Bovin A.A.
Krasnodar regionale UNESCO-senter

Alle levende organismer som eksisterer på jorden, på en eller annen måte, har i løpet av lang evolusjon fullstendig tilpasset seg naturlige forhold. Tilpasning skjedde ikke bare til fysiske og kjemiske forhold, som temperatur, trykk, sammensetning atmosfærisk luft, belysning, fuktighet, men også til jordens naturlige felt: geomagnetisk, gravitasjonsmessig, elektrisk og elektromagnetisk. Teknogen menneskelig aktivitet over en relativt kort historisk periode har hatt en betydelig innvirkning på naturlige objekter, og dramatisk forstyrret den delikate balansen mellom levende organismer og forhold. miljø, som har blitt dannet over tusenvis av år. Dette har ført til mange uopprettelige konsekvenser, spesielt utryddelse av noen dyr og planter, mange sykdommer og en reduksjon i gjennomsnittlig levealder for mennesker i enkelte regioner. Og først de siste tiårene har vitenskapelige studier begynt å studere påvirkningen av naturlige og menneskeskapte faktorer på mennesker og andre levende organismer.

Blant de listede faktorene er effekten av elektriske felt på mennesker ved første øyekast ikke signifikant, så forskning på dette området har vært lite. Men selv nå, til tross for den økende interessen for dette problemet, er påvirkningen av elektriske felt på levende organismer fortsatt et dårlig studert område.

I dette arbeidet gjort kort oversikt fungerer relatert til dette problemet.

1. NATURLIGE ELEKTRISKE FELT

Jordens elektriske felt er det naturlige elektriske feltet til jorden som en planet, som observeres i jordens faste kropp, i havene, i atmosfæren og magnetosfæren. Jordens elektriske felt er forårsaket av et komplekst sett med geofysiske fenomener. Eksistens elektrisk felt i jordens atmosfære er hovedsakelig assosiert med prosessene med luftionisering og romlig separasjon av positive og negative elektriske ladninger som oppstår under ionisering. Luftionisering skjer under påvirkning av kosmiske stråler av ultrafiolett stråling fra solen; stråling fra radioaktive stoffer på jordoverflaten og i luften; elektriske utladninger i atmosfæren, etc. Mange atmosfæriske prosesser: konveksjon, skydannelse, nedbør og andre - fører til delvis separasjon av ulik ladninger og fremveksten av atmosfæriske elektriske felt. I forhold til atmosfæren er jordoverflaten negativt ladet.

Eksistensen av det elektriske feltet i atmosfæren fører til fremveksten av strømmer som utlader den elektriske "kondensator"-atmosfæren - Jorden. Nedbør spiller en betydelig rolle i utvekslingen av ladninger mellom jordoverflaten og atmosfæren. I gjennomsnitt gir nedbør 1,1-1,4 ganger flere positive ladninger enn negative. Lekkasjen av ladninger fra atmosfæren fylles også opp på grunn av strømmer forbundet med lyn og strømmen av ladninger fra spisse gjenstander. Balansen av elektriske ladninger brakt til jordens overflate med et areal på 1 km2 per år kan karakteriseres av følgende data:

På en betydelig del av jordoverflaten - over havet - er strømmer fra tuppene utelukket, og her vil det være positiv balanse. Eksistensen av en statisk negativ ladning på jordens overflate (ca. 5,7×105 C) antyder at disse strømmene i gjennomsnitt er balansert.

Elektriske felt i ionosfæren er forårsaket av prosesser som skjer både i de øvre lagene av atmosfæren og i magnetosfæren. Tidevannsbevegelser av luftmasser, vind, turbulens - alt dette er en kilde til generering av et elektrisk felt i ionosfæren på grunn av effekten av en hydromagnetisk dynamo. Et eksempel er det sol-daglige elektriske strømsystemet, som forårsaker daglige variasjoner på jordens overflate magnetisk felt. Størrelsen på den elektriske feltstyrken i ionosfæren avhenger av plasseringen av observasjonspunktet, tidspunktet på dagen, den generelle tilstanden til magnetosfæren og ionosfæren, og av solens aktivitet. Den varierer fra flere enheter til titalls mV/m, og når ionosfæren på høy breddegrad hundre eller mer mV/m. I dette tilfellet når strømmen hundretusenvis av ampere. På grunn av den høye elektriske ledningsevnen til plasmaet i ionosfæren og magnetosfæren langs jordens magnetfeltlinjer, overføres de elektriske feltene til ionosfæren til magnetosfæren, og magnetosfæriske felt til ionosfæren.

En av de direkte kildene til det elektriske feltet i magnetosfæren er solvinden. Når solvinden strømmer rundt magnetosfæren, oppstår det en emk. Denne EMF forårsaker elektriske strømmer som lukkes av omvendte strømmer som flyter over halen av magnetosfæren. Sistnevnte genereres av positive romladninger på morgensiden av magnetohalen og negative på kveldssiden. Den elektriske feltstyrken over magnethalen når 1 mV/m. Potensialforskjellen over polkappen er 20-100 kV.

Eksistensen av en magnetosfærisk ringstrøm rundt jorden er direkte relatert til driften av partikler. I perioder med magnetiske stormer og nordlys opplever elektriske felt og strømmer i magnetosfæren og ionosfæren betydelige endringer.

Magnetohydrodynamiske bølger generert i magnetosfæren forplanter seg gjennom naturlige bølgelederkanaler langs jordens magnetfeltlinjer. Når de kommer inn i ionosfæren, omdannes de til elektromagnetiske bølger, som delvis når jordoverflaten, og delvis forplanter seg i den ionosfæriske bølgelederen og dempes. På jordoverflaten registreres disse bølgene avhengig av svingningsfrekvensen eller som magnetiske pulsasjoner (10-. 2-10 Hz), eller som svært lavfrekvente bølger (svingninger med en frekvens på 102-104 Hz).

Jordens vekslende magnetiske felt, hvis kilder er lokalisert i ionosfæren og magnetosfæren, induserer et elektrisk felt i jordskorpen. Den elektriske feltstyrken i det overflatenære laget av jordskorpen varierer avhengig av bergartenes plassering og elektriske motstand, fra flere enheter til flere hundre mV/km, og under magnetiske stormer øker den til enheter og til og med titalls V/ km. De sammenkoblede vekslende magnetiske og elektriske feltene på jorden brukes til elektromagnetisk sondering i utforskningsgeofysikk, så vel som for dyp sondering av jorden.

Et visst bidrag til jordens elektriske felt er laget av kontaktpotensialforskjellen mellom bergarter med forskjellig elektrisk ledningsevne (termoelektriske, elektrokjemiske, piezoelektriske effekter). Vulkaniske og seismiske prosesser kan spille en spesiell rolle i dette.

Elektriske felt i havet induseres av jordens vekslende magnetfelt, og oppstår også når en ledende linje beveger seg sjøvann(sjøbølger og strømmer) i et magnetfelt. Tettheten av elektriske strømmer i havet når 10-6 A/m2. Disse strømmene kan brukes som naturlige kilder til vekslende magnetiske felt for magnetisk variasjonslyd på sokkelen og til sjøs.

Spørsmålet om den elektriske ladningen til jorden som en kilde til elektrisk felt i interplanetarisk rom ikke helt løst. Det antas at jorden som planet er elektrisk nøytral. Imidlertid krever denne hypotesen eksperimentell bekreftelse. De første målingene viste at den elektriske feltstyrken i nær-jordens interplanetariske rom varierer fra tideler til flere titalls mV/m.

I arbeidet til D. Dyutkin noteres prosesser som fører til akkumulering av elektrisk ladning og dannelse av elektriske felt i jordens tarmer og på overflaten. Mekanismen for forekomst av sirkulære elektriske strømmer i ionosfæren, som fører til eksitasjon av kraftige elektriske strømmer i overflatelagene på jorden, vurderes.

Det grunnleggende i moderne geofysikk bemerker at for å opprettholde intensiteten til det geomagnetiske feltet, må en mekanisme for konstant feltgenerering fungere. Dipolfeltets overvekt og dets aksiale karakter, samt vestlig drift ved en eksepsjonelt høy hastighet for geologiske prosesser (0,2| eller 20 km/år) indikerer en sammenheng mellom det geomagnetiske feltet og jordens rotasjon. I tillegg er feltstyrkens direkte avhengighet av jordens rotasjonshastighet et bevis på sammenhengen mellom disse fenomenene.

Til dette kan vi legge til at det til dags dato har blitt akkumulert et vell av statistisk informasjon som kobler endringer i parametrene for solaktivitet, geomagnetisk felt og jordens rotasjonshastighet med tidsperiodisiteten og intensiteten til forskjellige naturlige prosesser. Imidlertid er det ennå ikke utviklet en klar fysisk mekanisme for forholdet mellom alle disse prosessene.

Verkene til professor V.V. Surkov undersøker naturen til ultralavfrekvente (ULF) elektromagnetiske felt. Mekanismen for eksitasjon av ULF (opptil 3 Hz) elektromagnetiske felt i det ionosfæriske plasmaet og atmosfæren er beskrevet, og kildene til ULF elektromagnetiske felt i jorden og atmosfæren er indikert.

Hypoteser om fremveksten av jordens elektriske og magnetiske felt er omtalt i en populærvitenskapelig artikkel av G. Fonarev, doktor i fysiske og matematiske vitenskaper. I følge hypotesen til akademikeren V.V Shuleikin skaper elektriske strømmer i verdenshavet et ekstra magnetfelt, som er lagt på hovedet. Ifølge V.V. Shuleikin, elektriske felt i havet bør være i størrelsesorden hundrevis eller til og med tusenvis av mikrovolt per meter - dette er ganske sterke felt. Den sovjetiske iktyologen A.T. På begynnelsen av 1930-tallet oppdaget Mironov, mens han studerte oppførselen til fisk, at de hadde en veldefinert elektrotaxi - evnen til å reagere på et elektrisk felt. Dette førte ham til ideen om at elektriske (telluriske) felt må eksistere i hav og hav. Selv om V.V.s hypoteser Shuleikin og A.T. Mironovs ideer har ikke blitt bekreftet i praksis, men de har fortsatt mer enn bare historisk interesse: begge spilte en viktig stimulerende rolle i formuleringen av mange nye vitenskapelige problemer.

2. LEVENDE ORGANISMER I ET NATURLIG ELEKTRISK FELT

For tiden er det utført mange studier angående påvirkningen av elektriske felt på levende organismer - fra individuelle celler til mennesker. Påvirkningen av elektromagnetiske og magnetiske felt vurderes oftest. En stor andel av alle arbeider er viet vekslende elektromagnetiske felt og deres effekter på levende organismer, siden disse feltene hovedsakelig er av menneskeskapt opprinnelse.

Konstante elektriske felt av naturlig opprinnelse og deres betydning for levende organismer er ennå ikke tilstrekkelig studert.

Påvirkningen av jordens konstante elektriske felt på mennesker, dyr og planter presenteres enklest og forståelig i arbeidet til A.A. Mikulina.

Ifølge den siste forskningen er kloden negativt ladet, det vil si med en overflødig mengde gratis elektriske ladninger - omtrent 0,6 millioner coulombs. Dette er en veldig stor kostnad.

Ved å frastøte hverandre av Coulomb-krefter har elektroner en tendens til å samle seg på overflaten av kloden. På lang avstand fra jorden, som dekker den på alle sider, er det en ionosfære, bestående av et stort antall positivt ladede ioner. Det er et elektrisk felt mellom jorden og ionosfæren.

På en klar himmel, i en avstand på en meter fra bakken, når potensialforskjellen omtrent 125 volt. Derfor har vi rett til å hevde at elektroner, som forsøkte å rømme fra jordoverflaten under påvirkning av et felt, penetrerte de bare føttene og de elektrisk ledende endene av nervene til musklene til det primitive mennesket, som gikk barbeint på jord og brukte ikke støvler med elektrisk ugjennomtrengelige kunstige såler. Denne penetrasjonen av elektroner fortsatte bare til den totale frie negative ladningen til en person nådde ladningspotensialet til området på jordoverflaten der han befant seg.

Under påvirkning av feltet hadde ladningene som penetrerte menneskekroppen en tendens til å bryte ut, hvor de ble fanget og rekombinert med positivt ladede ioner i atmosfæren, som var i direkte kontakt med den åpne huden på hodet og hendene. Menneskekroppen, dens levende celler og alle funksjonelle avhengigheter av metabolisme har blitt tilpasset av naturen i millioner av år for et sunt menneskeliv under forhold med det nær-jordiske elektriske feltet og elektrisk utveksling, spesielt uttrykt i tilstrømningen av elektroner inn i føttene og utstrømning, rekombinasjon, av elektroner til positivt ladede ioner i atmosfæren.

Deretter trekker forfatteren en viktig konklusjon: musklene til dyr og mennesker som kommer i kontakt med jorden er designet av naturen på en slik måte at de må bære en negativ elektrisk ladning tilsvarende mengden ladning av jordoverflaten som levende skapning var i øyeblikket. Mengden negativ ladning på menneskekroppen bør variere avhengig av styrken til det elektriske feltet på et gitt punkt på jorden i et gitt øyeblikk.

Det er mange grunner til en endring i den elektriske feltstyrken. En av de viktigste er uklarhet, som bærer sterke lokale elektriske ladninger. De når titalls millioner volt i øyeblikket av lyndannelse. I en levende organisme, på overflaten av huden, når intensiteten av elektriske ladninger noen ganger en slik størrelse at det oppstår gnister ved kontakt med metall eller når du fjerner nylonundertøy.

De siste observasjonene fra ansatte ved Institutt for offentlig og kommunal hygiene har vist at når været endrer seg, avhenger velværet til en syk person av størrelsen på jordens lokale feltstyrke, så vel som endringer i barometertrykket , i de fleste tilfeller med en endring i feltstyrke. Men siden vi i hverdagen ikke har instrumenter for å måle størrelsen på jordens feltspenning, forklarer vi tilstanden til velvære ikke som hovedårsaken - en endring i feltstyrken, men som en konsekvens - et fall i barometertrykk.

Eksperimenter har vist at enhver mental eller fysisk arbeid, utført av en person som er isolert fra jorden, er ledsaget av en reduksjon i dens negative naturlige ladning. Imidlertid blir ingen av de beskrevne endringene i elektrisk potensial observert eller målt selv av de mest nøyaktige instrumentene hvis menneskekroppen er i kontakt med bakken eller er koblet til bakken med en leder. Mangelen på elektroner elimineres umiddelbart. På ethvert oscilloskop er det lett å legge merke til disse strømmene og bestemme deres størrelse.

Hvilke endringer i menneskelivet bestemte hans avgang fra naturlig, primitiv tilværelse? Mennesket tok på seg støvler, bygde hus, oppfant ikke-ledende linoleum, gummisåler og fylte bygater og veier med asfalt. Mennesket i dag kommer i mye mindre kontakt med jordens elektriske ladninger. Dette er en av årsakene til slike "offentlige" sykdommer som hodepine, irritabilitet, nevroser, kardiovaskulære sykdommer, tretthet, dårlig søvn, etc. Tidligere foreskrev zemstvo-leger pasienter til å gå barbeint i duggen. Det er fortsatt flere barfotsamfunn som opererer i England. Denne behandlingen kan ikke kalles noe annet enn å "jorde pasientens kropp."

Ved Institutt for plantefysiologi ved USSR Academy of Sciences utførte doktor i biologiske vitenskaper E. Zhurbitsky en rekke eksperimenter for å studere påvirkningen av det elektriske feltet på planter. Å styrke feltet til en kjent verdi akselererer veksten. Plassering av planter i et unaturlig felt - en negativ sone på toppen, og en positiv sone i bakken - hemmes veksten. Zhurbitsky mener at jo større potensiell forskjell mellom frøplantene og atmosfæren er, jo mer intens fotosyntese oppstår. I drivhus kan utbyttet økes med 20-30%. En rekke vitenskapelige institusjoner studerer elektrisitets innflytelse på planter: Central Genetic Laboratory oppkalt etter I.V. Michurin, ansatte ved den botaniske hagen ved Moscow State University, etc.

Av interesse er arbeidet til R.A. Novitsky, viet oppfatningen av elektriske felt og strømmer av fisk, samt generering av elektriske felt av høyelektrisk fisk (elektrisk ferskvannsål, elektrisk rokke og steinbit, amerikansk stjernekikker). Arbeidet bemerker at svakt elektrisk fisk har en høy følsomhet for elektriske felt, dette gjør at de kan finne og skille gjenstander i vann, bestemme saltholdigheten til vannet og bruke utslipp fra andre fisker til informasjonsformål i interspesifikke og intraspesifikke forhold. Svake elektriske strømmer og magnetiske felt oppfattes hovedsakelig av fiskeskinnsreseptorer. Tallrike studier har vist at i nesten alle svake og sterkt elektriske fisker tjener derivater av sidelinjeorganene som elektroreseptorer. Hos haier og stråler utføres den elektroreseptive funksjonen av de såkalte ampullene til Lorenzini - spesielle slimkjertler i huden. Sterkere elektromagnetiske felt virker direkte på nervesentrene til vannlevende organismer.

3. Teknogene elektriske felt og deres effekt på levende organismer

Teknologisk fremgang, som vi vet, har brakt menneskeheten ikke bare lettelse og bekvemmelighet i produksjon og hverdagsliv, men også skapt en rekke alvorlige problemer. Spesielt har problemet med å beskytte mennesker og andre organismer fra sterke elektromagnetiske, magnetiske og elektriske felt skapt av ulike tekniske enheter oppstått. Senere oppsto problemet med å beskytte mennesker mot langvarig eksponering for svake elektromagnetiske felt, som, som det viste seg, også skader menneskeliv. Og først nylig har de begynt å ta hensyn og utføre passende forskning for å vurdere virkningen av å skjerme naturlige geomagnetiske og elektriske felt på levende organismer.

Påvirkningen av kraftige konstante og variable elektriske felt av teknogen opprinnelse på levende organismer har blitt studert i relativt lang tid. Kildene til slike felt er for det første, høyspentlinjer kraftoverføringslinjer (kraftlinjer).

Det elektriske feltet skapt av høyspentledninger har negativ påvirkning på levende organismer. De mest følsomme for elektriske felt er hovdyr og mennesker som har på seg sko som isolerer dem fra bakken. Dyreklover er også gode isolatorer. I dette tilfellet induseres et potensial på et ledende volumetrisk legeme isolert fra bakken, avhengig av forholdet mellom kroppens kapasitans og bakken og til kraftledningene. Jo mindre kapasitans til jord (jo tykkere, for eksempel sålen på en sko), jo større er indusert potensial, som kan være flere kilovolt og til og med nå 10 kV.

I eksperimenter utført av mange forskere ble det oppdaget en klar terskelverdi for feltstyrke, der en dramatisk endring i reaksjonen til forsøksdyret skjer. Den er bestemt til å være 160 kV/m; en lavere feltstyrke forårsaker ikke merkbar skade på en levende organisme.

Den elektriske feltstyrken i arbeidsområdene til 750 kV kraftledninger i menneskehøyde er omtrent 5-6 ganger mindre enn farlige verdier. De negative effektene av elektriske felt med industrielle frekvenser på personell ved kraftledninger og transformatorstasjoner med spenninger på 500 kV og høyere er identifisert; ved spenninger på 380 og 220 kV er denne effekten svakt uttrykt. Men ved alle spenninger avhenger effekten av feltet av varigheten av oppholdet i det.

Basert på forskning er det utviklet hensiktsmessige sanitærstandarder og regler som angir minste tillatte avstander for plassering av boligbygg fra stasjonære emitterende objekter, for eksempel kraftledninger. Disse standardene gir også maksimalt tillatte (grense) strålingsnivåer for andre energifarlige objekter. I noen tilfeller brukes voluminøse metallskjermer i form av ark, nett og andre enheter for å beskytte mennesker.

Imidlertid har en rekke studier utført av forskere i forskjellige land (Tyskland, USA, Sveits, etc.) vist at slike sikkerhetstiltak ikke kan fullstendig beskytte en person mot påvirkning av skadelige elektromagnetisk stråling(AMY). Samtidig ble det funnet at svake elektromagnetiske felt (EMF), hvis kraft måles i tusendeler av en watt, ikke er mindre farlige, og i noen tilfeller farligere, enn høyeffektsstråling. Forskere forklarer dette ved å si at intensiteten til svake elektromagnetiske felt er i samsvar med intensiteten av stråling fra menneskekroppen selv, dens indre energi, som dannes som et resultat av funksjonen til alle systemer og organer, inkludert cellenivået. Elektronstråling er preget av så lave (ikke-termiske) intensiteter. husholdningsapparater tilgjengelig i alle hjem i dag. Dette er hovedsakelig datamaskiner, TV-er, mobiltelefoner, mikrobølgeovner osv. De er kildene til skadelige, såkalte. menneskeskapt EMR, som har egenskapen til å samle seg i menneskekroppen, og dermed forstyrre dens bioenergetiske balanse, og først av alt, den såkalte. energiinformasjonsutveksling (ENIO). Og dette fører igjen til forstyrrelse av den normale funksjonen til hovedsystemene i kroppen. Tallrike studier innen de biologiske effektene av elektromagnetiske felt (EMF) har bestemt at de mest følsomme systemene i menneskekroppen er: nervøs, immun, endokrine og reproduktive. Den biologiske effekten av EMF under forhold med langvarig eksponering kan føre til utvikling av langsiktige konsekvenser, inkludert degenerative prosesser i sentralnervesystemet, blodkreft (leukemi), hjernesvulster, hormonelle sykdommer, etc.

I arbeidet til V.M. Korshunova rapporterer at på 1970-tallet vendte eksperter tilbake til effektene av svake og svært svake magnetiske og elektriske felt på fysisk-kjemiske modeller, biologiske objekter og menneskekroppen. Mekanismene som forårsaker disse effektene "fungerer" på nivået av molekyler, og noen ganger av atomer, som et resultat av at de er veldig unnvikende. Imidlertid har forskere eksperimentelt demonstrert og teoretisk forklart magnetiske og spinneffekter. Det viste seg at selv om energien til magnetisk interaksjon er flere størrelsesordener mindre enn energien til termisk bevegelse, på det stadiet av reaksjonen hvor alt faktisk skjer, har termisk bevegelse ikke tid til å forstyrre virkningen av magnetfeltet.

Denne oppdagelsen tvinger oss til å ta et nytt blikk på selve fenomenet liv på jorden, som oppsto og utviklet seg under forholdene til et geomagnetisk felt. Laboratoriet demonstrerte påvirkningen av relativt svake (en ordre eller to høyere enn de geomagnetiske) konstante og variable magnetiske feltene på utgangen av den primære reaksjonen til fotosyntese - grunnlaget for hele økosystemet på planeten vår. Denne innflytelsen viste seg å være liten (mindre enn en prosent), men noe annet er viktig: bevis på dens virkelige eksistens.

Spesielt bemerket det samme arbeidet at elektriske husholdningsapparater som omgir oss, i en bestemt posisjon i forhold til kroppen vår (eller kroppen vår i forhold til enhetene), kan påvirke de elektrokjemiske prosessene som skjer i cellene i kroppen.

4. INSTRUMENTER OG METODER FOR MÅLING AV ELEKTRISKE FELT

For å studere og kontrollere den elektromagnetiske situasjonen, er det nødvendig å ha passende instrumenter - magnetometre for å måle egenskapene til magnetiske felt og elektriske feltstyrkemålere.

Siden behovet for slike enheter er lite (for nå), produseres i utgangspunktet slike enheter i små serier for to formål: 1 – for å overvåke sanitære sikkerhetsstandarder; 2 – for utforskningsgeofysikk.

For eksempel produserer det føderale statlige enhetsbedriften NPP Cyclone-Test seriell elektrisk feltmåler IEP-05, som er designet for å måle rot-middel-kvadratverdien av intensiteten til vekslende elektriske felt skapt av forskjellige tekniske midler.

Elektriske og magnetiske feltstyrkemålere er designet for å overvåke elektromagnetiske sikkerhetsstandarder innen miljøvern, arbeidssikkerhet og offentlig sikkerhet.

Innenfor grensene for dens tekniske egenskaper kan enheten brukes til å måle styrken til den elektriske komponenten av elektromagnetiske felt, uavhengig av arten av deres forekomst, inkludert ved overvåking i henhold til SanPiN 2.2.4.1191-03 "Elektromagnetiske felt i industrielle forhold ” og SanPiN 2.1.2.1002-00 “Sanitære epidemiologiske krav til boligbygg og lokaler.”

Enheten har en direkte avlesning av den målte feltverdien (i sanntid) og kan brukes til elektromagnetisk overvåking, overvåking av den romlige fordeling av felt og dynamikken ved å måle disse feltene i tid.

Prinsippet for drift av enheten er enkelt: i en dipolantenne induserer et elektrisk felt en potensiell forskjell, som måles av en enhet som et millivoltmeter.

Selskapet NPP "Cyclone - Test" produserer også andre instrumenter designet for å måle parametrene til elektriske, magnetiske og elektromagnetiske felt.

Samtidig har geofysikk lenge brukt metoder for elektrisk utforskning av mineraler. Elektrisk prospektering er en gruppe geofysiske letemetoder basert på studiet av naturlige eller kunstig eksiterte elektriske og elektromagnetiske felt i jordskorpen. Fysisk grunnlag elektrisk prospektering - forskjellen mellom bergarter og malmer basert på deres elektriske resistivitet, dielektriske konstant, magnetisk følsomhet og andre egenskaper.

Blant de forskjellige elektriske prospekteringsmetodene bør magnetotelluriske feltmetoder nevnes. Ved hjelp av disse metodene, den variable komponenten av det naturlige elektromagnetisk felt Jord. Dybden av penetrasjon av det magnetotelluriske feltet i bakken på grunn av hudeffekten avhenger av frekvensen. Derfor gjenspeiler oppførselen til lave feltfrekvenser (hundredeler og tusendeler av Hz) strukturen til jordskorpen på dybder på flere km, og høyere frekvenser (tiere og hundrevis av Hz) på dybder på flere titalls m. Studie av avhengigheten av de målte elektriske og magnetiske feltkomponentene på frekvensen lar deg studere den geologiske strukturen til studieområdet.

Elektrisk prospekteringsutstyr består av strømkilder, elektromagnetiske feltkilder og måleapparater. Nåværende kilder - tørrcellebatterier, generatorer og batterier; feltkilder - jordet i endene av linjen eller ujordede kretser drevet av like- eller vekselstrøm. Måleenheter består av en inngangstransduser (feltsensor), et system med mellomsignalomformere som konverterer signalet til å registrere det og filtrere støy, og en utgangsenhet som gir signalmåling. Elektrisk prospekteringsutstyr designet for å studere en geologisk seksjon på en dybde som ikke overstiger 1-2 km er produsert i form av lette bærbare sett.

For forskningsformål produseres oftest spesialutstyr med nødvendige parametere.

Arbeidet diskuterer de mest nøyaktige og følsomme spektralmetodene for måling av ultrasvake magnetfelt. Det er imidlertid et viktig utsagn her om at det på grunnlag av atomspektroskopi også kan konstrueres en standard for elektrisk feltstyrke. Arbeidet bemerker at det er mulig med høy nøyaktighet mål den absolutte verdien av den elektriske feltstyrken ved å bruke Stark-effekten. For å gjøre dette er det nødvendig å bruke atomer med et orbitalt moment som ikke er null i grunntilstanden. Men så langt, ifølge forfatteren, har ikke behovet for slike målinger blitt akutt nok til at den tilsvarende teknologien kan utvikles.

Tvert imot, nå er tiden inne for å lage ultrasensitive og presise instrumenter for måling av naturlige elektriske felt.

KONKLUSJON

Tallrike studier viser at usynlige, immaterielle elektromagnetiske, magnetiske og elektriske felt har alvorlige effekter på mennesker og andre organismer. Påvirkningen av sterke felt har blitt studert ganske mye. Påvirkningen fra svake felt, som man tidligere ikke hadde tatt hensyn til, viste seg å være ikke mindre viktig for levende organismer. Men forskning på dette området har bare så vidt begynt.

Moderne mennesker tilbringer mer og mer tid i armerte betonglokaler, i bilhytter. Men det er praktisk talt ingen studier knyttet til å vurdere innvirkningen på menneskers helse av skjermingseffekten av rom, metallkabiner i biler, fly, etc. Dette gjelder spesielt for skjerming av jordens naturlige elektriske felt. Derfor er slike studier for tiden svært relevante.

"Den moderne menneskeheten, som alle levende ting, lever i et slags elektromagnetisk hav, hvis oppførsel nå ikke bare bestemmes av naturlige årsaker, men også av kunstig intervensjon. Vi trenger erfarne piloter som grundig kjenner de skjulte strømmene i dette havet, dets stimer og øyer. Og enda strengere navigasjonsregler kreves for å beskytte reisende mot elektromagnetiske stormer,» slik beskrev Yu.A., en av pionerene innen russisk magnetobiologi, den nåværende situasjonen billedlig. Kholodov.

LITTERATUR

1. Sizov Yu P. Jordens elektriske felt. Artikkel i TSB, Publishing House "Sovjet Encyclopedia", 1969 - 1978
2. Dyudkin D. Fremtiden for energi – geoelektrisitet? Russlands energi og industri - utvalgte materialer, utgave 182.
   http://subscribe.ru/archive/
3. Surkov V.V. Område med vitenskapelige interesser til V.V. Surkov.
   http://www.surkov.mephi.ru
4. Fonarev G. En historie med to hypoteser. Vitenskap og liv, 1988, nr. 8.
5. Lavrova A.I., Plyusnina T.Yu., Lobanov, A.I., Starozhilova T.K., Riznichenko G.Yu. Modellering av effekten av et elektrisk felt på systemet med ionestrømmer i nærmembranområdet til Chara-algecellen.
6. Alekseeva N.T., Fedorov V.P., Baibakov S.E. Reaksjon av nevroner i ulike deler av sentralnervesystemet til påvirkning av et elektromagnetisk felt // Elektromagnetiske felt og menneskers helse: Materialer fra 2. internasjonale. konf. "Problemer med elektromagnetisk menneskelig sikkerhet. Grunnleggende og anvendt forskning. EMF-regulering: filosofi, kriterier og harmonisering", 20.-24. september. 1999, Moskva. - M., 1999. - s.47-48.
7. Gurvich E.B., Novokhatskaya E.A., Rubtsova N.B. Dødelighet av befolkningen som bor i nærheten av et kraftoverføringsanlegg med en spenning på 500 kilovolt // Med. arbeidskraft og industri ecol. - 1996. - N 9. - S.23-27. - Bibliografi: 8 titler.
8. Gurfinkel Yu.I., Lyubimov V.V. Skjermet avdeling i klinikk for å beskytte pasienter med koronar hjertesykdom mot virkningene av geomagnetiske forstyrrelser // Med. fysikk. - 2004. - N 3(23). - S.34-39. - Bibliografi: 23 titler.
9. Mikulin A.A.. Aktiv lang levetid er min kamp mot alderdommen. Kapittel 7. Livet i elektrisk felt.
   http://www.pseudology.org
10. Kurilov Yu.M.. Alternativ energikilde. Jordens elektriske felt er en energikilde.
    Vitenskapelig og teknisk portal.
11. Novitsky R.A. Elektriske felt i fiskens liv. 2008
    http://www.fion.ru>
12. Lyubimov V.V., Ragulskaya M.V. Elektromagnetiske felt, deres biotropisme og miljøsikkerhetsstandarder. Tidsskrift for deponerte manuskripter nr. 3. mars 2004.
    Proceedings fra den vitenskapelige og tekniske konferansen - PROMTECHEXPO XXI.
13. Ptitsyna N.G., G. Villoresi, L.I. Dorman, N. Yucci, M.I. "Naturlige og teknologiske lavfrekvente magnetiske felt som potensielt helsefarlige faktorer." “Advances in Physical Sciences” 1998, N 7 (vol. 168, s. 767-791).
14. Green Mark, Ph.D. Alle burde vite dette.
    health2000.ru
15. Korshunov V.M.. Farene ved elektrisitet.
    www.korshunvm.ru
16. FSUE NPP syklontest.
    http://www.ciklon.ru
17. Yakubovsky Yu.V.. Elektrisk utforskning. Artikkel i TSB, Publishing House "Sovjet Encyclopedia", 1969 - 1978
18. Alexandrov E.B. Anvendelser av atomspektroskopi på problemer med grunnleggende metrologi. Fysisk-teknisk institutt oppkalt etter. A. F. Ioffe RAS, St. Petersburg, Russland

Jordelektrifisering og høsting

For å øke produktiviteten til landbruksplanter har menneskeheten vendt seg til jord i lang tid. Det faktum at elektrisitet kan øke fruktbarheten til det øverste dyrkbare laget av jorden, det vil si øke dens evne til å danne stor avling, eksperimentene til forskere og utøvere har lenge vært bevist. Men hvordan gjøre dette bedre, hvordan koble jordelektrifisering med eksisterende teknologier for dyrking? Dette er problemene som ikke er fullstendig løst selv nå. Samtidig må vi ikke glemme at jord er et biologisk objekt. Og med udugelig inngripen i denne etablerte organismen, spesielt et så kraftig middel som elektrisitet, kan du forårsake uopprettelig skade på den.

Når de elektrifiserer jorda, ser de først og fremst en måte å påvirke rotsystemet til planter. Til dags dato har det blitt samlet mye data som viser at en svak elektrisk strøm som går gjennom jorda stimulerer vekstprosesser i planter. Men er dette resultatet? direkte handling elektrisitet til rotsystemet, og gjennom det til hele planten, eller resultatet av fysisk-kjemiske endringer i jorda? Leningrad-forskere tok et visst skritt mot å forstå problemet.

Eksperimentene de utførte var veldig sofistikerte, fordi de måtte finne ut en dypt skjult sannhet. De tok små polyetylenrørkamre med hull som maisfrøplanter ble plantet i. Rørene ble fylt med en næringsløsning som inneholdt et komplett sett med nødvendige stoffer for frøplantene. kjemiske elementer. Og gjennom den, ved bruk av kjemisk inerte platinaelektroder, ble en likestrøm på 5-7 μA/sq ført. cm. Volumet av løsningen i kamrene ble holdt på samme nivå ved å tilsette destillert vann. Luft, som røttene sårt trenger, ble systematisk tilført (i form av bobler) fra et spesielt gasskammer. Sammensetningen av næringsløsningen ble kontinuerlig overvåket av sensorer av ett eller annet element - ioneselektive elektroder. Og basert på de registrerte endringene, konkluderte de med hva og i hvilken mengde som ble absorbert av røttene. Alle andre kanaler for lekkasje av kjemiske elementer ble blokkert. Parallelt fungerte en kontrollversjon, der alt var helt likt, med unntak av én ting - ingen elektrisk strøm ble ført gjennom løsningen. Så hva?

Mindre enn 3 timer hadde gått siden starten av eksperimentet, og forskjellen mellom kontroll- og elektriske varianter hadde allerede dukket opp. I sistnevnte ble næringsstoffer mer aktivt absorbert av røttene. Men problemet er kanskje ikke i røttene, men i ionene, som under påvirkning av en ekstern strøm begynte å bevege seg raskere i løsningen? For å svare på dette spørsmålet innebar et av eksperimentene måling av biopotensialet til frøplanter og inkluderte til visse tider veksthormoner i "arbeidet". Hvorfor? Ja, for uten ytterligere elektrisk stimulering endrer de aktiviteten til ioneabsorpsjon av røttene og plantens bioelektriske egenskaper.

På slutten av forsøket kom forfatterne med følgende konklusjoner: «Å føre en svak elektrisk strøm gjennom næringsløsningen som rotsystemet til maisfrøplanter er nedsenket i har en stimulerende effekt på plantenes opptak av kaliumioner og nitratnitrogen fra næringsløsningen." Så, stimulerer elektrisitet fortsatt aktiviteten til rotsystemet? Men hvordan, gjennom hvilke mekanismer? For å være helt overbevisende om roteffekten av elektrisitet, gjennomførte de et annet eksperiment, hvor det også var en næringsløsning, det var røtter, nå av agurker, og biopotensialet ble også målt. Og i dette eksperimentet ble rotsystemets funksjon forbedret med elektrisk stimulering. Imidlertid er det fortsatt langt fra å avdekke måtene dens handling på, selv om det allerede er kjent at elektrisk strøm har både direkte og indirekte effekter på anlegget, hvis påvirkningsgrad bestemmes av en rekke faktorer.

I mellomtiden utvidet og utdypet forskningen på effektiviteten av jordelektrifisering. I dag utføres de vanligvis i drivhus eller i dyrkingsforsøk. Dette er forståelig, siden dette er den eneste måten å unngå feil som ubevisst blir gjort når eksperimenter ble utført i feltforhold, der det er umulig å etablere kontroll over hver enkelt faktor.

Svært detaljerte eksperimenter med jordelektrifisering ble en gang utført i Leningrad av forskeren V. A. Shustov. Han tilsatte 30 % humus og 10 % sand til lett podzolisk leirjord og passerte gjennom denne massen, vinkelrett på rotsystemet, mellom to stål- eller karbonelektroder (sistnevnte presterte bedre) en industriell frekvensstrøm med en tetthet på 0,5 mA/sq. . cm Reddikhøsten økte med 40-50 %. Men likestrøm med samme tetthet reduserte oppsamlingen av disse rotvekstene sammenlignet med kontrollen. Og bare en reduksjon i tettheten til 0,01-0,13 mA/sq. cm forårsaket en økning i utbytte til nivået som oppnås ved bruk av vekselstrøm. Hva er årsaken?

Ved å bruke merket fosfor ble det funnet at vekselstrøm over de spesifiserte parameterne har en gunstig effekt på absorpsjonen av dette viktige elektriske elementet av planter. Den positive effekten av likestrøm dukket også opp. Med sin tetthet på 0,01 mA/sq. cm, ble det oppnådd et utbytte omtrent likt det som ble oppnådd ved bruk av vekselstrøm med en tetthet på 0,5 mA/sq. se Forresten, av de fire testede AC-frekvensene (25, 50, 100 og 200 Hz), var den beste frekvensen 50 Hz. Hvis plantene var dekket med jordet siktenett, så innhøstingen grønnsaksavlinger redusert betydelig.

Ved det armenske forskningsinstituttet for mekanisering og elektrifisering jordbruk brukte strøm for å stimulere tobakksplanter. Vi studerte et bredt spekter av strømtettheter som overføres i tverrsnittet av rotlaget. For vekselstrøm var den 0,1; 0,5; 1,0; 1,6; 2,0; 2,5; 3,2 og 4,0 a/kvm. m, for en konstant - 0,005; 0,01; 0,03; 0,05; 0,075; 0,1; 0,125 og 0,15 a/sq. m. En blanding bestående av 50 % chernozem, 25 % humus og 25 % sand ble brukt som næringssubstrat. De mest optimale strømtetthetene viste seg å være 2,5 A/sq. m for variabel og 0,1 a/kvm. m for konstant med kontinuerlig tilførsel av strøm i en og en halv måned. Dessuten overskred utbyttet av tørr masse av tobakk i det første tilfellet kontrollen med 20%, og i det andre - med 36%.

Eller tomater. Eksperimentørene skapte et konstant elektrisk felt i rotsonen deres. Plantene utviklet seg mye raskere enn kontrollene, spesielt i spirefasen. De hadde større bladoverflate, økt aktivitet av peroksidase-enzymet og økt respirasjon. Som et resultat var avlingsøkningen 52 %, og dette skyldtes hovedsakelig en økning i størrelsen på fruktene og deres antall på en plante.

Likestrøm som går gjennom jorda har også en gunstig effekt på frukttrær. Dette ble også lagt merke til av I.V. Michurin og med suksess brukt av hans nærmeste assistent I.S Gorshkov, som i sin bok "Articles on Fruit Growing" (Moskva, Selsk. Liter. Publishing House, 1958) viet et helt kapittel til dette problemet. I dette tilfellet går frukttrær raskere gjennom barndommen (forskere sier "ungdom") utviklingsstadiet, deres kuldemotstand og motstand mot andre forhold øker. ugunstige faktorer miljø, noe som resulterer i økt produktivitet. For ikke å være ubegrunnet vil jeg gi et konkret eksempel. Når det kontinuerlig ble ført en likestrøm gjennom jorden som unge bar- og løvtrær vokste på i løpet av dagslyset, skjedde en rekke bemerkelsesverdige fenomener i deres liv. I juni-juli ble de eksperimentelle trærne preget av mer intens fotosyntese, som var et resultat av elektrisitet som stimulerte veksten av jordens biologiske aktivitet, økte bevegelseshastigheten til jordioner og bedre absorpsjon av dem av planterotsystemer. Dessuten skapte strømmen som strømmet i jorda en stor potensiell forskjell mellom plantene og atmosfæren. Og dette er, som allerede nevnt, en faktor i seg selv som er gunstig for trær, spesielt unge. I det neste eksperimentet, utført under et filmdeksel, med kontinuerlig overføring av likestrøm, økte fytomassen til årlige furu- og lerkfrøplanter med 40-42%. Hvis en slik vekstrate ble opprettholdt i flere år, er det ikke vanskelig å forestille seg hvilken enorm fordel dette ville vise seg å være.

Et interessant eksperiment på påvirkningen av det elektriske feltet mellom planter og atmosfæren ble utført av forskere fra Institute of Plant Physiology ved USSR Academy of Sciences. De fant at fotosyntesen går raskere, jo større potensialforskjellen er mellom planter og atmosfæren. Så hvis du for eksempel holder en negativ elektrode i nærheten av et anlegg og gradvis øker spenningen (500, 1000, 1500, 2500 V), vil intensiteten til fotosyntesen øke. Hvis potensialene til planten og atmosfæren er nære, slutter planten å absorbere karbondioksid.

Det skal bemerkes at det er utført en del forsøk på jordelektrifisering, både her og i utlandet. Det er fastslått at denne effekten endrer bevegelsen av ulike typer jordfuktighet, fremmer spredning av en rekke stoffer som er vanskelige for planter å fordøye, og provoserer frem en lang rekke kjemiske reaksjoner, som igjen endrer reaksjonen til jordløsning. Når den påføres elektrisk jord med svake strømmer, utvikler mikroorganismer seg bedre i den. Parametere for elektrisk strøm som er optimale for en rekke jordsmonn er også bestemt: fra 0,02 til 0,6 mA/sq. cm for likestrøm og fra 0,25 til 0,5 mA/sq. se for vekselstrøm. Men i praksis kan det hende at dagens parametere, selv på lignende jordarter, ikke resulterer i en økning i utbyttet. Dette forklares av mangfoldet av faktorer som oppstår når elektrisitet samhandler med jorda og plantene som dyrkes på den. I jord som tilhører samme klassifiseringskategori, kan det i hvert enkelt tilfelle være helt forskjellige konsentrasjoner av hydrogen, kalsium, kalium, fosfor og andre elementer, det kan være forskjellige luftingsforhold, og følgelig passering av sine egne redoksprosesser; og etc. Til slutt må vi ikke glemme de stadig skiftende parameterne for atmosfærisk elektrisitet og jordisk magnetisme. Mye avhenger også av elektrodene som brukes og metoden for elektrisk påvirkning (permanent, kortsiktig, etc.). Kort sagt, i hvert enkelt tilfelle må du prøve og velge, prøve og velge...

På grunn av disse og en rekke andre årsaker har jordelektrifisering, selv om den bidrar til å øke utbyttet av landbruksplanter, og ofte ganske betydelig, ennå ikke fått utbredt praktisk anvendelse. For å forstå dette leter forskere etter nye tilnærminger til dette problemet. Derfor har det blitt foreslått å behandle jorda med en elektrisk utladning for å fikse nitrogen i den - en av de viktigste "rettene" for planter. For å gjøre dette skapes en høyspent, laveffekt kontinuerlig lysbueutladning av vekselstrøm i jorda og atmosfæren. Og der det "fungerer", blir en del av det atmosfæriske nitrogenet til nitratformer, assimilert av planter. Imidlertid skjer dette selvfølgelig i et lite område av feltet og er ganske dyrt.

En annen metode for å øke mengden assimilerbare former for nitrogen i jorda er mer effektiv. Det innebærer bruk av en børste elektrisk utladning opprettet direkte i det dyrkbare laget. En børsteutladning er en form for gassutladning som skjer ved atmosfærisk trykk på en metallspiss som påføres et høyt potensial. Potensialets størrelse avhenger av posisjonen til den andre elektroden og krumningsradiusen til spissen. Men uansett skal det måles i titalls kilovolt. Så dukker det opp en børsteformet stråle av intermitterende og raskt blandende elektriske gnister på spissen av spissen. Et slikt utslipp forårsaker dannelse av et stort antall kanaler i jorda, som en betydelig mengde energi passerer inn i og, som laboratorie- og felteksperimenter har vist, bidrar til en økning i de former for nitrogen som absorberes av planter i jorda og , som et resultat, til en økning i yield.

Enda mer effektiv er bruken av den elektrohydrauliske effekten ved dyrking av jord, som består i å skape en elektrisk utladning (elektrisk lyn) i vann. Hvis du legger en del jord i et kar med vann og produserer en elektrisk utladning i dette karet, vil jordpartiklene bli knust, og frigjøre en stor mengde elementer som er nødvendige for planter og binde atmosfærisk nitrogen. Denne effekten av elektrisitet på egenskapene til jord og vann har en svært gunstig effekt på plantevekst og produktivitet. Med tanke på de store utsiktene til denne metoden for jordelektrifisering, vil jeg prøve å snakke om den mer detaljert i en egen artikkel.

En annen veldig interessant måte å elektrifisere jorda på er uten en ekstern strømkilde. Denne retningen utvikles av Kirovograd-forskeren I.P. Han betrakter jordfuktighet som en slags elektrolytt under påvirkning av jordens elektromagnetiske felt. Ved metall-elektrolytt-grensesnittet, i dette tilfellet en metall-jord-løsning, oppstår en galvanisk-elektrisk effekt. Spesielt når en ståltråd er i jorda, dannes katode- og anodiske soner på overflaten som et resultat av redoksreaksjoner, og metallet oppløses gradvis. Som et resultat vises en potensiell forskjell ved interfasegrensene, og når 40-50 mV. Det dannes også mellom to ledninger lagt i jorda. Hvis ledningene er plassert, for eksempel i en avstand på 4 m, er potensialforskjellen 20-40 mV, men varierer sterkt avhengig av fuktigheten og temperaturen i jorda, dens mekaniske sammensetning, mengden gjødsel og andre faktorer .

Forfatteren kalte den elektromotoriske kraften mellom to ledninger i jorda "agro-EMF" han klarte ikke bare å måle den, men også å forklare de generelle mønstrene som den dannes. Det er karakteristisk at i visse perioder, som regel, når månens faser endres og været endres, endrer galvanometerets nål, ved hjelp av hvilken strømmen som oppstår mellom ledningene måles, kraftig posisjon - den medfølgende effekter påvirkes. lignende fenomener endringer i tilstanden til jordens elektromagnetiske felt, overført til jorda "elektrolytt".

Basert på disse ideene foreslo forfatteren å lage elektrolyserte agronomiske felt. For dette formålet bruker en spesiell traktorenhet et sporkutter-trådlag for å fordele en ståltråd med en diameter på 2,5 mm rullet ut fra en trommel langs bunnen av sporet til en dybde på 37 cm. traktorføreren slår på hydraulikksystemet for løfting, arbeidskroppen graves ut av jorda, og ledningen kuttes av i en høyde på 25 cm fra jordoverflaten. Etter 12 m over feltbredden gjentas operasjonen. Merk at ledningen plassert på denne måten ikke forstyrrer normalt landbruksarbeid. Vel, om nødvendig kan ståltråder enkelt fjernes fra jorden ved hjelp av en enhet for avvikling og vikling av måletråd.

Eksperimenter har vist at med denne metoden induseres en "agro-EMF" på 23-35 mV på elektrodene. Siden elektrodene har forskjellige polariteter, oppstår en lukket elektrisk krets mellom dem gjennom fuktig jord, gjennom hvilken en likestrøm flyter med en tetthet på 4 til 6 μA/sq. se anode. Passerer gjennom jordløsningen som gjennom en elektrolytt, opprettholder denne strømmen fruktbart lag prosesser med elektroforese og elektrolyse, på grunn av hvilke jordkjemikaliene som planter trenger, overføres fra vanskelig fordøyelige til lett fordøyelige former. I tillegg, under påvirkning av elektrisk strøm, blir alle planterester, ugressfrø og døde dyreorganismer humified raskere, noe som fører til en økning i jordens fruktbarhet.

Som du kan se, i denne utførelsesformen skjer jordelektrifisering uten en kunstig energikilde, bare som et resultat av virkningen av de elektromagnetiske kreftene på planeten vår.

I mellomtiden, på grunn av denne "frie" energien, ble det oppnådd en veldig høy økning i kornutbytte i eksperimenter - opptil 7 c/ha. Med tanke på enkelheten, tilgjengeligheten og den gode effektiviteten til den foreslåtte elektrifiseringsteknologien, kan amatørgartnere som er interessert i denne teknologien lese om den mer detaljert i artikkelen av I. P. Ivanko "Bruk av energien til geomagnetiske felt", publisert i tidsskriftet " Mechanization and Electrification of Agriculture” nr. 7 for 1985. Ved introduksjon av denne teknologien anbefaler forfatteren å plassere ledningene i retning fra nord til sør, og landbruksplantene dyrket over dem fra vest til øst.

Med denne artikkelen prøvde jeg å interessere amatørgartnere i å bruke elektroteknologi i prosessen med å dyrke forskjellige planter, i tillegg til de velkjente jordpleieteknologiene. Den relative enkelheten til de fleste metoder for jordelektrifisering, tilgjengelig for personer som har tilegnet seg kunnskap om fysikk selv innenfor rammen av programmet videregående skole, gjør det mulig å bruke og teste dem på nesten alle hage tomt ved dyrking av grønnsaker, frukt og bær, blomster og prydplanter, medisinske og andre planter. Jeg eksperimenterte også med likestrømselektrifisering av jorda på 60-tallet av forrige århundre ved dyrking av frøplanter og frøplanter av frukt- og bærvekster. I de fleste forsøk ble det observert vekststimulering, noen ganger svært betydelig, spesielt ved dyrking av kirsebær- og plommefrøplanter. Så, kjære amatørgartnere, prøv å teste en metode for å elektrifisere jorda i den kommende sesongen på hvilken som helst avling. Hva om alt går bra for deg, og alt dette kan vise seg å være en av gullgruvene?

V. N. Shalamov

Den biologiske påvirkningen av elektriske og magnetiske felt på kroppen til mennesker og dyr har blitt studert ganske mye. Effektene observert i dette tilfellet, hvis de oppstår, er fortsatt uklare og vanskelige å fastslå, så dette emnet forblir relevant.

Magnetiske felt på planeten vår har en dobbel opprinnelse - naturlig og menneskeskapt. Naturlige magnetfelt, såkalt magnetiske stormer, har sin opprinnelse i jordens magnetosfære. Antropogene magnetiske forstyrrelser dekker et mindre område enn naturlige, men deres manifestasjon er mye mer intens, og forårsaker derfor mer betydelig skade. Som et resultat av tekniske aktiviteter skaper mennesker kunstige elektromagnetiske felt som er hundrevis av ganger sterkere enn jordens naturlige magnetfelt. Kilder til menneskeskapt stråling er: kraftige radiosendere, elektrifiserte kjøretøy, kraftledninger.

Frekvensområde og bølgelengder for enkelte kilder til elektromagnetisk stråling

En av de kraftigste eksitatorene for elektromagnetiske bølger er industrielle frekvensstrømmer (50 Hz). Dermed kan den elektriske feltintensiteten direkte under en kraftoverføringslinje nå flere tusen volt per meter jord, men på grunn av egenskapen til jord som reduserer intensiteten, selv når du beveger deg 100 m fra linjen, synker intensiteten kraftig til flere titalls volt per meter.

Forske biologiske effekter elektrisk felt fant at selv ved en spenning på 1 kV/m har det en negativ effekt på nervesystemet menneske, som igjen fører til forstyrrelser i det endokrine systemet og metabolisme i kroppen (kobber, sink, jern og kobolt), forstyrrer fysiologiske funksjoner: hjertefrekvens, blodtrykk, hjerneaktivitet, metabolske prosesser og immunaktivitet.

Siden 1972 har det dukket opp publikasjoner som undersøker effekten på mennesker og dyr av elektriske felt med intensitetsverdier større enn 10 kV/m.

Magnetisk feltstyrke proporsjonal med strøm og omvendt proporsjonal med avstand; Den elektriske feltstyrken er proporsjonal med spenning (ladning) og omvendt proporsjonal med avstand. Parametrene til disse feltene avhenger av spenningsklassen, designfunksjoner og geometriske dimensjoner for høyspentledninger. Fremveksten av en kraftig og utvidet kilde til elektromagnetisk felt fører til en endring i de naturlige faktorene som økosystemet ble dannet under. Elektriske og magnetiske felt kan indusere overflateladninger og strømmer i menneskekroppen.

Forskning har vist at den maksimale strømmen i menneskekroppen indusert av et elektrisk felt er mye høyere enn strømmen indusert av et magnetfelt. Så, skadelige effekter Magnetfeltet vises bare når intensiteten er omtrent 200 A/m, noe som skjer i en avstand på 1-1,5 m fra linjefaseledningene og er farlig bare for driftspersonell når de arbeider under spenning. Denne omstendigheten tillot oss å konkludere med at det ikke var noe biologisk påvirkning magnetiske felt med industriell frekvens på mennesker og dyr som ligger under kraftledninger. Dermed er det elektriske feltet til kraftledninger den viktigste biologisk effektive faktoren i langdistansekraftoverføring, som kan være en barriere for bevegelsesmigrering. ulike typer akvatisk og landfauna.

Elektriske og magnetiske feltlinjer som påvirker en person som står under en vekselstrømledning

Basert på designfunksjonene til kraftoverføring (trådsagging), er den største påvirkningen av feltet manifestert i midten av spennet, der spenningen for super- og ultrahøyspentlinjer på nivået av menneskelig høyde er 5 - 20 kV/m og høyere, avhengig av spenningsklasse og linjeutforming.

Ved støttene, hvor høyden på wireopphenget er størst og støttenes skjermingseffekt merkes, er feltstyrken lavest. Siden det kan være mennesker, dyr og kjøretøy under kraftledningene, er det behov for å vurdere mulige konsekvenser lang og kortvarig opphold av levende vesener i et elektrisk felt med varierende styrke.

De mest følsomme for elektriske felt er hovdyr og mennesker som har på seg sko som isolerer dem fra bakken. Dyreklover er også gode isolatorer. Det induserte potensialet kan i dette tilfellet nå 10 kV, og strømpulsen gjennom kroppen ved berøring av en jordet gjenstand (buskgren, gresstrå) er 100 - 200 μA. Slike strømpulser er trygge for kroppen, men ubehagelige opplevelser tvinger hovdyrene til å unngå høyspentledninger om sommeren.

I virkningen av et elektrisk felt på en person spilles den dominerende rollen av strømmene som strømmer gjennom kroppen hans. Dette bestemmes av den høye ledningsevnen til menneskekroppen, hvor organer med blod og lymfe som sirkulerer i dem dominerer.

Foreløpig har eksperimenter på dyr og frivillige mennesker fastslått at en konduktivitetsstrømtetthet på 0,1 μA/cm og lavere ikke påvirker hjernens funksjon, siden de pulserte biostrømmene som vanligvis strømmer i hjernen betydelig overstiger tettheten til en slik ledningsstrøm.

Ved en strømtetthet med en ledningsevne på 1 μA/cm observeres flimrende lyssirkler i en persons øyne, som allerede fanger opp terskelverdiene for stimulering av sensoriske reseptorer, samt nerve- og muskelceller, noe som fører til; til utseendet til frykt og ufrivillige motoriske reaksjoner.

Hvis en person berører gjenstander isolert fra bakken i en sone med et elektrisk felt med betydelig intensitet, avhenger strømtettheten i hjertesonen sterkt av tilstanden til de "underliggende" forholdene (type sko, jordforhold, etc.), men kan allerede nå disse verdiene.

Ved en maksimal strøm tilsvarende Еmax == 15 kV/m (6,225 mA), en kjent brøkdel av denne strømmen som flyter gjennom hodeområdet (ca. 1/3), og et hodeområde (ca. 100 cm), strømtettheten<0,1 мкА/см, что и подтверждает допустимость принятой напряженности 15 кВ/м под проводами воздушной линии.

For menneskers helse er problemet å bestemme forholdet mellom strømtettheten indusert i vev og magnetisk induksjon av det ytre feltet, V. Beregning av strømtetthet

komplisert av det faktum at dens nøyaktige vei avhenger av fordelingen av ledningsevne i kroppens vev.

Dermed bestemmes den spesifikke ledningsevnen til hjernen av y = 0,2 cm/m, og til hjertemuskelen av y = 0,25 cm/m. Hvis vi tar radiusen til hodet til 7,5 cm og hjertets radius til 6 cm, så er produktet yR det samme i begge tilfeller. Derfor kan det gis én representasjon for strømtettheten i periferien av hjertet og hjernen.

Det har blitt bestemt at magnetisk induksjon, trygt for helse, er omtrent 0,4 mT ved en frekvens på 50 eller 60 Hz. I magnetiske felt (fra 3 til 10 mT, f = 10 - 60 Hz) ble det observert lysflimmer, lik de som oppstår når man trykker på øyeeplet.

Strømtettheten indusert i menneskekroppen av et elektrisk felt med intensitet E beregnes som følger:

med ulike koeffisienter k for hjerne- og hjerteregionene.

Verdi k=3-10 -3 cm/Hzm.

I følge tyske forskere er feltstyrken som hårvibrasjoner kjennes ved av 5 % av de testede mennene 3 kV/m og for 50 % av de testede mennene er den 20 kV/m. Det er foreløpig ingen bevis for at følelsene forårsaket av feltet forårsaker noen negative effekter. Når det gjelder forholdet mellom strømtetthet og biologisk påvirkning kan det skilles ut fire områder, presentert i tabellen.

Det siste området med strømtetthetsverdier er knyttet til eksponeringstider i størrelsesorden en hjertesyklus, det vil si omtrent 1 s for en person For kortere eksponeringer er terskelverdiene høyere. For å bestemme terskelfeltstyrken ble fysiologiske studier utført på mennesker under laboratorieforhold ved feltstyrker fra 10 til 32 kV/m. Det er fastslått at ved en spenning på 5 kV/m opplever 80 % av mennesker ikke smerte under utladninger når de berører jordede gjenstander. Det er denne verdien som ble tatt i bruk som standardverdi ved arbeid i elektriske installasjoner uten bruk av verneutstyr.

Avhengigheten av den tillatte tiden for en persons opphold i et elektrisk felt med en styrke E som er større enn terskelen, tilnærmes ved ligningen

Oppfyllelse av denne tilstanden sikrer selvhelbredelse av kroppens fysiologiske tilstand i løpet av dagen uten gjenværende reaksjoner og funksjonelle eller patologiske endringer.

La oss bli kjent med hovedresultatene av studier av de biologiske effektene av elektriske og magnetiske felt utført av sovjetiske og utenlandske forskere.

Påvirkning av elektriske felt på personell

Under studiene ble et integrerende dosimeter festet til den øvre underarmen til hver arbeider. Det ble funnet at blant arbeidere på høyspentlinjer varierte den gjennomsnittlige daglige eksponeringen fra 1,5 kV/(m-t) til 24 kV/(m-h). Maksimalverdier er notert i svært sjeldne tilfeller. Fra de innhentede forskningsdataene kan det konkluderes med at det ikke er noen signifikant sammenheng mellom felteksponering og den generelle helsen til mennesker.

Elektrostatisk effekt på menneske- og dyrehår

Forskningen ble utført i forbindelse med hypotesen om at felteffekten som føles av overflaten av huden, er forårsaket av virkningen av elektrostatiske krefter på håret. Som et resultat ble det funnet at ved en feltstyrke på 50 kV/m følte motivet kløe forbundet med vibrasjoner i håret, som ble registrert av spesielle enheter.

Effekt av elektrisk felt på planter

Forsøkene ble utført i et spesielt kammer i et uforvrengt felt med en spenning fra 0 til 50 kV/m. Liten skade på bladvev ble observert ved eksponeringer fra 20 til 50 kV/m, avhengig av plantens konfigurasjon og dens opprinnelige fuktighetsinnhold. Vevsnekrose ble observert i deler av planter med skarpe kanter. Tykke planter med glatt avrundet overflate ble ikke skadet ved en spenning på 50 kV/m. Skader forårsakes av kroner på utstikkende deler av planter. Hos de svakeste plantene ble det observert skade innen 1 - 2 timer etter eksponering. Det er viktig at i hvetefrøplanter, som har svært skarpe spisser, var kronen og skaden merkbar ved en relativt lav spenning på 20 kV/m. Dette var den laveste terskelen for lesjonsforekomst i studiene.

Den mest sannsynlige mekanismen for skade på plantevev er varme. Vevsskade oppstår når feltstyrken blir høy nok til å forårsake korona og en koronastrøm med høy tetthet flyter gjennom tuppen av brosjyren. Varmen som genereres av motstanden til bladvevet fører til at et smalt lag med celler dør, som relativt raskt mister vann, tørker ut og krymper. Denne prosessen har imidlertid en grense og prosentandelen av den tørkede planteoverflaten er liten.

Effekt av elektrisk felt på dyr

Forskning ble utført i to retninger: å studere på biosystemets nivå og å studere terskelene for oppdagede påvirkninger. Blant kyllingene plassert i et felt med en spenning på 80 kV/m, var det en økning i vekt, levedyktighet og lav dødelighet. Feltpersepsjonsterskelen ble målt hos tamduer. Duer har vist seg å ha en slags mekanisme for å oppdage elektriske felt med lav intensitet. Ingen genetiske endringer ble observert. Det bemerkes at dyr som befinner seg i et elektrisk felt med høy intensitet kan oppleve et minisjokk på grunn av fremmede faktorer, avhengig av de eksperimentelle forholdene, noe som kan føre til noe angst og agitasjon hos forsøkspersonene.

En rekke land har forskrifter som begrenser de maksimale feltstyrkeverdiene i området for luftledningsruter. En maksimal spenning på 20 kV/m er anbefalt i Spania, og samme verdi anses for øyeblikket som grensen i Tyskland.

Offentlig bevissthet om effekten av elektromagnetiske felt på levende organismer fortsetter å vokse, og en viss interesse og bekymring for disse effektene vil føre til fortsatt relevant medisinsk forskning, spesielt på mennesker som bor i nærheten av luftledninger.

Planter reagerer ikke bare på lydbølger av musikk, men også på elektromagnetiske bølger fra jorden, månen, planetene, verdensrommet og mange kunstige enheter. Alt som gjenstår er å nøyaktig bestemme hvilke bølger som er gunstige og hvilke som er skadelige.

En kveld på slutten av 1720-tallet vannet den franske forfatteren og astronomen Jean-Jacques Dertous de Mairan innendørs mimoser Mimosa pudica i studioet sitt i Paris. Plutselig ble han overrasket over å oppdage at etter solnedgang foldet den følsomme planten bladene sine på nøyaktig samme måte som om de hadde blitt berørt for hånd. Meran hadde et nysgjerrig sinn og fikk respekt fra så fremtredende samtidige som Voltaire. Han trakk ikke til den konklusjon at plantene hans bare "går i dvale" etter mørkets frembrudd. I stedet, etter å ha ventet på at solen skulle stå opp, plasserte Meran to mimosaer i et helt mørkt skap. Ved middagstid så forskeren at mimosabladene i pantryet hadde åpnet seg helt, men etter solnedgang brettet de seg like raskt som mimosabladene i atelieret hans. Så konkluderte han med at planter må "føle" solen selv i fullstendig mørke.

Meran var interessert i alt - fra månens bevegelse i sin bane og de fysiske egenskapene til nordlyset til årsakene til lyset av fosfor og funksjonene til tallet 9, men han kunne ikke forklare fenomenet med mimosa. I sin rapport til det franske vitenskapsakademiet antydet han forsiktig at plantene hans sannsynligvis var påvirket av en ukjent kraft. Meran trakk her paralleller til sykehuspasienter som opplever ekstrem styrketap på bestemte tider av døgnet: kanskje de også føler denne styrken?

To og et halvt århundre senere ble Dr. John Ott, direktør for Environmental and Light Health Research Institute i Sarasota, Florida, lamslått av Merans observasjoner. Ott gjentok sine eksperimenter og lurte på om denne "ukjente energien" kunne trenge gjennom jordens enorme tykkelse - den eneste kjente barrieren som er i stand til å blokkere den såkalte "kosmiske strålingen".

Ved middagstid senket Ott seks mimosaplanter ned i sjakten til 220 meters dyp. Men i motsetning til Merans mimosaer, som ble plassert i et mørkt pantry, lukket Otts mimosa umiddelbart bladene uten å vente på at solen skulle gå ned. Dessuten dekket de bladene selv når gruven ble opplyst av sterkt lys fra elektriske lamper. Ott relaterte dette fenomenet til elektromagnetisme, som man visste lite om på Merans tid. Men i andre henseender var Ott like rådvill som sin franske forgjenger, som levde på 1600-tallet.

Merans samtidige visste om elektrisitet bare det de arvet fra de gamle hellenerne. De gamle grekerne kjente til de uvanlige egenskapene til rav (eller, som de kalte det, elektron) som, hvis de ble gnidd godt, tiltrakk seg en fjær eller et strå. Allerede før Aristoteles var det kjent at magneten, svart jernoksid, også hadde den uforklarlige evnen til å tiltrekke seg jernspon. I en av regionene i Lilleasia, kalt Magnesia, ble det oppdaget rike forekomster av dette mineralet, så det ble kalt magnes lithos, eller magnesiansk stein. Så på latin ble dette navnet forkortet til magnes, og på engelsk og andre språk til magnet.

Forskeren William Gilbert, som levde på 1500-tallet, var den første som koblet sammen fenomenene elektrisitet og magnetisme. Takket være sin dype kunnskap om medisin og filosofi, ble Gilbert personlig lege til dronning Elizabeth I. Han hevdet at planeten ikke er noe mer enn en sfærisk magnet, og derfor har lodestone, som er en del av den animerte Moder Jord, også en "sjel". Gilbert oppdaget også at i tillegg til rav, er det andre materialer som, hvis de gnis, kan tiltrekke seg lette gjenstander. Han kalte dem "elektrikere" og laget også begrepet "elektrisk kraft."

I århundrer trodde folk at årsaken til de attraktive kreftene til rav og magneter var de "gjennomtrengende eteriske væskene" som ble sendt ut av disse materialene. Riktignok var det få som kunne forklare hva det var. Selv 50 år etter Merans eksperimenter skrev Joseph Priestley, hovedsakelig kjent som oppdageren av oksygen, i sin populære lærebok om elektrisitet: «Jorden og alle legemer kjent for oss inneholder uten unntak en viss mengde ekstremt elastisk, subtil væske - en væske at filosofer kalte det "elektriker". Hvis kroppen inneholder mer eller mindre væske enn dens naturlige norm, oppstår et bemerkelsesverdig fenomen. Kroppen blir elektrifisert og er i stand til å påvirke andre kropper, noe som er forbundet med effekten av elektrisitet.»

Ytterligere hundre år gikk, men magnetismens natur forble et mysterium. Som professor Sylvanus Thompson sa kort før utbruddet av første verdenskrig, «har magnetismens mystiske egenskaper, som i århundrer har fascinert hele menneskeheten, forblitt uforklarlige. Det er nødvendig å studere dette fenomenet, hvis opprinnelse fortsatt er ukjent, på eksperimentell basis." En artikkel publisert kort tid etter slutten av andre verdenskrig av Chicago Museum of Science and Industry uttalte at mennesket fortsatt ikke vet hvorfor jorden er en magnet; hvordan et materiale med attraktive egenskaper reagerer på påvirkning av andre magneter på avstand; hvorfor elektriske strømmer har et magnetfelt rundt seg; hvorfor de minste atomene i materie opptar enorme volumer av tomt, energifylt rom.

I løpet av de tre hundre og femti årene som har gått siden utgivelsen av Gilberts berømte verk «The Magnet» (De Magnete), har det blitt laget mange teorier for å forklare geomagnetismens natur, men ingen av dem er uttømmende.

Det samme gjelder moderne fysikere, som ganske enkelt erstattet teorien om "eteriske væsker" med bølge "elektromagnetisk stråling". Spekteret varierer fra enorme makropulsasjoner som varer flere hundre tusen år med bølgelengder på millioner av kilometer til ultrakorte pulsasjoner av energi med en frekvens på 10.000.000.000.000.000.000.000 sykluser per sekund og med en uendelig liten lengde på en ti-milliard. Den første typen pulsering observeres under fenomener som en endring i jordens magnetfelt, og den andre - under kollisjonen av atomer, vanligvis helium og hydrogen, som beveger seg med enorm hastighet. I dette tilfellet frigjøres stråling, som får navnet "kosmiske stråler". Mellom disse to ytterpunktene er det et uendelig antall andre bølger, inkludert gammastråler, som har sitt utspring i atomkjernen; røntgenstråler som kommer fra skallene til atomer; en serie med stråler som er synlige for øyet, kalt lys; bølger brukt i radio, fjernsyn, radar og andre felt – fra romforskning til mikrobølgematlaging.

Elektromagnetiske bølger skiller seg fra lydbølger ved at de ikke bare kan reise gjennom materie, men også gjennom ingenting. De beveger seg med en enorm hastighet på 300 millioner kilometer i sekundet gjennom de store vidder av verdensrommet, fylt, som man tidligere trodde, med eter, og nå med nesten absolutt vakuum. Men ingen har ennå virkelig forklart hvordan disse bølgene forplanter seg. En eminent fysiker klaget over at "vi kan bare ikke forklare mekanismen til denne jævla magnetismen."

I 1747 fortalte en tysk fysiker fra Wittenberg den franske abbeden og fysiklæreren til Dauphin, Jean Antoine Nollet, om et interessant fenomen: Hvis du pumper vann inn i et veldig tynt rør og lar det strømme fritt, vil det strømme ut av røret. sakte, dråpe for dråpe. Men hvis røret er elektrifisert, vil vannet strømme ut umiddelbart, i en kontinuerlig strøm. Etter å ha gjentatt tyskerens eksperimenter og utført en rekke av sine egne, begynte Nolle "å tro at egenskapene til elektrisitet, hvis de brukes riktig, kan ha en bemerkelsesverdig effekt på strukturerte kropper, som på en måte kan betraktes som hydrauliske maskiner skapt av naturen seg selv." Nolle plasserte flere planter i metallpotter ved siden av konduktøren og var spent på å merke at plantene begynte å fordampe fuktighet raskere. Nolle utførte deretter mange eksperimenter der han nøye veide ikke bare påskeliljer, men også spurver, duer og katter. Som et resultat oppdaget han at elektrifiserte planter og dyr går ned i vekt raskere.

Nolle bestemte seg for å teste hvordan fenomenet elektrisitet påvirker frø. Han plantet flere dusin sennepsfrø i to blikkbokser og elektrifiserte en av dem fra 7 til 10 om morgenen og fra 3 til 8 om kvelden i syv dager på rad. Ved slutten av uken hadde alle frøene i den elektrifiserte beholderen spiret og nådde en gjennomsnittlig høyde på 3,5 cm for det observerte fenomenet, I sin omfangsrike rapport til det franske vitenskapsakademiet, bemerket han at elektrisitet har en enorm innflytelse på veksten av levende vesener.

Nollet kom med sin konklusjon flere år før den nye sensasjonen som feide over Europa. Benjamin Franklin var i stand til å fange en ladning med elektrisitet fra et lynnedslag ved hjelp av en drage som han fløy under et tordenvær. Da lynet traff metalltuppen på dragens ramme, reiste ladningen ned den våte strengen og inn i en Leyden-krukke som lagret strøm. Denne enheten ble utviklet ved Universitetet i Leiden og ble brukt til å lagre elektrisk ladning i et vannholdig miljø; utladning skjedde i form av en enkelt elektrisk gnist. Inntil nå har man trodd at bare statisk elektrisitet produsert av en statisk elektrisitetsgenerator kunne lagres i en Leyden-krukke.

Mens Franklin samlet elektrisitet fra skyene, bestemte den geniale astronomen Pierre Charles Lemonnier, som ble tatt opp ved det franske vitenskapsakademiet i en alder av 21 og senere gjorde en oppsiktsvekkende oppdagelse om ekliptikkens helning, at det var konstant elektrisk aktivitet i jordens atmosfære selv ved solfylt skyfritt vær. Men nøyaktig hvordan denne allestedsnærværende elektrisiteten samhandler med planter er fortsatt et mysterium.

Det neste forsøket på å bruke atmosfærisk elektrisitet for å øke plantefruktene ble gjort i Italia. I 1770 spente professor Gardini flere ledninger over hagen til et kloster i Torino. Snart begynte mange planter å visne og dø. Men så snart munkene fjernet ledningene over hagen sin, ble plantene umiddelbart levende. Gardini foreslo at enten plantene ikke lenger fikk den dosen av elektrisitet som kreves for vekst, eller at dosen av elektrisitet mottatt var overdreven. En dag fikk Gardini vite at brødrene Joseph-Michel og Jacques-Etienne Montgolfier i Frankrike hadde bygget en enorm ballong fylt med varm luft og sendt den på en flyreise over Paris med to passasjerer ombord. Da fløy ballen en distanse på 10 km på 25 minutter. Gardini foreslo å bruke denne nye oppfinnelsen i hagearbeid. For å gjøre dette må du feste en lang ledning til ballen, gjennom hvilken elektrisitet vil strømme fra en høyde ned til bakken, til hageplantene.

Forskere på den tiden tok ikke hensyn til hendelsene i Italia og Frankrike: selv da var de mer interessert i påvirkningen av elektrisitet på livløse gjenstander enn på levende organismer. Forskere var heller ikke interessert i arbeidet til abbed Bertholon, som i 1783 skrev en omfangsrik avhandling "Plantenes elektrisitet" (De l "Electricite des Vegetaux). Bertholon var professor i eksperimentell fysikk ved franske og spanske universiteter og støttet Nollets idé fullt ut. at ved å endre viskositeten, eller den hydrauliske motstanden, til væskemediet i en levende organisme, påvirker elektrisitet dermed

På prosessen med dens vekst. Han viste også til en rapport fra den italienske fysikeren Giuseppe Toaldo, som beskrev effekten av elektrisitet på planter. Toaldo la merke til at i den plantede raden med sjasminbusker var to av dem ved siden av lynavlederen. Disse to buskene vokste 10 meter i høyden, mens resten av buskene var bare 1,5 meter.

Bertolon, som nærmest var kjent som en trollmann, ba gartneren stå på noe som ikke ledet strøm før han vannet plantene med en elektrifisert vannkanne. Han rapporterte at salatene hans hadde vokst til utrolige størrelser. Han oppfant også det såkalte "elektrovegetometeret" for å samle atmosfærisk elektrisitet ved hjelp av en antenne og føre den gjennom planter som vokser på åkrene. "Dette verktøyet," skrev han, "påvirker prosessen med vekst og utvikling av planter, det kan brukes under alle forhold, i hvilket som helst vær. Bare feige og feige mennesker kan tvile på effektiviteten og fordelene, som gjemmer seg bak klokskapens maske, er panisk redde for alt nytt.» Avslutningsvis sa abbeden direkte at i fremtiden vil den beste gjødselen i form av elektrisitet bli levert gratis til planter "rett fra himmelen."

Den bemerkelsesverdige ideen om at elektrisitet interagerer med og til og med trenger gjennom alle levende ting ble utviklet i november 1780. Kona til en vitenskapsmann fra Bologna, Luigi Galvani, la ved et uhell merke til at en statisk elektrisitetsgenerator forårsaket krampetrekninger i det avkuttede benet til en frosk. Da hun fortalte mannen sin om dette, ble han svært overrasket og antok umiddelbart at elektrisitet var av animalsk opprinnelse. På julaften bestemte han seg for at dette var akkurat tilfellet, og skrev i arbeidsdagboken sin: "Sannsynligvis er elektrisitet årsaken til nevromuskulær aktivitet."

I løpet av de neste seks årene studerte Galvani effekten av elektrisitet på muskelfunksjonen, og oppdaget en dag ved et uhell at froskebein rykket like godt uten bruk av elektrisitet da en kobbertråd med opphengte ben berørte en jernstang når det blåste. Det ble åpenbart for Galvani at i denne lukkede elektriske kretsen kunne kilden til elektrisitet enten være metaller eller frosker. Ved å tro at elektrisitet har en dyrisk natur, konkluderte han med at det observerte fenomenet er assosiert med dyrevev, og denne reaksjonen er en konsekvens av sirkulasjonen av den vitale væsken (energien) til froskens kropper. Galvani kalte denne væsken "dyreelektrisitet."

Galvanis oppdagelse ble opprinnelig støttet av hans landsmann Alessandro Volta, en fysiker ved universitetet i Pavia i hertugdømmet Milano. Men ved å gjenta Galvanis eksperimenter, var Volta i stand til å produsere effekten av elektrisitet ved å bruke bare to typer metaller. Han skrev til abbed Tommaselli at elektrisiteten tilsynelatende ikke kom fra froskebein, men ganske enkelt var «resultatet av bruken av to metaller med forskjellige egenskaper». Etter å ha fordypet seg i studiet av de elektriske egenskapene til metaller, skapte Volta i 1800 det første elektriske batteriet. Den besto av en stabel av vekslende sink- og kobberskiver med våte papirbiter mellom seg. Den ble umiddelbart ladet og kunne brukes som strømkilde utallige ganger, og ikke bare én gang, som Leyden-krukken. Dermed sluttet forskerne for første gang å være avhengige av statisk og naturlig elektrisitet. Som et resultat av oppfinnelsen av denne stamfaren til det moderne batteriet, ble kunstig dynamisk eller kinetisk, elektrisitet oppdaget. Galvanis idé om eksistensen av en spesiell vital energi i vevet til levende organismer ble nesten glemt.

Volta støttet opprinnelig Galvanis oppdagelser, men senere skrev han: «Galvanis eksperimenter er absolutt spektakulære. Men hvis vi forkaster hans vakre ideer og antar at dyreorganer er blottet for sin egen elektriske aktivitet, så kan de betraktes som bare de siste supersensitive elektrometrene.» Kort før hans død kom Galvani med en profetisk uttalelse om at analysen av alle de nødvendige fysiologiske aspektene ved eksperimentene hans en dag "vil bidra til å bedre forstå naturen til vitale krefter og deres forskjeller avhengig av kjønn, alder, temperament, sykdommer og til og med sammensetningen av atmosfærer." Men forskere behandlet ham med mistillit og anså ideene hans som uholdbare.

Noen år tidligere fant den ungarske jesuitten Maximilian Hell, som ikke var kjent med Galvani, Gilberts ideer om magnetens livlige natur, og overførte denne kvaliteten til andre metallholdige materialer. Bevæpnet med denne ideen laget han en uvanlig enhet av magnetiserte stålplater, ved hjelp av hvilken han ble kurert for kronisk revmatisme. Helvetes suksess med å helbrede syke mennesker imponerte sterkt hans venn, den wienske legen Franz Anton Mesmer, som ble interessert i magnetisme etter å ha lest verkene til Paracelsus. Så begynte Mesmer eksperimentelt å teste Hells arbeid og ble overbevist om at levende materie faktisk var påvirket av "jordiske og himmelske magnetiske krefter." I 1779 kalte han disse kreftene "dyremagnetisme" og dedikerte sin doktoravhandling "The Influence of the Planets on the Human Body" til dem. En dag fikk Mesmer vite om den sveitsiske presten J. Gassner, som helbredet pasientene sine ved håndspåleggelse. Mesmer tok i bruk Gassners teknikk og forklarte effektiviteten av denne metoden for helbredelse ved at noen mennesker, inkludert han selv, er utstyrt med større "magnetisk" kraft enn andre.

Det ser ut til at slike fantastiske oppdagelser av bioelektrisk og biomagnetisk energi kan innlede en ny æra med forskning som kombinerer fysikk, medisin og fysiologi. Men den nye tiden måtte vente i minst hundre år til. Mesmers suksesser med å helbrede på bakgrunn av alle andres fiasko vakte svart misunnelse blant hans wienerkolleger. De kalte Mesmer en trollmann besatt av djevelen og organiserte en kommisjon for å undersøke påstandene hans. Kommisjonens konklusjon var ikke i hans favør, og da ble Mesmer bortvist fra lærerstaben ved Det medisinske fakultet og fikk forbud mot å behandle mennesker.

I 1778 flyttet han til Paris, hvor han, med hans ord, møtte "mennesker som var mer opplyste og ikke så likegyldige til nye oppdagelser." Der fant Mesmer en mektig tilhenger av hans nye metoder, Charles d'Eslon, den første legen ved hoffet til Louis XVIs bror, som introduserte Mesmer i innflytelsesrike kretser Mesmers østerrikske kolleger i sin tid De skapte så mye oppstyr at kongen ble tvunget til å utnevne en kongelig kommisjon for å undersøke Mesmers påstander, dette til tross for at d'Eslon, på et møte ved det medisinske fakultetet ved universitetet i Paris, kalte. Mesmers arbeid "en av de største vitenskapelige prestasjonene i vår tid." Den kongelige kommisjonen inkluderte direktøren for det franske vitenskapsakademiet, som i 1772 høytidelig forkynte at meteoritter ikke fantes; Formann for kommisjonen var den amerikanske ambassadøren Benjamin Franklin. Kommisjonen konkluderte med at "dyremagnetisme ikke eksisterer og har ingen helbredende effekt." Mesmer ble utsatt for offentlig latterliggjøring, og hans enorme popularitet begynte å falme. Han dro til Sveits og fullførte i 1815, et år før sin død, sitt viktigste verk: «Mesmerisme eller et system av gjensidig påvirkning; eller teorien og praksisen om dyremagnetisme."

I 1820 oppdaget den danske vitenskapsmannen Hans Christian Oersted at hvis et kompass plasseres ved siden av en strømførende ledning, vil nålen alltid være vinkelrett på ledningen. Når strømretningen endres, roterer pilen 180°. Av dette fulgte det at det var et magnetfelt rundt den strømførende ledningen. Dette førte til den mest lønnsomme oppfinnelsen i vitenskapens historie. Michael Faraday i England og Joseph Henry i USA kom uavhengig av hverandre til at det motsatte fenomenet også må eksistere: når en ledning beveger seg gjennom et magnetfelt, oppstår det en elektrisk strøm i ledningen. Dermed ble "generatoren" oppfunnet, og med den hele hæren av elektriske apparater.

I dag er det et stort antall bøker om hva en person kan gjøre ved hjelp av elektrisitet. I US Library of Congress opptar bøker om dette emnet sytten tretti meter lange hyller. Men essensen av elektrisitet og prinsippene for dens drift forblir det samme mysteriet som på Priestleys tid. Moderne forskere, som fortsatt ikke har noen anelse om sammensetningen av elektromagnetiske bølger, har smart tilpasset dem for bruk i radioer, radarer, fjernsyn og brødristere.

Med en slik ensidig interesse kun for de mekaniske egenskapene til elektromagnetisme, er det svært få som har lagt merke til dens virkninger på levende vesener. Baron Karl von Reichenbach fra den tyske byen Tübingen var en av få alternativsinnede vitenskapsmenn. I 1845 oppfant han forskjellige tretjærebaserte stoffer, inkludert kreosot, som ble brukt for å beskytte overjordiske gjerder og undervanns trekonstruksjoner fra råtnende. I følge Reichenbachs observasjoner kunne spesielt begavede mennesker, som han kalte "synske", personlig se merkelig energi som kommer fra alle levende organismer og til og med fra endene av en magnet. Han kalte denne energien Odile eller Od. Reichenbachs verk - Researches into the Forces of Magnetism, Electricity, Heat and Light in Relation to the Force of Life - ble oversatt til engelsk av den eminente legen William Gregory, utnevnt til professor i kjemi i 1844 ved University of Edinburgh. Til tross for dette var alle Reichenbachs forsøk på å bevise eksistensen av odes til hans samtidige, fysiologer i England og Europa, en fiasko helt fra begynnelsen.

Reichenbach nevnte årsaken til en slik foraktelig holdning til sin "odiske kraft": "Så snart jeg berører dette emnet, føler jeg umiddelbart at jeg berører en nerve blant forskere. De sidestiller od og ekstrasensoriske evner med såkalt "dyremagnetisme" og "mesmerisme". Så snart dette skjer, forsvinner all sympati umiddelbart.» I følge Reichenbach er identifiseringen av oder med dyremagnetisme fullstendig ubegrunnet, og selv om den mystiske odkraften minner litt om dyremagnetisme, eksisterer den helt uavhengig av sistnevnte.

Senere hevdet Wilhelm Reich at "de gamle grekerne og deres samtidige, fra og med Gilbert, hadde å gjøre med en helt annen type energi enn de hadde studert siden Volta og Faradays tider. Den andre typen energi ble oppnådd ved å flytte ledninger gjennom magnetiske felt, denne energien skiller seg fra den første typen ikke bare i produksjonsmetoden, men også i sin natur.

Reich mente at de gamle grekerne, ved å bruke friksjonsprinsippet, oppdaget en mystisk energi, som han ga navnet "orgone". Svært lik Reichenbachs ode og de gamles eter. Reich hevdet at orgone fyller alt rom og er mediet der lys, elektromagnetiske bølger og tyngdekraften forplanter seg. Orgone fyller hele rommet, men ikke jevnt overalt, og er tilstede selv i et vakuum. Reich betraktet orgone som hovedleddet som forbinder uorganisk og organisk materiale. På 1960-tallet, kort tid etter rikets død, hadde for mange argumenter samlet seg til fordel for ideen om at levende organismer er elektriske i naturen. D. S. Halasi, i sin bok om ortodoks vitenskap, sa det veldig enkelt: "Strømmen av elektroner er grunnlaget for nesten alle livsprosesser."

I perioden mellom Reichenbach og Reich begynte forskere, i stedet for å studere naturfenomener i sin helhet, å demontere dem i små komponenter - og dette ble delvis årsaken til alle vanskelighetene i vitenskapen. Samtidig utvidet gapet mellom de såkalte livsvitenskapene og fysikken, som bare trodde på eksistensen av det som kan sees direkte med øynene eller måles med instrumenter. Et sted i midten lå kjemien, som forsøkte å bryte materie til molekyler. Ved å kunstig kombinere og gruppere molekyler, syntetiserte kjemikere utallige nye stoffer.

I 1828 ble et organisk stoff, urea, oppnådd for første gang under laboratorieforhold. Den kunstige syntesen av organiske stoffer så ut til å ødelegge ideen om eksistensen av et spesielt "liv" aspekt i levende materie. Med oppdagelsen av celler - de biologiske analogene til atomene i klassisk gresk filosofi - begynte forskere å se på planter, dyr og mennesker som bare forskjellige kombinasjoner av disse cellene. Med andre ord, en levende organisme er ganske enkelt et kjemisk aggregat. I lys av slike ideer er det få mennesker som har et ønske om å forstå elektromagnetisme og dens innflytelse på levende materie. Ikke desto mindre vakte individuelle "overløpere" fra vitenskapen fra tid til annen generell oppmerksomhet til spørsmål om rommets innflytelse på planter, og tillot derfor ikke oppdagelsene til Nollet og Bertolon å synke inn i glemselen.

Over havet i Nord-Amerika hevder William Ross, testing at elektrifiserte frø spirer raskere, plantet agurker i en blanding av svart manganoksid, bordsalt og ren sand og vannet dem med fortynnet svovelsyre. Når han førte en elektrisk strøm gjennom blandingen, spirer frøene mye raskere enn ikke-elektrifiserte frø plantet i en lignende blanding. Et år senere, i 1845, ble en lang rapport med tittelen "The Effect of Electricity on Plants" publisert i den første utgaven av London Journal of the Horticultural Society. Forfatteren av rapporten var agronom Edward Solly, som i likhet med Gardini hengte opp ledninger over hagen og i likhet med Ross forsøkte å plassere dem under jorden. Solly gjennomførte sytti eksperimenter med ulike korn, grønnsaker og blomster. Av de 70 tilfellene som ble studert var det kun nitten som observerte positiv effekt av elektrisitet på anlegg, og omtrent like mange tilfeller hadde negativ effekt.

Slike motstridende resultater indikerte at for hver planteart er mengden, kvaliteten og varigheten av elektrisk stimulering av stor betydning. Men fysikere hadde ikke det nødvendige utstyret for å måle effekten av elektrisitet på ulike arter, og de visste ennå ikke hvordan kunstig og atmosfærisk elektrisitet påvirket planter. Derfor ble dette forskningsområdet overlatt til de vedvarende og nysgjerrige gartnere eller "eksentrikere". Det dukket imidlertid opp flere og flere nye observasjoner om at planter har elektriske egenskaper.

I 1859, i en av utgavene av London Gardeners' Chronicle, ble det publisert en rapport om lysglimt fra en skarlagenrød verbena til en annen. Rapporten nevnte at dette fenomenet var spesielt tydelig i skumringen før et tordenvær etter en lang periode med tørrhet. vær Dette bekreftet Goethes observasjoner om at blomstene til den orientalske valmuen lyser i mørket.

Det var først på slutten av det nittende århundre i Tyskland at nye data dukket opp som kastet lys over naturen til atmosfærisk elektrisitet oppdaget av Lemonnier. Julius Elster og Hans Geitel, interessert i "radioaktivitet" - spontan utslipp av uorganiske stoffer - begynte en storstilt studie av atmosfærisk elektrisitet. Denne studien avslørte at jordens jord hele tiden sender ut elektrisk ladede partikler i luften. De fikk navnet ioner (fra det greske presens partisipp ienai, som betyr «gå»), de var atomer, grupper av atomer eller molekyler som, etter å ha mistet eller fått elektroner, hadde en positiv eller negativ ladning. Lemonniers observasjon om at atmosfæren hele tiden var fylt med elektrisitet hadde endelig en slags materiell forklaring.

I klart, skyfritt vær har jorden en negativ ladning, og atmosfæren har en positiv ladning, deretter tenderer elektroner fra jorda og plantene oppover mot himmelen. Under et tordenvær snus polariteten: Jorden får en positiv ladning, og de nedre skylagene får en negativ ladning. Når som helst raser 3-4 tusen "elektriske" tordenvær over overflaten av kloden, så på grunn av dem blir ladningen som går tapt i solfylte områder gjenopprettet, og dermed opprettholdes den generelle elektriske balansen til jorden.

Som et resultat av konstant strøm av elektrisitet øker elektrisk spenning med avstanden fra jordoverflaten. Mellom hodet til en 180 cm høy person og bakken er spenningen 200 volt; fra toppen av en 100-etasjers skyskraper til fortauet øker spenningen til 40 000 volt, og mellom de nedre lagene av ionosfæren og jordens overflate er spenningen 360 000 volt. Det høres skummelt ut, men i virkeligheten, på grunn av mangelen på sterk partikkelstrøm, blir disse voltene ikke til dødelig energi. En person kan lære å bruke denne kolossale energien, men den største vanskeligheten her er at han fortsatt ikke forstår hvordan og i henhold til hvilke lover denne energien fungerer.

Nye forsøk på å studere effekten av atmosfærisk elektrisitet på planter ble gjort av Selim Lemstrom, en finsk vitenskapsmann med forskjellige interesser. Lemström ble ansett som en ekspert innen nordlys og jordmagnetisme, og fra 1868 til 1884. foretatt fire ekspedisjoner til polarområdene Spitsbergen og Lappland. Han antydet at den frodige vegetasjonen på disse breddegradene, tilskrevet de lange sommerdagene, faktisk skyldtes, med hans ord, "den intense manifestasjonen av elektrisitet, nordlyset."

Det hadde vært kjent siden Franklins tid at atmosfærisk elektrisitet ble best tiltrukket av skarpe gjenstander, og det var denne observasjonen som førte til opprettelsen av lynavlederen. Lemström resonnerte at "de spisse spissene til planter fungerer som lynavledere for å samle atmosfærisk elektrisitet og lette utvekslingen av ladninger mellom luft og jord." Han studerte årringene på granskjæringer og fant at mengden årlig vekst klart korrelerer med perioder med økt solaktivitet og nordlys.

Da han kom hjem, bestemte forskeren seg for å sikkerhetskopiere sine observasjoner med eksperimenter. Han koblet en rad med planter i metallpotter til en statisk elektrisitetsgenerator. For å gjøre dette strakte han ledninger i en høyde på 40 cm over plantene, hvorfra metallstenger falt ned til bakken i potter. De andre plantene ble stående i fred. Etter åtte uker fikk de elektrifiserte anleggene 50 % mer vekt enn de ikke-elektrifiserte anleggene. Da Lemström overførte designen sin til hagen, økte bygghøsten med en tredjedel, og jordbærhøsten doblet seg. Dessuten viste det seg å være mye søtere enn vanlig.

Lendström gjennomførte en lang rekke eksperimenter i forskjellige deler av Europa, på forskjellige breddegrader opp til sør for Burgund; resultatene var ikke bare avhengig av den spesifikke typen grønnsak, frukt eller korn, men også av temperatur, fuktighet, naturlig fruktbarhet og gjødsling av jorda. I 1902 beskrev Lendström sine suksesser i boken Electro Cultur, utgitt i Berlin. Dette begrepet ble inkludert i Liberty Hyde Baileys Standard Encyclopedia of Gardening.

Den engelske oversettelsen av Lendströms bok, Electricity in Agriculture and Horticulture, ble utgitt i London to år etter at den tyske originalen ble utgitt. Innledningen til boken inneholdt en ganske hard, men, som det senere viste seg, en sann advarsel. Bokens emne gjelder tre separate disipliner - fysikk, botanikk og agronomi - og vil neppe være "spesielt attraktiv" for forskere. Denne advarselen avskrekket imidlertid ikke en leser, Sir Oliver Lodge. Han oppnådde enestående suksess i fysikk og ble deretter medlem av London Society for Psychical Research. Han skrev et dusin bøker som bekreftet hans tro på at det er mange flere verdener utenfor den materielle verden.

For å unngå den langvarige og komplekse manipulasjonen av å bevege ledninger oppover etter hvert som planter vokste, plasserte Lodge et nettverk av ledninger på isolatorer hengt opp fra høye stolper, og dermed tillot mennesker, dyr og maskiner å bevege seg fritt over de elektrifiserte feltene. På én sesong klarte Lodge å øke utbyttet til én hvetesort med 40 %. Dessuten bemerket bakerne at brød laget av Lodge-mel var mye mer smakfullt enn av melet de vanligvis kjøpte.

Lodges kollega John Newman tok i bruk systemet hans og oppnådde en tjue prosent økning i hveteavlingen i England og poteter i Skottland. Newmans jordbær var ikke bare mer fruktbare, de var, i likhet med Lendstroms jordbær, saftigere og søtere enn vanlig. Som et resultat av testene oversteg sukkerinnholdet i Newmans sukkerroer gjennomsnittsnormen. Newman publiserte forresten en rapport om resultatene av forskningen hans, ikke i et botanisk tidsskrift, men i den femte utgaven av Standard Book for Electrical Engineers, utgitt i New York av det store og anerkjente forlaget McGraw-Hill ). Siden den gang har ingeniører blitt mer interessert i elektrisitets innflytelse på planter enn plantedyrkere.

8. februar 2012 kl. 10:00

Den biologiske påvirkningen av elektriske og magnetiske felt på kroppen til mennesker og dyr har blitt studert ganske mye. Effektene observert i dette tilfellet, hvis de oppstår, er fortsatt uklare og vanskelige å fastslå, så dette emnet forblir relevant.

Magnetiske felt på planeten vår har en dobbel opprinnelse - naturlig og menneskeskapt. Naturlige magnetiske felt, såkalte magnetiske stormer, har sitt opphav i jordens magnetosfære. Antropogene magnetiske forstyrrelser dekker et mindre område enn naturlige, men deres manifestasjon er mye mer intens, og forårsaker derfor mer betydelig skade. Som et resultat av tekniske aktiviteter skaper mennesker kunstige elektromagnetiske felt som er hundrevis av ganger sterkere enn jordens naturlige magnetfelt. Kilder til menneskeskapt stråling er: kraftige radiosendere, elektrifiserte kjøretøy, kraftledninger.

Frekvensområde og bølgelengder for enkelte kilder til elektromagnetisk stråling

En av de kraftigste eksitatorene for elektromagnetiske bølger er industrielle frekvensstrømmer (50 Hz). Dermed kan den elektriske feltintensiteten direkte under en kraftoverføringslinje nå flere tusen volt per meter jord, men på grunn av egenskapen til jord som reduserer intensiteten, selv når du beveger deg 100 m fra linjen, synker intensiteten kraftig til flere titalls volt per meter.

Studier av de biologiske effektene av det elektriske feltet har funnet at selv ved en spenning på 1 kV/m har det en negativ effekt på det menneskelige nervesystemet, som igjen fører til forstyrrelse av det endokrine systemet og metabolismen i kroppen (kobber, sink, jern og kobolt), forstyrrer fysiologiske funksjoner: hjertefrekvens, blodtrykk, hjerneaktivitet, metabolske prosesser og immunaktivitet.

Siden 1972 har det dukket opp publikasjoner som undersøker effekten på mennesker og dyr av elektriske felt med intensitetsverdier større enn 10 kV/m.

Magnetfeltstyrken er proporsjonal med strømmen og omvendt proporsjonal med avstanden; Den elektriske feltstyrken er proporsjonal med spenning (ladning) og omvendt proporsjonal med avstand. Parametrene til disse feltene avhenger av spenningsklassen, designfunksjonene og geometriske dimensjonene til høyspentledningen. Fremveksten av en kraftig og utvidet kilde til elektromagnetisk felt fører til en endring i de naturlige faktorene som økosystemet ble dannet under. Elektriske og magnetiske felt kan indusere overflateladninger og strømmer i menneskekroppen.

Forskning har vist at den maksimale strømmen i menneskekroppen indusert av et elektrisk felt er mye høyere enn strømmen indusert av et magnetfelt. Dermed vises de skadelige effektene av magnetfeltet bare når intensiteten er omtrent 200 A/m, noe som skjer i en avstand på 1-1,5 m fra linjefaseledningene og er farlig bare for driftspersonell når de arbeider under spenning. Denne omstendigheten tillot oss å konkludere med at det ikke er noen biologisk påvirkning av industrielle frekvensmagnetiske felt på mennesker og dyr som ligger under kraftledninger. Dermed er det elektriske feltet til kraftledninger den viktigste biologisk effektive faktoren i langdistansekraftoverføring, som kan være en barriere for migrasjon av ulike typer vann- og landfauna.

Elektriske og magnetiske feltlinjer som påvirker en person som står under en vekselstrømledning

Basert på designfunksjonene til kraftoverføring (trådsagging), er den største påvirkningen av feltet manifestert i midten av spennet, der spenningen for super- og ultrahøyspentlinjer på nivået av menneskelig høyde er 5 - 20 kV/m og høyere, avhengig av spenningsklasse og linjeutforming.

Ved støttene, hvor høyden på wireopphenget er størst og støttenes skjermingseffekt merkes, er feltstyrken lavest. Siden det kan være mennesker, dyr og kjøretøy under kraftoverføringsledninger, er det behov for å vurdere mulige konsekvenser av langsiktig og kortvarig opphold av levende vesener i elektriske felt av ulik styrke.

De mest følsomme for elektriske felt er hovdyr og mennesker som har på seg sko som isolerer dem fra bakken. Dyreklover er også gode isolatorer. Det induserte potensialet kan i dette tilfellet nå 10 kV, og strømpulsen gjennom kroppen ved berøring av en jordet gjenstand (buskgren, gresstrå) er 100 - 200 μA. Slike strømpulser er trygge for kroppen, men ubehagelige opplevelser tvinger hovdyrene til å unngå høyspentledninger om sommeren.

I virkningen av et elektrisk felt på en person spilles den dominerende rollen av strømmene som strømmer gjennom kroppen hans. Dette bestemmes av den høye ledningsevnen til menneskekroppen, hvor organer med blod og lymfe som sirkulerer i dem dominerer.

Foreløpig har eksperimenter på dyr og frivillige mennesker fastslått at en konduktivitetsstrømtetthet på 0,1 μA/cm og lavere ikke påvirker hjernens funksjon, siden de pulserte biostrømmene som vanligvis strømmer i hjernen betydelig overstiger tettheten til en slik ledningsstrøm.

Ved en strømtetthet med en ledningsevne på 1 μA/cm observeres flimrende lyssirkler i en persons øyne, som allerede fanger opp terskelverdiene for stimulering av sensoriske reseptorer, samt nerve- og muskelceller, noe som fører til; til utseendet til frykt og ufrivillige motoriske reaksjoner.

Hvis en person berører gjenstander isolert fra bakken i en sone med et elektrisk felt med betydelig intensitet, avhenger strømtettheten i hjertesonen sterkt av tilstanden til de "underliggende" forholdene (type sko, jordforhold, etc.), men kan allerede nå disse verdiene.

Ved en maksimal strøm tilsvarende Еmax == 15 kV/m (6,225 mA), en kjent brøkdel av denne strømmen som flyter gjennom hodeområdet (ca. 1/3), og et hodeområde (ca. 100 cm), strømtettheten<0,1 мкА/см, что и подтверждает допустимость принятой напряженности 15 кВ/м под проводами воздушной линии.

For menneskers helse er problemet å bestemme forholdet mellom strømtettheten indusert i vev og magnetisk induksjon av det ytre feltet, V. Beregning av strømtetthet

komplisert av det faktum at dens nøyaktige vei avhenger av fordelingen av ledningsevne i kroppens vev.

Dermed bestemmes den spesifikke ledningsevnen til hjernen av y = 0,2 cm/m, og til hjertemuskelen av y = 0,25 cm/m. Hvis vi tar radiusen til hodet til 7,5 cm og hjertets radius til 6 cm, så er produktet yR det samme i begge tilfeller. Derfor kan det gis én representasjon for strømtettheten i periferien av hjertet og hjernen.

Det har blitt bestemt at magnetisk induksjon, trygt for helse, er omtrent 0,4 mT ved en frekvens på 50 eller 60 Hz. I magnetiske felt (fra 3 til 10 mT, f = 10 - 60 Hz) ble det observert lysflimmer, lik de som oppstår når man trykker på øyeeplet.

Strømtettheten indusert i menneskekroppen av et elektrisk felt med intensitet E beregnes som følger:

med ulike koeffisienter k for hjerne- og hjerteregionene.

Verdi k=3-10-3 cm/Hzm.

I følge tyske forskere er feltstyrken som hårvibrasjoner kjennes ved av 5 % av de testede mennene 3 kV/m og for 50 % av de testede mennene er den 20 kV/m. Det er foreløpig ingen bevis for at følelsene forårsaket av feltet forårsaker noen negative effekter. Når det gjelder forholdet mellom strømtetthet og biologisk påvirkning kan det skilles ut fire områder, presentert i tabellen.

Det siste området med strømtetthetsverdier er knyttet til eksponeringstider i størrelsesorden en hjertesyklus, det vil si omtrent 1 s for en person For kortere eksponeringer er terskelverdiene høyere. For å bestemme terskelfeltstyrken ble fysiologiske studier utført på mennesker under laboratorieforhold ved feltstyrker fra 10 til 32 kV/m. Det er fastslått at ved en spenning på 5 kV/m opplever 80 % av mennesker ikke smerte under utladninger når de berører jordede gjenstander. Det er denne verdien som ble tatt i bruk som standardverdi ved arbeid i elektriske installasjoner uten bruk av verneutstyr.

Avhengigheten av den tillatte tiden for en persons opphold i et elektrisk felt med en styrke E som er større enn terskelen, tilnærmes ved ligningen

Oppfyllelse av denne tilstanden sikrer selvhelbredelse av kroppens fysiologiske tilstand i løpet av dagen uten gjenværende reaksjoner og funksjonelle eller patologiske endringer.

La oss bli kjent med hovedresultatene av studier av de biologiske effektene av elektriske og magnetiske felt utført av sovjetiske og utenlandske forskere.

Påvirkning av elektriske felt på personell

Under studiene ble et integrerende dosimeter festet til den øvre underarmen til hver arbeider. Det ble funnet at blant arbeidere på høyspentlinjer varierte den gjennomsnittlige daglige eksponeringen fra 1,5 kV/(m-t) til 24 kV/(m-h). Maksimalverdier er notert i svært sjeldne tilfeller. Fra de innhentede forskningsdataene kan det konkluderes med at det ikke er noen signifikant sammenheng mellom felteksponering og den generelle helsen til mennesker.

Luftledninger og kreft hos barn

I boliglokaler kan et magnetfelt skapes av elektrisk husholdningsutstyr og ledninger, eksterne underjordiske kabler, så vel som luftledninger. Studie- og kontrollobjektene ble gruppert med 25 m mellomrom til luftledning, og risikograden i en avstand på mer enn 100 m fra ledningen ble tatt under ett.

De oppnådde resultatene støtter ikke hypotesen om at industrielle frekvensmagnetiske felt påvirker forekomsten av kreft hos barn.

Elektrostatisk effekt på menneske- og dyrehår

Forskningen ble utført i forbindelse med hypotesen om at felteffekten som føles av overflaten av huden, er forårsaket av virkningen av elektrostatiske krefter på håret. Som et resultat ble det funnet at ved en feltstyrke på 50 kV/m følte motivet kløe forbundet med vibrasjoner i håret, som ble registrert av spesielle enheter.

Effekt av elektrisk felt på planter

Forsøkene ble utført i et spesielt kammer i et uforvrengt felt med en spenning fra 0 til 50 kV/m. Liten skade på bladvev ble observert ved eksponeringer fra 20 til 50 kV/m, avhengig av plantens konfigurasjon og dens opprinnelige fuktighetsinnhold. Vevsnekrose ble observert i deler av planter med skarpe kanter. Tykke planter med glatt avrundet overflate ble ikke skadet ved en spenning på 50 kV/m. Skader forårsakes av kroner på utstikkende deler av planter. Hos de svakeste plantene ble det observert skade innen 1 - 2 timer etter eksponering. Det er viktig at i hvetefrøplanter, som har svært skarpe spisser, var kronen og skaden merkbar ved en relativt lav spenning på 20 kV/m. Dette var den laveste terskelen for lesjonsforekomst i studiene.

Den mest sannsynlige mekanismen for skade på plantevev er varme. Vevsskade oppstår når feltstyrken blir høy nok til å forårsake korona og en koronastrøm med høy tetthet flyter gjennom tuppen av brosjyren. Varmen som genereres av motstanden til bladvevet fører til at et smalt lag med celler dør, som relativt raskt mister vann, tørker ut og krymper. Denne prosessen har imidlertid en grense og prosentandelen av den tørkede planteoverflaten er liten.

Effekt av elektrisk felt på dyr

Forskning ble utført i to retninger: å studere på biosystemets nivå og å studere terskelene for oppdagede påvirkninger. Blant kyllingene plassert i et felt med en spenning på 80 kV/m, var det en økning i vekt, levedyktighet og lav dødelighet. Feltpersepsjonsterskelen ble målt hos tamduer. Duer har vist seg å ha en slags mekanisme for å oppdage elektriske felt med lav intensitet. Ingen genetiske endringer ble observert. Det bemerkes at dyr som befinner seg i et elektrisk felt med høy intensitet kan oppleve et minisjokk på grunn av fremmede faktorer, avhengig av de eksperimentelle forholdene, noe som kan føre til noe angst og agitasjon hos forsøkspersonene.

En rekke land har forskrifter som begrenser de maksimale feltstyrkeverdiene i området for luftledningsruter. En maksimal spenning på 20 kV/m er anbefalt i Spania, og samme verdi anses for øyeblikket som grensen i Tyskland.

Offentlig bevissthet om effekten av elektromagnetiske felt på levende organismer fortsetter å vokse, og en viss interesse og bekymring for disse effektene vil føre til fortsatt relevant medisinsk forskning, spesielt på mennesker som bor i nærheten av luftledninger.

Mer informasjon om dette emnet:

V. I. Chekhov "Økologiske aspekter ved elektrisitetsoverføring"

Boken gir en generell beskrivelse av virkningen av luftledninger på miljøet. Spørsmålene om beregning av maksimal elektrisk feltstyrke under en vekselstrømlinje og metoder for reduksjon av den, anskaffelse av land for linjeruten, innvirkningen av det elektromagnetiske feltet på mennesker, flora og fauna, og forekomsten av radio og akustisk støy vurderes. Egenskapene ved miljøpåvirkningen til likestrømslinjer og ultrahøyspentkabellinjer vurderes.

Siste publikasjoner