Номер 2, страница 134 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 3. Электрические явления. Параграф 32. Электрический ток в различных средах. Темы докладов - номер 2, страница 134.

Условие.

2. Электрический ток в природе.

Решение.

Электрический ток, как упорядоченное движение заряженных частиц, широко распространен в природе. Его проявления можно наблюдать как в неживой природе в грандиозных масштабах, так и на микроуровне в живых организмах.

Молния

Одним из самых ярких и мощных проявлений электрического тока в природе является молния. В грозовых облаках из-за движения и столкновения капель воды и кристаллов льда происходит разделение электрических зарядов. Верхняя часть облака обычно заряжается положительно, а нижняя — отрицательно. Когда разность потенциалов между облаком и землей или между разными частями облака достигает огромных значений (сотни миллионов вольт), происходит электрический разряд — молния. Этот разряд представляет собой кратковременный, но очень мощный электрический ток, сила которого может достигать сотен тысяч ампер. Воздух в канале молнии мгновенно нагревается до температур, превышающих температуру поверхности Солнца (до 30 000 °C), что вызывает его резкое расширение и порождает звуковую волну — гром.

Ответ: Молния — это гигантский искровой разряд в атмосфере, представляющий собой мощный электрический ток, возникающий из-за накопления и последующего пробоя электрических зарядов в грозовых облаках.

Биоэлектричество в живых организмах

Электрические токи играют фундаментальную роль в жизнедеятельности организмов. Эти токи создаются направленным движением ионов (таких как $Na^+$, $K^+$, $Ca^{2+}$ и $Cl^−$) через клеточные мембраны.

Нервные импульсы: Вся деятельность нервной системы, включая передачу сигналов от органов чувств к мозгу и команд от мозга к мышцам, основана на распространении электрических импульсов (потенциалов действия) по нервным волокнам (аксонам). Это очень слабые токи, но они необходимы для мышления, движения и восприятия.

Электрические рыбы: Некоторые виды рыб, такие как электрический угорь, электрический скат и электрический сом, способны генерировать мощные электрические разряды для охоты, защиты или навигации. У них есть специальные органы — электроциты, состоящие из измененных мышечных или нервных клеток, которые, работая синхронно, могут создавать напряжение до 850 вольт.

Работа сердца: Сокращение сердечной мышцы (миокарда) управляется электрическими импульсами, которые генерируются в специальной области сердца — синоатриальном узле. Эти электрические сигналы распространяются по сердцу, заставляя его камеры сокращаться в правильной последовательности. Именно эти электрические токи регистрируются при снятии электрокардиограммы (ЭКГ).

Ответ: В живых организмах электрический ток существует в виде направленного движения ионов и является основой работы нервной системы, сокращения мышц (включая сердце) и специфических способностей некоторых животных, таких как электрические рыбы.

Земные (теллурические) токи

В земной коре и мантии постоянно протекают слабые электрические токи, называемые теллурическими. Их возникновение в основном связано с взаимодействием солнечного ветра (потока заряженных частиц от Солнца) с магнитосферой и ионосферой Земли. Эти взаимодействия вызывают изменения в магнитном поле Земли, которые, в свою очередь, индуцируют электрические токи в проводящих слоях планеты. Сила этих токов может значительно возрастать во время магнитных бурь.

Ответ: Теллурические токи — это естественные электрические токи, протекающие в земной коре, которые индуцируются изменениями в магнитном поле Земли под воздействием солнечной активности.

Полярные сияния

Полярные сияния (северное и южное) — это явление, напрямую связанное с электрическими токами. Солнечный ветер представляет собой поток заряженных частиц (в основном электронов и протонов), то есть электрический ток в космосе. Магнитное поле Земли захватывает эти частицы и направляет их вдоль силовых линий к магнитным полюсам. Входя в верхние слои атмосферы, частицы сталкиваются с атомами и молекулами газов (кислорода и азота), возбуждая их. Возвращаясь в свое обычное состояние, атомы излучают свет, который мы и видим как полярное сияние.

Ответ: Полярные сияния возникают в результате свечения атмосферных газов, возбужденных потоками заряженных частиц (электрическим током) солнечного ветра, которые направляются магнитным полем Земли к полюсам.