Всички ли знаем за такава величина като електрическия заряд? След като древните гърци се досетили за съществуването му, изминали доста векове. В наше време електрическият заряд и неговите свойства са описани подробно в електростатиката и електродинамиката и почти всеки ученик знае закона на Кулон и формулата, чрез която може да се изчисли силата на взаимодействие между заредените частици. Въпреки това природата все още успява да поднесе някои изненади на човека и ние искаме да ви разкажем за някои от тях.
Бърза справка
Електрическият заряд е фундаментална физическа величина, която определя силата на електрическите взаимодействия. В съвременната гледна точка тя е наравно с такива свойства на микрочастицата като нейната маса или спин. Основните свойства на електрическия заряд са следните:
- съществуването на два вида такси ("плюс" и "минус");
- квантуване (делимост) на елементарни компоненти;
- съхраняване на стойността в изолираната система;
- релативистична инвариантност, т.е. инвариантност на заряда при избора на инерционна система за наблюдение.
„Разширена“мрежа
Фактът, че обвивката на насекомите носи определен електрически заряд, отдавна е известен на науката. По принцип в това няма нищо изненадващо, защото по време на полета неизбежно се получава триене на хитиновата обвивка във въздуха и в резултат на това се получава ефект, подобен на този, който ни беше показан в училище с помощта на ебонитова пръчка и вълнен плат. Оказва се, че този факт е добре известен не само на хората, но и на паяците, които отдавна са се научили да го използват, за да ловят жертвите си. Както знаете, повечето от тези насекоми използват специални нишки, смазани с лепкаво вещество в мрежите си. Когато жертвата се качи върху тях, тогава всички опити за бягство от капана водят до още повече залепване. Самият паяк използва "сухи следи" за движение и следователно нищо не пречи на движението му. Има обаче индивиди, които не произвеждат лепкава субстанция, като домашния паяк Tegenaria domestica, който често живее в селски къщи и градски апартаменти. Възниква въпросът: какво тогава му помага да хване плячката си, защото практически нищо не задържа насекомите в „сухи“мрежи? Както успяха да открият изследователи от Американския университет в Калифорния (Бъркли), отговорът е, че мрежата носи малък електрически заряд със знак "-". Когато нещастен летец по невнимание се приближи до такъв капан достатъчно близо, той веднага започва да се огъва в неговата посока и привлича насекомото към себе си. Учените смятат, че статичното електричество пречи на плячката да избяга. Може би когато насекомото започне да се съпротивлява, поради триене, силата му се увеличава, което допълнително укрепва връзката с мрежата.
Електрическият заряд в услуга на земните пчели
По принцип използването на ток в природата не е толкова рядко явление - просто си спомнете електрическия скат и електрическата змиорка. Но регистрацията на такси е нещо ново. Както се оказа, земните пчели от вида Bombus terrestris се научиха успешно да използват свойствата на електрическия заряд за търсене на нектар. как става това Подобно на много други опрашители, тези насекоми получават положителен електрически заряд поради бързото движение на крилата си. И когато кацнат на цвете, част от него отива в растението. Преди обаче учените не знаеха дали земните пчели могат да усетят електрическото поле. За да се разбере, беше проведен интересен експеримент. Първо, използвайки кух проводник, учените се увериха, че летящите земни пчели имат положителен заряд. След това те определиха колко от него тези насекоми предават на цветята на петунията, след като кацнат върху тях. Накрая изследователите подхлъзнаха на земните пчели изкуствени растения, едната част от които беше заземена и носеше горчива течност, а другата беше снабдена със захарен разтвор и имаше положителен заряд. Отначало насекомите летяха само до заредени цветя. Но когато учените премахнаха заряда и от двете групи растения, те веднага загубиха ориентация и спряха да различават горчивите от сладките хранилки.