Проводит дерево электричество: электропроводность древесины | Cтолярничество

Содержание

Какие вещества проводят электрический ток

Из физики известно, что электрический ток – это направленное движение электрически заряженных частиц. Разные вещества проводят электрический ток по-разному. По способности передавать электрические заряды вещества делятся на ПРОВОДНИКИ и НЕПРОВОДНИКИ электричества.

Проводниками называют тела, через которые электрические заряды могут проходить от заряженного тела к незаряженному, в проводниках имеется очень много свободных заряженных частиц. Хорошие проводники электричества – это металлы, почва, вода с растворенными в ней солями, кислотами или щелочами, графит и некоторые виды органических веществ. Тело человека также проводит электричество. Это можно показать на опыте с электроскопом. Зарядим электроскоп с помощью эбонитовой или стеклянной палочки, стрелка отклонится Затем дотронемся до заряженного электроскопа рукой. Стрелка тотчас вернётся в исходное положение – к нулю. Заряд с электроскопа уходит в наше тело. В данном опыте с небольшим зарядом это не опасно, но ощутимо «щёлкает» по пальцам.

А большие заряды и токи опасны для жизни и здоровья.

Из металлов лучшие проводники электричества – серебро, медь, алюминий. Даже в обычной водопроводной воде растворено столько всевозможных солей, что она является весьма хорошим проводником, и об этом нельзя забывать, работая с электрооборудованием в условиях повышенной влажности иначе можно получить весьма ощутимый удар током, это опасно.

Проходя через живой организм электрический ток производит разные действия: термическое – ожоги определённых участков тела, нагрев кровеносных сосудов, крови, нервов; электролитическое (или химическое) – разложение крови и других органических жидкостей; биологическое – раздражение и возбуждение живых тканей организма, что сопровождается непроизвольными судорожными сокращением мышц, в том числе мышц сердца и лёгких. В результате всего этого могут возникнуть различные нарушения в организме вплоть до полной остановки работы сердца и лёгких.

Непроводниками называют такие тела, через которые электрические заряды не могут переходить от заряженного тела к незаряженному, так как в диэлектриках очень мало свободных заряженных частиц. Непроводниками электричества, или диэлектриками, являются эбонит, янтарь, фарфор, резина, различные пластмассы, шелк, капрон, масла, воздух (газы), стекло, плексиглас, сухое дерево и бумага. Изготовленные из диэлектриков тела называются ИЗОЛЯТОРАМИ (от итальянского слова ИЗОЛЯРО – уединять).

Проводники служат для передачи на расстояние электрической энергии (электрического тока), именно из них, в основном, изготавливаются высоковольтные электрические кабели, бытовая электропроводка. Изоляторы используются для обособления, изолирования проводников и обеспечения безопасности людей при работе с электроприборами. Для передачи электроэнергии необходимо собрать замкнутую электрическую цепь, в которую входят источник электрической энергии, проводники, по которым от этого источника электрический ток поступает к потребителям электрической энергии, и сами потребители.

При проведении опытов по электричеству всегда используются и проводники, и диэлектрики. Например, используя два электроскопа, мы зарядили один из них отрицательным зарядом, полученным на эбонитовой палочке при её трении о шерсть. При этом стрелка электроскопа отклонилась, показывая наличие заряда на нём. Если затем взять металлический стержень на изолирующей пластмассовой рукоятке и соединить заряженный электроскоп с незаряженным, то по проводящему ток стержню заряды частично перейдут на второй электроскоп , а вот разрядки электроскопа, как в случае его касания голой рукой, не происходит, так как рукоятка не проводит ток к руке человека. Именно поэтому рукоятки различных инструментов, например отвёрток, плоскогубцев, кусачек, делают из непроводящих материалов.

Основные меры защиты от поражения электрическим током:

• обеспечение недоступности токоведущих частей, находящихся под напряжением, для случайного прикосновения,

• защитное заземление, защитное отключение электроприборов;

• использование по возможности низких напряжений, особенно во влажных помещениях;

• применение двойной изоляции.

Знание и соблюдение правил техники безопасности при работе с электрическим током и различными электроприборами обязательно и для взрослых, и для детей. Чтобы учащимся младших классов было легче запомнить эти правила, можно использовать различные запоминающиеся плакаты, стихи. Примеры я подобрал из различных источников, кое-что придумал сам и оформил как советы по электробезопасности в приложении 1 к моей работе. В приложении 2 приведены меры первой помощи при поражении электрическим током.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ

Электропроводность веществ можно испытать с помощью специального прибора, но мы использовали обычную электрическую цепь. Главный элемент любой электрической цепи – источник электрического тока. Без него электрическая цепь не будет работать. Когда вы включаете в розетку вилку питающего шнура телевизора, для электрического утюга, чайников и других электроприборов – потребителей электрической энергии, то вы, по сути, подключаетесь к электростанции – производителю этой электроэнергии.

Для того чтобы проверить электропроводность твердых веществ, я собрал электрическую цепь , в которую входили: источник тока, ключ для замыкания и размыкания цепи, лампа для того, чтобы проверить, есть ток или нет, и контакты для подключения вещества в цепь.

Когда контакты помещают в вещество, становится ясно, проводит ли это вещество ток. Если вещество проводит электрический ток, цепь замыкается, и лампочка загорается . Если вещество неэлектропроводно, цепь остается разомкнутой, и лампочка не горит.

Опыт 1. Исследование твердых веществ.

В таблице 1 указаны десять твердых веществ, которые мы исследовали на электропроводность. В результате проверки выяснилось,

Таблица 1.

алюминий + пластмасса –

сталь + стекло –

латунь + орг. стекло –

медь + магнит –

древесина – резина – что алюминий, сталь, латунь, медь проводят электрический ток, а древесина, пластмасса, стекло, оргстекло, магнит и резина не проводят электрический ток.

Опыт 2. Исследование жидких веществ.

Для того, чтобы проверить электропроводность жидких веществ, мы изменили электрическую цепь (рис.  5). Кроме источника тока и ключа в цепь добавили амперметр вместо лампы и электролитический стакан вместо контактов.

Таблица 2.

чистая вода –

раствор поваренной соли +

раствор медного купороса +

раствор морской соли +

раствор сахара –

В электролитический стакан мы помещали разные жидкости. Если у амперметра при замыкании цепи стрелка отклонялась, значит, данная жидкость проводит электрический ток.

В результате нашего эксперимента выяснилось, что раствор поваренной соли, медного купороса и морской соли проводит электрический ток, а чистая вода и сахарный сироп – нет .

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведённые опыты подтвердили, что некоторые вещества хорошо проводят ток, это различные металлы и растворы солей. Другие твёрдые и жидкие вещества являются диэлектриками, т. е. непроводниками, это пластмассы или резина, из которых делают изоляцию электропроводов и корпуса электрических приборов, и многие другие вещества.

Моя работа достаточно важна для меня и других школьников, так как для безопасной работы с электрическими приборами дома и в школе нужно знать, как поступать в некоторых жизненных ситуациях. Например, человека ударило током от оборванного провода. Ни в коем случае нельзя трогать этот провод и человека голыми руками. Нужно отодвинуть провод с помощью какого-то не проводящего ток предмета, например сухой деревянной палки.

Чтобы научить учеников младших классов правилам электробезопасности, можно использовать подготовленные мной советы.

1.7. Цветы и деревья проводят электрический ток

1.7. Цветы и деревья проводят электрический ток

Возбуждение у растения (в том числе на садовом участке) собственного мембранного процесса (осмоса) является важным моментом в растениеводстве, садоводстве или даже в обычной квартире, где хозяйка содержит комнатные цветы.

Кстати, к комнатным цветам относятся не только фиалки или столетник, но и драцена, пальма, лимон, и многие другие (которые в домашних условиях, возможно вырастить без преувеличения «до потолка»). Автору удалось вырастить дома в обычной городской квартире с помощью предлагаемого метода из желудя даже дуб– он был пересажен на садовый участок только когда ствол достиг длины 1,3 м.

Рост разных растений в домашних условиях не одинаков и своеобразен. Некоторые из них активно растут только летом, а зимой едва подают признаки жизни. Другие растут вне зависимости от времени года, но могут погибнуть внезапно. Причиной тому может служить не столько проблема окружающей среды, питание растения или температура воздуха, сколько отсутствие времени хозяев на должный уход за теми «кого мы приручили». В связи с этим архиважно «выходить» погибающее, затухающее растение, дать ему импульс к новой жизни.

«Реанимация» не подающего длительное время признаков жизни растения производится с помощью воздействия на растение током около 50 мА от одной пальчиковой батарейки типа АА.

Например, комнатный цветок «широколистник» длительное время пребывал в состоянии «ни жив, ни мертв». Жизнь его продолжалась, что было заметно по упругому стволу и зеленеющей верхушке, но ни листьев, ни роста ствола не происходило в течении двух лет (после того, как последние листья опали и рост растения внезапно прекратился).

После воздействия электрическим током силой 46–60 мА в течение 48 ч непрерывно, на вторые сутки эксперимента стали заметны новые развивающиеся листочки.

В цветочный горшок в глубь почвы на расстоянии 8-10 см воткнута стальная пластина– проводник электрического тока.

К ней подключен положительный вывод элемента питания с напряжением 1,5 В (пальчиковая батарейка типа АА или ААА). Последовательно включен постоянный резистор MЛT-0,25 сопротивлением 33 Ом. К верхушке растения подключен зажим типа «крокодил» с отрицательным полюсом батареи. В качестве элемента питания можно использовать и сетевой источник питания с понижающим трансформатором, с выходным напряжением 1,5–3 В.

Кроме того, есть и другой метод, основанный не столько на постоянном возбуждении осмоса растения (через непосредственное воздействие на него постоянного тока слабой силы), сколько на периодическое воздействие на стебли и листья растения.

Сенсорный контакт подключают к металлическому штырю (в качестве которого используется спица для вязания), который, в свою очередь, воткнут в землю цветочного горшка.

Другой сенсорный контакт аналогичным образом расположен в другом цветочном горшке.

Принцип работы устройства прост.

При касании рукой человека стебля или листьев (земли в горшке) первого цветка чувствительный сенсор срабатывает, и включается освещение. Оно будет включено до тех пор, пока в осветительной сети присутствует напряжение 220 В и пока не будет прикосновения к горшку, цветку или почве, куда помещен сенсор Е2. После воздействия на Е2 свет выключится.

Устройство безопасно в эксплуатации и нормально работает у меня дома уже в течении семи лет, радуя глаз и создавая необычную атмосферу праздника и чудес. Главное, чтобы источник питания применялся с понижающим трансформатором.

При касании рукой человека растения, наведенное в теле человека переменное напряжение (1-10 мВ) передается через стебель цветка и почву на сенсорный контакт. Электронное устройство воспринимает этот сигнал и включает устройство нагрузки.

А что делается с цветком?

Внимание, важно!

Во время касания человеком стебля растения, и воздействия на стебель переменного напряжения наводки, растение представляет собой проводник с определенным сопротивлением (вместе с почвой Кобщ в диапазоне 10-10000 кОм), которое зависит от многих факторов, как то, влажности почвы, времени полива, особенностей растения, длины ствола и проч.

Через ствол растения проходит электрический ток. Эта стимуляция является, по сути, ничем не хуже стимуляции осмоса, предложенной автором выше. По результатам моего эксперимента, растение прекрасно себя чувствует и размножается отростками. За время эксперимента именно это растение выделялось среди прочих (не имеющих воздействия электрического тока) своим цветущим и «безмятежным» состоянием.

Практическая польза влияния на растения слабого электрического тока (до 100 мА) что называется «на лицо». Этот вывод дает стимул заинтересованным радиолюбителям продолжить разработки в данном направлении и использовать результаты авторских экспериментов как новаторский импульс и отправную точку с практическими доказательствами.

Не дожидаясь более долговременных результатов эксперимента, полагал бы такой метод «взять на вооружение» тем юным садоводам и цветоводам, у которых имеются необъяснимые обычной логикой проблемы выращивания растений.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Классификация материалов по отношению к способности проводить электрический ток. Что такое проводники, полупроводники и диэлектрики Что такое центральный проводник дерева

Величина, показывающая, во сколько раз увеличивается емкость конденсатора, если воздушную прослойку между пластинами заменить такой же толщины прокладкой из данного материала, называется диэлектрической проницаемостью этого материала. Диэлектрическая проницаемость (диэлектрическая постоянная) для некоторых материалов приведена в табл. 26.

Таблица 26. Диэлектрическая проницаемость некоторых материалов.

Материал

Диэлектрическая проницаемость

Древесина

Диэлектрическая проницаемость

Ель сухая: вдоль волокон

в тангенциальном направлении

в радиальном направлении

Бук сухой: вдоль волокон

в тангенциальном направлении

в радиальном направлении

Данные для древесины показывают заметное различие между диэлектрической проницаемостью вдоль и поперек волокон; в то же время диэлектрическая проницаемость поперек волокон в радиальном и тангенциальном направлении различается мало. Диэлектрическая проницаемость в поле высокой частоты зависит от частоты тока и влажности древесины. С увеличением частоты тока диэлектрическая проницаемость древесины бука вдоль волокон при влажности от 0 до 12% уменьшается, что особенно заметно для влажности 12% (рис. 45). С увеличением влажности древесины бука диэлектрическая проницаемость вдоль волокон увеличивается, что особенно заметно при меньшей частоте тока.

В поле высокой частоты древесина нагревается; причина нагрева — потери на джоулево тепло внутри диэлектрика, происходящие под влиянием переменного электромагнитного поля. На этот нагрев расходуется часть подводимой энергии, величина которой характеризуется тангенсом угла потерь.

Тангенс угла потерь зависит от направления поля в отношении волокон: вдоль волокон он примерно вдвое больше, чем поперек волокон. Поперек волокон в радиальном и тангенциальном направлении тангенс угла потерь мало различается. Тангенс угла диэлектрических потерь, как и диэлектрическая проницаемость, зависит от частоты тока и влажности древесины. Так, для абсолютно сухой древесины бука тангенс угла потерь вдоль волокон с увеличением частоты сначала увеличивается, достигает максимума при частоте 10 7 гц, после чего начинает снова снижаться. В то же время при влажности 12% тангенс угла потерь с увеличением частоты резко падает, достигает минимума при частоте 10 5 гц, затем так же резко увеличивается (рис. 46).

Таблица 27. Максимальная величина тангенса угла потерь для сухой древесины.

С увеличением влажности древесины бука тангенс угла потерь вдоль волокон резко растет при малой (3 х 10 2 гц) и большой (10 9 гц) частоте и почти не меняется при частоте 10 6 -10 7 гц (см. рис. 46).

Путем сравнительного исследования диэлектрических свойств древесины сосны и полученных из нее целлюлозы, лигнина и смолы было установлено, что эти свойства определяются в основном целлюлозой. Нагрев древесины в поле токов высокой частоты находит применение в процессах сушки, пропитки и склеивания.

При появлении в нашей жизни электричества, мало кто знал о его свойствах и параметрах, и в качестве проводников использовали различные материалы, было заметно, что при одной и той же величине напряжения источника тока на потребителе было разное значение напряжения. Было понятно, что на это влияет вид материала применяемого в качестве проводника. Когда ученные занялись вопросом по изучению этой проблемы они пришли к выводу, что в материале носителями заряда являются электроны. И способность проводить электрический ток обосабливается наличием свободных электронов в материале. Было выяснено, что у некоторых материалов этих электронов большое количество, а у других их вообще нет. Таким образом существуют материалы, которые , а некоторые не обладают такой способностью.
Исходя из всего выше сказанного, все материалы поделились на три группы:

  • проводники;
  • полупроводники;
  • диэлектрики;

Каждая из групп нашла широкое применение в электротехнике.

Проводники

Проводниками являются материалы, которые хорошо проводят электрический ток, их применяют для изготовления проводов, кабельной продукции, контактных групп, обмоток, шин, токопроводящих жил и дорожек. Подавляющее большинство электрических устройств и аппаратов выполнена на основе проводниковых материалов. Мало того, скажу, что вся электроэнергетика не могла б существовать не будь этих веществ. В группу проводников входят все металлы, некоторые жидкости и газы.

Так же стоит упомянуть, что среди проводников есть супер проводники, сопротивление которых практически равно нулю, такие материалы очень редки и дороги. И проводники с высоким сопротивлением — вольфрам, молибден, нихром и т.д. Такие материалы используют для изготовления резисторов, нагревательных элементов и спиралей осветительных ламп.

Но львиная доля в электротехнической сфере принадлежит рядовым проводникам: медь, серебро, алюминий, сталь, различные сплавы этих металлов. Эти материалы нашли самое широкое и огромное применение в электротехнике, особенно это касается меди и алюминия, так как они сравнительно дешевы, и их применение в качестве проводников электрического тока наиболее целесообразно. Даже медь ограничена в своем использовании, её применяют в качестве обмоточных проводов, многожильных кабелях, и более ответственных устройствах, еще реже встречаются медные шинопроводы. А вот алюминий считается королем среди проводников электрического тока, пускай он обладает более высоким удельным сопротивлением чем медь, но это компенсируется его весьма низкой стоимостью и устойчивостью к коррозии. Он широко применяется в электроснабжении, в кабельной продукции, в воздушных линиях, шинопроводах, обычных проводах и т.д.

Полупроводники

Полупроводники , что-то среднее между проводниками и полупроводниками. Главной их особенностью является их зависимость проводить электрический ток от внешних условий. Ключевым условием является, наличие различных примесей в материале, которые как раз-таки обеспечивают возможность проводить электрический ток. Так же при определенной компоновку двух полупроводниковых материалов. На основе этих материалов на данный момент, произведено множество полупроводниковых устройств: , светодиоды, транзисторы, семисторы, тиристоры, стабисторы, различные микросхемы. Существует целая наука, посвященная полупроводникам и устройствам на их основе: электронная техника. Все компьютеры, мобильные устройства. Да что там говорить, практически вся наша техника содержит в себе полупроводниковые элементы.

К полупроводниковым материалам относят: кремний, германий, графит, графен, индий и т.д.

Диэлектрики

Ну и последняя группа материалов, это диэлектрики , вещества не способные проводить электрический ток. К таким материалам относят: дерево, бумага, воздух, масло, керамика, стекло, пластмассы, полиэтилен, поливинилхлорид, резина и т.д. Диэлектрики получили широкое применение благодаря своим качествам. Их применяют в качестве изолирующего материала. Они предохраняют соприкосновение двух токоведущих частей, не допускают прямого прикосновения человека с этими частями. Роль диэлектриком в электротехнике не менее важна чем роль проводников, так как обеспечивают стабильную, безопасную работу всех электротехнических и электронных устройств. У всех диэлектриков существует предел, до которого они не способны проводить электрический ток, его называют пробивным напряжением. Это такой показатель, при котором диэлектрик начинает пропускать электрический ток, при этом происходит выделение тепла и разрушение самого диэлектрика. Это значение пробивного напряжения для каждого диэлектрического материала разное и приведено в справочных материалах. Чем он выше, тем лучше, надежней считается диэлектрик.

Параметром, характеризующим способность проводить электрический ток является удельное сопротивление R , единица измерения [ Ом ] и проводимость , величина обратная сопротивлению . Чем выше этот параметр, тем хуже материал проводит электрический ток. У проводников он равен от нескольких десятых, до сотен Ом. У диэлектриков сопротивление достигает десятков миллионов ом.

Все три вида материалов нашли широкое применение в электроэнергетике и электротехнике. А так же тесно взаимосвязаны друг с другом.

дерево является проводником или диэлектриком?? и получил лучший ответ

Ответ от Лена маликова[активный]
диэлектриком. но только сухое.

Ответ от 2 ответа [гуру]

Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: дерево является проводником или диэлектриком??

Ответ от Андрей Рыжов [гуру]
диэлектриком

Ответ от Www [новичек]
диэлектрик

Ответ от White Rabbit [гуру]
Сухое — диэлектрик.
Живое — хоть и плохой, но проводник, причём — ионный (соки — электролит)

Ответ от ььььььььь [гуру]
смотря сколько лет дереву

Ответ от Алексей [эксперт]
Сухое-диэлектрик.

Ответ от Ёадовник [гуру]
Электропроводность древесины в основном зависит от ее влажности, породы, направления волокон и температуры. Древесина в сухом состоянии не проводит электрический ток, т. е. является диэлектриком, что позволяет применять ее в качестве изоляционного материала.
Например, бумага, пропитанная чем-то используется в конденсаторах и трансформаторах.
Сам часто вставляю предохранитель при помощи тетрадного листа.
Но сухим дерево никогда не бывает.
Как сейчас помню, как меня шарахнуло током, когда взял сухую отвертку с деревянной ручкой и полез в выключатель.
А правильнее спросить сопротивление дерева.
Молния чаще ударяет в деревья с глубоко проникающими в почву корнями. Почему?
Деревья с корнями, проникающими в глубокие водоносные слои почвы, лучше соединены с землей и поэтому на них под влиянием наэлектризованных облаков накапливаются притекающие из земли значительные заряды электричества, имеющие знак, противоположный знаку заряда облаков.
Благодаря глубоко уходящим в почву корням дуб хорошо заземлен, поэтому он чаще поражается молнией.
Электрический ток проходит в основном между корой и древесиной сосны, то есть по тем местам, где концентрируется больше всего соков дерева, хорошо проводящих электричество.
Ствол смолистого дерева, например сосны, имеет значительно большее сопротивление, чем кора и подкорковый слой. Поэтому в сосне электрический ток молнии проходит преимущественно по наружным слоям, не проникая внутрь. Если же молния ударяет в лиственное дерево, то ток протекает внутри его. В древесине этих деревьев содержится много сока, который закипает под действием электрического тока. Образовавшиеся пары разрывают дерево.
Деревянная опора обеспечивает значительное изоляционное расстояние с точки зрения импульсных перенапряжений (грозоупорность) , может гасить силовую дугу перекрытия и обеспечивает высокое сопротивление цепи замыкания на землю. Эти свойства используются для снижения числа грозовых отключений ВЛ и обеспечения безопасности.
Импульсная прочность тела деревянной опоры более 200 кВ/м. Такое свойство крайне полезно в районах с высокой грозовой активностью. Удар молнии даже на значительном расстоянии от линии может индуцировать на ВЛ перенапряжения с амплитудой в сотни киловольт. Наличие деревянных опор исключает перекрытия изоляции и отключение линии в таких случаях.
Высокое сопротивление деревянных опор обеспечивает повышенную безопасность линий для людей при возникновении повреждения основной изоляции. Сопротивление тела опоры сильно зависит от увлажнения. Например, минимальное сопротивление влажной сосны составляет порядка 20 кОм/м, а сухой в среднем в 100 раз больше.
Высокое сопротивление древесины и высокое переходное сопротивление при прикосновении человека к опоре с поврежденной изоляцией ограничивают ток через человека значениями, не опасными для жизни (40–100 мА) .

Способность проводить электрический ток характеризует электрическое сопротивление древесины. В общем случае полное сопротивление образца древесины, размещенного между двумя электродами, определяется как результирующее двух сопротивлений: объемного и поверхностного. Объемное сопротивление численно характеризует препятствие прохождению тока сквозь толщу образца, а поверхностное сопротивление определяет препятствие прохождению тока по поверхности образца. Показателями электрического сопротивления служат удельное объемное и поверхностное сопротивление. Первый из названных показателей имеет размерность ом на сантиметр (ом х см) и численно равен сопротивлению при прохождении тока через две противоположные грани кубика размером 1X1X1 см из данного материала (древесины). Второй показатель измеряется в омах и численно равен сопротивлению квадрата любого размера на поверхности образца древесины при подведении тока к электродам, ограничивающим две противоположные стороны этого квадрата. Электропроводность зависит от породы древесины и направления движения тока. В качестве иллюстрации порядка величии объемного и поверхностного сопротивления в табл. приведены некоторые данные.

сравнительные данные об удельном объемном и поверхностном сопротивлении древесины

Для характеристики электропроводности наибольшее значение имеет удельное объемное сопротивление. Сопротивление сильно зависит от влажности древесины. С повышением содержания влаги в древесине сопротивление уменьшается. Особенно резкое снижение сопротивления наблюдается при увеличении содержания связанной влаги от абсолютно сухого состояния до предела гигроскопичности. При этом удельное объемное сопротивление уменьшается в миллионы раз. Дальнейшее увеличение влажности вызывает падение сопротивления лишь в десятки раз. Это иллюстрируют данные табл.

удельное объемное сопротивление древесины в абсолютно сухом состоянии

ПородаУдельное объемное сопротивление, ом х см
поперек волоконвдоль волокон
Сосна2,3 х 10 151,8 х 10 15
Ель7,6 х 10 163,8 х 10 16
Ясень3,3 х 10 163,8 х 10 15
Граб8,0 х 10 161,3 х 10 15
Клен6,6 х 10 173,3 х 10 17
Береза5,1 х 10 162,3 х 10 16
Ольха1,0 х 10 179,6 х 10 15
Липа1,5 х 10 166,4 х 10 15
Осина1,7 х 10 168,0 х 10 15

влияние влажности на электрическое сопротивление древесины

Поверхностное сопротивление древесины также существенно снижается с увеличением влажности. Повышение температуры приводит к уменьшению объемного сопротивления древесины. Так, сопротивление древесины лжетсуги при повышении температуры с 22-23° до 44-45° С (примерно вдвое) падает в 2,5 раза, а древесины бука при повышении температуры с 20-21° до 50° С — в 3 раза. При отрицательных температурах объемное сопротивление древесины возрастает. Удельное объемное сопротивление вдоль волокон образцов березы влажностью 76% при температуре 0°С составило 1,2 х 10 7 ом см, а при охлаждении до температуры -24° С оно оказалось равным 1,02 х 10 8 ом см. Пропитка древесины минеральными антисептиками (например, хлористым цинком) уменьшает удельное сопротивление, в то время как пропитка креозотом мало отражается на электропроводности. Электропроводность древесины имеет практическое значение тогда, когда она применяется для столбов связи, мачт линий высоковольтных передач, рукояток электроинструментов и т. д. Кроме того, на зависимости электропроводности от влажности древесины основано устройство электрических влагомеров.

электрическая прочность древесины

Электрическая прочность имеет значение при оценке древесины как электро изолирующего материала и характеризуется пробивным напряжением в вольтах на 1 см толщины материала. Электрическая прочность древесины невысока и зависит от породы, влажности, температуры и направления. С увеличением влажности и температуры она снижается; вдоль волокон она значительно ниже, чем поперек. Данные об электрической прочности древесины вдоль и поперек волокон приведены в табл.

электрическая прочность древесины вдоль и поперек волокон

При влажности древесины сосны 10% получено следующую электрическую прочность в киловольтах на 1 см толщины: вдоль волокон 16,8; в радиальном направлении 59,1; в тангенциальном направлении 77,3 (определение производилось на образцах толщиной 3 мм). Как видим, электрическая прочность древесины вдоль волокон примерно в 3,5 раза меньше, чем поперек волокон; в радиальном направлении прочность меньше, чем в тангенциальном, так как сердцевинные лучи уменьшают пробивное напряжение. Повышение влажности с 8 до 15% (вдвое) снижает электрическую прочность поперек волокон примерно в 3 раза (в среднем для бука, березы и ольхи).

Электрическая прочность (в киловольтах на 1 см толщины) .других материалов следующая: слюды 1500, стекла 300, бакелита 200, парафина 150, трансформаторного масла 100, фарфора 100. С целью повышения электрической прочности древесины и снижения электропроводности при использовании в электропромышленности в качестве изолятора ее пропитывают олифой, трансформаторным маслом, парафином, искусственными смолами; эффективность такой пропитки видна из следующих данных о древесине березы: пропитка олифой увеличивает пробивное напряжение вдоль волокон на 30%, трансформаторным маслом — на 80%, парафином — почти вдвое по сравнению с пробивным напряжением для воздушно-сухой не пропитанной древесины.

диэлектрические свойства древесины

Величина, показывающая, во сколько раз увеличивается емкость конденсатора, если воздушную прослойку между пластинами заменить такой же толщины прокладкой из данного материала, называется диэлектрической проницаемостью этого материала. Диэлектрическая проницаемость (диэлектрическая постоянная) для некоторых материалов приведена в табл.

диэлектрическая проницаемость некоторых материалов

МатериалДревесинаДиэлектрическая проницаемость
Воздух1,00Ель сухая: вдоль волокон3,06
в тангенциальном направлении1,98
Парафин2,00
в радиальном направлении1,91
Фарфор5,73
Слюда7,1-7,7Бук сухой: вдоль волокон3,18
в тангенциальном направлении2,20
Мрамор8,34
в радиальном направлении2,40
Вода80,1

Данные для древесины показывают заметное различие между диэлектрической проницаемостью вдоль и поперек волокон; в то же время диэлектрическая проницаемость поперек волокон в радиальном и тангенциальном направлении различается мало. Диэлектрическая проницаемость в поле высокой частоты зависит от частоты тока и влажности древесины. С увеличением частоты тока диэлектрическая проницаемость древесины бука вдоль волокон при влажности от 0 до 12% уменьшается, что особенно заметно для влажности 12%. С увеличением влажности древесины бука диэлектрическая проницаемость вдоль волокон увеличивается, что особенно заметно при меньшей частоте тока.

В поле высокой частоты древесина нагревается; причина нагрева — потери на джоулево тепло внутри диэлектрика, происходящие под влиянием переменного электромагнитного поля. На этот нагрев расходуется часть подводимой энергии, величина которой характеризуется тангенсом угла потерь.

Тангенс угла потерь зависит от направления поля в отношении волокон: вдоль волокон он примерно вдвое больше, чем поперек волокон. Поперек волокон в радиальном и тангенциальном направлении тангенс угла потерь мало различается. Тангенс угла диэлектрических потерь, как и диэлектрическая проницаемость, зависит от частоты тока и влажности древесины. Так, для абсолютно сухой древесины бука тангенс угла потерь вдоль волокон с увеличением частоты сначала увеличивается, достигает максимума при частоте 10 7 гц, после чего начинает снова снижаться. В то же время при влажности 12% тангенс угла потерь с увеличением частоты резко падает, достигает минимума при частоте 10 5 гц, затем так же резко увеличивается.

максимальная величина тангенса угла потерь для сухой древесины

С увеличением влажности древесины бука тангенс угла потерь вдоль волокон резко растет при малой (3 х 10 2 гц) и большой (10 9 гц) частоте и почти не меняется при частоте 10 6 -10 7 гц.

Путем сравнительного исследования диэлектрических свойств древесины сосны и полученных из нее целлюлозы, лигнина и смолы было установлено, что эти свойства определяются в основном целлюлозой. Нагрев древесины в поле токов высокой частоты находит применение в процессах сушки, пропитки и склеивания.

пьезоэлектрические свойства древесины

На поверхности некоторых диэлектриков под действием механических напряжений появляются электрические заряды. Это явление, связанное с поляризацией диэлектрика, носит название прямого пьезоэлектрического эффекта. Пьезоэлектрические свойства были вначале обнаружены у кристаллов кварца, турмалина, сегнетовой соли и др. Эти материалы обладают также обратным пьезоэлектрическим эффектом, заключающимся в том, что размеры их изменяются под действием электрического поля. Пластинки из этих кристаллов находят широкое применение в качестве излучателей и приемников в ультразвуковой технике.

Эти явления обнаруживаются не только у монокристаллов, но и у целого ряда других анизотропных твердых материалов, названных пьезоэлектрическими текстурами. Пьезоэлектрические свойства были обнаружены также в древесине. Было установлено, что основной носитель пьезоэлектрических свойств в древесине — ее ориентированный компонент — целлюлоза. Интенсивность поляризации древесины пропорциональна величине механических напряжений от приложенных внешних усилий; коэффициент пропорциональности называется пьезоэлектрическим модулем. Количественное изучение пьезоэлектрического эффекта, таким образом, сводится к определению значений пьезоэлектрических модулей. В связи с анизотропией механических и пьезоэлектрических свойств древесины указанные показатели зависят от направления механических усилий и вектора поляризации.

Наибольший пьезоэлектрический эффект наблюдается при сжимающей и растягивающей нагрузках под углом 45° к волокнам. Механические напряжения, направленные строго вдоль или поперек волокон, не вызывают в древесине пьезоэлектрического эффекта. В табл. приведены значения пьезоэлектрических модулей для некоторых пород. Максимальный пьезоэлектрический эффект наблюдается в сухой древесине, с увеличением влажности он уменьшается, а затем и совсем исчезает. Так, уже при влажности 6-8% величина пьезоэлектрического эффекта очень мала. С повышением температуры до 100° С величина пьезоэлектрического модуля увеличивается. При малой упругой деформации (высоком модуле упругости) древесины пьезоэлектрический модуль уменьшается. Пьезоэлектрический модуль зависит также от ряда других факторов; однако наибольшее влияние на его величину оказывает ориентация целлюлозной составляющей древесины.

пьезоэлектрические модули древесины

Открытое явление позволяет глубже изучить тонкую структуру древесины. Показатели пьезоэлектрического эффекта могут служить количественными характеристиками ориентации целлюлозы и поэтому очень важны для изучения анизотропии натуральной древесины и новых древесных материалов с заданными в определенных направлениях свойствами.

Дерево (древесина) — изолятор: его электрическая проводимость при комнатной температуре очень низкая, особенно если дерево сухое. При нагревании древесина обугливается. Древесный уголь (графит с частично разупорядоченной решеткой) — проводник электрического тока: далеко не самый лучший, но проводник. На описанном принципе и основан наш эксперимент. Берем лампочку на 220 В, последовательно с ней включаем два электрода (гвозди, стальная проволока и т.п.), которые расположены параллельно на расстоянии порядка 1-2 см. Включаем это все в розетку. Лампа, разумеется, не горит, поскольку цепь разомкнута: электроды разделены сантиметром воздуха. Поместим сверху на электроды несколько спичек. Спички соединят электроды, но дерево — изолятор, поэтому лампа гореть не будет. Направим на лампу пламя газовой горелки. Дерево загорится и обуглится, уголь соединит два электрода, а поскольку уголь — проводник, то цепь замкнется и лампа загорится. Газовая горелка зажжет лампу.

На словах просто, однако, на практике все немного сложнее. Несколько нюансов.

1. Дерево нужно обуглить полностью.

Процесс обугливания дерева отличается, например, от разложения карбоната кальция (на оксид кальция и углекислый газ) тем, что термолиз дерева проходит множество стадий. Продукты промежуточных стадий нас не устраивают: карбонизация дерева должна быть полной. Признак этого: дерево прекращает гореть — пламя исчезает, дерево только тлеет (т.е. летучие горючие продукты термолиза больше не образуются).

2. В процессе нагрева спички могут изгибаться в пламени, в результате теряется контакт с электродами. Иногда помогает дальнейший нагрев: спички изгибаются до тех пор, пока снова не коснутся электрода. (Возможно, для улучшения контакта имеет значение и сам процесс нагрева). Нужно не перестараться и не сжечь уголь полностью.

В процессе обугливания спички нередко падают, поэтому перед опытом их нужно класть на электроды так, чтобы ни один конец не перевешивал другой (полезны петельки на электродах — см. ниже).

3. В некоторых случаях обугленную спичку можно поправить и прижать к электродам обычной спичкой — чтобы восстановить контакт. Электроды желательно делать с «петельками» на концах, и именно в петельки вставлять спички: это улучшает контакт.

4. В процессе опыта электроды покрываются окалиной и копотью. Между опытами желательно их счистить для улучшения контакта (по-видимому, это не обязательно).

5. В процессе опыта оголенные электроды находятся под напряжением 220 В. Экспериментатору много раз приходится проводить манипуляции с этими электродами: помещать на них спички, поправлять обугленные спички, демонстрировать мультиметром, что электроды под напряжением и т.д. Далеко не каждый опыт получается хорошо, поэтому рутинные процедуры нужно делать снова и снова. В результате легко забыть, что электроды под напряжением и случайно коснуться их.

В процессе опытов я коснулся электродов под напряжением дважды. Один раз — потными руками, стоя босыми ногами на линолеуме. Ладонь дернуло, я выронил плоскогубцы и проронил пару «культурных» слов. Второй раз вообще ничего не почувствовал. — Отделался легко.

Но если человек одновременно прикоснется к оголенным проводам и к заземленным предметам (труба водопровода, батарея центрального отопления и т.п.), результат может оказаться фатальным. Особенно плохо, если руки мокрые, т.к. электрическое сопротивление человеческого тела сосредоточено в основном в коже.

Итак, в цепи находится лампа на 220 В, последовательно с ней включены два электрода. Роль электродов в разных опытах играли гвозди, большие канцелярские скрепки и стальная проволока. Электроды расположены параллельно и на одном уровне (чтобы на них можно было сверху положить спички или кусочки дерева). Для доказательства, что цепь под напряжением соединяю электроды отверткой. Лампа ярко загорается. Убираю отвертку — лампа гаснет.

Помещаю на электроды несколько спичек, чтобы они их соединяли. Лампа не горит, поскольку дерево — изолятор. Направляю на спички пламя горелки, равномерно обугливаю их по всей длине. Когда от спичек остаются красные угольки, цепь замыкается, лампа загорается. В месте контакта спички с электродами часто вспыхивают синеватая электрическая дуга, сама спичка местами остается раскаленной докрасна. Это сопровождается характерным потрескиванием. Через несколько секунд или десятков секунд спичка сгорает, контакт теряется, лампа гаснет. Но часто контакт восстанавливается в новых местах, снова вспыхивает дуга, появляются искры и потрескивание. Лампа опять загорается: иногда ярко и почти равномерно, иногда тускло и с миганиями (в зависимости от того, насколько хороший контакт). При необходимости обугленные спички поправляют и прижимают к электродам с помощью несгоревшей спички. Если это не дает эффекта — направляют на обугленные спички пламя горелки.

По желанию в опыте можно использовать 3-4 спички или 1-2.

Электричество

Электричество – это чрезвычайно полезная форма энергии. Оно легко превращается в другие формы, например в свет или тепло. Его можно без труда передавать по проводам. Слово «электричество» происходит от греческого слова «электрон» — «янтарь». При трении янтарь приобретает электрический заряд и начинает притягивать кусочки бумаги. Статическое электричество известно с древнейших времен, но лишь 200 лет назад люди научились создавать электрический ток. Электричество приносит нам тепло и свет, на нем работают разнообразные машины, в том числе ЭВМ и калькуляторы.

Что такое электричество

Электричество существует благодаря частицам, имеющим электрические заряды. Заряды есть во всяком веществе — ведь атомные ядра имеют положительный  заряд, а вокруг них обращаются отрицательно заряженные электроны (см. статью «Атомы и молекулы«). Обычно атом электрически нейтрален, но когда он отдает свои электроны другим атомам, он обретает положительный заряд, а атом, получивший дополнительные электроны, заряжен отрицательно. Трением можно сообщить некоторым предметам электрический заряд, называемый статическим электричеством. Если потереть воздушный шар о шерстяной джемпер, часть электронов перейдет с джемпера на шар, и тот приобретет положительный заряд. Джемпер теперь заряжен положительно, и шарик прилипает к нему, так как противоположные заряды притягиваются друг к другу. Между заряженными телами действуют электрические силы, и тела с противоположными (положительными и отрицательными) зарядами притягивают друг друга. Предметы с одинаковыми зарядами, напротив, отталкиваются. В генераторе Ван-де-Граафа при трении резиновой ленты о валик возникает значительный статический заряд. Если человек дотронется до купола, его волосы встанут дыбом.

В некоторых веществах, например в металлах, электроны могут свободно передвигаться. Когда что-то приводит их в движение, возникает поток электрических зарядов, называемый током. Проводники — это вещества, способные проводить, электрический ток. Если вещество не проводит ток, его называют изолятором. Дерево и пластмасса — изоляторы. В целях изоляции электрический выключатель помещают в пластмассовый корпус. Провода, как правило, делают из меди и покрывают пластиком для изоляции.

Впервые статическое электричество обнаружили древние греки более 2000 лет назад. Сейчас статическое электричество используется для получения фотокопий, факсов, распечаток на лазерных принтерах. Отраженный зеркалом лазерный луч создает на барабане лазерного принтера точечные статические заряды. Тонер притягивается к этим точкам и прижимается к бумаге.

Молния

Молнию вызывает статическое электричество, накапливающееся в грозовой туче в результате трения капелек воды и кристалликов льда, друг о друга. При трении друг о друга и о воздух капли воды и кристаллики льда приобретают заряд. Положительно заряженные капли собираются в верхней части тучи, а внизу накапливается отрицательный заряд. Большая искра, называемая лидером молнии, устремляется к земле, к точке, имеющей противоположный заряд. Перед возникновением лидера разность потенциалов в верхней и нижней областях тучи может составить до 100 млн. вольт. Лидер вызывает ответный разряд, устремляющийся тем же путем от земли к туче. Воздух внутри этого разряда в пять раз горячее поверхности Солнца — он нагревается до 33 000 °С. Разогретый разрядами молнии воздух быстро расширяется, создавая воздушную волну. Мы воспринимаем ее как гром.

Электрический ток

Электрический ток — это поток заряженных частиц, перемещающихся из области высокого электрического потенциала в область низкого потенциала. Частицы приводит в движение разность потенциалов, которая измеряется в вольтах. Для протекания тока между двумя точками необходима непрерывная «дорога» — цепь. Между двумя полюсами батарейки существует разность потенциалов. Если соединить их в цепь, возникнет ток. Сила тока зависит от разности потенциалов и сопротивления элементов цепи. Все вещества, даже проводники, оказывают току некоторое сопротивление и ослабляют его. Единица силы тока названа ампером (А) в честь французского ученого Андре-Мари Ампера (1775 — 1836).

Для разных устройств нужен ток разной силы. Электроприборы, например лампочки, превращают электрическую энергию тока в другие формы энергии, в тепло и свет. Эти устройства могут быть включены в цепь двумя способами: последовательно и параллельно. В последовательной цепи ток проходит по всем компонентам по очереди. Если один из компонентов перегорает, цепь размыкается и ток пропадает. В параллельной цепи ток идет по нескольким путям. Если один компонент цепи выходит из строя, по другой ветви ток идет по-прежнему.

Батареи

Батарея — это хранилище химической энергии, которую можно превратить в электричество. Наиболее типичная батарея, используемая в обиходе, называется сухим элементом. В ней находится электролит (вещество, содержащее способные двигаться заряженные частицы). В результате химической реакции противоположные заряды разделяются и двигаются к противоположным полюсам батарейки. Ученые обнаружили, что жидкость в теле мертвой лягушки действует как электролит и проводит электрический ток. Алессандро Вольта (1745-1827) создал первую в мире батарею из стопки картонных дисков, пропитанных кислотой, и пропитанных кислотой, и проложенных между ними цинковых и медных дисков. В его честь единица напряжение названа вольтом.  Батарейка в 1,5 В называется элементом. Большие батареи состоят из нескольких элементов. Батарея в 9 В содержит 6 элементов. Сухие элементы называют первичными элементами. Когда компоненты электролита израсходуются, срок службы батарейки заканчивается. Вторичные элементы — это батареи, которые можно перезаряжать. Автомобильный аккумулятор — вторичный элемент. Он подзаряжается током, произведенным внутри машины. Солнечная батарея превращает энергию Солнца в электрическую. При освещении солнечным светом слоев кремния электроны в них начинают двигаться, создавая  разность потенциалов между слоями.

Электричество у нас дома

Напряжение в электросети в одних странах составляет 240 В, в других 110 В. Это высокое напряжение, и удар током может быть смертельным. Параллельные цепи подводят электричество в различные части дома. Все электронные приборы снабжены предохранителями. Внутри них находятся очень тонкие проволочки, которые плавятся и разрывают цепь, если сила тока чересчур велика. Каждая параллельная цепь обычно имеет три провода: под напряжением и заземляющий. По первым двум идет ток, а заземляющий провод нужен для безопасности. Он отведет электрический ток в землю в случае пробоя изоляции. Когда вилку включают в розетку, разъёмы соединяются с проводом под напряжением и нейтральным проводом, замыкая цепь. В некоторых странах используют вилки с двумя разъёмами, без заземления (см. рис.).

Вот смотрите: сухое дерево вроде как не проводит электричество ,но у меня уже несколько раз

Физика 7 класс, нужно сочно. С задания А5 нужно решать задачей(дано, си и решение, ответ) зарание спасибо

Рассчитать давление ,оказываемое вами на сиденье стула и на пол , когда вы стоите на одной и двух ногах (вешу 39 кг)

Изобразите магнитное поле проводника с током, укажите направление силовых линий,если ток в проводнике направлен к вамA) По какому правилу можно опреде … лить направление силовых линий магнітного поляБ)Всфармулируйте это правилоВ)Нарисуйте магнитную стрелку вблизи силовых линий, учитывая правильное расположение магнитных полосов​

Наташа выяснила, что папа должен быть на работе в 8:30. Расстояние, которое он должен проехать равно 31 км. При этом сначала дорога достаточно свободн … а, поэтому папина машина может двигаться со средней скоростью 70 км/ч. Но дальше начинаются участки с пробками, потому она в течение 10 минут едет со средней скоростью 60 км/ч. В какое время самое позднее папе нужно выехать из дома, чтобы быть на работе вовремя? Ответ запишите в формате часы:минуты.

Як зміняться опір реостата і сила струму в колі (рис2) якщо повзунок реостата пересунути праворуч?

при включении в электрическую цепь проводника с сечением 0.28 мм2 и длинной 8.5 м разность потенциалом на его концах оказалась равна 5.1 в при силе то … ка 6 а. чему равно удельный и сопротивление материала проводника​

Валера подключил к батарейке красную лампочку и посмотрел, как она горит. После этого Валера подключил последовательно с этой красной лампой синюю лам … почку, зелёную и жёлтую, обладающие таким же сопротивлением, как и красная, и обнаружил, что красная лампочка стала гореть менее ярко. Валера предположил, что сопротивление каждой лампочки является постоянным. Во сколько раз уменьшилась мощность, выделяющаяся в красной лампочке, если предположение Валеры справедливо?

третья и четвёртая задачи.СРОЧНО!!!!!.И ФОРМУЛЫ!!!!!​

Паша не любит пить крепкий горячий кофе, поэтому он всегда разбавляет кофе очень холодной водой в отношении 4:1 (например, к 200 г кофе добавляет 50 г … воды). Определите, какой станет температура напитка после установления теплового равновесия между кофе и долитой водой, если начальная температура воды 0 °C, а исходная температура горячего кофе +85 °C. Удельные теплоёмкости воды и кофе одинаковые. Смешивание происходит быстро, поэтому потерями теплоты можно пренебречь. heelp

Если мы удвоим расстояние между двумя зарядами, как изменится сила, действующая на них? A) не меняется B) увеличивается в 2 раза C) увеличивается в … 4 раза D) уменьшается в 4 раза

Электробезопасность

Основные правила электробезопасности в быту

1. Самое главное правило – помнить, что безопасного электричества не бывает! Разумеется, можно не опасаться игрушек, работающих на батарейках, в них напряжение составляет всего 12 вольт. Но в быту наибольшее распространение получило электричество напряжением 220 — 380 вольт.

2. Если вы не специалист, нельзя самостоятельно производить ремонт электропроводки и бытовых приборов, включенных в сеть, открывать задние крышки телевизоров и радиоприемников, устанавливать звонки, выключатели и штепсельные розетки. Это должен делать специалист-электрик!

3. Нельзя пользоваться выключателями, штепсельными розетками, вилками, кнопками звонков с разбитыми крышками, а также бытовыми приборами с поврежденными, обуглившимися и перекрученными шнурами. Это очень опасно! Никогда не тяните вилку из розетки за провод и не пользуйтесь вилками, которые не подходят к розеткам.

4. Правило старо как мир, но почему-то многие им пренебрегают: не беритесь за провода электроприборов мокрыми руками и не пользуйтесь электроприборами в ванной комнате. Запомните также, что в случае пожара ни в коем случае нельзя тушить находящиеся под напряжением приборы водой.

5. Если вы, прикоснувшись к корпусу электроприбора, трубам и кранам водопровода, газа, отопления, ванне и другим металлическим предметам почувствуете «покалывание» или вас «затрясет», то это значит, что этот предмет находится под напряжением в результате какого-то повреждения электрической сети. Это сигнал серьезной опасности!

6. Большую опасность представляют оборванный провод линии электропередачи, лежащий на земле или бетонном полу. Проходя по участку вокруг провода, человек может оказаться под «шаговым напряжением». Под действием тока в ногах возникают судороги, человек падает, и цепь тока замыкается вдоль его тела через дыхательные мышцы и сердце. Поэтому, увидев оборванный провод, лежащий на земле, ни в коем случае не приближайтесь к нему на расстояние ближе 8 метров (20 шагов). Если вы все-таки попали в зону «шагового напряжения» нельзя отрывать подошвы от поверхности земли. Передвигаться следует в сторону удаления от провода «гусиным шагом» – пятка шагающей ноги, не отрываясь от земли, приставляется к носку другой ноги.

7. Большую опасность представляют провода воздушных линий, расположенные в кроне деревьев или кустарников. Не прикасайтесь к таким деревьям и не раскачивайте их, особенно в сырую погоду! Многие полагают, что дерево – диэлектрик — не проводит ток, но, грубо говоря, на листве дерева есть капли воды, а вода является проводником электричества. Кроме того, очень опасно удить рыбу под линиями электропередач. Углепластиковые удилища тоже проводят ток, который может возникнуть в случае касания проводов. Не играйте рядом с линиями электропередачи, не разжигайте под ними костры, не складывайте рядом дрова, солому и другие легковоспламеняющиеся предметы!

8. Первое, что нужно сделать при поражении человека током – это устранить его источник, при этом обеспечив собственную безопасность. Нужно отключить электричество. Если человек прикоснулся к оголенному проводу, нужно неметаллической палкой отодвинуть провод от пострадавшего, либо перерубить провод топором с деревянной ручкой, либо обмотать руку сухой тканью и оттащить пострадавшего за одежду.

9. Если дыхание и пульс отсутствуют, сделайте искусственное дыхание. Если дыхание есть, но нет сознания, нужно перевернуть пострадавшего на бок и вызывать скорую помощь. На ладонях человека, который прикоснулся к проводу, остаются электрические ожоги – их всегда два – места входы и выхода. Место ожога нужно охладить под холодной водой в течение не менее 15 минут, затем наложить чистую тканевую повязку. Обрабатывать антисептиком ожоги не нужно!

Первое, что необходимо сделать при поражении электрическим током – вызвать службу спасения.

Расширенный список телефонов для вызова экстренных служб с МТС, МЕГАФОН, БИЛАЙН, и других операторов сотовой связи (телефоны вызова этих служб действительны для всех регионов РФ)

Помните! Вызов экстренных служб бесплатен.

Службы городской экстренной помощи (вызов с городского телефона):

101 (01)- Пожарная охрана и спасатели
102 (02)- Милиция
103 (03)- Скорая помощь
104 (04)- Аварийная служба газовой сети

Службы экстренной помощи (вызов с мобильного (сотового) телефона): Вызов экстренных служб через номер 112

Для экстренного вызова специальных служб также работает номер 112.
На русском и английском языках.

Вызов с номера экстренного вызова 112 возможен:

  • при отсутствии денежных средств на вашем счету,
  • при заблокированной SIM-карте,
  • при отсутствии SIM-карты телефона,

Звонок в экстренные службы является бесплатным.

Если Ваш мобильный аппарат не поддерживает набор номеров, состоящих из двух цифр, при звонках в экстренные службы после номера службы необходимо набирать знак *

01* — Вызов пожарной охраны и спасателей
02* — Вызов милиции
03* — Вызов скорой помощи
04* — Вызов аварийной службы газа

Расширенный список телефонов для вызова экстренных служб с МТС, МЕГАФОН, БИЛАЙН, и других операторов сотовой связи. Телефоны вызова этих служб действительны для всех регионов РФ.

Вызов экстренных служб с мобильных телефонов МТС

010 — Вызов пожарной охраны и спасателей
020 — Вызов милиции
030 — Вызов скорой помощи
040 — Вызов аварийной службы газа

Вызов экстренных служб с телефонов МЕГАФОН

010 — Вызов пожарной охраны и спасателей
020 — Вызов милиции
030 — Вызов скорой помощи
040 — Вызов аварийной газовой службы

Вызов экстренных служб с сотовых телефонов Билайн

001 — Вызов пожарной и спасателей
002 — Вызов милиции
003 — Вызов скорой медицинской помощи
004 — Вызов аварийной газовой службы

Вызов экстренных служб с сотовых телефонов Скай-Линк

901 — Спасатели и Пожарная охрана
902 — Милиция
903 — Скорая помощь
904 — Служба газа

Вызов экстренных служб с мобильных телефонов TELE2

010 — Вызов пожарной охраны и спасателей
020 — Вызов милиции
030 — Вызов скорой помощи
040 — Вызов аварийной газовой службы

Является ли дерево проводником электричества. Электрические свойства древесины

В электричестве выделяют три основных группы материалов – это проводники, полупроводники и диэлектрики. Основным их отличием является возможность проводить ток. В этой статье мы рассмотрим, чем отличаются эти виды материалов и как они ведут себя в электрическом поле.

Что такое проводник

Вещество, в котором присутствуют свободные носители зарядов, называют проводником. Движение свободных носителей называют тепловым. Основной характеристикой проводника является его сопротивление (R) или проводимость (G) – величина обратная сопротивлению.

Говоря простыми словами – проводник проводит ток.

К таким веществам можно отнести металлы, но если говорить о неметаллах то, например, углерод – отличный проводник, нашел применение в скользящих контактах, например, щетки электродвигателя. Влажная почва, растворы солей и кислот в воде, тело человека – тоже проводит ток, но их электропроводность зачастую меньше, чем у меди или алюминия, например.

Металлы являются отличными проводниками, как раз таки благодаря большому числу свободных носителей зарядов в их структуре. Под воздействием электрического поля заряды начинают перемещаться, а также перераспределяться, наблюдается явление электростатической индукции.

Что такое диэлектрик

Диэлектриками называют вещества, которые не проводят ток, или проводят, но очень плохо. В них нет свободных носителей зарядов, потому что связь частиц атома достаточно сильная, для образования свободных носителей, поэтому под воздействием электрического поля тока в диэлектрике не возникает.

Газ, стекло, керамика, фарфор, некоторые смолы, текстолит, карболит, дистиллированная вода, сухая древесина, резина – являются диэлектриками и не проводят электрический ток. В быту диэлектрики встречаются повсеместно, например, из них делаются корпуса электроприборов, электрические выключатели, корпуса вилок, розеток и прочее. В линиях электропередач изоляторы выполняются из диэлектриков.

Однако, при наличии определенных факторов, например повышенный уровень влажности, напряженность электрического поля выше допустимого значения и прочее – приводят к тому, что материал начинает терять свои диэлектрические функции и становится проводником. Иногда вы можете слышать фразы типа «пробой изолятора» — это и есть описанное выше явление.

Если сказать кратко, то основными свойствами диэлектрика в сфере электричества являются электроизоляционные. Именно способность препятствовать протеканию тока защищает человека от электротравматизма и прочих неприятностей. Основной характеристикой диэлектрика является электрическая прочность – величина равная напряжению его пробоя.

Что такое полупроводник

Полупроводник проводит электрический ток, но не так как металлы, а при соблюдении определенных условий – сообщении веществу энергии в нужных количествах. Это связано с тем, что свободных носителей (дырок и электронов) зарядов слишком мало или их вовсе нет, но если приложить какое-то количество энергии – они появятся. Энергия может быть различных форм – электрической, тепловой. Также свободные дырки и электроны в полупроводнике могут возникать под воздействием излучений, например в УФ-спектре.

Где применяются полупроводники? Из них изготавливают транзисторы, тиристоры, диоды, микросхемы, светодиоды и прочее. К таким материалам относят кремний, германий, смеси разных материалов, например арсенид-галия, селен, мышьяк.

Чтобы понять, почему полупроводник проводит электрический ток, но не так как металлы, нужно рассматривать эти материалы с точки зрения зонной теории.

Зонная теория

Зонная теория описывает наличие или отсутствие свободных носителей зарядов, относительно определенных энергетических слоев. Энергетическим уровнем или слоем называют количество энергии электронов (ядер атомов, молекул – простых частиц), их измеряют в величине Электронвольты (ЭВ).

На изображении ниже показаны три вида материалов с их энергетическими уровнями:

Обратите внимание, что у проводника энергетические уровни от валентной зоны до зоны проводимости объединены в неразрывную диаграмму. Зона проводимости и валентная зоны накладываются друг на друга, это называется зоной перекрытия. В зависимости от наличия электрического поля (напряжения), температуры и прочих факторов количество электронов может изменяться. Благодаря вышеописанному, электроны могут передвигаться в проводниках, даже если сообщить им какое-то минимальное количество энергии.

У полупроводника между зоной валентности и зоной проводимости присутствует определенная запрещенная. Ширина запрещенной зоны описывает, какое количество энергии нужно сообщить полупроводнику, чтобы начал протекать ток.

У диэлектрика диаграмма похожа на ту, которая описывает полупроводники, однако отличие лишь в ширине запрещенной зоны – она здесь во много раз большая. Различия обусловлены внутренним строением и вещества.

Мы рассмотрели основные три типа материалов и привели их примеры и особенности. Главным их отличием является способность проводить ток. Поэтому каждый из них нашел свою сферу применения: проводники используются для передачи электроэнергии, диэлектрики – для изоляции токоведущих частей, полупроводники – для электроники. Надеемся, предоставленная информация помогла вам понять, что собой представляют проводники, полупроводники и диэлектрики в электрическом поле, а также в чем их отличие между собой.

Способность проводить электрический ток характеризует электрическое сопротивление древесины. В общем случае полное сопротивление образца древесины, размещенного между двумя электродами, определяется как результирующее двух сопротивлений: объемного и поверхностного. Объемное сопротивление численно характеризует препятствие прохождению тока сквозь толщу образца, а поверхностное сопротивление определяет препятствие прохождению тока по поверхности образца. Показателями электрического сопротивления служат удельное объемное и поверхностное сопротивление. Первый из названных показателей имеет размерность ом на сантиметр (ом х см) и численно равен сопротивлению при прохождении тока через две противоположные грани кубика размером 1X1X1 см из данного материала (древесины). Второй показатель измеряется в омах и численно равен сопротивлению квадрата любого размера на поверхности образца древесины при подведении тока к электродам, ограничивающим две противоположные стороны этого квадрата. Электропроводность зависит от породы древесины и направления движения тока. В качестве иллюстрации порядка величии объемного и поверхностного сопротивления в табл. приведены некоторые данные.

сравнительные данные об удельном объемном и поверхностном сопротивлении древесины

Для характеристики электропроводности наибольшее значение имеет удельное объемное сопротивление. Сопротивление сильно зависит от влажности древесины. С повышением содержания влаги в древесине сопротивление уменьшается. Особенно резкое снижение сопротивления наблюдается при увеличении содержания связанной влаги от абсолютно сухого состояния до предела гигроскопичности. При этом удельное объемное сопротивление уменьшается в миллионы раз. Дальнейшее увеличение влажности вызывает падение сопротивления лишь в десятки раз. Это иллюстрируют данные табл.

удельное объемное сопротивление древесины в абсолютно сухом состоянии

ПородаУдельное объемное сопротивление, ом х см
поперек волоконвдоль волокон
Сосна2,3 х 10 151,8 х 10 15
Ель7,6 х 10 163,8 х 10 16
Ясень3,3 х 10 163,8 х 10 15
Граб8,0 х 10 161,3 х 10 15
Клен6,6 х 10 173,3 х 10 17
Береза5,1 х 10 162,3 х 10 16
Ольха1,0 х 10 179,6 х 10 15
Липа1,5 х 10 166,4 х 10 15
Осина1,7 х 10 168,0 х 10 15

влияние влажности на электрическое сопротивление древесины

Поверхностное сопротивление древесины также существенно снижается с увеличением влажности. Повышение температуры приводит к уменьшению объемного сопротивления древесины. Так, сопротивление древесины лжетсуги при повышении температуры с 22-23° до 44-45° С (примерно вдвое) падает в 2,5 раза, а древесины бука при повышении температуры с 20-21° до 50° С — в 3 раза. При отрицательных температурах объемное сопротивление древесины возрастает. Удельное объемное сопротивление вдоль волокон образцов березы влажностью 76% при температуре 0°С составило 1,2 х 10 7 ом см, а при охлаждении до температуры -24° С оно оказалось равным 1,02 х 10 8 ом см. Пропитка древесины минеральными антисептиками (например, хлористым цинком) уменьшает удельное сопротивление, в то время как пропитка креозотом мало отражается на электропроводности. Электропроводность древесины имеет практическое значение тогда, когда она применяется для столбов связи, мачт линий высоковольтных передач, рукояток электроинструментов и т. д. Кроме того, на зависимости электропроводности от влажности древесины основано устройство электрических влагомеров.

электрическая прочность древесины

Электрическая прочность имеет значение при оценке древесины как электро изолирующего материала и характеризуется пробивным напряжением в вольтах на 1 см толщины материала. Электрическая прочность древесины невысока и зависит от породы, влажности, температуры и направления. С увеличением влажности и температуры она снижается; вдоль волокон она значительно ниже, чем поперек. Данные об электрической прочности древесины вдоль и поперек волокон приведены в табл.

электрическая прочность древесины вдоль и поперек волокон

При влажности древесины сосны 10% получено следующую электрическую прочность в киловольтах на 1 см толщины: вдоль волокон 16,8; в радиальном направлении 59,1; в тангенциальном направлении 77,3 (определение производилось на образцах толщиной 3 мм). Как видим, электрическая прочность древесины вдоль волокон примерно в 3,5 раза меньше, чем поперек волокон; в радиальном направлении прочность меньше, чем в тангенциальном, так как сердцевинные лучи уменьшают пробивное напряжение. Повышение влажности с 8 до 15% (вдвое) снижает электрическую прочность поперек волокон примерно в 3 раза (в среднем для бука, березы и ольхи).

Электрическая прочность (в киловольтах на 1 см толщины) .других материалов следующая: слюды 1500, стекла 300, бакелита 200, парафина 150, трансформаторного масла 100, фарфора 100. С целью повышения электрической прочности древесины и снижения электропроводности при использовании в электропромышленности в качестве изолятора ее пропитывают олифой, трансформаторным маслом, парафином, искусственными смолами; эффективность такой пропитки видна из следующих данных о древесине березы: пропитка олифой увеличивает пробивное напряжение вдоль волокон на 30%, трансформаторным маслом — на 80%, парафином — почти вдвое по сравнению с пробивным напряжением для воздушно-сухой не пропитанной древесины.

диэлектрические свойства древесины

Величина, показывающая, во сколько раз увеличивается емкость конденсатора, если воздушную прослойку между пластинами заменить такой же толщины прокладкой из данного материала, называется диэлектрической проницаемостью этого материала. Диэлектрическая проницаемость (диэлектрическая постоянная) для некоторых материалов приведена в табл.

диэлектрическая проницаемость некоторых материалов

МатериалДревесинаДиэлектрическая проницаемость
Воздух1,00Ель сухая: вдоль волокон3,06
в тангенциальном направлении1,98
Парафин2,00
в радиальном направлении1,91
Фарфор5,73
Слюда7,1-7,7Бук сухой: вдоль волокон3,18
в тангенциальном направлении2,20
Мрамор8,34
в радиальном направлении2,40
Вода80,1

Данные для древесины показывают заметное различие между диэлектрической проницаемостью вдоль и поперек волокон; в то же время диэлектрическая проницаемость поперек волокон в радиальном и тангенциальном направлении различается мало. Диэлектрическая проницаемость в поле высокой частоты зависит от частоты тока и влажности древесины. С увеличением частоты тока диэлектрическая проницаемость древесины бука вдоль волокон при влажности от 0 до 12% уменьшается, что особенно заметно для влажности 12%. С увеличением влажности древесины бука диэлектрическая проницаемость вдоль волокон увеличивается, что особенно заметно при меньшей частоте тока.

В поле высокой частоты древесина нагревается; причина нагрева — потери на джоулево тепло внутри диэлектрика, происходящие под влиянием переменного электромагнитного поля. На этот нагрев расходуется часть подводимой энергии, величина которой характеризуется тангенсом угла потерь.

Тангенс угла потерь зависит от направления поля в отношении волокон: вдоль волокон он примерно вдвое больше, чем поперек волокон. Поперек волокон в радиальном и тангенциальном направлении тангенс угла потерь мало различается. Тангенс угла диэлектрических потерь, как и диэлектрическая проницаемость, зависит от частоты тока и влажности древесины. Так, для абсолютно сухой древесины бука тангенс угла потерь вдоль волокон с увеличением частоты сначала увеличивается, достигает максимума при частоте 10 7 гц, после чего начинает снова снижаться. В то же время при влажности 12% тангенс угла потерь с увеличением частоты резко падает, достигает минимума при частоте 10 5 гц, затем так же резко увеличивается.

максимальная величина тангенса угла потерь для сухой древесины

С увеличением влажности древесины бука тангенс угла потерь вдоль волокон резко растет при малой (3 х 10 2 гц) и большой (10 9 гц) частоте и почти не меняется при частоте 10 6 -10 7 гц.

Путем сравнительного исследования диэлектрических свойств древесины сосны и полученных из нее целлюлозы, лигнина и смолы было установлено, что эти свойства определяются в основном целлюлозой. Нагрев древесины в поле токов высокой частоты находит применение в процессах сушки, пропитки и склеивания.

пьезоэлектрические свойства древесины

На поверхности некоторых диэлектриков под действием механических напряжений появляются электрические заряды. Это явление, связанное с поляризацией диэлектрика, носит название прямого пьезоэлектрического эффекта. Пьезоэлектрические свойства были вначале обнаружены у кристаллов кварца, турмалина, сегнетовой соли и др. Эти материалы обладают также обратным пьезоэлектрическим эффектом, заключающимся в том, что размеры их изменяются под действием электрического поля. Пластинки из этих кристаллов находят широкое применение в качестве излучателей и приемников в ультразвуковой технике.

Эти явления обнаруживаются не только у монокристаллов, но и у целого ряда других анизотропных твердых материалов, названных пьезоэлектрическими текстурами. Пьезоэлектрические свойства были обнаружены также в древесине. Было установлено, что основной носитель пьезоэлектрических свойств в древесине — ее ориентированный компонент — целлюлоза. Интенсивность поляризации древесины пропорциональна величине механических напряжений от приложенных внешних усилий; коэффициент пропорциональности называется пьезоэлектрическим модулем. Количественное изучение пьезоэлектрического эффекта, таким образом, сводится к определению значений пьезоэлектрических модулей. В связи с анизотропией механических и пьезоэлектрических свойств древесины указанные показатели зависят от направления механических усилий и вектора поляризации.

Наибольший пьезоэлектрический эффект наблюдается при сжимающей и растягивающей нагрузках под углом 45° к волокнам. Механические напряжения, направленные строго вдоль или поперек волокон, не вызывают в древесине пьезоэлектрического эффекта. В табл. приведены значения пьезоэлектрических модулей для некоторых пород. Максимальный пьезоэлектрический эффект наблюдается в сухой древесине, с увеличением влажности он уменьшается, а затем и совсем исчезает. Так, уже при влажности 6-8% величина пьезоэлектрического эффекта очень мала. С повышением температуры до 100° С величина пьезоэлектрического модуля увеличивается. При малой упругой деформации (высоком модуле упругости) древесины пьезоэлектрический модуль уменьшается. Пьезоэлектрический модуль зависит также от ряда других факторов; однако наибольшее влияние на его величину оказывает ориентация целлюлозной составляющей древесины.

пьезоэлектрические модули древесины

Открытое явление позволяет глубже изучить тонкую структуру древесины. Показатели пьезоэлектрического эффекта могут служить количественными характеристиками ориентации целлюлозы и поэтому очень важны для изучения анизотропии натуральной древесины и новых древесных материалов с заданными в определенных направлениях свойствами.

Все материалы, существующие в природе, различаются своими электрическими свойствами. Таким образом, из всего многообразия физических веществ в отдельные группы выделяются диэлектрические материалы и проводники электрического тока.

Что представляют собой проводники?

Проводник – это такой материал, особенностью которого является наличие в составе свободно передвигающихся заряженных частиц, которые распространены по всему веществу.

Проводящими электрический ток веществами являются расплавы металлов и сами металлы, недистиллированная вода, раствор солей, влажный грунт, человеческое тело.

Металл – это самый лучший проводник электрического тока. Также и среди неметаллов есть хорошие проводники, например, углерод.

Все, существующие в природе проводники электрического тока, характеризуются двумя свойствами:

  • показатель сопротивления;
  • показатель электропроводности.
Сопротивление возникает из-за того, что электроны при движении испытывают столкновение с атомами и ионами, которые являются своеобразным препятствием. Именно поэтому проводникам присвоена характеристика электрического сопротивления. Обратной сопротивлению величиной является электропроводность.

Электропроводность – это характеристика (способность) физического вещества проводить ток. Поэтому свойствами надежного проводника являются низкое сопротивление потоку движущихся электронов и, следовательно, высокая электропроводность. То есть, лучший проводник характеризуется большим показателем проводимости.

Например кабельная продукция : медный кабель обладает большей электропроводностью по сравнению с алюминиевым.

Что представляют собой диэлектрики?

Диэлектрики – это такие физические вещества, в которых при заниженных температурах отсутствуют электрические заряды. В состав таких веществ входят лишь атомы нейтрального заряда и молекулы. Заряды нейтрального атома имеют тесную связь друг с другом, поэтому лишены возможности свободного перемещения по всему веществу.

Самым лучшим диэлектриком является газ. Другие непроводящие электрический ток материалы – это стеклянные, фарфоровые, керамические изделия, а также резина, картон, сухое дерево, смолы и пластмассы.

Диэлектрические предметы – это изоляторы, свойства которых главным образом зависимы от состояния окружающей атмосферы. Например, при высокой влажности некоторые диэлектрические материалы частично лишаются своих свойств.

Проводники и диэлектрики широко используются в сфере электротехники для решения различных задач.

Например, вся кабельно-проводниковая продукция изготавливается из металлов, как правило, из меди или алюминия. Оболочка проводов и кабелей полимерная, также, как и вилках всех электрических приборов. Полимеры – отличные диэлектрики, которые не допускают пропуска заряженных частиц.

Серебряные, золотые и платиновые изделия – очень хорошие проводники. Но их отрицательная характеристика, которая ограничивает использование, состоит в очень высокой стоимости.

Поэтому применяются такие вещества в сферах, где качество гораздо важнее цены, которая за него уплачивается (оборонная промышленность и космос).

Медные и алюминиевые изделия также являются хорошими проводниками, при этом имеют не столь высокую стоимость. Следовательно, использование медных и алюминиевых проводов распространено повсеместно.

Вольфрамовые и молибденовые проводники имеют менее хорошие свойства, поэтому используются в основном в лампочках накаливания и нагревательных элементах высокой температуры. Плохая электропроводность может существенно нарушить работу электросхемы.

Диэлектрики также различаются между собой своими характеристиками и свойствами. Например, в некоторых диэлектрических материалах также присутствуют свободные электрически заряды, пусть и в небольшом количестве. Свободные заряды возникают из-за тепловых колебаний электронов, т.е. повышение температуры все-таки в некоторых случаях провоцирует отрыв электронов от ядра, что понижает изоляционные свойства материала. Некоторые изоляторы отличаются большим числом «оторванных» электронов, что говорит о плохих изоляционных свойствах.

Самый лучший диэлектрик – полный вакуум, которого очень трудно добиться на планете Земля.

Полностью очищенная вода также имеет высокие диэлектрические свойства, но таковой даже не существует в реальности. При этом стоит помнить, что присутствие каких-либо примесей в жидкости наделяет ее свойствами проводника.

Главный критерий качества любого диэлектрического материала – это степень соответствия возложенным на него функциям в конкретной электрической схеме. Например, если свойства диэлектрика таковы, что утечка тока совсем незначительная и не приносит никакого ущерба работе схемы, то диэлектрик является надежным.

Что такое полупроводник?

Промежуточное место между диэлектриками и проводниками занимают полупроводники. Главное отличие проводников заключается в зависимости степени электропроводности от температуры и количества примесей в составе. При том материалу свойственны характеристики и диэлектрика, и проводника.

С ростом температуры электропроводность полупроводников растет, а степень сопротивления при этом падает. При понижении температуры сопротивление стремится к бесконечности. То есть, при достижении нулевой температуры полупроводники начинают вести себя как изоляторы.

Полупроводниками являются кремний и германий.

Электропроводность . Способность древесины проводить электрический ток находится в обратной зависимости от ее электрического сопротивления.

Полное сопротивление образца древесины, размещенного между двумя электродами, определяется как результирующее двух сопротивлений: объемного и поверхностного. Наибольшее значение для характеристики электропроводности материала имеет первый вид сопротивления, показателем которого служит удельное объемное сопротивление имеющее размерность Ом · см и численно равное сопротивлению при прохождении тока через две противоположные грани кубика размерами 1x1x1 см изданного материала (древесины).

Древесина относится к диэлектрикам (10 8 -10 17 Ом·см). Для нее применимы методы измерения сопротивлений твердых диэлектриков при постоянных напряжениях. С учетом специфики древесины эти методы использованы ЦНИИМОД при разработке ГОСТ 18408-73.

У разных пород электропроводность различная, но при этом у всех пород вдоль волокон она в несколько раз больше, чем поперек волокон.

С повышением влажности древесины сопротивление уменьшается. Особенно резкое снижение сопротивления (в десятки миллионов раз) наблюдается при увеличении содержания связанной воды, т. е. при переходе от абсолютно сухого состояния древесины до предела насыщения клеточных стенок W п. н. . Дальнейшее увеличение влажности вызывает падение сопротивления лишь в десятки или сотни раз. Этим объясняется снижение точности определения влажности электровлагомерами в области выше W п. н. .

Повышение температуры древесины приводит к уменьшению ее объемного сопротивления. В среднем принято считать, что повышение температуры древесины на каждые 12 °С вызывает снижение сопротивления примерно вдвое.

Электропроводность древесины учитывается в тех случаях, когда древесину применяют для столбов связи, мачт линий высоковольтных передач, рукояток электроинструментов и т. д.

Электрическая прочность . Так называется способность древесины противостоять пробою, т. е. снижению сопротивления при больших напряжениях. Для определения электрической прочности древесины при переменном напряжении частотой 50 Гц в ЦНИИМОДе был разработан ГОСТ 18407-73. Показателем электрической прочности служит Е пр — отношение пробивного напряжения к толщине материала, кВ/мм.

Электрическая прочность абсолютно сухой древесины вдоль волокон составляет 1,3-1,5 кВ/мм, что в 4-7 раз меньше, чем поперек волокон. С повышением влажности электрическая прочность заметно снижается. По данным БелТИ, прочность снижается в 2 раза при изменении влажности с 10 до 14 %. Электрическая прочность древесины по сравнению с другими твердыми изоляционными материалами невелика (у стекла Е пр = 30, у полиэтилена — 40 кВ/мм). Для повышения электрической прочности древесину пропитывают парафином, олифой, искусственными смолами и другими веществами.

Диэлектрические свойства . Находящаяся в переменном электрическом поле древесина проявляет свои диэлектрические свойства, которые характеризуются двумя показателями. Первый из них — относительная диэлектрическая проницаемость ε — численно равен отношению емкости конденсатора с прокладкой из древесины к емкости конденсатора с воздушным зазором между электродами. Второй показатель — тангенс угла диэлектрических потерь tg δ — определяет долю подведенной мощности, которая поглощается древесиной и превращается в теплоту.

Диэлектрическая проницаемость абсолютно сухой древесины с увеличением плотности возрастает. Так, у древесины бальзы (ρ 0 = 130 кг/м 3) диэлектрическая проницаемость поперек волокон в диапазоне частот 10-10 11 Гц составляет в среднем 1,3, а у граба (ρ 0 = 800 кг/м 3) — 2,6. Проницаемость вдоль волокон больше в среднем в 1,4 раза. С повышением влажности древесины е увеличивается, так как для воды величина этого показателя в диапазоне частот 10-10 11 Гц составляет 81-7,5. По данным Г. И. Торговникова, при влажности 10% и температуре 20 °С для древесины плотностью ρ 0 = 500 кг/м 3 на частоте 10 4 Гц равна 4,2, на частоте 10 10 Гц — 2,0, а при влажности 60% — соответственно равна 65 и 6,6. Увеличение температуры от -40 до 100 °С для абсолютно сухой древесины приводит к незначительному увеличению (примерно в 1,3 раза). Повышение температуры влажной древесины приводит к более существенному увеличению.

Тангенс угла диэлектрических потерь также зависит от плотности древесины. Поперек волокон tg δ при плотности ρ 0 = 500 кг/м 3 и комнатной температуре в диапазоне частот 10-10 5 Гц составляет 0,005-0,007, а при плотности ρ 0 = 800 кг/м 3 этот показатель равен 0,007-0,025. Вдоль волокон tg δ выше, чем поперек волокон, в среднем в 1,7 раза. С повышением влажности tg δ увеличивается. Зависимости этого показателя от частоты имеют сложный характер. Так, для древесины с плотностью ρ 0 = 500 кг/м 3 при температуре 20 °С и влажности 80 % значение tg δ при частоте 10 3 Гц достигает 74, при частоте 10 8 Гц снижается до 0,2, а в области сверхвысоких частот (10 10 Гц) возрастает до 0,34. Повышение температуры абсолютно сухой древесины вызывает снижение tg δ, но в области СВЧ этот показатель возрастает. У влажной древесины (W=25 %) нагревание приводит к существенному возрастанию tg δ, но в области СВЧ он меняется незначительно.

При диэлектрическом нагревании температура повышается одновременно по всему объему древесины. Такой способ нагревания находит практическое применение в процессах сушки, склеивания и пропитки древесины. Нагревание в поле СВЧ можно использовать для сушки древесины, для поверхностного оттаивания бревен перед окоркой и распиловкой.

Пьезоэлектрические свойства . На поверхности анизотропных пластинок из кристаллов (кварц, турмалин, сегнетовая соль) при растяжении или сжатии появляются электрические заряды: положительный на одной стороне и отрицательный на другой. Электрические заряды возникают под действием механических усилий, давления, поэтому это явление называется прямым пьезоэлектрическим эффектом (слово «пьезо» означает давление). Указанные материалы обладают и обратным пьезоэлектрическим эффектом — их размеры изменяются под действием электрического поля. Пластинки из этих кристаллов находят широкое применение в качестве излучателей и приемников в ультразвуковой технике.

Исследования В. А. Баженова показали, что такими свойствами обладает и древесина, содержащая ориентированный компонент — целлюлозу. Наибольший пьезоэлектрический эффект наблюдается при приложении сжимающей и растягивающей нагрузки под углом 45° к волокнам. Нагрузки, направленные строго вдоль или поперек волокон, этого эффекта не вызывают. Особенно заметно пьезоэлектрический эффект проявляется в сухой древесине, с увеличением влажности он уменьшается и уже при влажности 6-8 % почти совсем исчезает. С повышением температуры до 100 °С эффект увеличивается. Чем выше модуль упругости древесины, тем меньше у нее пьезоэлектрический эффект.

Данное явление позволяет глубже изучить тонкую структуру древесины, характеризовать степень анизотропности натуральной древесины и новых древесных материалов. Оно используется при разработке неразрушающих методов контроля качества древесины.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Диэлектрик — это материал или вещество, которое практически не пропускает электрический ток. Такая проводимость получается вследствие небольшого количества электронов и ионов. Данные частицы образуются в не проводящем электрический ток материале только при достижении высоких температурных свойств. О том, что такое диэлектрик и пойдёт речь в этой статье.

Описание

Каждый электронный или радиотехнический проводник, полупроводник или заряженный диэлектрик пропускает через себя электрический ток, но особенность диэлектрика в том, что в нем даже при высоком напряжении свыше 550 В будет протекать ток малой величины. Электрический ток в диэлектрике — это движение заряженных частиц в определённом направлении (может быть положительным и отрицательным).

Виды токов

В основе электропроводимости диэлектриков лежат:

  • Токи абсорбционные — ток, который протекает в диэлектрике при постоянном токе до тех пор, пока не достигнет состояния равновесия, изменяя направление при включении и подаче на него напряжения и при отключении. При переменном токе напряжённость в диэлектрике будет присутствовать в нём всё время, пока находится в действии электрического поля.
  • Электронная электропроводность — перемещение электронов под действием поля.
  • Ионная электропроводность — представляет собой движение ионов. Находится в растворах электролитов — соли, кислоты, щёлочь, а так же во многих диэлектриках.
  • Молионная электропроводность — движение заряженных частиц, называемых молионами. Находится в коллоидных системах, эмульсиях и суспензиях. Явление движения молионов в электрическом поле называется электрофорезом.

Классифицируют по агрегатному состоянию и химической природе. Первые делятся на твёрдые, жидкостные, газообразные и затвердевающие. По химической природе делятся на органику, неорганику и элементоорганические материалы.

По агрегатному состоянию:

  • Электропроводимость газов. У газообразных веществ достаточно малая проводимость тока. Он может возникать при наличии свободных заряженных частиц, что появляется из-за воздействия внешних и внутренних, электронных и ионных факторов: излучение рентгена и радиоактивного вида, соударение молекул и заряженных частиц, тепловые факторы.
  • Электропроводимость жидкого диэлектрика. Факторы зависимости: структура молекулы, температура, примеси, присутствие крупных зарядов электронов и ионов. Электропроводимость жидких диэлектриков во многом зависит от наличия влаги и примесей. Проводимость электричества полярных веществ создаётся ещё при помощи жидкости с диссоциированными ионами. При сравнении полярных и неполярных жидкостей, явное преимущество в проводимости имеют первые. Если очистить жидкость от примесей, то это поспособствует уменьшению её проводимых свойств. При росте проводимости и его температуры возникает уменьшение её вязкости, приводящее к увеличению подвижности ионов.
  • Твёрдые диэлектрики. Их электропроводимость обуславливается как перемещение заряженных частиц диэлектрика и примесей. В сильных полях электрического тока выявляется электропроводимость.

Физические свойства диэлектриков

При удельном сопротивлении материала равном меньше 10-5 Ом*м их можно отнести к проводникам. Если больше 108 Ом*м — к диэлектрикам. Возможны случаи, когда удельное сопротивление будет в разы больше сопротивления проводника. В интервале 10-5-108 Ом*м находится полупроводник. Металлический материал — отличный проводник электрического тока.

Из всей таблицы Менделеева только 25 элементов относятся к неметаллам, причём 12 из них, возможно, будут со свойствами полупроводника. Но, разумеется, кроме веществ таблицы, существует ещё множество сплавов, композиций или химических соединений со свойством проводника, полупроводника или диэлектрика. Исходя из этого, трудно провести определённую грань значений различных веществ с их сопротивлениями. Для примера, при пониженном температурном факторе полупроводник станет вести себя подобно диэлектрику.

Применение

Использование не проводящих электрический ток материалов очень обширно, ведь это один из популярно используемых классов электротехнических компонентов. Стало достаточно ясно, что их можно применять благодаря свойствам в активном и пассивном виде.

В пассивном виде свойства диэлектриков используют для применения в электроизоляционном материале.

В активном виде они используются в сегнетоэлектрике, а также в материалах для излучателей лазерной техники.

Основные диэлектрики

К часто встречающимся видам относятся:

  • Стекло.
  • Резина.
  • Нефть.
  • Асфальт.
  • Фарфор.
  • Кварц.
  • Воздух.
  • Алмаз.
  • Чистая вода.
  • Пластмасса.

Что такое диэлектрик жидкий?

Поляризация данного вида происходит в поле электрического тока. Жидкостные токонепроводящие вещества используются в технике для заливки или пропитки материалов. Есть 3 класса жидких диэлектриков:

Нефтяные масла — являются слабовязкими и в основном неполярными. Их часто используют в высоковольтных аппаратурах: высоковольтные воды. — это неполярный диэлектрик. Кабельное масло нашло применение в пропитке изоляционно-бумажных проводов с напряжением на них до 40 кВ, а также покрытий на основе металла с током больше 120 кВ. Масло трансформаторное по сравнению с конденсаторным имеет более чистую структуру. Данный вид диэлектрика получил широкое распространение в производстве, несмотря на большую себестоимость по сравнению с аналоговыми веществами и материалами.

Что такое диэлектрик синтетический? В настоящее время практически везде он запрещён из-за высокой токсичности, так как производится на основе хлорированного углерода. А жидкий диэлектрик, в основе которого кремний органический, является безопасным и экологически чистым. Данный вид не вызывает металлической ржавчины и имеет свойства малой гигроскопичности. Существует разжиженный диэлектрик, содержащий фторорганическое соединение, которое особо популярно из-за своей негорючести, термических свойств и окислительной стабильности.

И последний вид, это растительные масла. Они являются слабо полярными диэлектриками, к ним относятся льняное, касторовое, тунговое, конопляное. Касторовое масло является сильно нагреваемым и применяется в бумажных конденсаторах. Остальные масла — испаряемые. Выпаривание в них обуславливается не естественным испарением, а химической реакцией под названием полимеризация. Активно применяется в эмалях и красках.

Заключение

В статье было подробно рассмотрено, что такое диэлектрик. Были упомянуты различные виды и их свойства. Конечно, чтобы понять всю тонкость их характеристик, придётся более углубленно изучить раздел физики о них.

Могут ли деревья касаться линий электропередач?

Деревья и линии электропередач; обычно они не идут вместе, но мы постоянно видим их вместе, поэтому часто возникает вопрос, могут ли деревья касаться линий электропередач? На этот вопрос есть нечто большее, чем просто ответ «да» или «нет». Это зависит от типа провода, расстояния до него и изоляции. Просто потому, что провода или касаются ветвей, не означает, что они подключают ветви к электроэнергии. Если провода трутся о ветви, изоляция может прочитать путь, и тогда провод может коснуться ветки дерева, что вызовет искру, пожар или опасную ситуацию в целом.

Для того, чтобы ток протекал через дерево, должна быть замкнутая цепь от источника питания до провода, ответвления до земли и обратно к источнику питания. Это может показаться действительно сложной системой, но это может происходить быстрее, чем вы можете себе представить. Это также зависит от того, как заземлен источник питания и как далеко он находится от дерева.

Большинство линий электропередач в жилых кварталах имеют изоляцию, в первую очередь для защиты от погодных условий.Деревья на самом деле плохо проводят электричество, поэтому через них к земле проходит очень мало тока.

Однажды у нас был сосед, у которого было дерево, которое доходило далеко до линий электропередач, и соседские дети очень любят залезать на это дерево. Но чем ближе они подходили к линии электропередачи, тем выше вероятность поражения электрическим током. Большинство домовладельцев не знают, насколько хорошо изолированы линии электропередач. В большинстве случаев электрический ток тем сильнее, чем ближе вы находитесь к дереву. Он может распространиться от дерева и корней, а затем, конечно, вернуться к источнику, и в этом случае он может вызвать возгорание дерева.Очевидно, что если дерево искрится и загорится, это очень LiveWire, и вам следует немедленно позвонить в электрическую компанию.

Но что, если вы просто не знаете, насколько опасны линии электропередач, которые могут касаться ветвей или дерева?

Живое дерево проводит электричество из-за содержания воды. В отличие от самого дерева, вода является отличным проводником электричества, и если вы находитесь на пути электричества к земле, касаясь этой воды или живого, очень влажного дерева, электричество может пройти через воду к вам.

Кроме того, деревья не должны физически касаться и подавать питание на линии электропередач, чтобы быть опасными, здесь неизвестность настолько велика, что лучше даже не приближаться к дереву. Если вы замечаете, что ваше дерево приближается к линиям электропередачи в опасной близости, или если вы просто беспокоитесь о безопасности детей, домашних животных и вашего имущества в целом, позвоните нам. Мы можем профессионально обрезать дерево или полностью удалить его, чтобы создать более безопасную среду для вашей собственности. Когда дело доходит до электричества, лучше перестраховаться, чем сожалеть, и просто не бездельничать.

Дополнительная информация:
Могу я просто срезать дерево?
Можно ли спасти расколотое дерево?

Изображение Мэтью Пола Аргалла

Не трогайте деревья проводами

Шокирует, сколько домовладельцев получают травмы, пытаясь подрезать деревья возле электрических проводов.

Удовлетворение своими руками! Успешное самостоятельное выполнение проекта, который в противном случае может стоить очень дорого, безусловно, может быть приятным. Но мастера, которые пытаются работать с деревьями вблизи воздушных электрических проводов, часто недооценивают потенциальную опасность.Ужасные несчастные случаи могут произойти, когда домовладелец использует установленные на столбах режущие инструменты и / или металлические лестницы, чтобы обрезать деревья и кустарники на заднем дворе. Слишком часто воздушные провода под напряжением не замечаются и к ним прикасаются режущие инструменты, что приводит к травмам или смертельному исходу. Два недавних примера включают:

Жительница Флориды была госпитализирована после попытки срезать пальмовые ветви, стоя на лестнице. Одна из ветвей задела линию электропередачи и сильно ударила мужчину. В прошлом году местная пожарная служба отреагировала на четыре подобных инцидента.

Домовладелец поднялся по лестнице, чтобы обрезать ветку дерева, из-за которой листья падали в его надземный бассейн, что доставляло неудобства. Ветвь соприкоснулась с линией электропередачи, в результате чего мужчина был поражен разрядом электричества, что привело к остановке сердца. Он упал на землю с высоты 20 футов, но был оживлен медиками на месте происшествия.

Это не странные происшествия, их можно предотвратить.

Ветви дерева могут проводить электричество.Когда деревья растут рядом с воздушными электрическими проводами, они могут соприкасаться с проводами и попадать под напряжение. Деревья и провода опасны, они полны электроэнергии, которая может ранить или убить человека.

Есть несколько вещей, которые могут пойти не так, как надо, если самодельцы попытаются обрезать ветки деревьев. Например, если правильные методы рубки деревьев не поняты, срезанная ветка может раскачиваться в непредсказуемых направлениях при падении и легко может приземлиться на провод под напряжением.

Не дайте себя обмануть напряжением в линиях.Вы можете подумать, что работа на деревьях или кустах возле линии электропередачи вашего дома безопаснее, чем работа возле линий вторичного распределения высокого напряжения на опоре у улицы, но это просто неправда.

Есть трехпроводные (так называемые «триплекс») линии, соединяющие линии электропередач на опоре с вашим домом (счетчиком). Сервисные провода, идущие от столба к дому, могут нанести удар. Тип удара, который вы могли получить (и пережить) при замене домашнего выключателя света, отличается от удара, который вы получите, если вы подключитесь к низковольтному проводу электросети.

Обычный домашний выключатель подает напряжение 120 вольт, но электрический ток обычно ограничен 10, 15 или 20 ампер. Обычный «домашний провод» (рабочий провод) содержит 240 вольт и до 20 ампер и более. При правильном стечении обстоятельств даже электрический ток, который получает человек от обычного выключателя света, может убить, но в то же время легче прервать электрический контакт, стоя внутри дома. Если человек поднимается по лестнице или находится на дереве, может быть труднее разорвать контакт с проводом под напряжением.Это означает, что линия обслуживания над обычным двором может легко убить человека.

Вот несколько советов, как избежать появления деревьев в проводах:

Прежде чем обрезать деревья и большие кусты, ищите линии электропередач. Если линии находятся где-то рядом с деревом, не пытайтесь работать с деревом. Профессиональные альпинисты по деревьям имеют подготовку и оборудование, необходимые для безопасного выполнения этих задач.

Никогда не залезайте на дерево, чтобы подрезать его. Даже если провода в данный момент не касаются дерева, помните, что ветви дерева сместятся, как только вы начнете лазить или убирать конечности.

Ношение обуви на резиновой подошве или резиновых перчаток при обрезке деревьев не защитит от смертельного удара.

Никогда не протягивайте пилу с длинной ручкой или секатор в дерево, не проверив наличие линий электропередачи. Электричество всегда пытается куда-то пойти, и оно легко проходит через металл, воду, деревья и / или землю.

Не перемещайте лестницы или инструменты для обрезки с длинной ручкой по двору, предварительно не взглянув вверх. Всегда читайте и обращайте внимание на знаки безопасности при использовании лестницы.

Что еще более важно, наймите застрахованного специалиста по уходу за деревьями, обладающего опытом, знаниями и оборудованием, чтобы безопасно срезать или обрезать деревья в проводах. Требуйте подтверждение наличия страховки ответственности и проверьте, покрывает ли стоимость работы ваша страховая компания.

Найдите профессионала

Свяжитесь с Ассоциацией производителей ухода за деревьями, общественным и профессиональным ресурсом по деревьям и садоводству с 1938 года.Самый простой способ найти поставщика услуг по уходу за деревьями в вашем районе — использовать программу «Найдите ваши местные компании-члены TCIA». Вы можете воспользоваться этой услугой, позвонив по телефону 1-800-733-2622 или выполнив поиск по почтовому индексу на сайте www.treecaretips.org.

Об ассоциации производителей ухода за деревьями (TCIA)

Основанный в 1938 году, TCIA является общественным и профессиональным ресурсом по деревьям и садоводству. В его состав входят более 2100 компаний-членов, которые признают строгие стандарты безопасности и производительности и обязаны иметь страхование ответственности.TCIA также имеет единственную в стране программу аккредитации, которая помогает потребителям находить компании по уходу за деревьями, которые придерживаются отраслевых стандартов качества и безопасности; содержать обученный, профессиональный персонал; и посвящены этическим и профессиональным практикам ведения бизнеса. Имея доступ к новейшим и лучшим стандартам безопасности и обучению, типичная компания-член TCIA имеет на 50 процентов меньше несчастных случаев, чем типичная компания, не являющаяся членом.

Растения могут вырабатывать электричество… и мы, возможно, сможем его использовать • Земля.com

Установки могут вырабатывать электроэнергию… и, возможно, мы сможем ее использовать. Если в детстве вам посчастливилось построить часы с питанием от картофеля, вы, возможно, не удивитесь, узнав, что растения вырабатывают электричество. Учитывая миллиарды лет, потраченные на его развитие, неудивительно, что фотосинтез намного эффективнее генерирует энергию от солнца, чем солнечные батареи. Растения почти на 100% эффективны при преобразовании фотонов солнечного света в электроны.Новые солнечные панели для сравнения разрабатываются с эффективностью от 30 до 36%, согласно журналу PV Magazine , что почти вдвое превышает эффективность существующих солнечных панелей.

В 2013 году Университет Джорджии сообщил об исследовании, позволяющем ученым использовать электричество, созданное в процессе фотосинтеза, до того, как оно будет использовано растениями. Эта процедура в основном потребляет электричество от завода с нанотрубками, которые почти в 50 000 раз меньше толщины человеческого волоса.Тилакоиды, часть растения, в которой накапливается энергия солнца, разрушаются, и нанотрубки отводят электричество от растения. Ключевым моментом является захват электронов у растений до того, как энергия будет сохранена в виде сахара. Как только электричество откачивается от завода, электричество можно использовать для любого человеческого применения, для которого оно обычно используется. Было высказано предположение, что генная инженерия может использоваться в тандеме с технологией для создания заводов, специально предназначенных для производства электроэнергии.Идея создания полезной электроэнергии из растений продолжает развиваться.

Исследователи из Вашингтонского университета провели аналогичную работу на заводах по производству электроэнергии. Там инженеры-электрики разработали схему, которая при подключении к растениям преобразует природную энергию завода в полезную электроэнергию. При подключении к кленам схемы были способны создавать 1,1 вольт, что меньше, чем у типичной батареи на 1,5 вольта, такой как обычный элемент AA.

Такие компании, как Plant-e, уже готовы заработать на производстве электроэнергии на станциях.Плант-е объясняет, что не вся энергия, которую производит растение, используется сама по себе. Многие растения фактически улучшают состав почвы за счет создания «избыточного» органического материала, который выделяется в почву и поглощается бактериями. Идея технологии «Растительный микробный топливный элемент» (P-MFC) заключается в сборе и использовании электронов, образовавшихся в результате разложения этого органического материала почвенными бактериями, для выработки электроэнергии.

До сих пор этот тип производства электроэнергии производил исключительно небольшое количество электроэнергии.Однако у этой техники есть очевидные преимущества. В отличие от использования нанотрубок и некоторых других методов, само растение не нарушается. Как и во всех схемах использования электростанций для выработки электроэнергии, распределение электростанций более глобально, чем, скажем, ископаемое топливо. Этот метод также чист по сравнению с ископаемым топливом.

Земля, используемая для сельского хозяйства, также может использоваться для производства электроэнергии. Этот метод обычно требует использования растений, которые растут в условиях переувлажнения, которые будут работать с такими культурами, как рис или клюква, но также является ограничением, особенно в засушливых условиях.Если мы хотим, чтобы использование электростанций для выработки электроэнергии стало практически возможным в реальном смысле, необходимы исследования и разработки.

Другая компания, Voltree Power, владеет патентом на эту технологию и первой разработала схему с древовидным питанием. Voltree протестировал использование деревьев для питания датчиков низкого напряжения для обнаружения лесных пожаров. К сожалению, датчики по-прежнему требуют батарейки. Деревья просто продлевают срок службы батарейки датчиков, делая систему менее впечатляющей.

Istituto Italiano di Tecnologia (ITT) в Пизе, Италия, сообщил о новых исследованиях по использованию установок для производства электроэнергии. Исследователи обнаружили, что они могут генерировать более 150 вольт электроэнергии от одного растения. Вырабатываемой электроэнергии достаточно для питания 100 высокоэффективных светодиодных лампочек. Исследователи создали своего рода дерево-киборг из натуральных и искусственных листьев, которые вырабатывают электричество от ветра. Исследование возглавляла Барбара Маццолай, которая ранее создала первый в мире «роботизированный завод» в 2012 году.

Конструкции в листьях растений могут вырабатывать электричество из листьев, просто движущихся на ветру. Затем это электричество передается через растительную ткань. Это новое исследование направлено на то, чтобы подключиться к растительной ткани и использовать это электричество, а не электричество, генерируемое посредством фотосинтеза, как пытались предыдущие методы.

Исследователи использовали в эксперименте дерево олеандра нериума, добавив искусственные листья, которые касаются естественных листьев деревьев. Исследование было опубликовано в октябре 2018 года, открывая новый способ потенциально генерировать электроэнергию на заводах.

До сих пор существуют реальные препятствия, которые необходимо преодолеть, прежде чем электричество сможет широко вырабатываться на заводах, и кажется сомнительным, что все наше потребление электроэнергии может быть обеспечено заводами, по крайней мере, на текущих уровнях. Также неясно, какой метод производства электроэнергии с использованием электростанций станет наиболее практичным. Еще одна проблема, на которую ученые обращают меньше внимания, — это проблема этики.

Иногда возникает этическая дилемма генетически модифицирующих организмов.Все еще широко распространенное использование технологии ГМО в растениях прошло без широкого общественного обсуждения. Сейчас выращивают ГМО-культуры. По данным Центра безопасности пищевых продуктов, в настоящее время 92% кукурузы в США генетически модифицировано, как и 94% соевых бобов и 94% хлопка. Технология значительно превзошла нашу способность рационально обсуждать ее последствия как общество или создавать законы, регулирующие ее.

Независимо от того, используется ли технология ГМО или просто соединяется электрическая технология с натуральными растениями, использование растений для выработки электроэнергии представляет собой естественную инженерию.Акт использования растения для выработки электричества — это акт изменения жизни внутреннего организма для наших собственных целей. Это означает изменение другой жизни без учета ее способности или неспособности дать согласие. Некоторым это может показаться тривиальным, так как растения не пользуются большим уважением. Мы до сих пор не знаем, к каким последствиям приведет такое изменение растения. Когда-то мы понятия не имели о последствиях сжигания ископаемого топлива для производства электроэнергии. Мы умеем использовать окружающую среду для краткосрочной выгоды, но не очень хорошо умеем угадывать долгосрочные последствия наших действий.Имея множество простых, но требовательных решений, люди умеют создавать сложные способы решения наших проблем. Ученые также не могут спросить у растения, каково это, когда его делают частью электрического генератора.

Автор: Зак Фицнер , Earth.com Соавтор

Найти другие статьи по теме

Категория науки
Категория растений

Как растения могут вырабатывать электроэнергию для питания светодиодных лампочек — ScienceDaily

Устойчивые источники энергии, не загрязняющие окружающую среду и не загрязняющие окружающую среду, являются одной из ключевых задач мирового общества будущего.Междисциплинарная группа робототехников и биологов из IIT-Istituto Italiano di Tecnologia в Понтедера (Пиза, Италия) обнаружила, что живые растения могут помочь с электричеством. Фабиан Медер, Барбара Маццолай и их коллеги из IIT обнаружили, что живые растения являются буквально «зеленым» источником энергии, который может стать одним из источников электроэнергии будущего, который идеально вписывается в природную среду и доступен во всем мире. Исследователи обнаружили, что растения могут генерировать на одном листе более 150 вольт, которых достаточно для одновременного питания 100 светодиодных лампочек.Исследователи также показали, что «гибридное дерево» из натуральных и искусственных листьев может действовать как инновационный «зеленый» электрический генератор, преобразующий ветер в электричество.

Результаты опубликованы на сайте Advanced Functional Materials .

Исследовательская группа базируется в Центре микробиологической робототехники (CMBR) IIT в Понтедера (Пиза, Италия), координируется Барбарой Маццолай, и их цель — проводить передовые исследования и разрабатывать инновационные методологии, роботизированные технологии и новые материалы. , вдохновленный миром природы.Поэтому подходы, вдохновленные биологией, могут помочь в разработке роботов и технологий, которые больше подходят для неструктурированных сред, чем сегодняшние решения. В 2012 году Барбара Маццолай координировала финансируемый ЕС проект Plantoid, в результате которого был реализован первый в мире заводской робот. В этом последнем исследовании группа исследователей изучала растения и показала, что листья могут создавать электричество, когда к ним прикасаются особый материал или ветер.

Определенные структуры листьев способны преобразовывать механические силы, приложенные к поверхности листа, в электрическую энергию из-за особого состава, который естественным образом обеспечивают листья большинства растений.В частности, лист способен накапливать электрические заряды на своей поверхности благодаря процессу, называемому контактной электризацией. Затем эти заряды немедленно передаются во внутреннюю ткань растения. Ткань растения действует подобно «кабелю» и переносит произведенную электроэнергию в другие части растения. Следовательно, просто подключив «вилку» к стеблю растения, вырабатываемая электроэнергия может быть собрана и использована для питания электронных устройств. Исследователи IIT показывают, что напряжение, генерируемое одним листом, может достигать более 150 вольт, чего достаточно для одновременного питания 100 светодиодных лампочек при каждом прикосновении к листу.

В статье исследователи впервые дополнительно описывают, как этот эффект может быть использован для преобразования ветра в электричество с помощью растений. Поэтому исследователи модифицировали дерево олеандра Nerum искусственными листьями, которые соприкасаются с натуральными листьями N. oleander. Когда ветер дует на растение и сдвигает листья, «гибридное дерево» производит электричество. Вырабатываемое электричество увеличивается, чем больше трогают листья. Следовательно, его можно легко масштабировать, используя всю поверхность листвы дерева или даже леса.

Исследование является первым важным шагом для нового проекта, который Барбара Маццолай будет координировать в 2019 году, финансируемого Европой проекта Growbot, целью которого является создание биоинспирированных роботов, которые реализуют движения роста растений. Затем новые роботы будут частично питаться от нового источника энергии, полученного из растений, что покажет, что растения могут стать одним из источников электроэнергии будущего, доступных во всем мире.

История Источник:

Материалы предоставлены Istituto Italiano di Tecnologia — IIT . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Fun с MaKey MaKeys для детей всех возрастов — 12 разработчиков Xmas

Makey Makeys — развлечение для всей семьи и отличный способ заинтересовать молодых людей программированием. Кажется немного странным писать руководство о том, как их использовать, так как на самом деле невероятно легко, так что считайте это скорее источником вдохновения.

Что такое MaKey MaKey?


MaKey MaKey — это печатная плата, построенная на основе Arduino, она позволяет вам легко превратить все, что проводит электричество (даже очень слабый ток), в ключ, кнопку или геймпад.По умолчанию он работает с клавишами со стрелками, пробелом и левой кнопкой мыши, что позволяет вам играть в целый ряд потрясающих игр без какого-либо программирования. Переверните доску, и вы найдете клавиши W, A, S, D, F, G и «мышь вверх», «мышь вниз», «мышь влево», «мышь вправо», «щелчок правой кнопкой мыши» и «щелчок левой кнопкой мыши». ‘. Также есть 6 выходов для использования платы в «режиме Arduino». В режиме Arduino он может делать все, что может делать Arduino, например вращать двигатели или включать светодиоды. Если вы хотите использовать другой набор ключей или иным образом изменить поведение вашего MaKey MaKey, вы можете просто перепрограммировать его, используя среду Arduino.Передняя часть приспособлена для удобного обрезания аллигатора, к задней части можно получить доступ с помощью перемычек (или английских булавок / канцелярских скрепок).

Все входы!

Из коробки у вас есть доступ к 18 различным входам (6 спереди и 12 сзади), и одновременно можно нажать до 6. Если вам посчастливилось иметь более одного MaKey MaKey, вы можете подключить их к компьютеру сразу несколько! Все, что вам нужно, это порт USB. (У меня было только 3, поэтому я мог протестировать только до этого числа, дайте мне знать, если вы сделаете больше).

И поскольку все, что вам нужно, это порт USB, вы даже можете использовать MaKey MaKey со своим Raspberry Pi: D Это отлично подходит для создания мини-игр в стиле аркады из картона, поскольку вам не нужно помещать туда огромный компьютер: D

Итак, приступим. Подключите MaKey MaKey к выбранному компьютеру с помощью кабеля USB. Он должен работать из коробки, вы можете игнорировать любые всплывающие сообщения. (Например, Mac попросил меня настроить клавиатуру, но в этом нет необходимости, я просто закрыл окно).

Проверьте свою плату, чтобы убедиться, что она работает

Откройте текстовый редактор, поместите курсор в начало документа, коснитесь полосы «земли» одной рукой, а затем коснитесь «пробела» другой рукой. Вы видите, как движется курсор?

Привет, мир!

Привет, мир MaKey MaKey’s — это банановое пианино. Аллигатор закрепляет передние входы (клавиши со стрелками, пробел, левый щелчок) на некоторых бананах, подключите его к простой программе, которая говорит: «если нажата стрелка вверх, играй C, если правая стрелка нажата, играй D» и т. Д.Я использовал эту простую программу Scratch (которая, кстати, является отличным способом научить детей программированию).

Но не стоит отказываться от бананов! Вдохновленные Теорией забавы, мы превратили некоторые лестницы в клавиши пианино. Мы использовали медный провод, чтобы выровнять лестницу, и заземлили рельс. Извините за плохое качество видео, снятое на мой мобильный телефон, но вы должны уловить идею.

Изготовление вещей своими руками

Все проводит электричество, пока вы пропускаете через них достаточно высокое напряжение, но для целей MaKey MaKey вот несколько идей о том, что использовать.

Обычные предметы домашнего обихода, проводящие электричество:

  • Фрукты (на самом деле большая часть еды)
  • Вода (и все, что с высоким содержанием воды, например люди и домашние животные)
  • Некоторые растения (если они не слишком сухие, моя рождественская елка прекрасно подойдет)
  • Металл (медная проволока, фольга, монеты)
  • Пластилин
  • Карандаш графитовый
  • Снеговики (состоящие в основном из воды и моркови, снеговики — отличные триггеры. Вам решать, хотите ли вы счастливого снеговика, поющего рождественские гимны, или, возможно, еще каких-то зловещих снеговиков в стиле Доктора Кто, которые говорят: «Не разговаривайте с ними, они глупо, тебе больше никто не нужен, я могу помочь тебе, когда кто-то подойдет к ним, хе-хе).

Вещи, не проводящие электричество

  • Пластик
  • Искусственные новогодние елки
  • Sugru
  • Лего
  • Картон
  • Дерево
  • Бумага
  • Шпон
  • Стекло

Стоит отметить, что все, что не проводит электричество, можно заставить проводить электричество с помощью медной проволоки или токопроводящей краски, такой как эта от Bare Conductive. Я тестировал проводящую краску на лего, и она работает!

Кулачок для домашних животных

Самой популярной вещью, которую я использовал свой MaKey MaKey для этого Рождества, была простая камера для домашних животных.Я использовал фотобудку на своем компьютере, но вы можете использовать любую программу для работы с фотографиями, которую хотите, если она запускается нажатием клавиши. У меня была установка для работы с левым щелчком мыши. Я положил на пол лист фольги, который затем был соединен с землей. Затем я подключил зажим из кожи аллигатора к левой кнопке мыши и к стеклянной чаше, которая была помещена на фольгу. Я наполнил миску кошачьим молоком (также можно использовать воду). Поскольку стекло не проводит электричество, эта установка не замыкает цепь.Однако кошки проводят электричество, и когда они подходят, наступают на заземленную фольгу и засовывают язык в молоко, срабатывает фотокабина.

Как видно из слайд-шоу, камера для домашних животных была популярна среди собак и людей в моей семье: P

А теперь развлекайтесь и, пожалуйста, ответственно поиграйте в бананы 🙂

Где купить MaKey MaKeys

MaKey MaKey можно купить в Sparkfun в США, Firebox в Великобритании или даже на Amazon.
MaKey Форумы MaKey

Электробезопасность внутри и снаружи помещений

Электричество вокруг вас.Это самый распространенный источник энергии, и он очень мощный. Контакт с электричеством опасен и может вызвать поражение электрическим током, ожоги или даже смерть, если удар сильный.

Проводники — это предметы, которые легко переносят (проводят) электричество, в том числе:

  • Металл
  • Вода и мокрые вещи
  • Дерево
  • Люди

Непроводящие элементы (изоляторы) не проводят электричество, в том числе:

  • Стекло
  • Пластик
  • Резина
  • Фарфор
  • Чистое, сухое дерево

Не приближайтесь к электроэнергетическому оборудованию

  • Опоры линий электропередачи несут электричество над землей.
  • Подстанции помогают снизить количество электричества до того, как оно попадает в дома. Часто они огорожены.
  • Трансформаторы
  • , устанавливаемые на площадку, иногда используются для подземной проводки. Это закрытые металлические шкафы на цементных площадках.
  • Электрические опоры и линии электропередач подают в дома электричество.
  • Изоляторы и трансформаторы встречаются на многих полюсах. Изоляторы удерживают электричество в линиях электропередач, а трансформаторы уменьшают количество электричества.
  • Счетчики и другое электрическое оборудование можно размещать снаружи домов или построек.Счетчики измеряют количество потребляемой электроэнергии.

Безопасная игра на открытом воздухе

  • Запускайте воздушных змеев, моделируйте самолеты, воздушные шары и другие игрушки на открытых пространствах, таких как поля или парки.
  • Используйте для воздушных змеев только непроводящие материалы, например пластик; бумага; чистая, сухая древесина; и струна.
  • Никогда не используйте проволоку, металл или фольгу.
  • Никогда не взбирайтесь на столб электроснабжения или близлежащее дерево, если игрушка попала в линию электропередачи. Позвоните в электрическую сеть.
  • Не летайте игрушками под дождем или в шторм.
  • Не выпускайте металлические шары на улицу. Они могут проводить электричество.
  • Никогда не играйте на силовом оборудовании или рядом с ним.
  • Никогда не прикасайтесь к наружным проводам или к чему-либо, касаясь их, своим телом или какими-либо предметами.
  • Позвоните на горячую линию диггеров (800-242-8511), прежде чем копать в вашем дворе.
  • Остерегайтесь воздушных проводов, когда вы находитесь вокруг деревьев, или если вы используете лестницу, скиммер для бассейна или любой другой длинный предмет.
  • Прежде чем взобраться на какое-либо дерево, убедитесь, что провода не проходят сквозь него или рядом с ним.Ваш вес может привести к тому, что ветка коснется провода.
  • Держите электрические приборы и игрушки подальше от воды, включая дождь, влажную землю, бассейны, разбрызгиватели и шланги.
  • Защитите наружные электрические розетки с помощью водонепроницаемых крышек и GFCI (прерыватели цепи замыкания на землю) для защиты от удара. Внутренние розетки возле источников воды также должны иметь GFCI.
  • Не прикасайтесь и не используйте поврежденные вилки и шнуры электрических приборов и приспособлений.
  • Убедитесь, что инструменты и приспособления одобрены для использования вне помещений.Они сделаны с более тяжелой проводкой и специальной изоляцией или вилками с трехсторонним заземлением.

Оставайтесь в безопасности и в помещении.

  • Никогда не вставляйте в розетку пальцы или что-либо, кроме электрической вилки или предохранительной крышки.
  • Вынимая прибор из розетки, тяните за вилку, а не за шнур. Остерегайтесь поврежденных вилок и шнуров.
  • Ограничьте количество устройств, подключенных к каждой розетке.
  • Отключайте небольшие электроприборы и игрушки, когда ими не пользуетесь.
  • Не пользуйтесь электрическими приборами, если вы мокрые, у вас мокрые руки или вы стоите в воде.

Демонстрация безопасности по горячей линии

Горячая линия по безопасности Демонстрации безопасности могут быть ценным способом узнать об опасностях, связанных с электричеством. Кооператив Taylor Electric с радостью проведет информативную демонстрацию для вашей школьной группы или организации. Запросите ДЕМОНСТРАЦИЮ БЕЗОПАСНОСТИ ГОРЯЧЕЙ ЛИНИИ, связавшись с Taylor Electric по адресу [email protected] или 715-678-2411

Какие фрукты и овощи проводят электричество?

Фрукты и овощи содержат важные витамины и минералы, которые необходимы человеческому организму для выживания и поддержания себя должным образом.Однако что интересно, эти же фрукты и овощи также содержат большое количество воды и, таким образом, в некоторых случаях могут хорошо проводить электричество. Другие ингредиенты, такие как лимонная кислота и аскорбиновая кислота, увеличивают проводимость, а в некоторых случаях содержание кислоты достаточно велико для создания напряжения, которое может питать небольшую электронику.

TL; DR (слишком долго; не читал)

Многие фрукты и овощи могут проводить электричество, а в некоторых случаях даже создавать электрический ток, который может питать небольшую электронику.

Проводники электричества для овощей

Картофель, лук и помидоры достаточно хорошо проводят электричество. Помидоры (строго говоря, не овощи) — хорошие проводники в категории овощей, так как у них самый высокий уровень кислотности. Ученые показали, что картофель очень хорошо работает в качестве батарейки. Кислоты образуют ионы, заряженные частицы, когда помещаются в раствор, такой как вода, которую в изобилии содержат многие виды фруктов и овощей.

Фрукты, проводники электричества

Цитрусовые являются отличными проводниками из-за их высокого уровня кислотности и присутствия в них воды.Вот некоторые известные примеры хороших проводников:

  • яблоки
  • грейпфрут
  • апельсины
  • лимоны
  • лаймы

Создание цепи с продуктом

Когда фрукт или овощ подключен , фрукт или овощ служат батареей для замыкания цепи.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *