Господа форумчане! Сегодня перебирал старые книги на полке и наткнулся на замечательный учебник физики для школьников академика Г.С. Ландсберга (3х томник). И вспомнил, что есть там один вопрос, на который я в свое время учителю в школе не ответил. Цитирую:

"Так как электрическое поле вблизи Земли имеет напряженность около 130 В/м, то между точками, в которых находятся голова и ноги каждого из нас, должно было быть напряжение свыше 200 В. Почему же мы не ощущаем этого поля, тогда как прикосновение к полюсам батареи или сети с напряжением 220 В весьма болезненно и даже может быть опасно?"

Действительно, почему? Есть заряд на самой Земле, есть заряды в облаках, образуется такой здоровенный конденсатор. Разница потенциалов между головой и ногами свыше 200В, если бы это была какая-нибудь батарея, то скорее всего убило бы (хотя сопротивление тела человека одинаково в обоих случаях)... В чем разница между "земными" и "батарейными" 200 Вольтами? Ведь батарея устроена так же: есть некие источники зарядов и какие-то силы, благодаря которым эти заряды разводятся. В батарейке они химического происхождения, ну а на Земле это какие-то природные процессы. И еще: почему я не могу это поле мультиметром измерить, точнее могу, но он показывает ноль? Хотя вблизи экрана телевизора (ЭЛТ), накопившего электростатический заряд это поле вполне можно мультиметром зарегистрировать. И как-то видел репортаж с Питерской телебашни, там вблизи мощных передающих установок мультиметр также мерял напряжение "в воздухе". Почему мы вообще никак не ощущаем такое сильное электрическое поле? Ведь даже от гораздо более слабых значений напряженностей волосы дыбом встают . Заранее спасибо

Сообщение отредактировал Attractor - Aug 9 2007, 05:57

Человек - это проводник. Почему в таком случае на нем должна быть разность потенциалов?
Вот если по человеку пустить ток... Тогда разность потенциалов мультиметром можно будет измерить.

Тут главное - спокойствие. И током не ударит. Представте себе плоский конденсатор, создающий поле 130В/м. И кусок металла в пространстве между обкладками... И какой тут разряд? А волосы дыбом встают не от поля, а от заряда... Потому как одноименные заряды как известно отталкиваются.

Сообщение отредактировал Alex255 - Aug 9 2007, 06:27

Так я же говорю, что вблизи экрана телевизора электрическое поле можно мультиметром зарегистрировать, прямо в воздухе, там тоже никакого тока не течет. И на упомянутой мной телебашне - разводят щупы в воздухе на расстояние сантиметров 20 - и на экране напряжение отображается (точно не помню какое, но гораздо больше нулевых флуктуаций, заметное напряжение). Я не предлагаю что-то на человеке мерять, почему я просто не могу развести в воздухе электроды и, раз оно такое сильное, увидеть значение на экране?



А поле, простите, от чего же, не от заряда ли? А силовое воздействие оказывает именно поле , а не заряды. И мне не очень понятно, почему какое-то (даже более слабое) поле на нас действует, а такое сильное как земное совершенно незаметно (тем же мультиметром)

Сообщение отредактировал Attractor - Aug 9 2007, 06:49

Я думаю, что вблизи экрана телевизора и возле телебашни происходит электромагнитная наводка на входные цепи усилителя мультиметра. То есть нельзя утверждать, что мультиметр измеряет электрическое поле. Разные типы мультиметров будут показывать отличающиеся результаты.

Т.е. Вы считаете, что мультиметром нельзя измерить электрическое поле (ну, имеется ввиду разделить измеренное напряжение на расстояние между электродами)? Тогда возникает еще один вопрос: почему нельзя?
Но дело даже не в этом Забудем про мультиметр. Если поднести руку на расстояние нескольких сантиметров от поверхности экрана, мы явно ощутим наличие этого самого поля. Представители мужского пола заметят это даже визуально, вследствие наличия на руках волос от природы А все потому, что на поверхности экрана накапливается электростатическое электричество, т.е. заряд, создающий в окружающем пространстве электрическое поле, которое мы явно ощущаем. С другой стороны, по результатам исследований, Земля имеет положительный заряд около 500 Кл, который также создает в окружающем пространстве электрическое поле, напряженность которого вблизи поверхности равна около 130 В/м. И тут заряд, и там заряд, только поле от Земли мы почему-то никак не ощущаем, хотя оно достаточно сильное. Вот в чем вопрос: какая принципиальная разница в этих двух случаях?

Сообщение отредактировал Attractor - Aug 9 2007, 07:54

130В/м - это просто цифра большая, а поле слабое. У телевизора порядка на 3 больше. А перед грозой, когда напряженность электрического поля сильно возрастает его можно заметить.

Потому что мультиметр измеряет разность потенциалов двух точек, с которыми имеет электрический контакт. С полем мультиметр электрического контакта не имеет и потому для измерения не подходит.
Величина напряженности электрического поля может быть измерена с помощью дополнительного заряда, помещенного в поле, путем измерения величины силы, воздействующей на этот заряд при помещении его в поле.

Да, там скапливается большой отрицательный заряд, который намного выше Вашего заряда. Поэтому Ваше тело имеет относительно положительный потенциал и между экраном и Вами существует электрическое поле связанное с этими зарядами. Волосы реагируют, т.к. на них действует сила притяжений к экрану, обусловленная электрическим полем. Если измерить эту силу и и расстояние то можно оценить величину напряженности поля.



Тут Вы часть Земли, постоянно находящаяся на ней и связанная с ней воздухом, имеющим проводимость и землей, имеющей непосредственный контакт с Вами, т.е. Вы тоже являетесь носителем части заряда, которым обладает планета Земля. А в случае экрана Вы являетесь относительно изолированным объектом, поэтому на экране может быть избыточный заряд по отношению к Вам.

Хорошо, Земля имеет большой положительный заряд и, допустим, я - часть его. Предположим, что я не важно как (есть методы) потеряю контакт с Землей и, соответственно, с ее зарядом. Например, зависну над Земной поверхностью Тут уже получаем полною аналогию с экраном телевизора. И Вы считаете, что после этого у меня волосы встанут дыбом?



Честно говоря, не очень Вас понял... Когда говорят "сильное поле", разве не подразумевают при этом напряженность? И если напряженностьбольшая, как же поле может быть слабым? Какой еще есть параментр для поля?
Может быть, действительно, 130 В/м не так уж и много и просто недостаточно для того, чтобы мы его почувствовали? Сколько же тогда напряженность поля возле телевизора?

Сообщение отредактировал Attractor - Aug 9 2007, 08:57

Вы путаете. Поле от заряда, и волосы дыбом от заряда, а не от поля. Если Вас в поле поместить, у вас волосы дыбом встанут? Нет, потому что для этого необходим заряд (сумма зарядов отличная от нуля). В остальной части - я уже объяснял. Между ногами и головой у Вас не 200В потому как тело - проводник.

Сообщение отредактировал Alex255 - Aug 9 2007, 11:19

Да не может заряд сам по себе на другой заряд непосредственно воздействовать, с этим физики уже давно определились Воздействие на заряд осуществляется посредством агента, электрического поля, которое уже и воздействует на внесенный в него заряд. Да и где Вы видели заряд без поля? И если меня поместить в достаточно сильное поле, то встанут, проверено (я говорю не только о телевизоре) А что касается вопроса "почему не бьет током", только что перечитал вопрос и по-моему ответ прямо в нем содержится Ключевое слово здесь "прикоснуться", была бы у меня возможность "прикоснуться" к этим обмоткам, проводниками соединить голову к грозовому облаку, а ноги - к Земле, то тогда точно бы ударило Странно, но только сейчас дошло...
Выходит, что 130 В/м - это не много? Или же академик Ландсберг что-то напутал, если поле от экрана телевизора сильнее..

Сообщение отредактировал Attractor - Aug 9 2007, 11:40

Когда Вы проходите под линией электропередач скажем 110кВ расположенную на высоте метров 10, то поле составляет киловольты на метр... И ничего, небось даже волосы дыбом не встают)))

Ну скажете тоже Линия 110 кВ не проходит на высоте 10 метров, она цепляется к высоченным опорам ЛЭП, да и поле там переменное И все-таки, какая же напряженность поля вблизи экрана телевизора, что от него волосы встают дыбом?

Сообщение отредактировал Attractor - Aug 9 2007, 11:50

Ну-у тут Вы неправы! Во влажную погоду , отчетливо бьет через зонтик, а уж если на велосипеде, то можно представить как оно на эл. стуле!

На второй анод ТВ и ЭЛТ мониторов обычно подается напряжение от 23 до 27,5кВ. Конкретное значение зависит от диагонали и типа ЭЛТ. Но дело в том, что современные нормальные ЭЛТ имеют антистатическое покрытие и если заряд и копится, то не на самой поверхности экрана, а на пыли, которая прилипает к нему. Так что заряд зависит от количества пыли
P.S. ах да, забыл еще сказать, что антистатическая защита работает, если заряду есть куда стекать. В компьютерных мониторах БП гальванически изолирован от сети, поэтому чтобы антистатическая защита работала ему нужно заземление. В ТВ обычно есть заземление через антенный разъем или через сеть, если ИБП у него с "горячей" землей и антенна изолирована от схемы.