|
|
|
| Главная > Это интересно > Сто тысяч почему > Электричество и магнетизм Предыдущие вопросы Следующие вопросы Биоэлектричество, Джоулево тепло, мощность 1. Поражение электрическим током. Что именно происходит с вами, когда вы прикасаетесь к проводу, который находится под напряжением? Что поражает вас и может даже убить? Напряжение? Ток? То и другое? Получаете ли вы ожог? Нарушается ли у вас сердечный ритм? Как степень опасности зависит от частоты тока? Почему, в частности, утверждают, что ток промышленной частоты 50 Гц, которым пользуются в Европе, менее опасен, чем ток принятой в США частоты 60 Гц? Действительно ли постоянный ток опаснее, чем переменный, или все зависит от обстоятельств ? Возможно, прикоснувшись к токонесущему проводу, вы не погибнете сразу, но если вы будете долго держать его, то это в конце концов может привести к смерти: со временем электрическое сопротивление вашего тела уменьшается, и поэтому величина протекающего через вас тока может приблизиться к некоему критическому значению. Почему сопротивление тела меняется со временем? Поглощение микроволн 2. Высокочастотная печь. В обычной газовой духовке мясо вначале поджаривается снаружи, а уже потом прожаривается внутри. В высокочастотной (микроволновой) печи мясо, наоборот, сначала прожаривается внутри, так что приготовленный в ней ростбиф вполне может быть прожаренным внутри и розовым снаружи. Если вы окажетесь рядом с работающей антенной мощного радиолокатора или засунете руку в высокочастотную печь, то тоже можете хорошо прожариться внутри, оставшись розовым снаружи. Почему токи высокой частоты (микроволны) обладают тепловым действием? И вообще почему они способны жарить мясо? Электростатика Разделение зарядов, электрическое поле, разряд 3. По ковру ходить опасно! Иногда вас может “ударить током”, если вы просто пройдетесь по ковру или поерзаете на сиденье автомобиля. Очевидно, при этом каким-то образом накапливается заряд. Можете ли вы более подробно объяснить, что именно происходит? Почему, например, вас “бьет током”, когда вы идете по ковру, но ничего не случается, если вы стоите на нем? Почему эти эффекты' зависят от времени года? На занятиях по физике обычно демонстрируют другой опыт: чтобы наэлектризовать стеклянные палочки, их яростно натирают кошачьим мехом или чем-то подобным. Почему их так натирают? Будут ли они электризоваться медленнее, если тереть их спокойнее? Действительно ли трение играет какую-то роль в электризации? Почему знак заряда палочки зависит от того, чем ее натирают? Почему, наконец, заряд палочки уменьшается, если ее подержать над зажженной спичкой? 4. Электризация проволочных изгородей при снегопаде. Поражения электрическим током часто связаны с песчаными и снежными бурями. Например. когда в Скалистых горах в Колорадо разыгрывается метель “проволочные” изгороди в долине накапливают заряд такой силы, что при прикосновении к ним человек или животное могут буквально быть сбиты с ног; иногда из изгородей в ближайшие заземленные предметы летят искры. Жители долин порой наблюдают искры, отскакивающие на целый метр от изгороди”. (Трехсантиметровая искра может свалить вас с ног так, что вам придется отлеживаться несколько часов.) Каким образом падающий снег электризует изгороди? 5. Цепи на бензовозах. Почему к бензовозам раньше прикрепляли цепи, которые волочились по земле? Следует ли , приделывать такую цепь к легковому автомобилю? 6. Заряд в душевой. Когда вы принимаете душ, разбрызгивающаяся вода создает в помещении отрицательный заряд. Напряженность электростатического поля при этом достигает 800 В/м. Аналогичные отрицательные поля обнаруживаются вблизи естественных водопадов. А когда нефтяные танкеры моют мощными брандспойтами, могут возникать электростатические поля напряженностью до 300 кВ/м. Почему возникают эти поля? Применительно к супертанкерам, это отнюдь не академический вопрос: во время мойки этих судов не раз происходили крупные взрывы. 7. Песочные замки и крупинки. Если вы захотите развлечься и построить на пляже песочный замок, то, разумеется, воспользуетесь для этого мокрым песком, а не сухим. Обычная столовая соль также слипается гораздо сильнее, если ее смочить. Некоторые сыпучие вещества, например мел, какао-порошок, хорошо слипаются даже в сухом виде. Чем обусловлено слипание порошков? Почему важно, чтобы сыпучий материал (соль, песок) был смочен? Как вы думаете, различны ли способности к слипанию у тонких и более грубых порошков? Как известно, образование крупинок играет большую роль в создании плодородной почвы. В то же время если за почвой неправильно ухаживать, то она может слипаться в никуда не годные комки грязи. Чем обусловлено образование почвенных крупинок? Почему другие материалы, скажем песок, пудра для лица, не слипаются в комки? Магнетизм 8. Движение пузырька в магнитном поле. Если поднести к плотницкому пузырьковому уровню большой магнит, пузырек сдвинется. Почему? В какую сторону сдвинется пузырек: к магниту или от него? Индукция 9. Автомобильный спидометр. Притягивает ли подковообразный магнит алюминиевые предметы? Как правило, нет. (Почему?) Однако можно сделать устройство, в котором алюминий будет двигаться под действием магнита. Подвесьте подковообразный магнит на нитке над алюминиевым диском. Диск следует укрепить так, чтобы он мог вращаться вокруг оси, проходящей через его центр. Если теперь раскрутить магнит, то диск начнет вращаться. Будет ли диск вращаться в ту же сторону, что и магнит? Почему для этого опыта годится только алюминий?! Примерно так же работает спидометр автомобиля, с той лишь разницей, что в автомобильном спидометре вращающийся магнит находится внутри круглой алюминиевой коробочки, к которой прикреплены стрелка и пружинка; коробочка не вращается, так как ее удерживает пружинка. (Опыт хорошо получается и с медными дисками.) Заряженные частицы в магнитном поле, возбужденные состояния атомов и молекул 10. Северное сияние. “С наступлением темноты чуть раньше или позже на северном горизонте возникает слабая прозрачно-белая световая дуга, центр которой иногда бывает несколько смещен к востоку. Дуга медленно поднимается по небосклону и становится ярче, постепенно приобретая бледный желто-зеленый цвет, напоминающий нежный цвет растения, проросшего в темноте. По мере того как дуга поднимается, ее концы на горизонте расходятся к западу и востоку. Ширина такой дуги раза в три больше, чем ширина радуги. Нижний край ее обычно очерчен более резко, чем верхний. Медленно, почти незаметно она движется к зениту. Вслед за первой дугой нередко появляется вторая, а иногда их возникает три, четыре, пять и даже больше. Они поднимаются вместе, некоторые из них могут пересечь зенит и пройти в южную часть неба. Часто этим все и ограничивается; но бывают ночи, когда северное сияние через некоторое время переходит в новую фазу, гораздо более разнообразную и активную. Переход от первой фазы ко второй может произойти быстро, даже неожиданно. Дуга становится уже и начинает испускать лучи; затем она изгибается, образуя мелкие складки. Дальше она превращается в непрерывно меняющуюся неправильной формы широкую лучистую ленту, которая, точно огромный занавес, закрывает небо. Она может оставаться желто-зеленой, но иногда на нижнем крае ее образуется пурпурно-красная полоска, которая то исчезает, то возникает вновь. Изредка появляются яркие зеленые, фиолетовые, голубые цвета. Порой кажется, что лучи стремительно, как пущенные сверху стрелы, падают вниз. Временами вдоль лучей или вдоль ленты происходит какое-то движение. Вдруг “занавес” начинает быстро колыхаться в небе, словно под порывами ветра; он может неожиданно исчезнуть и вновь появиться в том же или в другом месте. Это величественное зрелище продолжается долгие минуты и даже часы, непрестанно меняя форму, положение, цвет, яркость. Иногда огромную ленту сияния можно увидеть почти прямо над собой. Выходящие из ее разных частей лучи сходятся вместе, образуя так называемую корону. Нередко такая корона быстро меняет форму, ее лучи вспыхивают со всех сторон или кружатся вокруг центра. Под конец северное сияние принимает совершенно фантастические формы: это уже не полотнища и ленты, а множество разбросанных по всему небу маленьких ленточек, которые попеременно вспыхивают и гаснут. В иные ночи небо покрывается мягкими пушистыми “облачками”, похожими на обычные рваные облака, которые появляются и исчезают в считанные секунды. И наконец, небо становится чистым — сияние пропадает. Но затем все может начаться снова и продолжаться до тех пор, пока восходящее солнце не затмит мягкий свет северного сияния”. Природа северного сияния еще не разгадана полностью, но, может быть, вы в общих чертах попытаетесь объяснить, как оно образуется. Почему возникают цвета и волнообразные структуры? Почему северное сияние гораздо чаще наблюдается в высоких широтах? Почему в северной Канаде сияния бывают чаще, чем, например, в Сибири, расположенной на той же географической широте? Предыдущие вопросы Следующие вопросы Исп. литература: Физический фейерверк (Вопросы и ответы по физике) — М.: Мир, 1979 Главная > Это интересно > Сто тысяч почему > Электричество и магнетизм |
|
© Натали, Алекс и К° 2003 - 2011 г.
|
