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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Électricité vivante. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / L'électricité pour les débutants Chez la faune, de nombreux processus sont associés aux phénomènes électriques. Considérons quelques-uns d'entre eux. De nombreuses fleurs et feuilles ont la capacité de se fermer et de s’ouvrir selon l’heure et le jour. Cela est dû aux signaux électriques, qui sont des potentiels d’action. Les feuilles peuvent être forcées à se fermer avec des stimuli électriques externes. De plus, de nombreuses plantes développent des courants dommageables. Les sections de feuilles et de tiges sont toujours chargées négativement par rapport aux tissus normaux. Si vous prenez un citron ou une pomme et que vous le coupez, puis que vous fixez deux électrodes sur la peau, elles ne révéleront pas de différence de potentiel. Si une électrode est appliquée sur la peau et l'autre à l'intérieur de la pulpe, alors une différence de potentiel apparaîtra et le galvanomètre notera l'apparition d'un courant. L'évolution du potentiel de certains tissus végétaux au moment de leur destruction a été étudiée par le scientifique indien Bose. Il a notamment relié les parties externe et interne du pois avec un galvanomètre. Il a chauffé un pois à une température allant jusqu'à 60 ° C, tandis qu'un potentiel électrique de 0,5 V a été enregistré. Le même scientifique a étudié un coussin de mimosa, qu'il a irrité avec de courtes impulsions de courant. Lorsqu'il est irrité, un potentiel d'action apparaît. La réaction du mimosa n'a pas été instantanée, mais retardée de 0,1 s. De plus, un autre type d'excitation, dite onde lente, est apparue dans les voies conductrices du mimosa, apparues lors de dommages. Cette onde contourne les coussinets et atteint la tige, provoquant la transmission d'un potentiel d'action le long de la tige et la chute des feuilles voisines. Le mimosa réagit en déplaçant la feuille à l'irritation du coussinet avec un courant de 0,5 μA. La sensibilité de la langue humaine est 10 fois inférieure. Des phénomènes non moins intéressants liés à l'électricité peuvent être trouvés chez les poissons. Les Grecs de l’Antiquité se méfiaient de la rencontre de poissons dans l’eau, ce qui engourdissait les animaux et les humains. Ce poisson était une raie pastenague électrique et s'appelait une torpille. Dans la vie des différents poissons, le rôle de l'électricité est différent. Certains d'entre eux, à l'aide d'organes spéciaux, créent de puissantes décharges électriques dans l'eau. Ainsi, par exemple, l'anguille d'eau douce crée une tension d'une telle force qu'elle peut repousser une attaque d'un ennemi ou paralyser une victime. Les organes électriques du poisson sont constitués de muscles qui ont perdu leur capacité à se contracter. Le tissu musculaire sert de conducteur et le tissu conjonctif sert d'isolant. Les nerfs de la moelle épinière vont à l'organe. Mais en général, il s’agit d’une structure en petites plaques d’éléments alternés. L'anguille possède de 6000 10000 à 70 XNUMX éléments connectés en série, formant une colonne, et environ XNUMX colonnes dans chaque organe, situés le long du corps. Chez de nombreux poissons (gymnarch, poisson couteau, gnatonème), la tête est chargée positivement, la queue est négative, mais chez le poisson-chat électrique, au contraire, la queue est positive et la tête est négative. Les poissons utilisent leurs propriétés électriques à la fois pour attaquer et se défendre, ainsi que pour trouver des proies, naviguer dans des eaux troubles et identifier des adversaires dangereux. Il existe également des poissons faiblement électriques. Ils n'ont pas d'organes électriques. Ce sont des poissons ordinaires : carassins, carpes, vairons, etc. Ils ressentent le champ électrique et émettent un faible signal électrique. Tout d’abord, les biologistes ont découvert le comportement étrange d’un petit poisson d’eau douce : le poisson-chat américain. Il sentit un bâton métallique s'approcher de lui dans l'eau à plusieurs millimètres de distance. Le scientifique anglais Hans Lissman a enfermé des objets métalliques dans une coquille de paraffine ou de verre et les a plongés dans l'eau, mais il n'a pas réussi à tromper le poisson-chat du Nil et l'hymnarchus. Le poisson sentit le métal. En effet, il s’est avéré que les poissons possèdent des organes spéciaux qui perçoivent une faible intensité de champ électrique. En vérifiant la sensibilité des électrorécepteurs chez les poissons, les scientifiques ont mené une expérience. Ils ont fermé l'aquarium du poisson avec un tissu ou du papier sombre et ont fait passer un petit aimant à proximité dans les airs. Le poisson a ressenti le champ magnétique. Ensuite, les chercheurs ont simplement déplacé leurs mains près de l'aquarium. Et elle a réagi même au champ bioélectrique le plus faible créé par une main humaine. Les poissons ne sont pas pires, et parfois même meilleurs que les instruments les plus sensibles au monde, enregistrent le champ électrique et remarquent le moindre changement dans sa force. Il s'est avéré que les poissons ne sont pas seulement des « galvanomètres » flottants, mais aussi des « générateurs électriques » flottants. Ils rayonnent un courant électrique dans l’eau et créent autour d’eux un champ électrique beaucoup plus puissant que celui qui se produit autour des cellules vivantes ordinaires. Grâce à des signaux électriques, les poissons peuvent même « parler » d'une manière particulière. Les anguilles, par exemple, à la vue de la nourriture, commencent à générer des impulsions de courant d'une certaine fréquence, attirant ainsi leurs congénères. Et si deux poissons sont placés dans un aquarium, la fréquence de leurs décharges électriques augmente immédiatement. Les poissons rivaux déterminent la force de leur adversaire par la force des signaux qu'ils émettent. Les autres animaux n’éprouvent pas de tels sentiments. Les poissons vivent dans l'eau. L'eau de mer est un excellent conducteur. Les ondes électriques s'y propagent, sans s'atténuer, sur des milliers de kilomètres. De plus, les poissons ont des caractéristiques physiologiques de la structure musculaire, qui sont finalement devenues des « générateurs vivants ». La capacité des poissons à accumuler de l’énergie électrique en fait des batteries idéales. S'il était possible de comprendre plus en détail les détails de leur travail, il y aurait une révolution technologique en termes de création de batteries. L'électrolocalisation et la communication sous-marine des poissons ont permis le développement d'un système de communication sans fil entre un bateau de pêche et un chalut. Il conviendrait de terminer par une déclaration écrite à côté d'un aquarium en verre ordinaire doté d'un rayon électrique, présenté lors de l'exposition de la Royal Society of Science anglaise en 1960. Deux électrodes ont été descendues dans l'aquarium, auxquelles un voltmètre a été placé. connecté. Lorsque le poisson était au repos, le voltmètre indiquait 0 V, tandis que le poisson se déplaçait - 400 V. La nature de ce phénomène électrique, observé bien avant l'organisation de la Royal Society anglaise, ne peut toujours pas être décryptée par une personne. Le mystère des phénomènes électriques chez la faune sauvage continue d'exciter l'esprit des scientifiques et nécessite d'être résolu. Auteur : L.P. Iatsenko
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