Ładunek elektryczny w naturze: niektóre ciekawostki

25.03.2019

Czy wszyscy wiemy o takiej wartości jak ładunek elektryczny? Po tym, jak starożytni Grecy odgadli jego istnienie, minęło wiele stuleci. W dzisiejszych czasach ładunek elektryczny i jego właściwości są szczegółowo opisane w elektrostatyce i elektrodynamice, oraz Prawo Coulomba i praktycznie każdy uczeń zna formułę, za pomocą której można obliczyć siłę oddziaływania między naładowanymi cząstkami. Jednak natura wciąż potrafi przedstawić ludziom pewne niespodzianki i chcemy opowiedzieć o niektórych z nich. ładunek elektryczny

Szybki przegląd

Ładunek elektryczny jest podstawową wielkością fizyczną, która określa siłę oddziaływania elektrycznego. W nowoczesnym ujęciu jest on w tym samym rzędzie o takich właściwościach mikrocząstek jak jego masa lub spin. Główne właściwości ładunku elektrycznego są następujące:

- istnienie dwóch rodzajów opłat ("plus" i "minus");

- kwantyzacja (podzielność) na elementy elementarne;

- zachowanie wartości w izolowanym systemie;

- relatywistyczna niezmienność, tj. niezmienność ładunku przy wyborze inercyjnego systemu nadzoru.

"Zaawansowana" sieć

właściwości ładunku elektrycznego

Fakt, że osłona owadów niesie jakiś ładunek elektryczny, nauka od dawna znana. W zasadzie nie jest to zaskakujące, ponieważ podczas lotu nieuchronnie dochodzi do tarcia między chitynową skorupą a powietrzem, a efektem jest efekt podobny do tego, który pokazano nam w szkole za pomocą hebanowe kije i tkanina z wełny. Okazuje się, że fakt ten jest dobrze znany nie tylko ludziom, ale także pająkom, które od dawna nauczyły się go wykorzystywać do łapania swoich ofiar. Jak wiadomo, większość tych owadów używa specjalnych, smarowanych nitkami kleistych substancji w ich sieciach. Kiedy ofiara spada na nich, każda próba ucieczki z pułapki prowadzi do jeszcze większego klejenia. Sam pająk używa "suchych szlaków" do poruszania się, dlatego nic nie zakłóca jego ruchu. Niemniej jednak istnieją osoby, które nie wytwarzają substancji klejących, takich jak pająk domowy Tegenaria domestica, często mieszkający w domach wiejskich i apartamentach miejskich. Powstaje pytanie: co pomaga mu złapać swoją zdobycz, bo praktycznie nic nie trzyma owadów w "suchej" sieci? Naukowcy z Amerykańskiego Uniwersytetu Kalifornijskiego (Berkeley) byli w stanie znaleźć odpowiedź, że sieć niesie mały ładunek elektryczny ze znakiem "-". Kiedy pechowy lotnik, przez niedbalstwo, zbliża się do takiej pułapki, natychmiast zaczyna pochylać się w jego kierunku i przyciąga owada do siebie. Naukowcy uważają, że tak jest elektryczność statyczna po prostu nie pozwala uciec przed zdobyczą. Być może, gdy owad zaczyna się opierać, w wyniku tarcia jego siła wzrasta, co dodatkowo wzmacnia więź z siecią.

Ładunek elektryczny w służbie trzmieli

ładunek elektryczny i jego właściwości

Zasadniczo korzystanie z prądu w przyrodzie nie jest tak rzadkim zjawiskiem - wystarczy przywołać elektryczną płaszczkę i węgorz elektryczny. Rejestracja opłat jest jednak czymś nowym. Jak się okazało, Bombus terrestris bumblebees nauczył się, jak z powodzeniem wykorzystać właściwości ładunku elektrycznego do poszukiwania nektaru. Jak to działa? Podobnie jak wiele innych zapylaczy, ze względu na szybki ruch skrzydeł tych owadów otrzymuje dodatni ładunek elektryczny. A kiedy wylądują na kwiecie, jego część trafia do rośliny. Jednak zanim naukowcy nie wiedzieli, czy trzmiele mogą odczuwać pole elektryczne. Aby się tego dowiedzieć, przeprowadzono ciekawy eksperyment. Początkowo, dzięki pustemu przewodnikowi, naukowcy byli przekonani o obecności ładunku dodatniego na latające trzmiele. Następnie ustalili, która część tych owadów transmituje kwiaty petunii po wylądowaniu na nich. W końcu naukowcy zsunęli sztuczne rośliny trzmieli, z których jedna była uziemiona i miała gorzki płyn, podczas gdy druga była dostarczana z roztworem cukru i miała ładunek dodatni. Początkowo owady latały tylko do naładowanych kwiatów. Ale gdy naukowcy pozbawili ładunek obu grup roślin, natychmiast stracili orientację i przestali odróżniać gorzkie karmniki od słodkich.