa Sveučilišta Pavia u milanskom vojvodstvu. Ali ponavljajući Galvanijeve eksperimente, Volta je uspio proizvesti učinak elektriciteta sa samo dvije vrste metala. Napisao je opatu Tommaselliju da elektricitet očito ne dolazi iz žabljih krakova, već je jednostavno "rezultat upotrebe dvaju metala s razna svojstva". Zadubivši se u proučavanje električnih svojstava metala, Volta je 1800. stvorio prvi električna baterija. Bila je to hrpa diskova od cinka i bakra naizmjenično s komadićima vlažnog papira između njih. Trenutačno se punio i mogao se koristiti kao izvor struje bezbroj puta, a ne samo jednom, kao Leyden staklenka. Tako su istraživači prvi put prestali ovisiti o statičkom i prirodnom elektricitetu. Kao rezultat izuma ovog praoca moderne baterije, otkriven je umjetni dinamički ili kinetički elektricitet. Galvanijeva ideja o postojanju posebne vitalna energija gotovo zaboravljeni u tkivima živih organizama.

Isprva je Volta podržavao Galvanijeva otkrića, ali je kasnije napisao: “Galvanijevi eksperimenti su svakako spektakularni. Ali ako ga ispustite lijepe ideje i ako pretpostavimo da su organi životinja lišeni vlastite električne aktivnosti, onda ih se može smatrati tek najnovijim superosjetljivim elektrometrima. Kratko prije svoje smrti, Galvani je dao proročansku izjavu da će jednog dana analiza svih potrebnih fizioloških aspekata njegovih eksperimenata "pomoći boljem razumijevanju prirode vitalnih sila i njihovih razlika ovisno o spolu, dobi, temperamentu, bolestima i čak sastav atmosfere." No, znanstvenici su prema njemu reagirali s nepovjerenjem i njegove su ideje smatrali neodrživima.

Nekoliko godina ranije, mađarski isusovac Maximilian Hell, koji nije bio upoznat s Galvanijem, preuzeo je Gilbertove ideje o animaciji magneta, koji tu kvalitetu prenosi na druge materijale koji sadrže metal. Oboružan tom idejom napravio je neobičan uređaj od magnetiziranih čeličnih ploča uz pomoć kojeg se izliječio od kroničnog reumatizma. Hellov uspjeh u liječenju bolesnika ostavio je veliki dojam na njegovog prijatelja, bečkog liječnika Franza Antona Mesmera, koji se zainteresirao za magnetizam nakon čitanja Paracelzusovih djela. Tada se Mesmer prihvatio eksperimentalne provjere Hellova rada i uvjerio se da je živa tvar doista pod utjecajem "zemaljskih i nebeskih magnetskih sila". Godine 1779. nazvao je te sile "životinjskim magnetizmom" i posvetio im svoju doktorsku disertaciju "Utjecaj planeta na ljudsko tijelo". Jednog je dana Mesmer saznao za švicarskog svećenika J. Gassnera koji je svoje pacijente liječio polaganjem ruku. Mesmer je uspješno usvojio Gassnerovu tehniku ​​i objasnio učinkovitost ove metode liječenja činjenicom da su neki ljudi, uključujući i njega, obdareni više "magnetske" moći od drugih.

Čini se da bi takva nevjerojatna otkrića bioelektrične i biomagnetske energije mogla označiti novu eru istraživanja koja spajaju fiziku, medicinu i fiziologiju. No na novu eru trebalo je pričekati još najmanje sto godina. Mesmerov uspjeh u liječenju u pozadini neuspjeha svih ostalih izazvao je crnu zavist njegovih bečkih kolega. Mesmera su nazvali čarobnjakom opsjednutim demonima i organizirali komisiju da ispita njegove tvrdnje. Zaključak komisije nije bio u njegovu korist, a potom je Mesmer izbačen iz nastavnog osoblja Medicinskog fakulteta i zabranjeno mu je liječiti ljude.

Godine 1778. preselio se u Pariz, gdje je, kako je rekao, upoznao "ljude prosvijećenije i ne tako ravnodušne prema novim otkrićima". Ondje je Mesmer našao moćnog zagovornika svojih novih metoda, Charlesa d'Eslona, ​​prvog liječnika na dvoru brata Luja XVI., koji je Mesmera upoznao s utjecajnim krugovima. Ali ubrzo se sve ponovilo: sada je francuske liječnike obuzela zavist, jer Mesmerov Jednom su to učinili austrijski kolege. Digli su toliku buku da je kralj bio prisiljen imenovati kraljevsku komisiju da ispita Mesmerove izjave, i to unatoč činjenici da je d "Eslon na sastanku medicinskog fakulteta Sveučilišta u Parizu nazvao Mesmerov rad" jedno od najvećih znanstvenih dostignuća našeg vremena." Kraljevsko povjerenstvo uključivalo je ravnatelja Francuske akademije znanosti, koji je 1772. svečano proglasio da meteoriti ne postoje; Povjerenstvom je predsjedao američki veleposlanik Benjamin Franklin. Komisija je zaključila da "životinjski magnetizam ne postoji i nema ljekovito djelovanje". Mesmer je bio izložen ruglu javnosti, a njegova velika popularnost počela je blijedjeti. Odlazi u Švicarsku i 1815., godinu dana prije smrti, dovršava svoje najvažnije djelo: “Mesmerizam ili sustav međusobnih utjecaja; ili Teorija i praksa životinjskog magnetizma.

Godine 1820. danski znanstvenik Hans Christian Oersted otkrio je da ako postavite kompas pored žice pod naponom, strelica uvijek zauzima položaj okomit na žicu. Kada promijenite smjer struje, strelica se okreće za 180°. Iz ovoga je slijedilo da oko žice pod naponom postoji magnetsko polje. To je dovelo do najprofitabilnijeg izuma u povijesti znanosti. Michael Faraday u Engleskoj i Joseph Henry u SAD-u neovisno su zaključili da mora postojati i suprotni fenomen: kada se žica kreće kroz magnetsko polje, u žici se stvara električna struja. Tako je izumljen “generator”, a s njim i cijela vojska električnih uređaja.

Danas postoji ogroman broj knjiga o tome što čovjek može učiniti s strujom. U američkoj Kongresnoj knjižnici knjige na ovu temu zauzimaju sedamnaest polica od trideset metara. Ali bit elektriciteta i principi njegova rada ostaju isti misterij kao u Priestleyjevo doba. Moderni znanstvenici, još uvijek nesvjesni sastava elektromagnetskih valova, pametno su ih prilagodili za upotrebu u radiju, radaru, televiziji i tosterima.

Uz tako jednostrano zanimanje samo za mehanička svojstva elektromagnetizma, vrlo malo je obraćalo pažnju na njegove učinke na živa bića. Barun Karl von Reichenbach od Tubingena u Njemačkoj bio je jedan od rijetkih alternativnih mislilaca. Godine 1845. izumio je razne tvari na bazi drvenog katrana, uključujući kreozot, koristi se za zaštitu od propadanja nadzemnih ograda i podvodnih objekata od drva. Prema Reichenbachovim opažanjima, posebno nadareni ljudi, koje je on nazvao "vidovnjacima", mogli su vlastitim očima vidjeti čudnu energiju koja je izvirala iz svih živih organizama, pa čak i iz krajeva magneta. On je ovu energiju nazvao odil ili od. Reichenbachova djela - Istraživanja sila magnetizma, elektriciteta, topline i svjetlosti u odnosu na silu života - na engleski je preveo ugledni liječnik William Gregory, imenovan 1844. godine profesorom kemije na Sveučilištu u Edinburghu. Unatoč tome, svi Reichenbachovi pokušaji da dokaže postojanje od svojim suvremenicima-fiziolozima u Engleskoj i Europi - od samog početka nisu uspjeli.

Reichenbach je naveo razlog takvog prezirnog stava prema njegovoj “odičnoj moći”: “Čim se dotaknem ove teme, odmah osjećam da na brzinu povređujem znanstvenike. Izjednačuju jedno i psihičke sposobnosti na takozvani "animalni magnetizam" i "mesmerizam". Čim se to dogodi, sve simpatije odmah ispare. Prema Reichenbachu, poistovjećivanje oda sa životinjskim magnetizmom potpuno je neutemeljeno, i iako tajanstvena odska sila donekle nalikuje životinjskom magnetizmu, ona postoji potpuno neovisno o potonjem.

Wilhelm Reich kasnije je tvrdio da su se “stari Grci i suvremenici, počevši od Gilberta, bavili potpuno drugačijom vrstom energije koju su proučavali od vremena Volte i Faradaya. Druga vrsta energije je dobivena kretanjem žica kroz magnetska polja, ova energija se razlikuje od prve vrste ne samo po načinu primanja, već i po svojoj prirodi.

Reich je vjerovao da su stari Grci, koristeći princip trenja, otkrili tajanstvenu energiju, kojoj je dao ime "orgon". Vrlo je slična odi Reichenbacha i eteru starih. Reich je tvrdio da orgon ispunjava sav prostor i da je medij u kojem se šire svjetlost, elektromagnetski valovi i sila gravitacije. Orgon ispunjava cijeli kozmos, iako ne svugdje ravnomjerno, a prisutan je čak iu vakuumu. Reich je orgon smatrao glavnom karikom koja povezuje anorgansku i organsku tvar. Do 1960-ih, nedugo nakon smrti Reicha, bilo je previše dokaza da su živi organizmi imali električne prirode. D. S. Halasi je u svojoj knjizi o ortodoksnoj znanosti to vrlo jednostavno rekao: “Protok elektrona osnova je gotovo svih životnih procesa.”

Između Reichenbacha i Reicha, znanstvenici su, umjesto da proučavaju prirodne pojave u njihovoj cjelini, počeli rastavljati na male komponente - i to je, dijelom, postalo uzrokom svih poteškoća u znanosti. Istodobno se produbio jaz između tzv. znanosti o životu i fizike, koja je vjerovala samo u postojanje onoga što se može izravno vidjeti očima ili mjeriti instrumentima. Negdje u sredini bila je kemija, koja je težila rastavljanju materije na molekule. Umjetnim spajanjem i grupiranjem molekula kemičari su sintetizirali bezbroj novih tvari.

Godine 1828. prvi je put u laboratorijskim uvjetima dobivena organska tvar urea. Činilo se da je umjetna sinteza organskih tvari uništila ideju o postojanju bilo kakvog posebnog "životnog" aspekta u živoj tvari. S otkrićem stanica, bioloških pandana atoma klasične grčke filozofije, znanstvenici su na biljke, životinje i ljude počeli gledati samo kao na različite kombinacije tih stanica. Drugim riječima, živi organizam je samo kemijski agregat. U svjetlu takvih ideja malo ljudi ima želju razumjeti elektromagnetizam i njegov utjecaj na živu tvar. Ipak, pojedini "otpadnici" od znanosti s vremena na vrijeme skrenuli su opću pozornost na pitanja o utjecaju prostora na biljke i tako nisu dopustili da otkrića Nolleta i Bertolona potonu u zaborav.

Preko oceana, Sjeverna Amerika, William Ross, testirajući tvrdnje da elektrificirano sjeme brže klija, posadio je krastavce u mješavinu crnog manganovog oksida, kuhinjske soli i čistog pijeska i zalio ih razrijeđenom sumpornom kiselinom. Kada je kroz smjesu propustio električnu struju, sjeme je proklijalo puno brže od neelektrificiranih posađenih u sličnu smjesu. Godinu dana kasnije, 1845., u prvom broju London Journal of the Horticultural Society objavljeno je poduže izvješće pod naslovom "Utjecaj elektriciteta na biljke". Autor izvješća bio je poljoprivrednik Edward Solly, koji je, poput Gardinija, objesio žice preko vrta i, poput Rossa, pokušao ih staviti pod zemlju. Solli je napravio sedamdeset eksperimenata s raznim žitaricama, povrćem i cvijećem. Od sedamdeset proučavanih slučajeva, samo ih je devetnaest imalo pozitivan utjecaj električne energije u postrojenja, a otprilike isto toliko slučajeva - negativno.

Takvi proturječni rezultati pokazuju da je za svaku biljnu vrstu količina, kvaliteta i trajanje električne stimulacije od velike važnosti. Ali fizičari nisu imali potrebnu opremu za mjerenje učinka elektriciteta na različiti tipovi, a još nisu znali kako umjetni i atmosferski elektricitet djeluje na biljke. Stoga je ovo područje istraživanja prepušteno na milost i nemilost upornim i znatiželjnim vrtlarima ili "ekscentricima". Međutim, bilo je sve više zapažanja da biljke imaju električna svojstva.

Godine 1859., u jednom od brojeva londonske "Gardeners" Chronicle, objavljeno je izvješće o bljeskovima svjetla s jedne grimizne vrbene na drugu. U izvješću se spominje da je ovaj fenomen bio posebno jasno vidljiv u sumrak prije grmljavinske oluje nakon dugog razdoblja suho vrijeme Ovo je potvrdilo Goetheova zapažanja da cvjetovi orijentalnog maka svijetle u mraku.

Tek krajem devetnaestog stoljeća u Njemačkoj su se pojavili novi podaci koji su rasvijetlili prirodu atmosferskog elektriciteta koji je otkrio Lemonnier. Julius Elster i Hans Geitel (Julius Elster, Hans Geitel), zainteresirani za "radioaktivnost" - spontanu emisiju anorganskih tvari - započeli su veliko istraživanje atmosferskog elektriciteta. U tijeku ove studije pokazalo se da tlo Zemlje stalno emitira električki nabijene čestice u zrak. Dobili su naziv ioni (od grčkog participa sadašnjeg ienai, što znači "ići"), bili su to atomi, skupine atoma ili molekule koje su nakon gubitka ili dobivanja elektrona imale pozitivan ili negativan naboj. Lemonnierovo zapažanje da je atmosfera stalno ispunjena elektricitetom konačno je dobilo barem neko materijalno objašnjenje.

Za vedrog vremena bez oblaka Zemlja ima negativan naboj, a atmosfera pozitivan, tada elektroni iz tla i biljaka teže prema gore, u nebo. Tijekom grmljavinske oluje polaritet je obrnut: Zemlja dobiva pozitivan naboj, a donji slojevi oblaka negativan naboj. U svakom trenutku, 3-4 tisuće "električnih" grmljavinskih oluja bjesni nad površinom zemaljske kugle, stoga se zbog njih obnavlja izgubljeni naboj u područjima Sunca, a time se održava opća električna ravnoteža Zemlje.

Kao rezultat stalnog protoka električne energije, električni napon raste s udaljenošću od površine Zemlje. Između glave osobe visoke 180 cm i zemlje napon je 200 volti; od vrha nebodera od 100 katova do pločnika napon raste na 40 000 volti, a između niže ionosfere i površine Zemlje napon iznosi 360 000 volti. Zvuči zastrašujuće, ali zapravo, zbog nedostatka jake struje čestica, ti se volti ne pretvaraju u smrtonosnu energiju. Čovjek bi mogao naučiti kako koristiti tu kolosalnu energiju, ali glavna poteškoća je u tome što nije razumio kako i prema kojim zakonima ta energija funkcionira.

Nove pokušaje istraživanja utjecaja atmosferskog elektriciteta na biljke poduzeo je Selim Lemström, finski znanstvenik s različitim interesima. Lemströma su smatrali stručnjakom za auroru i zemaljski magnetizam, a od 1868. do 1884. god. izvršio četiri ekspedicije u polarna područja Svalbarda i Laponije. Pretpostavio je da se raskošna vegetacija ovih geografskih širina pripisuje dugom ljetni dani, zapravo se objašnjava, njegovim riječima, "ovom intenzivnom manifestacijom elektriciteta, polarnim svjetlom".

Još od Franklinova vremena poznato je da se atmosferski elektricitet najbolje privlači oštri predmeti, a upravo je to opažanje dovelo do stvaranja gromobrana. Lemström je zaključio da "oštri vrhovi biljaka djeluju kao gromobrani za prikupljanje atmosferskog elektriciteta i olakšavanje izmjene naboja između zraka i zemlje." Proučavao je godišnje godove na rezovima jele i otkrio da je količina godišnjeg prirasta u jasnoj korelaciji s razdobljima pojačane aktivnosti sunca i polarne svjetlosti.

Vraćajući se kući, znanstvenik je odlučio potkrijepiti svoja zapažanja eksperimentima. Spojio je niz biljaka u metalnim posudama na generator statičkog elektriciteta. Da bi to učinio, na visini od 40 cm iznad biljaka razvukao je žice s kojih su se metalne šipke spuštale na tlo u posudama. Ostale su biljke ostale same. Nakon osam tjedana, elektrificirana postrojenja dobila su 50% veću težinu od neelektrificiranih. Kada je Lemström preselio svoj dizajn u vrt, urod ječma porastao je za trećinu, a urod jagoda udvostručio se. Štoviše, pokazalo se da je puno slađe nego inače.

Landström je izveo dugi niz eksperimenata u različitim dijelovima Europe, na različitim geografskim širinama, sve do Burgundije na jugu; rezultati nisu ovisili samo o specifičnoj vrsti povrća, voća ili žitarica, već i o temperaturi, vlažnosti, prirodnoj plodnosti i gnojidbi tla. Godine 1902. Landström je opisao svoj napredak u knjizi "Electro Cultur", objavljenoj u Berlinu. Izraz je uključen u Standardnu ​​enciklopediju hortikulture Liberty Hyde Bailey.

Engleski prijevod Landströmove knjige pod naslovom "Electricity in poljoprivreda and Horticulture” (Electricity in Agriculture and Horticulture) izašao je iz tiska u Londonu dvije godine nakon objavljivanja njemačkog izvornika. Uvod u knjigu sadržavao je prilično oštro, ali kako se kasnije pokazalo istinito upozorenje. Tema knjige odnosi se na tri odvojene discipline — fiziku, botaniku i agronomiju — i malo je vjerojatno da će biti "posebno privlačna" znanstvenicima. Međutim, ovo upozorenje nije odvratilo jednog od čitatelja - Sir Olivera Lodgea (Oliver Lodge). Postigao je izvanredan napredak u fizici, a kasnije je postao član Londonskog društva za psihička istraživanja. Napisao je desetak knjiga potvrđujući svoje uvjerenje da postoji mnogo više svjetova izvan materijalnog svijeta.

Kako bi izbjegao dugu i kompliciranu manipulaciju pomicanja žica prema gore dok su biljke rasle, Lodge je postavio mrežu žica na izolatore obješene na visoke stupove, omogućujući tako ljudima, životinjama i strojevima da se slobodno kreću kroz elektrificirana polja. Lodge je u jednoj sezoni uspio povećati prinos jedne od sorti pšenice za 40%. Štoviše, pekari su primijetili da se kruh od Lodge brašna pokazao mnogo ukusnijim od brašna koje su inače kupovali.

Lodgeov suradnik John Newman usvojio je njegov sustav i postigao 20% porast pšenice u Engleskoj i krumpira u Škotskoj. Newmanove jagode nisu bile samo plodnije, nego su, kao i Landstromove jagode, bile sočnije i slađe nego inače. Kao rezultat provedenih testova, udio šećera u Newmanovoj šećernoj repi je premašen Prosječna stopa. Usput, Newman je objavio izvješće o rezultatima svojih istraživanja ne u botaničkom časopisu, već u petom izdanju Standard Book for Electrical Engineers, koju je u New Yorku objavila velika i autoritativna izdavačka kuća McGraw-Hill). Od tada su inženjeri postali više zainteresirani za učinak električne energije na biljke nego uzgajivači biljaka.

FIZIKA

BIOLOGIJA

Biljke i njihov električni potencijal.

Izvršio: Markevich V.V.

GBOU srednja škola br. 740 Moskva

9. razred

Voditeljica: Kozlova Violetta Vladimirovna

profesorica fizike i matematike

Moskva 2013

Sadržaj

    Uvod

    1. Relevantnost

      Ciljevi i zadaci rada

      Metode istraživanja

      Značaj rada

    Analiza proučavane literature na temu "Električna energija u životu

bilje"

    1. Ionizacija zraka u zatvorenom prostoru

  1. Metodologija i tehnika istraživanja

    1. Proučavanje struja oštećenja u raznim biljkama

      1. Eksperiment #1 (s limunom)

        Eksperiment #2 (s jabukom)

        Eksperiment #3 (s listom biljke)

    2. Proučavanje utjecaja električnog polja na klijavost sjemena

      1. Pokusi za promatranje utjecaja ioniziranog zraka na klijavost sjemena graška

        Pokusi za promatranje utjecaja ioniziranog zraka na klijavost sjemena graha

      zaključke

    Zaključak

    Književnost

1. poglavlje Uvod

"Koliko god električni fenomeni bili iznenađujući,

svojstveni anorganskoj materiji, ne idu

ni na koji način usporedivi s onima povezanima s

životne procese."

Michael Faraday

U ovom se radu okrećemo jednom od najzanimljivijih i najperspektivnijih područja istraživanja – utjecaju fizičkih uvjeta na biljke.

Proučavajući literaturu o ovom pitanju, saznao sam da je profesor P. P. Gulyaev, koristeći visokoosjetljivu opremu, uspio utvrditi da slabo bioelektrično polje okružuje svako živo biće i još uvijek se pouzdano zna: svaka živa stanica ima svoju vlastitu elektranu. A stanični potencijali nisu tako mali. Na primjer, u nekim algama dostižu 0,15 V.

“Ako se 500 pari polovica graška posloži određenim redoslijedom u nizu, tada će konačni električni napon biti 500 volti... Dobro je da kuhar ne zna za opasnost koja mu prijeti kada priprema ovaj specijalitet. jelo, a na njegovu sreću grašak se ne spaja u poredane nizove. Ova izjava indijskog istraživača J. Bossa temelji se na rigoroznom znanstvenom eksperimentu. Spojio je unutarnji i vanjski dio zrna graška galvanometrom i zagrijao na 60°C. Uređaj je u isto vrijeme pokazao potencijalnu razliku od 0,5 V.

Kako se to događa? Na kojem principu rade živi generatori i baterije? Zamjenik voditelja Odjela za žive sustave Moskovskog instituta za fiziku i tehnologiju, kandidat fizikalnih i matematičkih znanosti Eduard Trukhan, smatra da je jedan od najvažnijih procesa koji se odvijaju u biljnoj stanici proces probave. solarna energija, proces fotosinteze.

Dakle, ako u tom trenutku znanstvenici uspiju “rastaviti” pozitivno i negativno nabijene čestice u različitim smjerovima, tada ćemo, teoretski, imati na raspolaganju prekrasan živi generator čije bi gorivo bila voda i sunčeva svjetlost, a osim energije proizvodio bi i čisti kisik.

Možda će u budućnosti biti stvoren takav generator. No, da bi ostvarili ovaj san, znanstvenici će morati naporno raditi: morate odabrati najviše pogodne biljke, a možda čak i naučiti kako umjetno napraviti zrnca klorofila, stvoriti nekakvu membranu koja bi omogućila odvajanje naboja. Ispada da živa stanica, pohranjivanje električna energija u prirodnim kondenzatorima - unutarstaničnim membranama posebnih staničnih tvorevina, mitohondrija, zatim ih koristi za obavljanje puno posla: izgradnju novih molekula, povlačenje unutar stanice hranjivim tvarima, regulacija vlastite temperature... I to nije sve. Sama biljka uz pomoć električne energije obavlja mnoge operacije: diše, kreće se, raste.

Relevantnost

Već danas se može tvrditi da je proučavanje električnog života biljaka korisno za poljoprivredu. I. V. Michurin također je proveo pokuse o utjecaju električne struje na klijanje hibridnih sadnica.

Predsjetveni tretman sjemenke - bitan element poljoprivredna tehnologija, koja omogućuje povećanje njihove klijavosti, au konačnici i prinos biljaka.A to je osobito važno u uvjetima našeg ne baš dugog i toplog ljeta.

Ciljevi i zadaci rada

Cilj rada je proučavanje prisutnosti bioelektričnih potencijala u biljkama i proučavanje utjecaja električnog polja na klijavost sjemena.

Za postizanje cilja studije potrebno je riješiti sljedeće zadaci :

    Proučavanje glavnih odredbi koje se tiču ​​doktrine bioelektričnih potencijala i utjecaja električnog polja na vitalnu aktivnost biljaka.

    Provođenje pokusa za otkrivanje i promatranje struja oštećenja u raznim biljkama.

    Provođenje pokusa za promatranje utjecaja električnog polja na klijanje sjemena.

Metode istraživanja

Za ispunjenje ciljeva studija koriste se teorijske i praktične metode. Teorijska metoda: pretraživanje, proučavanje i analiza znanstvene i znanstveno-popularne literature o ovoj problematici. Od praktičnih istraživačkih metoda korištene su: promatranje, mjerenje, eksperimentiranje.

Značaj rada

Materijal ovog rada može se koristiti u nastavi fizike i biologije, budući da se u udžbenicima ovo važno pitanje nije osvijetljen. A metodika izvođenja pokusa služi kao gradivo za praktičnu nastavu izbornog predmeta.

Poglavlje 2. Analiza literature

Povijest proučavanja električnih svojstava biljaka

Jedna od karakterističnih osobina živih organizama je sposobnost iritacije.

Charles Darwinpridavao veliku važnost podražljivosti biljaka. Detaljno je proučio biološka svojstva kukcoždera biljnog svijeta, koji su vrlo osjetljivi, a rezultate istraživanja iznio je u zapaženoj knjizi O kukcojedima, koja je objavljena 1875. godine. Osim toga, pozornost velikog prirodoslovca privukla su različita kretanja biljaka. Uzevši zajedno, sve studije sugeriraju da je biljni organizam nevjerojatno sličan životinjskom.

Raširena uporaba elektrofizioloških metoda omogućila je fiziolozima životinja da postignu značajan napredak u ovom području znanja. Utvrđeno je da u životinjskim organizmima neprestano nastaju električne struje (biostruje), čija raspodjela dovodi do motoričkih reakcija. C. Darwin je pretpostavio da se slični električni fenomeni odvijaju iu lišću biljaka kukcojeda, koje imaju prilično izraženu sposobnost kretanja. Međutim, on sam nije testirao ovu hipotezu. Na njegov je zahtjev 1874. fiziolog s Oxfordskog sveučilišta izveo pokuse s biljkom venerina muholovka.Burdan Sanderson. Spojivši list ove biljke na galvanometar, znanstvenik je primijetio da je strelica odmah skrenula. Dakle, u živom listu ovoga biljka mesožderka javljaju se električni impulsi. Kad je istraživač iritirao lišće dodirivanjem čekinja koje se nalaze na njihovoj površini, igla galvanometra je skrenula u suprotnom smjeru, kao u pokusu s mišićima životinje.

njemački fiziologHermann Munch, koji je nastavio pokuse, 1876. došao je do zaključka da su listovi venerine muholovke električki slični živcima, mišićima i električnim organima nekih životinja.

U Rusiji su korištene elektrofiziološke metodeN. K. Levakovskiproučavati fenomene razdražljivosti kod stidljive mimoze. Godine 1867. objavio je knjigu pod nazivom "O kretanju razdražljivih organa biljaka". U pokusima N. K. Levakovskog najjači električni signali uočeni su u tim uzorcimamimoza koji je najenergičnije odgovorio na vanjski podražaji. Ako se mimoza brzo ubije zagrijavanjem, mrtvi dijelovi biljke ne proizvode električne signale. Autor je također promatrao pojavu električnih impulsa u prašnicimačičak i čičak, u peteljkama listova rosike. Naknadno je utvrđeno da

Bioelektrični potencijali u biljnim stanicama

Život biljke ovisi o vlazi. Stoga se električni procesi u njima najpotpunije očituju u normalnom načinu vlaženja i blijede kada se suše. To je zbog izmjene naboja između tekućine i stijenki kapilarnih žila tijekom protoka hranjivih otopina kroz kapilare biljaka, kao i procesa izmjene iona između stanica i okoliš. U stanicama se pobuđuju najvažnija za život električna polja.

Dakle, znamo da...

    Polen nošen vjetrom ima negativan naboj. ‚ približavajući se po veličini naboju čestica prašine tijekom oluja s prašinom. U blizini biljaka koje gube pelud dramatično se mijenja omjer pozitivnih i negativnih lakih iona, što povoljno utječe na daljnji razvoj biljaka.

    U praksi prskanja pesticidima u poljoprivredi utvrđeno je dakemikalije s pozitivnim nabojem talože se u većoj mjeri na stablu repe i jabuke, na jorgovanu - s negativnim nabojem.

    Jednostrano osvjetljavanje lista pobuđuje razliku električnog potencijala između njegova osvijetljenog i neosvijetljenog područja te peteljke, stabljike i korijena. Ova razlika potencijala izražava odgovor biljke na promjene u njezinu tijelu povezane s početkom ili zaustavljanjem procesa fotosinteze.

    Klijanje sjemena u jakom električnom polju (npr. blizu koronske elektrode)dovodi do promjene visinu i debljinu stabljike i gustoću krošnje biljke u razvoju. to se događa uglavnom zbog preraspodjele prostornog naboja u tijelu biljke pod utjecajem vanjskog električnog polja.

    Oštećeno mjesto u biljnom tkivu uvijek je negativno nabijeno. relativno neoštećena područja, a područja odumiranja biljaka dobivaju negativan naboj u odnosu na područja koja rastu u normalnim uvjetima.

    nabijene sjemenke kultivirane biljke imaju relativno visoku električnu vodljivost i stoga brzo gube naboj. Sjemenke korova su po svojim svojstvima bliže dielektricima i mogu dugo zadržati naboj. Ovo se koristi za odvajanje sjemena usjeva od korova na pokretnoj traci.

    Značajne potencijalne razlike u biljnom organizmu ne mogu se pobuditi Budući da biljke nemaju specijalizirani električni organ. Dakle, među biljkama ne postoji "drvo smrti" koje bi svojom električnom snagom ubijalo živa bića.

Djelovanje atmosferskog elektriciteta na biljke

Jedna od karakterističnih značajki našeg planeta je prisutnost konstantnog električnog polja u atmosferi. Osoba to ne primjećuje. Ali električno stanje atmosfere nije ravnodušno prema njemu i drugim živim bićima koja nastanjuju naš planet, uključujući biljke. Iznad Zemlje na visini od 100-200 km nalazi se sloj pozitivno nabijenih čestica – ionosfera.
Dakle, kada hodate poljem, ulicom, trgom, krećete se u električnom polju, udišete električne naboje..

Utjecaj atmosferskog elektriciteta na biljke od 1748. proučavaju mnogi autori. Ove je godine Abbe Nolet izvijestio o eksperimentima u kojima je elektrificirao biljke stavljajući ih ispod nabijenih elektroda. Promatrao je ubrzanje klijanja i rasta. Grandieu (1879.) primijetio je da su biljke koje nisu bile pod utjecajem atmosferskog elektriciteta, jer su bile smještene u uzemljenu kutiju od žičane mreže, pokazale smanjenje težine od 30 do 50% u usporedbi s kontrolnim biljkama.

Lemström (1902.) izložio je biljke djelovanju zračnih iona, stavljajući ih pod žicu opremljenu šiljcima i spojenu na izvor visokog napona (1 m iznad razine tla, ionska struja 10-11 - 10 -12 A / cm 2 ), te je utvrdio povećanje težine i duljine više od 45% (na primjer, mrkva, grašak, kupus).

Činjenicu da je rast biljaka ubrzan u atmosferi s umjetno povećanom koncentracijom pozitivnih i negativnih malih iona nedavno su potvrdili Krueger i njegovi suradnici. Otkrili su da sjeme zobi reagira na pozitivne i negativne ione (koncentracija od oko 10 4 iona/cm3 ) povećanje ukupne duljine za 60 % i povećanje svježe i suhe mase za 25-73 %. Kemijskom analizom nadzemnih dijelova biljaka utvrđeno je povećanje udjela bjelančevina, dušika i šećera. U slučaju ječma, došlo je do još većeg povećanja (oko 100%) ukupne elongacije; povećanje svježe mase nije bilo veliko, ali je zamjetno povećanje suhe mase, što je bilo popraćeno odgovarajućim povećanjem udjela bjelančevina, dušika i šećera.

Pokuse sa sjemenkama biljaka također je proveo Vorden. Otkrio je da je klijanje zelenog graha i zelenog graška postalo ranije s povećanjem razine iona oba polariteta. Konačni postotak proklijalog sjemena bio je niži s negativnom ionizacijom u usporedbi s kontrolnom skupinom; klijavost u pozitivno ioniziranoj skupini i kontroli bila je ista. Kako su presadnice rasle, kontrolne i pozitivno ionizirane biljke su nastavile rasti, dok su negativno ionizirane biljke većinom uvenule i uginule.

Posljednjih godina došlo je do jake promjene u električnom stanju atmosfere; različita područja Zemlje počela su se međusobno razlikovati u ioniziranom stanju zraka, što je posljedica sadržaja prašine, kontaminacije plinom itd. Električna vodljivost zraka je osjetljiv pokazatelj njegove čistoće: što je više stranih čestica u zraku, to se veći broj iona taloži na njih i, posljedično, električna vodljivost zraka postaje manja.
Tako u Moskvi 1 cm3 zraka sadrži 4 negativna naboja, u Sankt Peterburgu - 9 takvih naboja, u Kislovodsku, gdje je standard čistoće zraka 1,5 tisuća čestica, a na jugu Kuzbasa u mješovitim šumama podnožja, broj ovih čestica doseže do 6 tisuća. To znači da tamo gdje ima više negativnih čestica lakše se diše, a tamo gdje ima prašine čovjek je dobiva manje jer se čestice prašine talože na njih.
Poznato je da uz brze vode zrak osvježava i okrepljuje. Sadrži mnogo negativnih iona. Još u 19. stoljeću utvrđeno je da su veće kapljice u prskanju vode pozitivno nabijene, dok su manje kapljice negativno nabijene. Budući da se veće kapljice brže talože, negativno nabijene male kapljice ostaju u zraku.
Naprotiv, zrak u skučenim prostorijama s obiljem raznih vrsta elektromagnetskih uređaja zasićen je pozitivnim ionima. Čak i relativno kratak boravak u takvoj prostoriji dovodi do letargije, pospanosti, vrtoglavice i glavobolje.

Poglavlje 3 Metodologija istraživanja

Proučavanje struja oštećenja u raznim biljkama.

Alati i materijali

    3 limuna, jabuka, rajčica, list biljke;

    3 sjajna bakrena novčića;

    3 pocinčana vijka;

    žice, po mogućnosti sa stezaljkama na krajevima;

    mali nož;

    nekoliko ljepljivih listova;

    niskonaponski LED 300mV;

    čavao ili šilo;

    multimetar.

Pokusi za otkrivanje i promatranje struja oštećenja u biljkama

Tehnika izvođenja pokusa broj 1. Struja u limunu.

Prije svega, zgnječite sve limune. To se radi tako da se unutar limuna pojavi sok.

U limune su uvrnuli pocinčani vijak za otprilike trećinu njegove duljine. Nožem pažljivo izrežite malu traku u limunu - 1/3 njegove duljine. Bakreni novčić umetnut je u utor na limunu tako da je polovica ostala vani.

Vijke i novčiće smo na isti način umetnuli u druga dva limuna. Zatim smo spojili žice i stezaljke, spojili limune na način da je vijak prvog limuna spojen s novčićem drugog i tako dalje. Spojili smo žice na novčić od prvog limuna i vijak od zadnjeg. Limun radi kao baterija: novčić je pozitivan (+) pol, a vijak je negativan (-). Nažalost, ovo je vrlo slab izvor energije. Ali može se poboljšati kombinacijom nekoliko limuna.

Spojite pozitivni pol diode na pozitivni pol baterije, spojite negativni pol. Dioda gori!

    S vremenom će se napon na polovima lemon baterije smanjiti. Primijetili smo koliko dugo traje lemon baterija. Nakon nekog vremena, limun je potamnio u blizini vijka. Ako uklonite vijak i umetnete ga (ili novi) na drugo mjesto na limunu, možete djelomično produžiti trajanje baterije. Također možete pokušati zdrobiti bateriju pomicanjem novčića s vremena na vrijeme.

    Eksperimentirali smo s velikim brojem limuna. Dioda je počela jače svijetliti. Baterija sada duže traje.

    Korišteni su veći komadi cinka i bakra.

    Uzmite multimetar i izmjerite napon baterije.

Tehnika izvođenja pokusa br. 2. Struja u jabukama.

    Jabuka je prepolovljena, jezgra je uklonjena.

    Ako se obje elektrode dodijeljene multimetru prislone na vanjsku stranu jabuke (kora), multimetar neće zabilježiti razliku potencijala.

    Jedna elektroda je pomaknuta u unutrašnjost pulpe, a multimetar će zabilježiti pojavu struje kvara.

    Eksperimentirajmo s povrćem - rajčicama.

    Rezultati mjerenja stavljeni su u tablicu.

Jedna elektroda na pilingu,

drugi je u pulpi jabuke

0,21 V

Elektrode u pulpi izrezane jabuke

0,05 V

Elektrode u pulpi rajčice

0,02 V

Tehnika izvođenja pokusa br. 3. Struja u presječenoj stabljici.

    Odrežite list biljke sa stabljikom.

    Mjerili smo struje oštećenja u presječenoj stabljici na različitim udaljenostima između elektroda.

    Rezultati mjerenja stavljeni su u tablicu.

REZULTATI ISTRAŽIVANJA

    U svakom postrojenju može se detektirati pojava električnih potencijala.

Proučavanje utjecaja električnog polja na klijavost sjemena.

Alati i materijali

    sjemenke graška, grah;

    Petrijeve zdjelice;

    ionizator zraka;

    Gledati;

    voda.

Pokusi za promatranje učinka ioniziranog zraka na klijanje sjemena

Eksperimentalna tehnika #1

    Ionizator je bio uključen dnevno 10 minuta.

Klijavost 8 sjemenki

(5 nije proklijalo)

10.03.09

Rast klice

u 10 sjemenke (3 nisu proklijale)

Rast klice

11.03.09

Rast klice

u 10 sjemenke (3 nisu proklijale)

Rast klice

12.03.09

Rast klice

Rast klice

Klijanje 3 sjemenke

(4 nisu proklijale)

11.03.09

Povećanje klijanja sjemena

Klijanje 2 sjemenke

(2 nisu proklijale)

12.03.09

Povećanje klijanja sjemena

Povećanje klijanja sjemena

Rezultati istraživanja

Rezultati pokusa pokazuju da je klijanje sjemena brže i uspješnije pod utjecajem električnog polja ionizatora.

Redoslijed izvođenja pokusa br.2

    Za pokus smo uzeli sjemenke graška i graha, potopili ih u Petrijeve zdjelice i stavili u njih različite sobe s istim svjetlom i sobna temperatura. U jednoj od prostorija postavljen je ionizator zraka – uređaj za umjetnu ionizaciju zraka.

    Ionizator je bio uključen dnevno 20 minuta.

    Svaki dan smo vlažili sjemenke graška, boba i gledali kada se sjemenke izlegu.

Klijavost 6 sjemenki

Klijavost 9 sjemenki

(3 nisu proklijale)

19.03.09

Klijanje 2 sjemenke

(4 nije proklijalo)

Povećanje klijanja sjemena

20.03.09

Povećanje klijanja sjemena

Povećanje klijanja sjemena

21.03.09

Povećanje klijanja sjemena

Povećanje klijanja sjemena

Eksperimentalna šalica

(sa tretiranim sjemenom)

kontrolna šalica

15.03.09

natapanje sjemena

natapanje sjemena

16.03.09

bubrenje sjemena

bubrenje sjemena

17.03.09

Bez promjena

Bez promjena

18.03.09

Klijanje 3 sjemenke

(5 nije proklijalo)

Klijanje 4 sjemenke

(4 nisu proklijale)

19.03.09

Klijanje 3 sjemenke

(2 nisu proklijale)

Klijanje 2 sjemenke

(2 nisu proklijale)

20.03.09

Rast klice

Klijanje 1 sjemenke

(1 nije proklijao)

21.03.09

Rast klice

Rast klice

Rezultati istraživanja

Rezultati pokusa pokazuju da je duža izloženost električnom polju negativno utjecala na klijavost sjemena. Nikle su kasnije i ne tako uspješno.


Redoslijed izvođenja pokusa br.3

    Za pokus smo uzeli sjemenke graška i graha, namočili ih u Petrijeve zdjelice i smjestili u različite prostorije s istim osvjetljenjem i sobnom temperaturom. U jednoj od prostorija postavljen je ionizator zraka – uređaj za umjetnu ionizaciju zraka.

    Ionizator je bio uključen dnevno 40 minuta.

    Svaki dan smo vlažili sjemenke graška, boba i gledali kada se sjemenke izlegu.

    Vrijeme pokusa stavljeno je u tablice

Klijavost 8 sjemenki

(4 nisu proklijale)

05.04.09

Bez promjena

Rast klice

06.04.09

Klijanje 2 sjemenke

(10 nije proklijalo)

Rast klice

07.04.09

Rast klice

Rast klice

Bez promjena

Klijanje 3 sjemenke

(4 nisu proklijale)

06.04.09

Klijanje 2 sjemenke

(5 nije proklijalo)

Klijanje 2 sjemenke

(2 nisu proklijale)

07.04.09

Rast klice

Rast klice

Rezultati istraživanja

Rezultati pokusa pokazuju da je duža izloženost električnom polju negativno utjecala na klijavost sjemena. Njihova klijavost je primjetno smanjena.


ZAKLJUČCI

    U svakom postrojenju može se detektirati pojava električnih potencijala.

    Električni potencijal ovisi o vrsti i veličini biljke, o udaljenosti između elektroda.

    Tretiranje sjemena električnim poljem u razumnim granicama dovodi do ubrzanja procesa klijanja sjemena i uspješnijeg klijanja..

    Nakon obrade i analize pokusnih i kontrolnih uzoraka može se izvesti preliminarni zaključak - produljenje vremena izlaganja elektrostatskom polju djeluje depresivno, jer je s povećanjem vremena ionizacije kvaliteta klijanja sjemena niža.

Poglavlje 4 Zaključak

Trenutno su brojna istraživanja znanstvenika posvećena pitanjima utjecaja električne struje na biljke. Učinak električnih polja na biljke još se pomno proučava.

Istraživanja provedena na Institutu za fiziologiju bilja omogućila su utvrđivanje odnosa između intenziteta fotosinteze i vrijednosti razlike električnih potencijala između zemlje i atmosfere. Međutim, mehanizam koji je u pozadini ovih pojava još nije proučen.

Na početku istraživanja postavili smo si cilj utvrditi učinak električnog polja na sjemenke biljaka.

Nakon obrade i analize eksperimentalnih i kontrolnih uzoraka može se izvesti preliminarni zaključak - produljenje vremena izloženosti elektrostatskom polju djeluje depresivno. Vjerujemo da ovaj posao nije završen jer su dobiveni tek prvi rezultati.

Daljnja istraživanja ove problematike mogu se nastaviti u sljedećim područjima:

    pod utjecajem da li tretiranje sjemena električnim poljem utječe na daljnji rast biljaka?

Poglavlje 5 KNJIŽEVNOST

    Bogdanov K. Yu. Fizičar u posjeti biologu. - M.: Nauka, 1986. 144 str.

    Vorotnikov A.A. Fizika za mlade. - M: Žetva, 1995-121s.

    Katz Ts.B. Biofizika na nastavi fizike. - M: Prosvjeta, 1971-158s.

    Perelman Ya.I. Zabavna fizika. - M: Znanost, 1976-432s.

    Artamonov V.I. Zanimljiva fiziologija biljaka. – M.: Agropromizdat, 1991.

    Arabadzhi V.I. Zagonetke obične vode.- M .: "Znanje", 1973.

    http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/163.html

    http://www.npl-rez.ru/litra/bios.htm

    http://www.ionization.ru

Biološki utjecaj električnih i magnetskih polja na organizam ljudi i životinja dosta je proučavan. Učinci uočeni u ovom slučaju, ako do njih dođe, još uvijek nisu jasni i teško ih je utvrditi, tako da ova tema ostaje aktualna.

Magnetska polja na našem planetu imaju dvojako podrijetlo – prirodno i antropogeno. Prirodna magnetska polja, takozvane magnetske oluje, nastaju u Zemljinoj magnetosferi. Antropogeni magnetski poremećaji zahvataju manje područje od prirodnih, ali je njihova manifestacija mnogo intenzivnija, pa samim time i donosi osjetnije štete. Kao rezultat tehničke aktivnosti, osoba stvara umjetna elektromagnetska polja, koja su stotinama puta jača od prirodnog magnetskog polja Zemlje. Izvori antropogenog zračenja su: snažni radiopredajnici, elektrificirana vozila, dalekovodi (slika 2.1).

Jedan od najjačih pobudnika elektromagnetskih valova su struje industrijske frekvencije (50 Hz). Dakle, jakost električnog polja neposredno ispod dalekovoda može doseći nekoliko tisuća volti po metru tla, iako zbog svojstva snižavanja jakosti tla, već na udaljenosti od 100 m od vodova intenzitet opada. naglo do nekoliko desetaka volti po metru.

Studije bioloških učinaka električnog polja otkrile su da već pri jačini od 1 kV / m ima nepovoljan učinak na ljudski živčani sustav, što zauzvrat dovodi do endokrinog aparata i poremećaja metabolizma u tijelu (bakar, cink, željezo i kobalt), remeti fiziološke funkcije: otkucaje srca, krvni tlak, aktivnost mozga, metaboličke procese i imunološku aktivnost.

Od 1972. godine pojavljuju se publikacije u kojima se razmatra učinak električnih polja jačine veće od 10 kV / m na ljude i životinje.

Jakost magnetskog polja proporcionalna je struji i obrnuto proporcionalna udaljenosti; jakost električnog polja proporcionalna je naponu (naboju) i obrnuto proporcionalna udaljenosti. Parametri ovih polja ovise o naponskom razredu, konstrukcijskim značajkama i geometrijskim dimenzijama visokonaponskog dalekovoda. Pojava snažnog i proširenog izvora elektromagnetskog polja dovodi do promjene onih prirodnih čimbenika pod kojima je nastao ekosustav. Električna i magnetska polja mogu inducirati površinske naboje i struje u ljudskom tijelu (slika 2.2). Istraživanje je pokazalo,

da je maksimalna struja u ljudskom tijelu inducirana električnim poljem puno veća od struje uzrokovane magnetskim poljem. Dakle, štetni učinak magnetskog polja očituje se samo kada je njegov intenzitet oko 200 A / m., što se događa na udaljenosti od 1-1,5 m od žica faze linije i opasno je samo za osoblje održavanja kada radi pod napon. Ova okolnost omogućila je zaključak da nema biološkog učinka magnetskih polja industrijske frekvencije na ljude i životinje ispod dalekovoda kopnene faune.

Na temelju konstrukcijskih značajki prijenosa električne energije (progib žice), najveći utjecaj polja očituje se u sredini raspona, gdje je intenzitet za vodove super i ultra visokog napona na razini ljudskog rasta 5-20 kV / m i više, ovisno o klasi napona i dizajnu linije (Sl. 1.2). Na osloncima, gdje je visina ovjesa žica najveća i djeluje zaštitni učinak oslonaca, jakost polja je najmanja. Budući da se ispod žica dalekovoda mogu nalaziti ljudi, životinje, vozila, potrebno je procijeniti moguće posljedice dugotrajnog i kratkotrajnog boravka živih bića u električnom polju različite jakosti. Najosjetljiviji na električna polja su kopitari i ljudi u obući koja ih izolira od tla. Životinjsko kopito također je dobar izolator. Inducirani potencijal u ovom slučaju može doseći 10 kV, a strujni impuls kroz tijelo pri dodiru uzemljenog predmeta (grana grma, vlat trave) iznosi 100-200 μA. Takvi strujni impulsi sigurni su za tijelo, ali neugodni osjećaji tjeraju kopitare da izbjegavaju rutu visokonaponskih dalekovoda ljeti.

U djelovanju električnog polja na čovjeka dominantnu ulogu imaju struje koje teku njegovim tijelom. To je određeno visokom vodljivošću ljudskog tijela, gdje prevladavaju organi u kojima cirkulira krv i limfa. Trenutačno je pokusima na životinjama i ljudskim dobrovoljcima utvrđeno da gustoća struje s vodljivošću od 0,1 μA/cm 2 i niža ne utječe na funkcioniranje mozga, budući da biostruje impulsa koje obično teku u mozgu znatno premašuju gustoću takva vodljiva struja. Pri />1 μA/cm2 svjetleći krugovi trepere u očima osobe, veće gustoće struje već hvataju granične vrijednosti podražaja senzornih receptora, kao i živčanih i mišićnih stanica, što dovodi do pojave straha, nevoljne motoričke reakcije. U slučaju da osoba dodiruje objekte izolirane od tla u zoni električnog polja značajnog intenziteta, gustoća struje u zoni srca jako ovisi o stanju “temeljnih” uvjeta (vrsta obuće, stanje tla itd.). .), ali već može dostići ove vrijednosti. Pri maksimalnoj struji koja odgovara etah==l5 kV/m (6,225 mA); poznati dio ove struje koji teče kroz područje glave (oko 1/3) i područje glave (oko 100 cm 2) gustoća struje j<0,1 мкА/см 2 , что и под­тверждает допустимость принятой в СССР напряженности 15 кВ/м под проводами воздушной линии.

Za ljudsko zdravlje problem je odrediti odnos između gustoće struje inducirane u tkivima i magnetske indukcije vanjskog polja, U. Izračun gustoće struje

komplicirana je činjenicom da njezin točan put ovisi o raspodjeli vodljivosti y u tjelesnim tkivima.

Dakle, specifična vodljivost mozga određena je =0,2 cm/m, a srčanog mišića ==0,25 cm/m. Ako uzmemo polumjer glave 7,5 cm, a srca 6 cm, tada je proizvod R ispada da je isti u oba slučaja. Stoga se može dati jedna ideja za gustoću struje na periferiji srca i mozga.

Utvrđeno je da je magnetska indukcija koja je sigurna za zdravlje oko 0,4 mT na frekvenciji od 50 ili 60 Hz. U magnetskim poljima (od 3 do 10 mT; f\u003d 10-60 Hz), primijećeni su titraji svjetla, slični onima koji se javljaju kada se pritisne očna jabučica.

Gustoća struje inducirane u ljudskom tijelu električnim poljem s magnitudom intenziteta E, izračunati ovako:

s različitim koeficijentima k za područje mozga i srca. Značenje k=3 10 -3 cm/Hzm. Prema njemačkim znanstvenicima, jačina polja pri kojoj vibracije kose osjeti 5% testiranih muškaraca je 3 kV/m, a za 50% testiranih muškaraca 20 kV/m. Trenutačno nema dokaza da osjećaji uzrokovani djelovanjem polja stvaraju bilo kakav negativan učinak. S obzirom na odnos gustoće struje s biološkim utjecajem, mogu se razlikovati četiri područja prikazana u tablici. 2.1

Potonji raspon gustoće struje odnosi se na vremena izloženosti reda veličine jednog srčanog ciklusa, tj. približno 1 s za čovjeka. Za kraća izlaganja, pragovi su viši. Kako bi se odredila granična vrijednost jakosti polja, fiziološka istraživanja su provedena na ljudima u laboratoriju pri jakosti polja od 10 do 32 kV/m. Utvrđeno je da pri naponu od 5 kV / m 80%

Tablica 2.1

ljudi ne osjećaju bol tijekom pražnjenja u slučaju dodirivanja uzemljenih predmeta. Upravo je ta vrijednost usvojena kao standard pri radu u električnim instalacijama bez uporabe zaštitne opreme. Ovisnost dopuštenog vremena boravka osobe u električnom polju s intenzitetom E više od praga aproksimira se jednadžbom

Ispunjenje ovog uvjeta osigurava samoizlječenje fiziološkog stanja organizma tijekom dana bez zaostalih reakcija i funkcionalnih ili patoloških promjena.

Upoznajmo se s glavnim rezultatima istraživanja bioloških učinaka električnih i magnetskih polja, koje su proveli sovjetski i strani znanstvenici.