Физика - Каплун С. В. - Страница 36

С другой стороны, на мукомольных мельницах кожаные ремни электризовались о вращающийся шкив. Возникающий при

этом искровой разряд мог вызвать пожар и взрыв. Работу на ткацком станке может усложнить взаимодействие наэлектризованных тел, поскольку электризация волокон вызывает их взаимное отталкивание, а произведенная ткань сильно загрязняется частицами пыли, которые она притягивает к себе.

В строительстве сейчас широко используют синтетические материалы для покрытия полов и стен, тепло– и звукоизоляции, применяют их и в производстве мебели, обуви, одежды. Такие полимерные материалы прочны, имеют прекрасный внешний вид. Однако они легко «насыщаются» зарядами статического электричества. От этого и возникают такие явления, например, как прилипание одежды к телу, треск, искры, покалывание, когда одежду снимают.

Даже самолет электризуется при трении о воздух. Поэтому сразу после его посадки нельзя приставлять к нему металлический трап, потому что может возникнуть электрический разряд и, как следствие, пожар. Сначала самолет «разряжают»: опускают на землю металлический трос, соединенный с корпусом самолета, и по металлическому тросу электрические заряды уходят в землю. Этот процесс называют заземлением.

Когда хотят снять электростатический заряд с тех частей станка которые могут электризоваться при работе, их тоже заземляют.

При достаточной влажности воздуха электростатические заряды быстро стекают, не накапливаются. Зимой же или в сухую погоду, когда относительная влажность воздуха небольшая, их накапливается гораздо больше.

Следует сказать, что чувствительность людей к действию статического электричества различна. Специалисты считают, что это связано с состоянием кожи. Чем суше кожа, тем больше зарядов в ней сохраняется. С возрастом кожа становится более сухой. Не случайно пожилые люди чаще жалуются на то, что в тот момент, когда они прикасаются, скажем, к металлическому предмету, возникает потрескивание, искры. Снизить наэлектризованность помещения в определенной степени помогают увлажнители воздуха. В комнате такими увлажнителями могут быть аквариум или обычная посуда с водой.

Статическое электричество может стать и помощником человека. Если корпус автомобиля зарядить, например, положительно, а частичкам краски придать отрицательный заряд, то они тонким и равномерным слоем покроют корпус автомобиля. Одноименно заряженные частицы краски будут отталкиваться друг от друга и притягиваться к корпусу автомобиля. Поэтому слой краски будет одинаковой толщины и расход краски будет меньше. Такой метод окраски металлических изделий широко применяется у нас в стране и за рубежом.

Статическое электричество используется также и в медицине, например при создании так называемых электроаэрозолей. Они представляют собой лекарственные вещества в виде очень маленьких заряженных капелек, которые не слипаются в крупные капли и при вдыхании глубоко проникают в легкие человека, вплоть до мелких легочных ячеек – альвеол.

Влияние статического электричества на организм человека и животных еще до конца не изучено. Но уже известно, что электрические разряды, возникающие вследствие электризации одежды, для большинства людей безвредны, а в некоторых случаях, например при заболеваниях суставов, даже полезны.

И еще один пример из живой природы. Когда комар садится нам на руку, он начинает энергично тереть лапками крылышки и брюшко. Для чего? Оказывается, при энергичном трении хитинового покрова образуется статическое электричество между кожей руки и насекомым. Благодаря этому происходит слабый разряд, возникает искра. Разряд и помогает комару пробить твердую кожу хоботком! Как вы думаете, кому на пользу эта электризация – комару или человеку?..

А еще с помощью статического электричества производят очень хорошие ворсистые ткани наподобие бархата. Для этого материал покрывают клеем и подвергают действию электрического заряда. Ворсинки притягиваются к ткани и приклеиваются к ней. Причем удлиненные ворсинки будут располагаться перпендикулярно поверхности ткани.

Познакомиться с явлениями электростатики несложно и дома, особенно в сухую погоду. Если вы снимаете свитер, стаскиваете с постели одеяло или идете по ковру, вы превращаетесь в слабое подобие «Зевса-громовержца», который вызывает молнии. Возникают мельчайшие искорки, слышно потрескивание.

Вот несколько упражнений для наблюдения электростатического эффекта:

1. Отрежем от листа бумаги полоску шириной в 1 см. Положив полоску на тетрадь, проведем по ней несколько раз пластмассовой ручкой с легким нажимом. Затем возьмем в одну руку полоску, а во вторую ручку и начнем их сближать. Бумажная полоска выгнется в сторону ручки – между этими телами возникнет сила электрического притяжения.

2. Положим две бумажные полоски рядом на тетрадь, проведем по ним ручкой несколько раз с легким нажимом. Возьмем полоски в руки и начнем их сближать. Опыт показывает, что при сближении полоски выгибаются в противоположные стороны, обнаруживая присутствие сил отталкивания.

3. Надуем воздушный шарик. Затем потрем шарик шерстью или мехом или, лучше, о свои волосы, и увидим, что шарик начнет прилипать к телу, о которое мы его потерли, и ко всему прочему, даже к стене.

4. Возьмем два воздушных шарика и подвесим их с помощью нитей к одной и той же точке – гвоздю на потолке. Если каждый из них натереть шерстью или своими волосами, то можно увидеть, что шарики отклонились в разные стороны друг от друга.

5. Возьмем кусочек рыхлой гигроскопической ваты. Хорошо наэлектризуем пластмассовую расческу о чистые волосы и опустим на нее кусочек ваты – он притягивается.

Дома можно провести еще много других наблюдений и опытов по электростатике.

Первая лампочка

Задайте своим знакомым простой вопрос: кто изобрел электрическую лампочку? Ответы мы можем получить самые разнообразные. Кто-то назовет американца Эдисона, кто-то – россиянина Александра Лодыгина, а кому-то придет на ум имя другого русского изобретателя – Павла Яблочкова.

Так кто же будет прав?

История лампочки представляет собой целую цепь открытий, сделанных разными людьми в разное время. И Эдисон, и Лодыгин, и Яблочков – все они внесли свой вклад в ее открытие. К тому же следует упомянуть и выдающегося русского физика Василия Петрова, который еще в 1802 г. наблюдал явление электрической дуги – яркого разряда, возникающего между сведенными на определенное расстояние угольными стержнями-электродами. Следовало бы вспомнить и имена В. Чиколева и А. Шпаковского, также внесших свой вклад в это выдающееся изобретение.

Однако поговорим подробнее о Павле Николаевиче Яблочкове (1847–1894), ведь именно с ним связана одна из самых интересных и поучительных «изобретательских» историй….

…Было это в Париже. Официант подошел к столику в маленьком кафе, взял нехитрый заказ и исчез на кухне. Посетитель, ожидая заказанное блюдо, рассеянно достал из кармана блокнот, положил его на стол, взялся за карандаш. Одна из страниц была испещрена палочками, которые попарно соединялись тонкими дугами; чертежами каких-то механизмов с маленькими, как у часов, шестернями.

Посетитель кафе склонился над записями, забыв, где он, и глубоко задумался.

Павел Николаевич Яблочков

Происходило это в 1876 г., когда Павлу Яблочкову едва минуло двадцать девять лет. Позади осталось обучение в Петербургском военном училище, где он увлекся физикой, и особенно – мало еще изученной ее областью – электричеством. Он успел уже послужить в должности начальника телеграфа на только что построенной Московско-Курской железной дороге. Но это занятие отнимало много времени, поэтому Яблочков его оставил, чтобы посвятить себя тому, что считал главным в жизни, – разработке надежной конструкции электрической дуговой лампы для освещения.