ჯლ. დედამიწის ელექტრული ველი. დედამიწის ელექტრული ველი - ენერგიის წყარო მცენარეები ენერგიული პლანეტის ელექტრული ველია
2012 წლის 8 თებერვალს 10:00 საათზე
ელექტრული და მაგნიტური ველების ბიოლოგიური გავლენა ადამიანებისა და ცხოველების სხეულზე საკმაოდ ბევრია შესწავლილი. ამ შემთხვევაში დაფიქსირებული ეფექტები, თუ ისინი წარმოიქმნება, ჯერ კიდევ არ არის ნათელი და ძნელი დასადგენი, ამიტომ ეს თემა აქტუალური რჩება.
ჩვენს პლანეტაზე მაგნიტურ ველებს აქვს ორმაგი წარმოშობა - ბუნებრივი და ანთროპოგენური. ბუნებრივი მაგნიტური ველები, ეგრეთ წოდებული მაგნიტური შტორმები, წარმოიქმნება დედამიწის მაგნიტოსფეროში. ანთროპოგენური მაგნიტური დარღვევები მოიცავს უფრო მცირე ფართობს, ვიდრე ბუნებრივი, მაგრამ მათი გამოვლინება ბევრად უფრო ინტენსიურია და, შესაბამისად, მოაქვს უფრო ხელშესახები ზიანი. ტექნიკური საქმიანობის შედეგად ადამიანი ქმნის ხელოვნურ ელექტრომაგნიტურ ველებს, რომლებიც ასჯერ უფრო ძლიერია, ვიდრე დედამიწის ბუნებრივ მაგნიტურ ველს. ანთროპოგენური გამოსხივების წყაროებია: მძლავრი რადიოგადამცემი მოწყობილობები, ელექტრიფიცირებული მანქანები, ელექტროგადამცემი ხაზები.
ელექტრომაგნიტური გამოსხივების ზოგიერთი წყაროს სიხშირის დიაპაზონი და ტალღის სიგრძე
ელექტრომაგნიტური ტალღების ერთ-ერთი ყველაზე ძლიერი აგზნებადია სამრეწველო სიხშირის დენები (50 ჰც). ამრიგად, ელექტრული ველის სიძლიერე პირდაპირ ელექტროგადამცემი ხაზის ქვეშ შეიძლება მიაღწიოს რამდენიმე ათას ვოლტს ნიადაგის მეტრზე, თუმცა ნიადაგის სიძლიერის შემცირების თვისების გამო, უკვე ხაზიდან 100 მ მანძილზე, ინტენსივობა ეცემა. მკვეთრად რამდენიმე ათეულ ვოლტამდე მეტრზე.
ელექტრული ველის ბიოლოგიური ეფექტების შესწავლამ დაადგინა, რომ უკვე 1 კვ/მ სიძლიერეზე მას აქვს უარყოფითი გავლენა ადამიანის ნერვულ სისტემაზე, რაც თავის მხრივ იწვევს ორგანიზმში ენდოკრინული აპარატის და ნივთიერებათა ცვლის დარღვევას (სპილენძი, თუთია, რკინა. და კობალტი), არღვევს ფიზიოლოგიურ ფუნქციებს: გულისცემა, არტერიული წნევა, ტვინის აქტივობა, მეტაბოლური პროცესები და იმუნური აქტივობა.
1972 წლიდან გამოჩნდა პუბლიკაციები, რომლებშიც გათვალისწინებული იყო ელექტრული ველების გავლენა ადამიანებზე და ცხოველებზე 10 კვ/მ-ზე მეტი სიძლიერით.
მაგნიტური ველის სიძლიერე დენის პროპორციულია და მანძილის უკუპროპორციულია; ელექტრული ველის სიძლიერე ძაბვის (მუხტის) პროპორციულია და მანძილის უკუპროპორციულია. ამ ველების პარამეტრები დამოკიდებულია მაღალი ძაბვის გადამცემი ხაზის ძაბვის კლასზე, დიზაინის მახასიათებლებზე და გეომეტრიულ ზომებზე. ელექტრომაგნიტური ველის მძლავრი და გაფართოებული წყაროს გამოჩენა იწვევს იმ ბუნებრივი ფაქტორების ცვლილებას, რომლის მიხედვითაც შეიქმნა ეკოსისტემა. ელექტრულ და მაგნიტურ ველებს შეუძლიათ გამოიწვიონ ზედაპირული მუხტები და დენები ადამიანის სხეულში.
კვლევებმა აჩვენა, რომ ადამიანის სხეულში ელექტრული ველის მიერ გამოწვეული მაქსიმალური დენი ბევრად აღემატება მაგნიტური ველით გამოწვეულ დენს. ასე რომ, მაგნიტური ველის მავნე მოქმედება ვლინდება მხოლოდ მაშინ, როდესაც მისი სიძლიერეა დაახლოებით 200 ა/მ, რაც ხდება ხაზის ფაზის სადენებიდან 1-1,5 მ მანძილზე და საშიშია მხოლოდ ტექნიკური პერსონალისთვის ძაბვის ქვეშ მუშაობისას. . ამ გარემოებამ განაპირობა დასკვნა, რომ ელექტროგადამცემი ხაზების ქვეშ მყოფ ადამიანებზე და ცხოველებზე არ არსებობს ინდუსტრიული სიხშირის მაგნიტური ველის ბიოლოგიური ეფექტი. ამრიგად, ელექტროგადამცემი ხაზების ელექტრული ველი არის მთავარი ბიოლოგიურად ეფექტური ფაქტორი გაფართოებულ ელექტროგადამცემში, რაც შეიძლება იყოს ბარიერი სხვადასხვა ტიპის წყლის და ხმელეთის ფაუნის მიგრაციისთვის.
ელექტრული და მაგნიტური ველების ძალის ხაზები, რომლებიც მოქმედებს ადამიანზე, რომელიც დგას ცვლადი ელექტროგადამცემი ხაზის ქვეშ
ელექტროგადამცემის დიზაინის მახასიათებლებზე დაყრდნობით (მავთულის დაქვეითება), ველის უდიდესი გავლენა ვლინდება სპანის შუაში, სადაც ინტენსივობა სუპერ და ულტრა მაღალი ძაბვის ხაზებისთვის ადამიანის ზრდის დონეზე არის 5-20. კვ/მ და უფრო მაღალი, დამოკიდებულია ძაბვის კლასისა და ხაზის დიზაინზე.
საყრდენებზე, სადაც მავთულის შეჩერების სიმაღლე ყველაზე დიდია და საყრდენების დამცავი ეფექტი მოქმედებს, ველის სიძლიერე ყველაზე მცირეა. იმის გამო, რომ ადამიანები, ცხოველები, მანქანები შეიძლება იყვნენ ელექტროგადამცემი ხაზების ქვეშ, აუცილებელი ხდება შეფასდეს ცოცხალი არსებების ხანგრძლივი და მოკლევადიანი ყოფნის შესაძლო შედეგები სხვადასხვა სიძლიერის ელექტრულ ველში.
ელექტრული ველების მიმართ ყველაზე მგრძნობიარეები არიან ჩლიქოსნები და ადამიანები ფეხსაცმლით, რომლებიც მათ იზოლირებენ მიწიდან. ცხოველის ჩლიქი ასევე კარგი იზოლატორია. ინდუცირებული პოტენციალი ამ შემთხვევაში შეიძლება მიაღწიოს 10 კვ-ს, ხოლო დენის პულსი სხეულში, დამიწებულ ობიექტთან შეხებისას (ბუჩქის ტოტი, ბალახის პირი) არის 100 - 200 μA. ასეთი დენის იმპულსები უსაფრთხოა ორგანიზმისთვის, მაგრამ უსიამოვნო შეგრძნებები აიძულებს ჩლიქოსნებს ზაფხულში თავი აარიდონ მაღალი ძაბვის ელექტროგადამცემი ხაზების მარშრუტს.
ადამიანზე ელექტრული ველის მოქმედებისას მის სხეულში გამავალი დენები დომინანტურ როლს თამაშობენ. ეს განისაზღვრება ადამიანის სხეულის მაღალი გამტარობით, სადაც ჭარბობს ორგანოები, რომლებსაც აქვთ სისხლი და ლიმფა, რომლებიც ცირკულირებენ მათში.
ამჟამად, ცხოველებზე და ადამიანებზე მოხალისეებზე ჩატარებულმა ექსპერიმენტებმა დაადგინა, რომ დენის სიმკვრივე 0,1 μA/cm და ქვემოთ არ მოქმედებს ტვინის ფუნქციონირებაზე, რადგან იმპულსური ბიოდენები, რომლებიც ჩვეულებრივ მიედინება ტვინში, მნიშვნელოვნად აღემატება ასეთის სიმკვრივეს. გამტარობის დენი.
გამტარობის დენის სიმკვრივით 1 μA/სმ, სინათლის წრეები ციმციმებენ ადამიანის თვალში, უფრო მაღალი დენის სიმკვრივე უკვე იპყრობს სენსორული რეცეპტორების, აგრეთვე ნერვული და კუნთოვანი უჯრედების სტიმულირების ზღურბლს, რაც იწვევს შიშს. უნებლიე მოტორული რეაქციები.
იმ შემთხვევაში, თუ ადამიანი ეხება მიწიდან იზოლირებულ ობიექტებს მნიშვნელოვანი ინტენსივობის ელექტრული ველის ზონაში, დენის სიმკვრივე გულის ზონაში ძლიერ არის დამოკიდებული „ძირითადი“ პირობების მდგომარეობაზე (ფეხსაცმლის ტიპი, ნიადაგის მდგომარეობა და ა.შ. .), მაგრამ უკვე შეუძლია მიაღწიოს ამ მნიშვნელობებს.
მაქსიმალური დენით, რომელიც შეესაბამება Emax == 15 კვ/მ (6,225 mA), ამ დენის ცნობილი ფრაქცია, რომელიც მიედინება სათავეში (დაახლოებით 1/3) და სათავე ფართობზე (დაახლოებით 100 სმ), დენის სიმკვრივე.<0,1 мкА/см, что и подтверждает допустимость принятой напряженности 15 кВ/м под проводами воздушной линии.
ადამიანის ჯანმრთელობისთვის პრობლემაა ქსოვილებში გამოწვეულ დენის სიმკვრივესა და გარე ველის მაგნიტურ ინდუქციას შორის კავშირის დადგენა, V. დენის სიმკვრივის გაანგარიშება
გართულებულია იმით, რომ მისი ზუსტი გზა დამოკიდებულია y გამტარობის განაწილებაზე სხეულის ქსოვილებში.
ასე რომ, თავის ტვინის სპეციფიკური გამტარობა განისაზღვრება y=0,2 სმ/მ, ხოლო გულის კუნთის y=0,25 სმ/მ. თუ თავის რადიუსს ავიღებთ 7,5 სმ, ხოლო გულის რადიუსს 6 სმ-ად, მაშინ ნამრავლი yR ორივე შემთხვევაში ერთნაირია. მაშასადამე, ერთი იდეა შეიძლება მივცეთ გულისა და ტვინის პერიფერიაზე მიმდინარე სიმკვრივეს.
დადგინდა, რომ ჯანმრთელობისთვის უსაფრთხო მაგნიტური ინდუქცია არის დაახლოებით 0,4 მტ სიხშირე 50 ან 60 ჰც. მაგნიტურ ველებში (3-დან 10 მტტ-მდე, f = 10 - 60 ჰც), დაფიქსირდა სინათლის ციმციმის გამოჩენა, მსგავსი, რაც ხდება თვალის კაკლზე დაჭერისას.
დენის სიმკვრივე, რომელიც გამოწვეულია ადამიანის სხეულში ელექტრული ველით E ინტენსივობის სიდიდით, გამოითვლება შემდეგნაირად:
სხვადასხვა k კოეფიციენტებით ტვინის და გულის რეგიონებისთვის.
მნიშვნელობა k=3-10-3 სმ/ჰცმ.
გერმანელი მეცნიერების აზრით, ველის სიძლიერე, რომლის დროსაც თმის ვიბრაცია გრძნობს გამოსაცდელ მამაკაცთა 5%-ს, არის 3 კვ/მ, ხოლო ტესტირებული მამაკაცების 50%-ისთვის ეს არის 20 კვ/მ. ამჟამად არ არსებობს რაიმე მტკიცებულება იმისა, რომ ველის მოქმედებით გამოწვეული შეგრძნებები რაიმე უარყოფით ეფექტს ქმნის. დენის სიმკვრივის ბიოლოგიურ ზემოქმედებასთან კავშირთან დაკავშირებით შეიძლება განვასხვავოთ ოთხი სფერო, რომლებიც წარმოდგენილია ცხრილში.
დენის სიმკვრივის ეს უკანასკნელი დიაპაზონი ეხება ექსპოზიციის დროებს ერთი გულის ციკლის რიგითობით, ანუ დაახლოებით 1 წმ ადამიანისთვის. მოკლე ექსპოზიციისთვის, ზღურბლები უფრო მაღალია. ველის სიძლიერის ზღვრული მნიშვნელობის დასადგენად, ფიზიოლოგიური კვლევები ჩატარდა ადამიანებზე ლაბორატორიაში ველის სიძლიერით 10-დან 32 კვ/მ-მდე. დადგენილია, რომ 5 კვ/მ ძაბვისას ადამიანების 80% არ განიცდის ტკივილს გამონადენის დროს დამიწებულ ობიექტებს შეხებისას. სწორედ ეს მნიშვნელობა იქნა მიღებული, როგორც სტანდარტი ელექტრო დანადგარებში დამცავი აღჭურვილობის გამოყენების გარეშე მუშაობისას.
პირის მიერ ზღურბლზე მეტი სიძლიერის E ელექტრულ ველში გატარებული დასაშვები დროის დამოკიდებულება მიახლოებულია განტოლებით.
ამ მდგომარეობის შესრულება უზრუნველყოფს ორგანიზმის ფიზიოლოგიური მდგომარეობის თვითგანკურნებას დღის განმავლობაში ნარჩენი რეაქციების და ფუნქციური თუ პათოლოგიური ცვლილებების გარეშე.
მოდით გავეცნოთ საბჭოთა და უცხოელი მეცნიერების მიერ ჩატარებული ელექტრული და მაგნიტური ველების ბიოლოგიური ეფექტების კვლევების ძირითად შედეგებს.
ელექტრული ველების გავლენა პერსონალზე
კვლევების დროს, თითოეული მუშის წინამხრის ზედა ნაწილზე დამაგრებული იყო ინტეგრირებული დოზიმეტრი. აღმოჩნდა, რომ მაღალი ძაბვის ხაზებზე მუშაკთა საშუალო დღიური ექსპოზიცია მერყეობდა 1,5 კვ/(მ-სთ) 24 კვ/(მ-სთ-მდე). მაქსიმალური მნიშვნელობები აღინიშნება ძალიან იშვიათ შემთხვევებში. კვლევის შედეგად მიღებული მონაცემებიდან შეიძლება დავასკვნათ, რომ არ არის შესამჩნევი კავშირი მინდვრებში ექსპოზიციასა და ადამიანების ზოგად ჯანმრთელობას შორის.
ელექტროგადამცემი ხაზები და კიბო ბავშვებში
საცხოვრებელ შენობებში მაგნიტური ველის შექმნა შესაძლებელია საყოფაცხოვრებო ელექტრული აღჭურვილობისა და გაყვანილობის, გარე მიწისქვეშა კაბელებით, აგრეთვე ელექტროგადამცემი ხაზებით. შესწავლილი და საკონტროლო ობიექტები დაჯგუფებული იყო საჰაერო ელექტროგადამცემი ხაზის 25 მ-ის ინტერვალით, ხოლო რისკის ხარისხი ხაზიდან 100 მ-ზე მეტ მანძილზე მიღებულ იქნა როგორც ერთი.
მიღებული შედეგები არ ადასტურებს ჰიპოთეზას, რომ დენის სიხშირის მაგნიტური ველები გავლენას ახდენს ბავშვებში კიბოს გაჩენაზე.
ელექტროსტატიკური ეფექტი ადამიანისა და ცხოველის თმაზე
კვლევა ჩატარდა ჰიპოთეზასთან დაკავშირებით, რომ კანის ზედაპირზე იგრძნობა ველის ეფექტი გამოწვეულია თმაზე ელექტროსტატიკური ძალების მოქმედებით. შედეგად, დადგინდა, რომ ველის სიძლიერეზე 50 კვ/მ, სუბიექტმა იგრძნო ქავილი თმის ვიბრაციასთან, რაც დაფიქსირდა სპეციალური მოწყობილობებით.
ელექტრული ველის გავლენა მცენარეებზე
ექსპერიმენტები ჩატარდა სპეციალურ პალატაში დაუცველ ველში, სიმძლავრე 0-დან 50 კვ/მ-მდე. ფოთლის ქსოვილის უმნიშვნელო დაზიანება გამოვლინდა 20-დან 50 კვ/მ-მდე ექსპოზიციის დროს, რაც დამოკიდებულია მცენარის კონფიგურაციაზე და მასში საწყისი ტენიანობის შემცველობაზე. ქსოვილის ნეკროზი დაფიქსირდა მცენარის ნაწილებში ბასრი კიდეებით. სქელი მცენარეები გლუვი მომრგვალებული ზედაპირით არ დაზიანებულა 50 კვ/მ ძაბვისას. დაზიანება მცენარის ამობურცულ ნაწილებზე გვირგვინის შედეგია. ყველაზე სუსტ მცენარეებში დაზიანება დაფიქსირდა ექსპოზიციიდან 1-2 საათის შემდეგ. მნიშვნელოვანია, რომ ხორბლის ნერგებში, რომლებსაც აქვთ ძალიან ბასრი ბოლოები, გვირგვინი და დაზიანება შესამჩნევი იყო შედარებით დაბალი დაძაბულობის დროს 20 კვ/მ. ეს იყო კვლევებში ზიანის ყველაზე დაბალი ზღვარი.
მცენარეული ქსოვილის დაზიანების ყველაზე სავარაუდო მექანიზმი თერმულია. ქსოვილის დაზიანება ხდება მაშინ, როდესაც ველის სიძლიერე საკმარისად მაღალი ხდება, რათა გამოიწვიოს კორონა და მაღალი სიმკვრივის კორონას დენი მიედინება ფოთლის წვერში. ფოთლის ქსოვილის წინააღმდეგობაზე ერთდროულად გამოთავისუფლებული სითბო იწვევს უჯრედების ვიწრო ფენის დაღუპვას, რომელიც შედარებით სწრაფად კარგავს წყალს, შრება და იკუმშება. თუმცა ამ პროცესს აქვს საზღვარი და მცენარის გამხმარი ზედაპირის პროცენტული მაჩვენებელი მცირეა.
ელექტრული ველის გავლენა ცხოველებზე
კვლევა ჩატარდა ორი მიმართულებით: შესწავლა ბიოსისტემის დონეზე და გამოვლენილი ზემოქმედების ზღურბლების შესწავლა. 80 კვ/მ დაძაბულობის მინდორში მოთავსებულ ქათმებს შორის დაფიქსირდა წონის, სიცოცხლისუნარიანობის მატება და დაბალი სიკვდილიანობა. ველის აღქმის ბარიერი გაზომეს შინაურ მტრედებზე. აღმოჩნდა, რომ მტრედებს აქვთ გარკვეული მექანიზმი დაბალი სიმძლავრის ელექტრული ველების გამოსავლენად. გენეტიკური ცვლილებები არ დაფიქსირებულა. აღინიშნა, რომ მაღალი ინტენსივობის ელექტრულ ველში მოთავსებულმა ცხოველებმა შეიძლება განიცადონ მინი შოკი გარე ფაქტორების გამო, რაც დამოკიდებულია ექსპერიმენტის პირობებზე, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ცდის პირებში გარკვეული შფოთვა და აგზნება.
რიგ ქვეყნებში არსებობს მარეგულირებელი დოკუმენტები, რომლებიც ზღუდავს ველის სიძლიერის შეზღუდვებს საჰაერო ელექტროგადამცემი ხაზების მიდამოში. ესპანეთში რეკომენდირებულია მაქსიმალური ძაბვა 20 კვ/მ და იგივე მნიშვნელობა ამჟამად ითვლება ლიმიტად გერმანიაში.
ცოცხალ ორგანიზმებზე ელექტრომაგნიტური ველის ზემოქმედების შესახებ საზოგადოების ინფორმირებულობა კვლავ იზრდება და გარკვეული ინტერესი და შეშფოთება ამ ეფექტების მიმართ გამოიწვევს სამედიცინო კვლევების გაგრძელებას, განსაკუთრებით იმ ადამიანებზე, რომლებიც ცხოვრობენ ელექტროგადამცემი ხაზების მახლობლად.
დამატებითი ინფორმაცია ამ თემაზე:
ვ.ი.ჩეხოვი "ელექტროენერგიის გადაცემის გარემოსდაცვითი ასპექტები"
წიგნში მოცემულია ელექტროგადამცემი ხაზების გარემოზე ზემოქმედების ზოგადი აღწერა. განიხილება ალტერნატიული დენის ხაზის ქვეშ მაქსიმალური ელექტრული ველის სიძლიერის გაანგარიშების საკითხები და მისი შემცირების მეთოდები, ხაზის მარშრუტის ქვეშ მიწის უარყოფა, ელექტრომაგნიტური ველის ზემოქმედება ადამიანებზე, ფლორასა და ფაუნაზე, რადიო და აკუსტიკური ხმაურის გაჩენა. . განხილულია პირდაპირი დენის ხაზების და ულტრამაღალი ძაბვის საკაბელო ხაზების გარემოზე ზემოქმედების თავისებურებები.
უახლესი პუბლიკაციები
მარკევიჩ ვ.ვ.
ამ ნაშრომში ჩვენ მივმართავთ კვლევის ერთ-ერთ ყველაზე საინტერესო და პერსპექტიულ სფეროს - ფიზიკური პირობების გავლენას მცენარეებზე.
ამ საკითხზე ლიტერატურის შესწავლისას გავიგე, რომ პროფესორმა P.P. გულიაევმა, უაღრესად მგრძნობიარე აღჭურვილობის გამოყენებით, მოახერხა იმის დადგენა, რომ სუსტი ბიოელექტრული ველი აკრავს ნებისმიერ ცოცხალ არსებას და დღემდე დანამდვილებით ცნობილია: ყველა ცოცხალ უჯრედს აქვს თავისი ელექტროსადგური. და უჯრედული პოტენციალი არც ისე მცირეა.
ჩამოტვირთვა:
გადახედვა:
ფიზიკა
ბიოლოგია
მცენარეები და მათი ელექტრული პოტენციალი.
დაასრულა: მარკევიჩ ვ.ვ.
GBOU საშუალო სკოლა No. 740 მოსკოვი
მე-9 კლასი
ხელმძღვანელი: კოზლოვა ვიოლეტა ვლადიმეროვნა
ფიზიკისა და მათემატიკის მასწავლებელი
მოსკოვი 2013 წ
- შესავალი
- შესაბამისობა
- სამუშაოს მიზნები და ამოცანები
- Კვლევის მეთოდები
- სამუშაოს მნიშვნელობა
- შესწავლილი ლიტერატურის ანალიზი თემაზე „ელექტროენერგია ცხოვრებაში
მცენარეები"
- შიდა ჰაერის იონიზაცია
- კვლევის მეთოდოლოგია და ტექნიკა
- სხვადასხვა მცენარეებში დაზიანების დინების შესწავლა
- ექსპერიმენტი #1 (ლიმონებით)
- ექსპერიმენტი #2 (ვაშლით)
- ექსპერიმენტი #3 (მცენარის ფოთლით)
- ელექტრული ველის გავლენის შესწავლა თესლის გაღივებაზე
- ექსპერიმენტები იონიზებული ჰაერის ეფექტის დასაკვირვებლად ბარდის თესლის გაღივებაზე
- ექსპერიმენტები იონიზებული ჰაერის ეფექტის დასაკვირვებლად ლობიოს თესლის გაღივებაზე
- დასკვნები
- დასკვნა
- ლიტერატურა
შესავალი
„რაც გასაკვირია ელექტრული ფენომენი,
არაორგანული ნივთიერებების თანდაყოლილი, ისინი არ მიდიან
არანაირად არ შეედრება მათთან დაკავშირებულს
ცხოვრების პროცესები."
მაიკლ ფარადეი
ამ ნაშრომში ჩვენ მივმართავთ კვლევის ერთ-ერთ ყველაზე საინტერესო და პერსპექტიულ სფეროს - ფიზიკური პირობების გავლენას მცენარეებზე.
ამ საკითხზე ლიტერატურის შესწავლისას გავიგე, რომ პროფესორმა P.P. გულიაევმა, უაღრესად მგრძნობიარე აღჭურვილობის გამოყენებით, მოახერხა იმის დადგენა, რომ სუსტი ბიოელექტრული ველი აკრავს ნებისმიერ ცოცხალ არსებას და დღემდე დანამდვილებით ცნობილია: ყველა ცოცხალ უჯრედს აქვს თავისი ელექტროსადგური. და უჯრედული პოტენციალი არც ისე მცირეა. მაგალითად, ზოგიერთ წყალმცენარეში ისინი 0,15 ვ-ს აღწევენ.
„თუ 500 წყვილი ბარდის ნახევარი აწყობილია გარკვეული თანმიმდევრობით რიგზე, მაშინ საბოლოო ელექტრული ძაბვა იქნება 500 ვოლტი... კარგია, რომ მზარეულმა არ იცის საფრთხის შესახებ, რომელიც მას ემუქრება, როცა ამ სპეციალურს ამზადებს. კერძი და, საბედნიეროდ, ბარდა არ ერწყმის შეკვეთილ სერიას.ინდოელი მკვლევარის ჯ.ბოსის ეს განცხადება ეფუძნება მკაცრ სამეცნიერო ექსპერიმენტს. ბარდის შიდა და გარე ნაწილები გალვანომეტრით დააკავშირა და 60°C-მდე აცხელა. მოწყობილობამ ამავე დროს აჩვენა პოტენციური განსხვავება 0,5 ვ.
როგორ ხდება ეს? რა პრინციპით მუშაობს ცოცხალი გენერატორები და ბატარეები? ედუარდ ტრუხანი, მოსკოვის ფიზიკა-ტექნიკური ინსტიტუტის ცოცხალი სისტემების განყოფილების უფროსის მოადგილე, ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა კანდიდატი, თვლის, რომ ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი პროცესი, რომელიც ხდება მცენარეთა უჯრედში, არის მზის ენერგიის ასიმილაციის პროცესი. ფოტოსინთეზის პროცესი.
ასე რომ, თუ იმ მომენტში მეცნიერები მოახერხებენ დადებითად და უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკების სხვადასხვა მიმართულებით „განდევნას“, მაშინ, თეორიულად, ჩვენს განკარგულებაში გვექნება მშვენიერი ცოცხალი გენერატორი, რომლის საწვავიც იქნება წყალი და მზის შუქი და გარდა ამისა. ენერგია, ის ასევე გამოიმუშავებს სუფთა ჟანგბადს.
ალბათ მომავალში ასეთი გენერატორი შეიქმნება. მაგრამ ამ ოცნების განსახორციელებლად, მეცნიერებს მოუწევთ დიდი შრომა: მათ უნდა შეარჩიონ ყველაზე შესაფერისი მცენარეები და შესაძლოა ისწავლონ ქლოროფილის მარცვლების ხელოვნურად დამზადება, შექმნან რაიმე სახის მემბრანა, რომელიც საშუალებას მისცემს მათ განასხვავონ მუხტები. გამოდის, რომ ცოცხალი უჯრედი, რომელიც ელექტრულ ენერგიას ინახავს ბუნებრივ კონდენსატორებში - სპეციალური უჯრედული წარმონაქმნების უჯრედშიდა მემბრანებში, მიტოქონდრიებში, შემდეგ იყენებს მას ბევრი სამუშაოს შესასრულებლად: ახალი მოლეკულების აშენება, საკვები ნივთიერებების უჯრედში შეყვანა, საკუთარი ტემპერატურის რეგულირება. და ეს ყველაფერი არ არის. ელექტროენერგიის დახმარებით მცენარე თავად ასრულებს ბევრ ოპერაციას: სუნთქავს, მოძრაობს, იზრდება.
შესაბამისობა
უკვე დღეს შეიძლება ითქვას, რომ მცენარეთა ელექტრული სიცოცხლის შესწავლა სასარგებლოა სოფლის მეურნეობისთვის. I.V. Michurin-მა ასევე ჩაატარა ექსპერიმენტები ელექტრული დენის გავლენის შესახებ ჰიბრიდული ნერგების გამწვანებაზე.
თესლის წინასწარ დამუშავება სასოფლო-სამეურნეო ტექნოლოგიის ყველაზე მნიშვნელოვანი ელემენტია, რომელიც საშუალებას გაძლევთ გაზარდოთ მათი გაღივება და საბოლოოდ მცენარეების მოსავლიანობა და ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ჩვენს არც თუ ისე გრძელ და თბილ ზაფხულში.
სამუშაოს მიზნები და ამოცანები
ნაშრომის მიზანია მცენარეებში ბიოელექტრული პოტენციალის არსებობის შესწავლა და თესლის გაღივებაზე ელექტრული ველის გავლენის შესწავლა.
კვლევის მიზნის მისაღწევად აუცილებელია შემდეგის გადაჭრადავალებები :
- ძირითადი დებულებების შესწავლა ბიოელექტრული პოტენციალების დოქტრინისა და მცენარეთა სასიცოცხლო აქტივობაზე ელექტრული ველის გავლენის შესახებ.
- ექსპერიმენტების ჩატარება სხვადასხვა მცენარეებში დაზიანების დინების აღმოსაჩენად და დასაკვირვებლად.
- ცდების ჩატარება თესლის გაღივებაზე ელექტრული ველის ზემოქმედების დასაკვირვებლად.
Კვლევის მეთოდები
კვლევის მიზნების შესასრულებლად გამოიყენება თეორიული და პრაქტიკული მეთოდები. თეორიული მეთოდი: ამ საკითხზე სამეცნიერო და სამეცნიერო-პოპულარული ლიტერატურის ძიება, შესწავლა და ანალიზი. გამოყენებული პრაქტიკული კვლევის მეთოდებიდან: დაკვირვება, გაზომვა, ექსპერიმენტი.
სამუშაოს მნიშვნელობა
ამ ნაშრომის მასალის გამოყენება შესაძლებელია ფიზიკისა და ბიოლოგიის გაკვეთილებზე, ვინაიდან ეს მნიშვნელოვანი საკითხი არ არის გაშუქებული სახელმძღვანელოებში. ხოლო ექსპერიმენტების ჩატარების მეთოდოლოგია არის მასალა არჩევითი კურსის პრაქტიკული გაკვეთილებისთვის.
შესწავლილი ლიტერატურის ანალიზი
მცენარეთა ელექტრული თვისებების შესწავლის ისტორია
ცოცხალი ორგანიზმების ერთ-ერთი დამახასიათებელი თვისებაა გაღიზიანების უნარი.
ჩარლზ დარვინი დიდ მნიშვნელობას ანიჭებდა მცენარეების გაღიზიანებას. მან დაწვრილებით შეისწავლა მცენარეული სამყაროს მწერიჭამია წარმომადგენლების ბიოლოგიური მახასიათებლები, რომლებიც მეტად მგრძნობიარენი არიან და კვლევის შედეგები გამოკვეთა ღირსშესანიშნავ წიგნში On Insectivorous Plants, რომელიც გამოიცა 1875 წელს. გარდა ამისა, დიდი ნატურალისტის ყურადღება მიიპყრო მცენარეთა სხვადასხვა მოძრაობამ. ერთად აღებული, ყველა კვლევამ აჩვენა, რომ მცენარეული ორგანიზმი საოცრად ჰგავს ცხოველს.
ელექტროფიზიოლოგიური მეთოდების ფართო გამოყენებამ საშუალება მისცა ცხოველთა ფიზიოლოგებს მიაღწიონ მნიშვნელოვან პროგრესს ცოდნის ამ სფეროში. დადგინდა, რომ ცხოველურ ორგანიზმებში მუდმივად წარმოიქმნება ელექტრული დენები (ბიოდინები), რომელთა განაწილებაც იწვევს მოტორულ რეაქციებს. C. Darwin ვარაუდობს, რომ მსგავსი ელექტრული მოვლენები ასევე ხდება მწერიჭამია მცენარეების ფოთლებში, რომლებსაც აქვთ საკმაოდ გამოხატული მოძრაობის უნარი. თუმცა, მან თავად არ გამოსცადა ეს ჰიპოთეზა. მისი თხოვნით, 1874 წელს ოქსფორდის უნივერსიტეტის ფიზიოლოგმა ჩაატარა ექსპერიმენტები ვენერას მფრინავ მცენარეზე.ბურდან სანდერსონი. ამ მცენარის ფოთლის გალვანომეტრთან შეერთებით, მეცნიერმა აღნიშნა, რომ ისარი მაშინვე გადაიხარა. ეს ნიშნავს, რომ ელექტრული იმპულსები წარმოიქმნება ამ მწერიჭამია მცენარის ცოცხალ ფოთოლში. როდესაც მკვლევარმა ფოთლები გააღიზიანა მათ ზედაპირზე განლაგებულ ჯაგარზე შეხებით, გალვანომეტრის ნემსი საპირისპირო მიმართულებით გადაიხარა, როგორც ცხოველის კუნთების ექსპერიმენტში.
გერმანელი ფიზიოლოგიჰერმან მუნკი , რომელმაც განაგრძო ექსპერიმენტები, 1876 წელს მივიდა დასკვნამდე, რომ ვენერას ბუზის ხაფანგის ფოთლები ელექტრულად ჰგავს ზოგიერთი ცხოველის ნერვებს, კუნთებსა და ელექტრული ორგანოებს.
რუსეთში გამოიყენეს ელექტროფიზიოლოგიური მეთოდებინ.კ.ლევაკოვსკიგაღიზიანების ფენომენების შესწავლა სამარცხვინო მიმოზაში. 1867 წელს გამოსცა წიგნი სახელწოდებით "მცენარეების გაღიზიანებული ორგანოების მოძრაობის შესახებ". ნ.კ. ლევაკოვსკის ექსპერიმენტებში ამ ნიმუშებში დაფიქსირდა ყველაზე ძლიერი ელექტრული სიგნალები.მიმოზა , რომელიც ყველაზე ენერგიულად რეაგირებდა გარე სტიმულებზე. თუ მიმოზა სწრაფად იღუპება გაცხელებით, მაშინ მცენარის მკვდარი ნაწილები არ წარმოქმნიან ელექტრო სიგნალებს. ავტორი ასევე აკვირდებოდა მტვრიანებში ელექტრული იმპულსების გაჩენასეკალი და ეკალი, ღეროების ფოთლების ფურცლებში.შემდგომში აღმოჩნდა, რომ
ბიოელექტრული პოტენციალი მცენარეთა უჯრედებში
მცენარის სიცოცხლე დამოკიდებულია ტენიანობაზე. აქედან გამომდინარე, მათში ელექტრული პროცესები ყველაზე სრულად ვლინდება დატენიანების ნორმალურ რეჟიმში და ქრებოდა გახმობისას. ეს გამოწვეულია მუხტების გაცვლით სითხესა და კაპილარული გემების კედლებს შორის მკვებავი ხსნარების გადინების დროს მცენარეთა კაპილარებში, აგრეთვე უჯრედებსა და გარემოს შორის იონური გაცვლის პროცესებით. სიცოცხლისთვის ყველაზე მნიშვნელოვანი ელექტრული ველები უჯრედებშია აღგზნებული.
ასე რომ, ჩვენ ვიცით, რომ ...
- ქარისგან გამოწვეულ მტვერს აქვს უარყოფითი მუხტი.‚ სიდიდით უახლოვდება მტვრის ნაწილაკების მუხტს მტვრის ქარიშხლების დროს. მტვრის დამკარგავ მცენარეებთან მკვეთრად იცვლება თანაფარდობა დადებით და უარყოფით სინათლის იონებს შორის, რაც დადებითად აისახება მცენარეების შემდგომ განვითარებაზე.
- სოფლის მეურნეობაში პესტიციდების შესხურების პრაქტიკაში აღმოჩნდა, რომდადებითი მუხტის მქონე ქიმიკატები უფრო მეტად დეპონირდება ჭარხალზე და ვაშლის ხეზე, იასამნისფერზე - უარყოფითი მუხტით.
- ფოთლის ცალმხრივი განათება იწვევს ელექტრული პოტენციალის განსხვავებას მის განათებულ და გაუნათებელ უბნებსა და ფოთლებს, ღეროსა და ფესვს შორის.ეს პოტენციური განსხვავება გამოხატავს მცენარის რეაქციას მის ორგანიზმში მომხდარ ცვლილებებზე, რომლებიც დაკავშირებულია ფოტოსინთეზის პროცესის დაწყებასთან ან შეწყვეტასთან.
- თესლის გაღივება ძლიერ ელექტრულ ველში(მაგ. კორონას ელექტროდთან ახლოს)იწვევს ცვლილებასგანვითარებადი მცენარეების ღეროს სიმაღლე და სისქე და გვირგვინის სიმკვრივე. ეს ძირითადად ხდება მცენარის სხეულში გადანაწილების გამო, კოსმოსური მუხტის გარე ელექტრული ველის გავლენის ქვეშ.
- მცენარეთა ქსოვილებში დაზიანებული ადგილი ყოველთვის უარყოფითად არის დამუხტული.შედარებით დაუზიანებელი ადგილები და მცენარეების მომაკვდავი ადგილები იძენს უარყოფით მუხტს ნორმალურ პირობებში მზარდ ტერიტორიებთან მიმართებაში.
- კულტივირებული მცენარეების დამუხტულ თესლს აქვს შედარებით მაღალი ელექტრული გამტარობა და ამიტომ სწრაფად კარგავს მუხტს.სარეველების თესლები თავისი თვისებებით უფრო ახლოსაა დიელექტრიკებთან და შეუძლიათ შეინარჩუნონ მუხტი დიდი ხნის განმავლობაში. ეს გამოიყენება მოსავლის თესლის გამოყოფისთვის კონვეიერზე სარეველებისგან.
- მცენარის ორგანიზმში მნიშვნელოვანი პოტენციური განსხვავებები არ შეიძლება აღფრთოვანებული იყოსრადგან მცენარეებს არ აქვთ სპეციალიზებული ელექტრო ორგანო. ამიტომ, მცენარეებს შორის არ არსებობს „სიკვდილის ხე“, რომელსაც თავისი ელექტროენერგიით ცოცხალი არსებების მოკვლა შეეძლო.
ატმოსფერული ელექტროენერგიის გავლენა მცენარეებზე
ჩვენი პლანეტის ერთ-ერთი დამახასიათებელი თვისებაა ატმოსფეროში მუდმივი ელექტრული ველის არსებობა. ადამიანი ამას ვერ ამჩნევს. მაგრამ ატმოსფეროს ელექტრული მდგომარეობა არ არის გულგრილი მისი და სხვა ცოცხალი არსებების მიმართ, რომლებიც ბინადრობენ ჩვენს პლანეტაზე, მათ შორის მცენარეებზე. დედამიწის ზემოთ 100-200 კმ სიმაღლეზე დადებითად დამუხტული ნაწილაკების ფენაა – იონოსფერო.
ასე რომ, როდესაც მიდიხართ მინდორზე, ქუჩაზე, მოედანზე, მოძრაობთ ელექტრულ ველში, თქვენ ისუნთქავთ ელექტრო მუხტს..
ატმოსფერული ელექტროენერგიის გავლენა მცენარეებზე 1748 წლიდან შეისწავლა მრავალი ავტორის მიერ. ამ წელს Abbe Nolet-მა მოახსენა ექსპერიმენტები, რომლებშიც მან მცენარეები დატვირთული ელექტროდების ქვეშ მოთავსებით მოახდინა მცენარეების ელექტროფიცირება. ის აკვირდებოდა გამწვანების და ზრდის აჩქარებას. გრანდიემ (1879) დააფიქსირა, რომ მცენარეები, რომლებზეც ატმოსფერული ელექტროენერგია არ იმოქმედა, რადგან ისინი მოთავსებულნი იყვნენ დამიწებულ მავთულხლართებში, აჩვენებდნენ წონის შემცირებას 30-დან 50%-მდე საკონტროლო მცენარეებთან შედარებით.
ლემსტრომი (1902) მცენარეებს ექვემდებარებოდა ჰაერის იონების მოქმედებას, ათავსებდა მათ მავთულის ქვეშ, რომელიც აღჭურვილია მწვერვალებით და დაკავშირებული იყო მაღალი ძაბვის წყაროსთან (მიწის დონიდან 1 მ, იონური დენი 10).-11 - 10 -12 ა / სმ 2 ), და მან აღმოაჩინა წონისა და სიგრძის ზრდა 45% -ზე მეტი (მაგალითად, სტაფილო, ბარდა, კომბოსტო).
ის ფაქტი, რომ მცენარის ზრდა დაჩქარდა ატმოსფეროში დადებითი და უარყოფითი მცირე იონების ხელოვნურად გაზრდილი კონცენტრაციით, ცოტა ხნის წინ დაადასტურეს კრუგერმა და მისმა თანამშრომლებმა. მათ აღმოაჩინეს, რომ შვრიის თესლი პასუხობს დადებით და უარყოფით იონებს (კონცენტრაცია დაახლოებით 10 4 იონი/სმ3 ) მთლიანი სიგრძის 60%-ით გაზრდა და ახალი და მშრალი წონის მატება 25-73%-ით. მცენარეთა საჰაერო ნაწილების ქიმიურმა ანალიზმა გამოავლინა ცილის, აზოტისა და შაქრის შემცველობის ზრდა. ქერის შემთხვევაში დაფიქსირდა კიდევ უფრო დიდი მატება (დაახლოებით 100%) საერთო დრეკადობაში; ახალი წონის მატება არ იყო დიდი, მაგრამ შესამჩნევი იყო მშრალი წონის მატება, რასაც თან ახლდა პროტეინის, აზოტის და შაქრის შემცველობის შესაბამისი მატება.
მცენარის თესლზე ცდები ასევე ჩაატარა ვორდენმა. მან აღმოაჩინა, რომ მწვანე ლობიოსა და მწვანე ბარდას აღმოცენება უფრო ადრე გახდა, ორივე პოლარობის იონების დონის ზრდით. გაღივებული თესლის საბოლოო პროცენტი უფრო დაბალი იყო უარყოფითი იონიზაციით საკონტროლო ჯგუფთან შედარებით; გაღივება დადებით იონიზებულ ჯგუფში და საკონტროლო ერთნაირი იყო. ნერგების ზრდასთან ერთად საკონტროლო და დადებითად იონიზებული მცენარეები აგრძელებდნენ ზრდას, ხოლო უარყოფითად იონიზებული მცენარეები ძირითადად გახდნენ და იღუპებოდნენ.
გავლენა ბოლო წლებში იყო ძლიერი ცვლილება ატმოსფეროს ელექტრულ მდგომარეობაში; დედამიწის სხვადასხვა რეგიონმა დაიწყო ერთმანეთისგან განსხვავება ჰაერის იონიზირებული მდგომარეობით, რაც განპირობებულია მისი მტვრის შემცველობით, გაზის დაბინძურებით და ა.შ. ჰაერის ელექტრული გამტარობა მისი სისუფთავის მგრძნობიარე მაჩვენებელია: რაც უფრო მეტი უცხო ნაწილაკია ჰაერში, მით მეტია მათზე იონების რაოდენობა და, შესაბამისად, ჰაერის ელექტრული გამტარობა მცირდება.
ასე რომ, მოსკოვში 1 სმ 3
ჰაერი შეიცავს 4 უარყოფით მუხტს, პეტერბურგში - 9 ასეთი მუხტი, კისლოვოდსკში, სადაც ჰაერის სისუფთავის სტანდარტია 1,5 ათასი ნაწილაკი, ხოლო კუზბასის სამხრეთით მთისწინეთის შერეულ ტყეებში ამ ნაწილაკების რაოდენობა 6-ს აღწევს. ათასი. ეს ნიშნავს, რომ იქ, სადაც მეტი უარყოფითი ნაწილაკია, უფრო ადვილია სუნთქვა, ხოლო სადაც მტვერია, ადამიანი მათ ნაკლებს იღებს, რადგან მათზე მტვრის ნაწილაკები დევს.
ცნობილია, რომ ჩქარ წყალთან ახლოს ჰაერი გამაგრილებელი და გამამხნევებელია. იგი შეიცავს ბევრ უარყოფით იონს. ჯერ კიდევ მე-19 საუკუნეში დადგინდა, რომ უფრო დიდი წვეთები წყლის წვეთებში დადებითად არის დამუხტული, ხოლო პატარა წვეთები უარყოფითად. ვინაიდან უფრო დიდი წვეთები უფრო სწრაფად წყდება, უარყოფითად დამუხტული პატარა წვეთები რჩება ჰაერში.
პირიქით, ვიწრო ოთახებში ჰაერი სხვადასხვა სახის ელექტრომაგნიტური მოწყობილობების სიმრავლით გაჯერებულია დადებითი იონებით. ასეთ ოთახში შედარებით ხანმოკლე ყოფნაც კი იწვევს ლეტარგიას, ძილიანობას, თავბრუსხვევას და თავის ტკივილს.
კვლევის მეთოდოლოგია
სხვადასხვა მცენარეებში დაზიანების დინების შესწავლა.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ლიტერატურა
- ბოგდანოვი კ.იუ ფიზიკოსი, რომელიც სტუმრობს ბიოლოგს. - მ.: ნაუკა, 1986. 144 გვ.
- ვოროტნიკოვი A.A. ფიზიკა ახალგაზრდებისთვის. - M: მოსავალი, 1995-121 წწ.
- კაც ც.ბ. ბიოფიზიკა ფიზიკის გაკვეთილებზე. - M: განმანათლებლობა, 1971-158 წწ.
- პერელმან ია.ი. გასართობი ფიზიკა. - M: მეცნიერება, 1976-432 წწ.
- არტამონოვი V.I. საინტერესო მცენარეთა ფიზიოლოგია. – მ.: აგროპრომიზდატი, 1991 წ.
- Arabadzhi V.I. უბრალო წყლის გამოცანები.- M .: "ცოდნა", 1973 წ.
- http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/163.html
- http://www.npl-rez.ru/litra/bios.htm
- http://www.ionization.ru
ფიზიკა
ბიოლოგია
მცენარეები და მათი ელექტრული პოტენციალი.
დაასრულა: მარკევიჩ ვ.ვ.
GBOU საშუალო სკოლა No. 740 მოსკოვი
მე-9 კლასი
ხელმძღვანელი: კოზლოვა ვიოლეტა ვლადიმეროვნა
ფიზიკისა და მათემატიკის მასწავლებელი
მოსკოვი 2013 წ
შინაარსი
შესაბამისობა
სამუშაოს მიზნები და ამოცანები
Კვლევის მეთოდები
სამუშაოს მნიშვნელობა
შესავალი
შესწავლილი ლიტერატურის ანალიზი თემაზე „ელექტროენერგია ცხოვრებაში
მცენარეები"
შიდა ჰაერის იონიზაცია
სხვადასხვა მცენარეებში დაზიანების დინების შესწავლა
ექსპერიმენტი #1 (ლიმონებით)
ექსპერიმენტი #2 (ვაშლით)
ექსპერიმენტი #3 (მცენარის ფოთლით)
ექსპერიმენტები იონიზებული ჰაერის ეფექტის დასაკვირვებლად ბარდის თესლის გაღივებაზე
ექსპერიმენტები იონიზებული ჰაერის ეფექტის დასაკვირვებლად ლობიოს თესლის გაღივებაზე
კვლევის მეთოდოლოგია და ტექნიკა
ელექტრული ველის გავლენის შესწავლა თესლის გაღივებაზე
დასკვნები
დასკვნა
ლიტერატურა
თავი 1 შესავალი
„რაც გასაკვირია ელექტრული ფენომენი,
არაორგანული ნივთიერებების თანდაყოლილი, ისინი არ მიდიან
არანაირად არ შეედრება მათთან დაკავშირებულს
ცხოვრების პროცესები."
მაიკლ ფარადეი
ამ ნაშრომში ჩვენ მივმართავთ კვლევის ერთ-ერთ ყველაზე საინტერესო და პერსპექტიულ სფეროს - ფიზიკური პირობების გავლენას მცენარეებზე.
ამ საკითხზე ლიტერატურის შესწავლისას გავიგე, რომ პროფესორმა P.P. გულიაევმა, უაღრესად მგრძნობიარე აღჭურვილობის გამოყენებით, მოახერხა იმის დადგენა, რომ სუსტი ბიოელექტრული ველი აკრავს ნებისმიერ ცოცხალ არსებას და დღემდე დანამდვილებით ცნობილია: ყველა ცოცხალ უჯრედს აქვს თავისი ელექტროსადგური. და უჯრედული პოტენციალი არც ისე მცირეა. მაგალითად, ზოგიერთ წყალმცენარეში ისინი 0,15 ვ-ს აღწევენ.
„თუ 500 წყვილი ბარდის ნახევარი აწყობილია გარკვეული თანმიმდევრობით რიგზე, მაშინ საბოლოო ელექტრული ძაბვა იქნება 500 ვოლტი... კარგია, რომ მზარეულმა არ იცის საფრთხის შესახებ, რომელიც მას ემუქრება, როცა ამ სპეციალურს ამზადებს. კერძი და, საბედნიეროდ, ბარდა არ ერწყმის შეკვეთილ სერიას. ინდოელი მკვლევარის ჯ.ბოსის ეს განცხადება ეფუძნება მკაცრ სამეცნიერო ექსპერიმენტს. ბარდის შიდა და გარე ნაწილები გალვანომეტრით დააკავშირა და 60°C-მდე აცხელა. მოწყობილობამ ამავე დროს აჩვენა პოტენციური განსხვავება 0,5 ვ.
როგორ ხდება ეს? რა პრინციპით მუშაობს ცოცხალი გენერატორები და ბატარეები? ედუარდ ტრუხანი, მოსკოვის ფიზიკა-ტექნიკური ინსტიტუტის ცოცხალი სისტემების განყოფილების უფროსის მოადგილე, ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა კანდიდატი, თვლის, რომ ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი პროცესი, რომელიც ხდება მცენარეთა უჯრედში, არის მზის ენერგიის ასიმილაციის პროცესი. ფოტოსინთეზის პროცესი.
ასე რომ, თუ იმ მომენტში მეცნიერები მოახერხებენ დადებითად და უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკების სხვადასხვა მიმართულებით „განდევნას“, მაშინ, თეორიულად, ჩვენს განკარგულებაში გვექნება მშვენიერი ცოცხალი გენერატორი, რომლის საწვავიც იქნება წყალი და მზის შუქი და გარდა ამისა. ენერგია, ის ასევე გამოიმუშავებს სუფთა ჟანგბადს.
ალბათ მომავალში ასეთი გენერატორი შეიქმნება. მაგრამ ამ ოცნების განსახორციელებლად, მეცნიერებს მოუწევთ დიდი შრომა: მათ უნდა შეარჩიონ ყველაზე შესაფერისი მცენარეები და შესაძლოა ისწავლონ ქლოროფილის მარცვლების ხელოვნურად დამზადება, შექმნან რაიმე სახის მემბრანა, რომელიც საშუალებას მისცემს მათ განასხვავონ მუხტები. გამოდის, რომ ცოცხალი უჯრედი, რომელიც ელექტრულ ენერგიას ინახავს ბუნებრივ კონდენსატორებში - სპეციალური უჯრედული წარმონაქმნების უჯრედშიდა მემბრანებში, მიტოქონდრიებში, შემდეგ იყენებს მას ბევრი სამუშაოს შესასრულებლად: ახალი მოლეკულების აშენება, საკვები ნივთიერებების უჯრედში შეყვანა, საკუთარი ტემპერატურის რეგულირება. და ეს ყველაფერი არ არის. ელექტროენერგიის დახმარებით მცენარე თავად ასრულებს ბევრ ოპერაციას: სუნთქავს, მოძრაობს, იზრდება.
შესაბამისობა
უკვე დღეს შეიძლება ითქვას, რომ მცენარეთა ელექტრული სიცოცხლის შესწავლა სასარგებლოა სოფლის მეურნეობისთვის. I.V. Michurin-მა ასევე ჩაატარა ექსპერიმენტები ელექტრული დენის გავლენის შესახებ ჰიბრიდული ნერგების გამწვანებაზე.
თესლის წინასწარ დამუშავება სასოფლო-სამეურნეო ტექნოლოგიის ყველაზე მნიშვნელოვანი ელემენტია, რომელიც საშუალებას გაძლევთ გაზარდოთ მათი გაღივება და საბოლოოდ მცენარეების მოსავლიანობა და ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ჩვენს არც თუ ისე გრძელ და თბილ ზაფხულში.
სამუშაოს მიზნები და ამოცანები
ნაშრომის მიზანია მცენარეებში ბიოელექტრული პოტენციალის არსებობის შესწავლა და თესლის გაღივებაზე ელექტრული ველის გავლენის შესწავლა.
კვლევის მიზნის მისაღწევად აუცილებელია შემდეგის გადაჭრა დავალებები :
ძირითადი დებულებების შესწავლა ბიოელექტრული პოტენციალების დოქტრინისა და მცენარეთა სასიცოცხლო აქტივობაზე ელექტრული ველის გავლენის შესახებ.
ექსპერიმენტების ჩატარება სხვადასხვა მცენარეებში დაზიანების დინების აღმოსაჩენად და დასაკვირვებლად.
ცდების ჩატარება თესლის გაღივებაზე ელექტრული ველის ზემოქმედების დასაკვირვებლად.
Კვლევის მეთოდები
კვლევის მიზნების შესასრულებლად გამოიყენება თეორიული და პრაქტიკული მეთოდები. თეორიული მეთოდი: ამ საკითხზე სამეცნიერო და სამეცნიერო-პოპულარული ლიტერატურის ძიება, შესწავლა და ანალიზი. გამოყენებული პრაქტიკული კვლევის მეთოდებიდან: დაკვირვება, გაზომვა, ექსპერიმენტი.
სამუშაოს მნიშვნელობა
ამ ნაშრომის მასალის გამოყენება შესაძლებელია ფიზიკისა და ბიოლოგიის გაკვეთილებზე, ვინაიდან ეს მნიშვნელოვანი საკითხი არ არის გაშუქებული სახელმძღვანელოებში. ხოლო ექსპერიმენტების ჩატარების მეთოდოლოგია არის მასალა არჩევითი კურსის პრაქტიკული გაკვეთილებისთვის.
თავი 2 ლიტერატურის ანალიზი
მცენარეთა ელექტრული თვისებების შესწავლის ისტორია
ცოცხალი ორგანიზმების ერთ-ერთი დამახასიათებელი თვისებაა გაღიზიანების უნარი.
ჩარლზ დარვინიდიდ მნიშვნელობას ანიჭებდა მცენარეების გაღიზიანებას. მან დაწვრილებით შეისწავლა მცენარეული სამყაროს მწერიჭამია წარმომადგენლების ბიოლოგიური მახასიათებლები, რომლებიც მეტად მგრძნობიარენი არიან და კვლევის შედეგები გამოკვეთა ღირსშესანიშნავ წიგნში On Insectivorous Plants, რომელიც გამოიცა 1875 წელს. გარდა ამისა, დიდი ნატურალისტის ყურადღება მიიპყრო მცენარეთა სხვადასხვა მოძრაობამ. ერთად აღებული, ყველა კვლევამ აჩვენა, რომ მცენარეული ორგანიზმი საოცრად ჰგავს ცხოველს.
ელექტროფიზიოლოგიური მეთოდების ფართო გამოყენებამ საშუალება მისცა ცხოველთა ფიზიოლოგებს მიაღწიონ მნიშვნელოვან პროგრესს ცოდნის ამ სფეროში. დადგინდა, რომ ცხოველურ ორგანიზმებში მუდმივად წარმოიქმნება ელექტრული დენები (ბიოდინები), რომელთა განაწილებაც იწვევს მოტორულ რეაქციებს. C. Darwin ვარაუდობს, რომ მსგავსი ელექტრული მოვლენები ასევე ხდება მწერიჭამია მცენარეების ფოთლებში, რომლებსაც აქვთ საკმაოდ გამოხატული მოძრაობის უნარი. თუმცა, მან თავად არ გამოსცადა ეს ჰიპოთეზა. მისი თხოვნით, 1874 წელს ოქსფორდის უნივერსიტეტის ფიზიოლოგმა ჩაატარა ექსპერიმენტები ვენერას მფრინავ მცენარეზე.ბურდან სანდერსონი. ამ მცენარის ფოთლის გალვანომეტრთან შეერთებით, მეცნიერმა აღნიშნა, რომ ისარი მაშინვე გადაიხარა. ეს ნიშნავს, რომ ელექტრული იმპულსები წარმოიქმნება ამ მწერიჭამია მცენარის ცოცხალ ფოთოლში. როდესაც მკვლევარმა ფოთლები გააღიზიანა მათ ზედაპირზე განლაგებულ ჯაგარზე შეხებით, გალვანომეტრის ნემსი საპირისპირო მიმართულებით გადაიხარა, როგორც ცხოველის კუნთების ექსპერიმენტში.
გერმანელი ფიზიოლოგიჰერმან მუნკი, რომელმაც განაგრძო ექსპერიმენტები, 1876 წელს მივიდა დასკვნამდე, რომ ვენერას ბუზის ხაფანგის ფოთლები ელექტრულად ჰგავს ზოგიერთი ცხოველის ნერვებს, კუნთებსა და ელექტრული ორგანოებს.
რუსეთში გამოიყენეს ელექტროფიზიოლოგიური მეთოდებინ.კ.ლევაკოვსკიგაღიზიანების ფენომენების შესწავლა სამარცხვინო მიმოზაში. 1867 წელს გამოსცა წიგნი სახელწოდებით "მცენარეების გაღიზიანებული ორგანოების მოძრაობის შესახებ". ნ.კ. ლევაკოვსკის ექსპერიმენტებში ამ ნიმუშებში დაფიქსირდა ყველაზე ძლიერი ელექტრული სიგნალები.მიმოზა , რომელიც ყველაზე ენერგიულად რეაგირებდა გარე სტიმულებზე. თუ მიმოზა სწრაფად იღუპება გაცხელებით, მაშინ მცენარის მკვდარი ნაწილები არ წარმოქმნიან ელექტრო სიგნალებს. ავტორი ასევე აკვირდებოდა მტვრიანებში ელექტრული იმპულსების გაჩენასეკალი და ეკალი, ღეროების ფოთლების ფურცლებში. შემდგომში აღმოჩნდა, რომ
ბიოელექტრული პოტენციალი მცენარეთა უჯრედებში
მცენარის სიცოცხლე დამოკიდებულია ტენიანობაზე. აქედან გამომდინარე, მათში ელექტრული პროცესები ყველაზე სრულად ვლინდება დატენიანების ნორმალურ რეჟიმში და ქრებოდა გახმობისას. ეს გამოწვეულია მუხტების გაცვლით სითხესა და კაპილარული გემების კედლებს შორის მკვებავი ხსნარების გადინების დროს მცენარეთა კაპილარებში, აგრეთვე უჯრედებსა და გარემოს შორის იონური გაცვლის პროცესებით. სიცოცხლისთვის ყველაზე მნიშვნელოვანი ელექტრული ველები უჯრედებშია აღგზნებული.
ასე რომ, ჩვენ ვიცით, რომ ...
ქარისგან გამოწვეულ მტვერს აქვს უარყოფითი მუხტი. ‚ სიდიდით უახლოვდება მტვრის ნაწილაკების მუხტს მტვრის ქარიშხლების დროს. მტვრის დამკარგავ მცენარეებთან მკვეთრად იცვლება თანაფარდობა დადებით და უარყოფით სინათლის იონებს შორის, რაც დადებითად აისახება მცენარეების შემდგომ განვითარებაზე.
სოფლის მეურნეობაში პესტიციდების შესხურების პრაქტიკაში აღმოჩნდა, რომდადებითი მუხტის მქონე ქიმიკატები უფრო მეტად დეპონირდება ჭარხალზე და ვაშლის ხეზე, იასამნისფერზე - უარყოფითი მუხტით.
ფოთლის ცალმხრივი განათება იწვევს ელექტრული პოტენციალის განსხვავებას მის განათებულ და გაუნათებელ უბნებსა და ფოთლებს, ღეროსა და ფესვს შორის. ეს პოტენციური განსხვავება გამოხატავს მცენარის რეაქციას მის ორგანიზმში მომხდარ ცვლილებებზე, რომლებიც დაკავშირებულია ფოტოსინთეზის პროცესის დაწყებასთან ან შეწყვეტასთან.
თესლის გაღივება ძლიერ ელექტრულ ველში (მაგ. კორონას ელექტროდთან ახლოს)იწვევს ცვლილებას განვითარებადი მცენარეების ღეროს სიმაღლე და სისქე და გვირგვინის სიმკვრივე. ეს ძირითადად ხდება მცენარის სხეულში გადანაწილების გამო, კოსმოსური მუხტის გარე ელექტრული ველის გავლენის ქვეშ.
მცენარეთა ქსოვილებში დაზიანებული ადგილი ყოველთვის უარყოფითად არის დამუხტული. შედარებით დაუზიანებელი ადგილები და მცენარეების მომაკვდავი ადგილები იძენს უარყოფით მუხტს ნორმალურ პირობებში მზარდ ტერიტორიებთან მიმართებაში.
კულტივირებული მცენარეების დამუხტულ თესლს აქვს შედარებით მაღალი ელექტრული გამტარობა და ამიტომ სწრაფად კარგავს მუხტს. სარეველების თესლები თავისი თვისებებით უფრო ახლოსაა დიელექტრიკებთან და შეუძლიათ შეინარჩუნონ მუხტი დიდი ხნის განმავლობაში. ეს გამოიყენება მოსავლის თესლის გამოყოფისთვის კონვეიერზე სარეველებისგან.
მცენარის ორგანიზმში მნიშვნელოვანი პოტენციური განსხვავებები არ შეიძლება აღფრთოვანებული იყოს რადგან მცენარეებს არ აქვთ სპეციალიზებული ელექტრო ორგანო. ამიტომ, მცენარეებს შორის არ არსებობს „სიკვდილის ხე“, რომელსაც თავისი ელექტროენერგიით ცოცხალი არსებების მოკვლა შეეძლო.
ატმოსფერული ელექტროენერგიის გავლენა მცენარეებზე
ჩვენი პლანეტის ერთ-ერთი დამახასიათებელი თვისებაა ატმოსფეროში მუდმივი ელექტრული ველის არსებობა. ადამიანი ამას ვერ ამჩნევს. მაგრამ ატმოსფეროს ელექტრული მდგომარეობა არ არის გულგრილი მისი და სხვა ცოცხალი არსებების მიმართ, რომლებიც ბინადრობენ ჩვენს პლანეტაზე, მათ შორის მცენარეებზე. დედამიწის ზემოთ 100-200 კმ სიმაღლეზე დადებითად დამუხტული ნაწილაკების ფენაა – იონოსფერო.
ასე რომ, როდესაც მიდიხართ მინდორზე, ქუჩაზე, მოედანზე, მოძრაობთ ელექტრულ ველში, თქვენ ისუნთქავთ ელექტრო მუხტს..
ატმოსფერული ელექტროენერგიის გავლენა მცენარეებზე 1748 წლიდან შეისწავლა მრავალი ავტორის მიერ. ამ წელს Abbe Nolet-მა მოახსენა ექსპერიმენტები, რომლებშიც მან მცენარეები დატვირთული ელექტროდების ქვეშ მოთავსებით მოახდინა მცენარეების ელექტროფიცირება. ის აკვირდებოდა გამწვანების და ზრდის აჩქარებას. გრანდიემ (1879) დააფიქსირა, რომ მცენარეები, რომლებზეც ატმოსფერული ელექტროენერგია არ იმოქმედა, რადგან ისინი მოთავსებულნი იყვნენ დამიწებულ მავთულხლართებში, აჩვენებდნენ წონის შემცირებას 30-დან 50%-მდე საკონტროლო მცენარეებთან შედარებით.
ლემსტრომი (1902) მცენარეებს ექვემდებარებოდა ჰაერის იონების მოქმედებას, ათავსებდა მათ მავთულის ქვეშ, რომელიც აღჭურვილია მწვერვალებით და დაკავშირებული იყო მაღალი ძაბვის წყაროსთან (მიწის დონიდან 1 მ, იონური დენი 10).-11 - 10 -12 ა / სმ 2 ), და მან აღმოაჩინა წონისა და სიგრძის ზრდა 45% -ზე მეტი (მაგალითად, სტაფილო, ბარდა, კომბოსტო).
ის ფაქტი, რომ მცენარის ზრდა დაჩქარდა ატმოსფეროში დადებითი და უარყოფითი მცირე იონების ხელოვნურად გაზრდილი კონცენტრაციით, ცოტა ხნის წინ დაადასტურეს კრუგერმა და მისმა თანამშრომლებმა. მათ აღმოაჩინეს, რომ შვრიის თესლი პასუხობს დადებით და უარყოფით იონებს (კონცენტრაცია დაახლოებით 10 4 იონი/სმ3 ) მთლიანი სიგრძის 60%-ით გაზრდა და ახალი და მშრალი წონის მატება 25-73%-ით. მცენარეთა საჰაერო ნაწილების ქიმიურმა ანალიზმა გამოავლინა ცილის, აზოტისა და შაქრის შემცველობის ზრდა. ქერის შემთხვევაში დაფიქსირდა კიდევ უფრო დიდი მატება (დაახლოებით 100%) საერთო დრეკადობაში; ახალი წონის მატება არ იყო დიდი, მაგრამ შესამჩნევი იყო მშრალი წონის მატება, რასაც თან ახლდა პროტეინის, აზოტის და შაქრის შემცველობის შესაბამისი მატება.
მცენარის თესლზე ცდები ასევე ჩაატარა ვორდენმა. მან აღმოაჩინა, რომ მწვანე ლობიოსა და მწვანე ბარდას აღმოცენება უფრო ადრე გახდა, ორივე პოლარობის იონების დონის ზრდით. გაღივებული თესლის საბოლოო პროცენტი უფრო დაბალი იყო უარყოფითი იონიზაციით საკონტროლო ჯგუფთან შედარებით; გაღივება დადებით იონიზებულ ჯგუფში და საკონტროლო ერთნაირი იყო. ნერგების ზრდასთან ერთად საკონტროლო და დადებითად იონიზებული მცენარეები აგრძელებდნენ ზრდას, ხოლო უარყოფითად იონიზებული მცენარეები ძირითადად გახდნენ და იღუპებოდნენ.
გავლენა ბოლო წლებში იყო ძლიერი ცვლილება ატმოსფეროს ელექტრულ მდგომარეობაში; დედამიწის სხვადასხვა რეგიონმა დაიწყო ერთმანეთისგან განსხვავება ჰაერის იონიზირებული მდგომარეობით, რაც განპირობებულია მისი მტვრის შემცველობით, გაზის დაბინძურებით და ა.შ. ჰაერის ელექტრული გამტარობა მისი სისუფთავის მგრძნობიარე მაჩვენებელია: რაც უფრო მეტი უცხო ნაწილაკია ჰაერში, მით მეტია მათზე იონების რაოდენობა და, შესაბამისად, ჰაერის ელექტრული გამტარობა მცირდება.
ასე რომ, მოსკოვში 1 სმ 3 ჰაერი შეიცავს 4 უარყოფით მუხტს, სანქტ-პეტერბურგში - 9 ასეთ მუხტს, კისლოვოდსკში, სადაც ჰაერის სისუფთავის სტანდარტი არის 1,5 ათასი ნაწილაკი, ხოლო კუზბასის სამხრეთით, შერეულ ტყეებში. მთისწინეთში, ამ ნაწილაკების რაოდენობა 6 ათასამდე აღწევს. ეს ნიშნავს, რომ იქ, სადაც მეტი უარყოფითი ნაწილაკია, უფრო ადვილია სუნთქვა, ხოლო სადაც მტვერია, ადამიანი მათ ნაკლებს იღებს, რადგან მათზე მტვრის ნაწილაკები დევს.
ცნობილია, რომ ჩქარ წყალთან ახლოს ჰაერი გამაგრილებელი და გამამხნევებელია. იგი შეიცავს ბევრ უარყოფით იონს. ჯერ კიდევ მე-19 საუკუნეში დადგინდა, რომ უფრო დიდი წვეთები წყლის წვეთებში დადებითად არის დამუხტული, ხოლო პატარა წვეთები უარყოფითად. ვინაიდან უფრო დიდი წვეთები უფრო სწრაფად წყდება, უარყოფითად დამუხტული პატარა წვეთები რჩება ჰაერში.
პირიქით, ვიწრო ოთახებში ჰაერი სხვადასხვა სახის ელექტრომაგნიტური მოწყობილობების სიმრავლით გაჯერებულია დადებითი იონებით. ასეთ ოთახში შედარებით ხანმოკლე ყოფნაც კი იწვევს ლეტარგიას, ძილიანობას, თავბრუსხვევას და თავის ტკივილს.
თავი 3 კვლევის მეთოდოლოგია
სხვადასხვა მცენარეებში დაზიანების დინების შესწავლა.
იარაღები და მასალები3 ლიმონი, ვაშლი, პომიდორი, მცენარის ფოთოლი;
3 პრიალა სპილენძის მონეტა;
3 გალვანზირებული ხრახნი;
მავთულები, სასურველია ბოლოებზე დამჭერებით;
პატარა დანა;
რამდენიმე წებოვანი ფოთოლი;
დაბალი ძაბვის LED 300mV;
ფრჩხილი ან ბუზი;
მულტიმეტრი.
ექსპერიმენტები მცენარეებში დაზიანების დენების აღმოსაჩენად და დასაკვირვებლად
ექსპერიმენტის ჩატარების ტექნიკა No1. დინება ლიმონებში.
პირველ რიგში, ყველა ლიმონი დაჭერით. ეს კეთდება ისე, რომ წვენი გამოჩნდეს ლიმონის შიგნით.მათ ლიმონებში გალვანზირებული ხრახნი ჩაყარეს მისი სიგრძის დაახლოებით მესამედით. დანის გამოყენებით ლიმონში ფრთხილად ამოჭერით პატარა ზოლი - სიგრძის 1/3. ლიმონის ჭრილში სპილენძის მონეტა ჩადეს ისე, რომ ნახევარი გარეთ დარჩენილიყო.
დანარჩენ ორ ლიმონში ანალოგიურად ჩავსვით ხრახნები და მონეტები. შემდეგ შევაერთეთ მავთულები და დამჭერები, ლიმონები ისე შევაერთეთ, რომ პირველი ლიმონის ხრახნი მეორეს მონეტაზე და ა.შ. პირველი ლიმონიდან მავთულები დავაკავშირეთ მონეტაზე, ბოლოდან კი ხრახნი. ლიმონი მუშაობს როგორც ბატარეა: მონეტა არის დადებითი (+) პოლუსი და ხრახნი არის უარყოფითი (-). სამწუხაროდ, ეს ენერგიის ძალიან სუსტი წყაროა. მაგრამ მისი გაუმჯობესება შესაძლებელია რამდენიმე ლიმონის კომბინაციით.
შეაერთეთ დიოდის დადებითი პოლუსი ბატარეის დადებით პოლუსზე, შეაერთეთ უარყოფითი პოლუსი. დიოდი ცეცხლზე!
დროთა განმავლობაში ლიმონის ბატარეის ბოძებზე ძაბვა შემცირდება. ჩვენ შევამჩნიეთ რამდენ ხანს ძლებს ლიმონის ბატარეა. ცოტა ხანში ლიმონი ხრახნის მახლობლად ჩაბნელდა. თუ ამოიღებთ ხრახნს და ჩასვამთ მას (ან ახალს) სხვა ადგილას ლიმონზე, შეგიძლიათ ნაწილობრივ გაახანგრძლივოთ ბატარეის ხანგრძლივობა. თქვენ ასევე შეგიძლიათ სცადოთ ბატარეის ჩახშობა მონეტების დროდადრო გადაადგილებით.
ჩვენ გამოვცადეთ დიდი რაოდენობით ლიმონი. დიოდმა უფრო კაშკაშა დაიწყო. ბატარეა ახლა უფრო დიდხანს ძლებს.
გამოიყენებოდა თუთიისა და სპილენძის უფრო დიდი ნაჭრები.
აიღეთ მულტიმეტრი და გაზომეთ ბატარეის ძაბვა.
ექსპერიმენტის ჩატარების ტექნიკა No2. მიმდინარეობა ვაშლში.
ვაშლი შუაზე გაჭრეს, ბირთვი ამოიღეს.
თუ მულტიმეტრზე მინიჭებული ორივე ელექტროდი გამოიყენება ვაშლის გარე მხარეს (ქერქი), მულტიმეტრი არ ჩაიწერს პოტენციურ განსხვავებას.
ერთი ელექტროდი გადატანილია პულპის შიგნით და მულტიმეტრი შენიშნავს დეფექტის დენის წარმოქმნას.
მოდით, ექსპერიმენტი ჩავატაროთ ბოსტნეულზე - პომიდორზე.
გაზომვის შედეგები მოთავსებულია ცხრილში.
მეორე არის ვაშლის რბილობში
0.21 ვ
ელექტროდები მოჭრილი ვაშლის რბილობში
0.05 ვ
ელექტროდები პომიდვრის რბილობში
0.02 ვ
ექსპერიმენტის ჩატარების ტექნიკა No3. დენი ნაჭრიან ღეროში.
მცენარის ფოთოლი ამოჭერით ღეროსთან ერთად.
ჩვენ გავზომეთ დაზიანების დენები მოჭრილ ღეროში ელექტროდებს შორის სხვადასხვა მანძილზე.
გაზომვის შედეგები მოთავსებულია ცხრილში.
კვლევის შედეგები
ნებისმიერ ქარხანაში შეიძლება გამოვლინდეს ელექტრული პოტენციალის გაჩენა.
ელექტრული ველის გავლენის შესწავლა თესლის გაღივებაზე.
იარაღები და მასალები
ბარდის თესლი, ლობიო;
პეტრის კერძები;
ჰაერის იონიზატორი;
უყურებს;
წყალი.
ცდები თესლის გაღივებაზე იონიზებული ჰაერის ზემოქმედების დასაკვირვებლად
ექსპერიმენტის ტექნიკა #1
იონიზატორი ჩართული იყო ყოველდღიურად 10 წუთის განმავლობაში.
8 თესლის გაღივება (5 არ გაღივდა)
10.03.09
ყლორტების ზრდა
10-ზე თესლი (3 არ აღმოცენდა)
ყლორტების ზრდა
11.03.09
ყლორტების ზრდა
10-ზე თესლი (3 არ აღმოცენდა)
ყლორტების ზრდა
12.03.09
ყლორტების ზრდა
ყლორტების ზრდა
3 თესლის გაღივება(4 არ გაღივდა)
11.03.09
თესლის ყლორტების გაზრდა
2 თესლის გაღივება
(2 არ გაღივდა)
12.03.09
თესლის ყლორტების გაზრდა
თესლის ყლორტების გაზრდა
კვლევის შედეგები
ექსპერიმენტის შედეგები მიუთითებს, რომ იონიზატორის ელექტრული ველის გავლენით თესლის გაღივება უფრო სწრაფი და წარმატებულია.
ექსპერიმენტის ჩატარების ბრძანება No2
ექსპერიმენტისთვის ავიღეთ ბარდასა და ლობიოს თესლები, გავავლეთ პეტრის ჭურჭელში და მოვათავსეთ სხვადასხვა ოთახებში ერთი და იგივე განათებით და ოთახის ტემპერატურაზე. ერთ-ერთ ოთახში დამონტაჟდა ჰაერის იონიზატორი - ჰაერის ხელოვნური იონიზაციის მოწყობილობა.
იონიზატორი ჩართული იყო ყოველდღიურად 20 წუთის განმავლობაში.
ყოველდღე ვასველებდით ბარდას, ლობიოს თესლს და ვაკვირდებოდით როდის ამოიჩეკებოდა თესლი.
6 თესლის გაღივება 9 თესლის გაღივება
(3 არ აღმოცენდა)
19.03.09
2 თესლის გაღივება
(4 არ აღმოცენდა)
თესლის ყლორტების გაზრდა
20.03.09
თესლის ყლორტების გაზრდა
თესლის ყლორტების გაზრდა
21.03.09
თესლის ყლორტების გაზრდა
თესლის ყლორტების გაზრდა
ექსპერიმენტული ჭიქა(დამუშავებული თესლით)
საკონტროლო ჭიქა
15.03.09
თესლის გაჟღენთვა
თესლის გაჟღენთვა
16.03.09
თესლის შეშუპება
თესლის შეშუპება
17.03.09
ცვლილებების გარეშე
ცვლილებების გარეშე
18.03.09
3 თესლის გაღივება
(5 არ გაღივდა)
4 თესლის გაღივება
(4 არ გაღივდა)
19.03.09
3 თესლის გაღივება
(2 არ გაღივდა)
2 თესლის გაღივება
(2 არ გაღივდა)
20.03.09
ყლორტების ზრდა
1 თესლის გაღივება
(1 არ აღმოცენდა)
21.03.09
ყლორტების ზრდა
ყლორტების ზრდა
კვლევის შედეგები
ექსპერიმენტის შედეგები მიუთითებს, რომ ელექტრული ველის ხანგრძლივმა ზემოქმედებამ უარყოფითი გავლენა მოახდინა თესლის გაღივებაზე. მოგვიანებით აღმოცენდნენ და არც ისე წარმატებით.
ექსპერიმენტის ჩატარების ბრძანება No3
ექსპერიმენტისთვის ავიღეთ ბარდასა და ლობიოს თესლები, გავავლეთ პეტრის ჭურჭელში და მოვათავსეთ სხვადასხვა ოთახებში ერთი და იგივე განათებით და ოთახის ტემპერატურაზე. ერთ-ერთ ოთახში დამონტაჟდა ჰაერის იონიზატორი - ჰაერის ხელოვნური იონიზაციის მოწყობილობა.
იონიზატორი ჩართული იყო ყოველდღიურად 40 წუთის განმავლობაში.
ყოველდღე ვასველებდით ბარდას, ლობიოს თესლს და ვაკვირდებოდით როდის ამოიჩეკებოდა თესლი.
ექსპერიმენტების დრო მოთავსებულია ცხრილებში
(4 არ გაღივდა)
05.04.09
ცვლილებების გარეშე
ყლორტების ზრდა
06.04.09
2 თესლის გაღივება
(10 არ აღმოცენდა)
ყლორტების ზრდა
07.04.09
ყლორტების ზრდა
ყლორტების ზრდა
ცვლილებების გარეშე3 თესლის გაღივება
(4 არ გაღივდა)
06.04.09
2 თესლის გაღივება
(5 არ გაღივდა)
2 თესლის გაღივება
(2 არ გაღივდა)
07.04.09
ყლორტების ზრდა
ყლორტების ზრდა
კვლევის შედეგები
ექსპერიმენტის შედეგები მიუთითებს, რომ ელექტრული ველის ხანგრძლივმა ზემოქმედებამ უარყოფითი გავლენა მოახდინა თესლის გაღივებაზე. მათი აღმოცენება შესამჩნევად შემცირდა.
დასკვნები
ნებისმიერ ქარხანაში შეიძლება გამოვლინდეს ელექტრული პოტენციალის გაჩენა.
ელექტრული პოტენციალი დამოკიდებულია მცენარეების ტიპსა და ზომაზე, ელექტროდებს შორის მანძილზე.
თესლების ელექტრული ველით გონივრულ ფარგლებში დამუშავება იწვევს თესლის აღმოცენების პროცესის დაჩქარებას და უფრო წარმატებულ აღმოცენებას..
ექსპერიმენტული და საკონტროლო ნიმუშების დამუშავებისა და ანალიზის შემდეგ შეიძლება გამოვიტანოთ წინასწარი დასკვნა - ელექტროსტატიკური ველის ზემოქმედების დროის ზრდა დამთრგუნველი ეფექტია, ვინაიდან იონიზაციის დროის მატებასთან ერთად თესლის გაღივების ხარისხი უფრო დაბალია.
თავი 4 დასკვნა
ამჟამად, მეცნიერთა მრავალი გამოკვლევა ეძღვნება მცენარეებზე ელექტრული დენების გავლენის საკითხებს. ელექტრული ველების გავლენა მცენარეებზე ჯერ კიდევ საგულდაგულოდ არის შესწავლილი.
მცენარეთა ფიზიოლოგიის ინსტიტუტში ჩატარებულმა კვლევებმა შესაძლებელი გახადა დადგინდეს კავშირი ფოტოსინთეზის ინტენსივობასა და დედამიწასა და ატმოსფეროს შორის ელექტრული პოტენციალის სხვაობის მნიშვნელობას შორის. თუმცა, მექანიზმი, რომელიც საფუძვლად უდევს ამ ფენომენებს, ჯერ არ არის შესწავლილი.
შესწავლის დაწყებისას მიზნად დავისახეთ, განვსაზღვროთ ელექტრული ველის გავლენა მცენარის თესლებზე.
ექსპერიმენტული და საკონტროლო ნიმუშების დამუშავებისა და ანალიზის შემდეგ შეიძლება გამოვიტანოთ წინასწარი დასკვნა - ელექტროსტატიკური ველის ზემოქმედების დროის ზრდას აქვს დამთრგუნველი ეფექტი. მიგვაჩნია, რომ ეს სამუშაო არ დასრულებულა, რადგან მხოლოდ პირველი შედეგები იქნა მიღებული.
ამ საკითხზე შემდგომი კვლევა შეიძლება გაგრძელდეს შემდეგ სფეროებში:
გავლენა მოახდინა თუ არა თესლის დამუშავება ელექტრული ველით მცენარეების შემდგომ ზრდაზე?
თავი 5 ლიტერატურა
ბოგდანოვი კ.იუ ფიზიკოსი, რომელიც სტუმრობს ბიოლოგს. - მ.: ნაუკა, 1986. 144 გვ.
ვოროტნიკოვი A.A. ფიზიკა ახალგაზრდებისთვის. - M: მოსავალი, 1995-121 წწ.
კაც ც.ბ. ბიოფიზიკა ფიზიკის გაკვეთილებზე. - M: განმანათლებლობა, 1971-158 წწ.
პერელმან ია.ი. გასართობი ფიზიკა. - M: მეცნიერება, 1976-432 წწ.
არტამონოვი V.I. საინტერესო მცენარეთა ფიზიოლოგია. – მ.: აგროპრომიზდატი, 1991 წ.
Arabadzhi V.I. უბრალო წყლის გამოცანები.- M .: "ცოდნა", 1973 წ.
http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/163.html
http://www.npl-rez.ru/litra/bios.htm
http://www.ionization.ru
ელექტრული და მაგნიტური ველების ბიოლოგიური გავლენა ადამიანებისა და ცხოველების სხეულზე საკმაოდ ბევრია შესწავლილი. ამ შემთხვევაში დაფიქსირებული ეფექტები, თუ ისინი წარმოიქმნება, ჯერ კიდევ არ არის ნათელი და ძნელი დასადგენი, ამიტომ ეს თემა აქტუალური რჩება.
ჩვენს პლანეტაზე მაგნიტურ ველებს აქვს ორმაგი წარმოშობა - ბუნებრივი და ანთროპოგენური. ბუნებრივი მაგნიტური ველები, ეგრეთ წოდებული მაგნიტური შტორმები, წარმოიქმნება დედამიწის მაგნიტოსფეროში. ანთროპოგენური მაგნიტური დარღვევები მოიცავს უფრო მცირე ფართობს, ვიდრე ბუნებრივი, მაგრამ მათი გამოვლინება ბევრად უფრო ინტენსიურია და, შესაბამისად, მოაქვს უფრო ხელშესახები ზიანი. ტექნიკური საქმიანობის შედეგად ადამიანი ქმნის ხელოვნურ ელექტრომაგნიტურ ველებს, რომლებიც ასჯერ უფრო ძლიერია, ვიდრე დედამიწის ბუნებრივ მაგნიტურ ველს. ანთროპოგენური გამოსხივების წყაროებია: მძლავრი რადიოგადამცემი მოწყობილობები, ელექტრიფიცირებული მანქანები, ელექტროგადამცემი ხაზები (ნახ. 2.1).
ელექტრომაგნიტური ტალღების ერთ-ერთი ყველაზე ძლიერი აგზნებადია სამრეწველო სიხშირის დენები (50 ჰც). ამრიგად, ელექტრული ველის სიძლიერე პირდაპირ ელექტროგადამცემი ხაზის ქვეშ შეიძლება მიაღწიოს რამდენიმე ათას ვოლტს ნიადაგის მეტრზე, თუმცა ნიადაგის სიძლიერის შემცირების თვისების გამო, უკვე ხაზიდან 100 მ მანძილზე, ინტენსივობა ეცემა. მკვეთრად რამდენიმე ათეულ ვოლტამდე მეტრზე.
ელექტრული ველის ბიოლოგიური ეფექტების შესწავლამ დაადგინა, რომ უკვე 1 კვ/მ სიძლიერეზე მას აქვს უარყოფითი გავლენა ადამიანის ნერვულ სისტემაზე, რაც თავის მხრივ იწვევს ორგანიზმში ენდოკრინული აპარატის და ნივთიერებათა ცვლის დარღვევას (სპილენძი, თუთია, რკინა. და კობალტი), არღვევს ფიზიოლოგიურ ფუნქციებს: გულისცემა, არტერიული წნევა, ტვინის აქტივობა, მეტაბოლური პროცესები და იმუნური აქტივობა.
1972 წლიდან გამოჩნდა პუბლიკაციები, რომლებშიც გათვალისწინებული იყო ელექტრული ველების გავლენა ადამიანებზე და ცხოველებზე 10 კვ/მ-ზე მეტი სიძლიერით.
მაგნიტური ველის სიძლიერე დენის პროპორციულია და მანძილის უკუპროპორციულია; ელექტრული ველის სიძლიერე ძაბვის (მუხტის) პროპორციულია და მანძილის უკუპროპორციულია. ამ ველების პარამეტრები დამოკიდებულია მაღალი ძაბვის გადამცემი ხაზის ძაბვის კლასზე, დიზაინის მახასიათებლებზე და გეომეტრიულ ზომებზე. ელექტრომაგნიტური ველის მძლავრი და გაფართოებული წყაროს გამოჩენა იწვევს იმ ბუნებრივი ფაქტორების ცვლილებას, რომლის მიხედვითაც შეიქმნა ეკოსისტემა. ელექტრულ და მაგნიტურ ველებს შეუძლიათ გამოიწვიონ ზედაპირული მუხტები და დენები ადამიანის სხეულში (ნახ. 2.2). კვლევამ აჩვენა,
რომ ელექტრული ველით გამოწვეული მაქსიმალური დენი ადამიანის სხეულში გაცილებით მეტია, ვიდრე მაგნიტური ველით გამოწვეულ დენზე. ამრიგად, მაგნიტური ველის მავნე მოქმედება ვლინდება მხოლოდ მაშინ, როდესაც მისი ინტენსივობა არის დაახლოებით 200 ა/მ., რაც ხდება ხაზის ფაზის მავთულებიდან 1-1,5 მ მანძილზე და საშიშია მხოლოდ ტექნიკური პერსონალისთვის, როდესაც მუშაობენ. ვოლტაჟი. ამ გარემოებამ შესაძლებელი გახადა დავასკვნათ, რომ არ არსებობს ინდუსტრიული სიხშირის მაგნიტური ველების ბიოლოგიური გავლენა ადამიანებზე და ცხოველებზე ელექტროგადამცემი ხაზების ქვეშ, მიწის ფაუნა.
ელექტროენერგიის გადაცემის დიზაინის მახასიათებლებიდან გამომდინარე (მავთულის დაქვეითება), ველის უდიდესი გავლენა ვლინდება სპანის შუაში, სადაც ინტენსივობა სუპერ და ულტრა მაღალი ძაბვის ხაზებისთვის ადამიანის ზრდის დონეზე არის 5-20. კვ/მ და უფრო მაღალი, ძაბვის კლასისა და ხაზის დიზაინის მიხედვით (ნახ. 1.2). საყრდენებზე, სადაც მავთულის შეჩერების სიმაღლე ყველაზე დიდია და საყრდენების დამცავი ეფექტი მოქმედებს, ველის სიძლიერე ყველაზე მცირეა. იმის გამო, რომ ადამიანები, ცხოველები, მანქანები შეიძლება იყვნენ ელექტროგადამცემი ხაზების ქვეშ, აუცილებელი ხდება შეფასდეს ცოცხალი არსებების ხანგრძლივი და მოკლევადიანი ყოფნის შესაძლო შედეგები სხვადასხვა სიძლიერის ელექტრულ ველში. ელექტრული ველების მიმართ ყველაზე მგრძნობიარეები არიან ჩლიქოსნები და ადამიანები ფეხსაცმლით, რომლებიც მათ იზოლირებენ მიწიდან. ცხოველის ჩლიქი ასევე კარგი იზოლატორია. ინდუცირებული პოტენციალი ამ შემთხვევაში შეიძლება მიაღწიოს 10 კვ-ს, ხოლო დენის პულსი სხეულში, დამიწებულ ობიექტთან შეხებისას (ბუჩქის ტოტი, ბალახის ღერი) არის 100-200 μA. ასეთი დენის იმპულსები უსაფრთხოა ორგანიზმისთვის, მაგრამ უსიამოვნო შეგრძნებები აიძულებს ჩლიქოსნებს ზაფხულში თავი აარიდონ მაღალი ძაბვის ელექტროგადამცემი ხაზების მარშრუტს.
ადამიანზე ელექტრული ველის მოქმედებისას მის სხეულში გამავალი დენები დომინანტურ როლს თამაშობენ. ეს განისაზღვრება ადამიანის სხეულის მაღალი გამტარობით, სადაც ჭარბობს ორგანოები, რომლებსაც აქვთ სისხლი და ლიმფა, რომლებიც ცირკულირებენ მათში. ამჟამად, ცხოველებზე და ადამიანებზე მოხალისეებზე ჩატარებულმა ექსპერიმენტებმა დაადგინა, რომ დენის სიმკვრივე 0.1 μA/cm 2 და ქვემოთ გამტარებლობით არ ახდენს გავლენას ტვინის ფუნქციონირებაზე, რადგან იმპულსური ბიოდინები, რომლებიც ჩვეულებრივ მიედინება ტვინში, მნიშვნელოვნად აღემატება სიმკვრივეს. ასეთი გამტარობის დენი. />1 μA/სმ2-ზე, სინათლის წრეები ციმციმებენ ადამიანის თვალში, უფრო მაღალი დენის სიმკვრივე უკვე იპყრობს სენსორული რეცეპტორების, აგრეთვე ნერვული და კუნთოვანი უჯრედების სტიმულაციის ზღურბლს, რაც იწვევს შიშის გაჩენას. უნებლიე მოტორული რეაქციები. იმ შემთხვევაში, თუ ადამიანი ეხება მიწიდან იზოლირებულ ობიექტებს მნიშვნელოვანი ინტენსივობის ელექტრული ველის ზონაში, დენის სიმკვრივე გულის ზონაში ძლიერ არის დამოკიდებული „ძირითადი“ პირობების მდგომარეობაზე (ფეხსაცმლის ტიპი, ნიადაგის მდგომარეობა და ა.შ. .), მაგრამ უკვე შეუძლია მიაღწიოს ამ მნიშვნელობებს. შესაბამისი მაქსიმალური დენით ეტა==l5 კვ/მ (6,225 mA); ამ დენის ცნობილი ფრაქცია, რომელიც მიედინება თავის არეში (დაახლოებით 1/3) და სათავე ფართობის (დაახლოებით 100 სმ 2) დენის სიმკვრივე ჯ<0,1 мкА/см 2 , что и подтверждает допустимость принятой в СССР напряженности 15 кВ/м под проводами воздушной линии.
ადამიანის ჯანმრთელობისთვის პრობლემა არის ქსოვილებში გამოწვეულ დენის სიმკვრივესა და გარე ველის მაგნიტურ ინდუქციას შორის კავშირის დადგენა. IN.მიმდინარე სიმკვრივის გაანგარიშება
გართულებულია იმით, რომ მისი ზუსტი გზა დამოკიდებულია y გამტარობის განაწილებაზე სხეულის ქსოვილებში.
ასე რომ, თავის ტვინის სპეციფიკური გამტარობა განისაზღვრება =0,2 სმ/მ, ხოლო გულის კუნთის ==0,25 სმ/მ. თუ ავიღებთ თავის რადიუსს 7,5 სმ, ხოლო გულის 6 სმ, მაშინ პროდუქტი რორივე შემთხვევაში ერთნაირი გამოდის. მაშასადამე, ერთი იდეა შეიძლება მივცეთ გულისა და ტვინის პერიფერიაზე მიმდინარე სიმკვრივეს.
დადგინდა, რომ ჯანმრთელობისთვის უსაფრთხო მაგნიტური ინდუქცია არის დაახლოებით 0,4 მტ სიხშირე 50 ან 60 ჰც. მაგნიტურ ველებში (3-დან 10 მტტ-მდე; ვ\u003d 10-60 ჰც), დაფიქსირდა სინათლის ციმციმები, მსგავსი, რაც ხდება თვალის კაკლზე ზეწოლის დროს.
დენის სიმკვრივე, რომელიც გამოწვეულია ადამიანის სხეულში ელექტრული ველით ინტენსივობის სიდიდით E,გამოითვლება ასე:
სხვადასხვა კოეფიციენტებით კტვინისა და გულის არეისთვის. მნიშვნელობა კ=3 10 -3 სმ/ჰცმ. გერმანელი მეცნიერების აზრით, ველის სიძლიერე, რომლის დროსაც თმის ვიბრაცია გრძნობს გამოსაცდელ მამაკაცთა 5%-ს, არის 3 კვ/მ, ხოლო ტესტირებული მამაკაცების 50%-ისთვის ეს არის 20 კვ/მ. ამჟამად არ არსებობს რაიმე მტკიცებულება იმისა, რომ ველის მოქმედებით გამოწვეული შეგრძნებები რაიმე უარყოფით ეფექტს ქმნის. დენის სიმკვრივის ბიოლოგიურ ზემოქმედებასთან კავშირთან დაკავშირებით შეიძლება განვასხვავოთ ოთხი სფერო, რომლებიც წარმოდგენილია ცხრილში. 2.1
დენის სიმკვრივის ეს უკანასკნელი დიაპაზონი ეხება ექსპოზიციის დროებს ერთი გულის ციკლის რიგითობით, ანუ დაახლოებით 1 წმ ადამიანისთვის. მოკლე ექსპოზიციისთვის, ზღურბლები უფრო მაღალია. ველის სიძლიერის ზღვრული მნიშვნელობის დასადგენად, ფიზიოლოგიური კვლევები ჩატარდა ადამიანებზე ლაბორატორიაში ველის სიძლიერით 10-დან 32 კვ/მ-მდე. დადგენილია, რომ 5 კვ/მ დაძაბულობისას 80%
ცხრილი 2.1
ადამიანები არ განიცდიან ტკივილს გამონადენის დროს დამიწებული საგნების შეხების შემთხვევაში. სწორედ ეს მნიშვნელობა იქნა მიღებული, როგორც სტანდარტი ელექტრო დანადგარებში დამცავი აღჭურვილობის გამოყენების გარეშე მუშაობისას. ადამიანის ელექტრულ ველში ყოფნის დასაშვები დროის დამოკიდებულება ინტენსივობაზე ეზღურბლზე მეტი მიახლოებულია განტოლებით
ამ მდგომარეობის შესრულება უზრუნველყოფს ორგანიზმის ფიზიოლოგიური მდგომარეობის თვითგანკურნებას დღის განმავლობაში ნარჩენი რეაქციების და ფუნქციური თუ პათოლოგიური ცვლილებების გარეშე.
გავეცნოთ საბჭოთა და უცხოელი მეცნიერების მიერ ჩატარებული ელექტრული და მაგნიტური ველების ბიოლოგიური ეფექტების კვლევების ძირითად შედეგებს.
