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

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.

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)

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?

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?

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.

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..

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?

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.

Если при этом сообщить Вам заряд, чтобы между Вами и землей возникло электрическое поле, то волосы встанут дыбом. Обещаю. Только не пожалейте напряжения, подайте киловольт 110. Для этого рекомендую залезть на ЛЭП.

Да скока говорить Вам нужно что дело не в поле, а в том что Вы заряжаетесь! Каким образом - это У вашего телевизора спросить надо.

"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! "

Вы бы еще рукой взялись за ЛЭП

А разве электрическое поле "между мной и чем-то"? Я всегда думал, что оно просто "есть в конкретной точке, при наличии источника":) Между чем-то есть разность потенциалов, но мы ведь сейчас не об этом. В Земле имеется заряд, который создает вокруг себя электрическое поле, независимо от того, есть ли заряд на мне или нет. Помните в книжках по физике картинку заряженного шарика и как лучики у солнышка, от него во все стороны направлены линии напряженности Под воздействием этого "Земного" поля на мне индуцируются заряды, взаимодействуют с "земным" полем и встают дыбом Разве нет? Зачем мне лезть для этого на ЛЭП?

Почитайте http://www.pole.com.ru/what.htm#efield или http://www.college.ru/physics/courses/op25...ph2/theory.html, а потом обязательно залезьте на ЛЭП. Чтобы ощущить линии напряженности электрического поля на своей шкуре.




Давно предлагаю автору темы провести подобный эксперимент.

Вопрос по теме: а у Земли поле статическое или переменное? Вроде как статическое, а по закону Фарадея ЭДС возникает только при изменении поля. Поправьте если я не прав.

Все это я читал, много раз и в разные периоды своей жизни. Я не понимаю, при чем тут эта многострадальная ЛЭП? Вы говорите, что для того, чтобы я почувствовал поле, на меня нужно перенести какой-то заряд. Но есть простой опыт: на ниточки подвешиваем бумажную полоску, подносим к ней какой-нибудь заряженный предмет и полоска притягивается на расстоянии. Никто никакого заряда этой полоске не сообщал, он появляется вследствие электростатической индукции. То же самое возможно и с телом человека, и не нужно ему для этого лезть на опору ЛЭП. Есть источник поля - заряд Земли, следовательно будет его и воздействие на человека, даже если он совершенно не "заряжен". Выходит только, что поле это действительно очень слабое, чтобы мы могли заметить его при помощи своих органов чувств



Статическое. Конечно, оно не является строго постоянным из-за действия природных процессов, но с достаточно большой точности его можно считать таковым

Да, либо на Вас, либо на предмет рядом с Вами.



Заряд был сообщен предмету. То же самое могло быть, если бы заряд был сообщен бумажной полоске, а поднесли бы к ней некий предмет. Наблюдалось бы то же самое.



Это уже ближе к делу. Да, наши органы чувств не предназначены для обнаружения электрического поля. Но начиналось-то все с мультиметра, если мне не изменяет память...

Чтобы у Вас волосы встали дыбом, Вас нужно всенепременно зарядить. Чувствительность к полю как таковому у человека невысока.
По поводу полоски. Даже незаряженная полоска будет притягиваться к заряженному предмету вследствие поляризации - ограниченного смещения зарядов полоски (сумма их равна нулю!). Но это эффект следующего порядка малости в сравнении с взаимодействием зарядов.

Да не обязательно меня заряжать. Мы тут спорим о двух совершенно разных явлениях. Да, если каким-то образом "накапать" мне на волосы заряд, то конечно, вследствие отталкивания одноименных зарядов, эффект будет налицо. Но это вследствие ОТТАЛКИВАНИЯ. Я же говорю, что для того, чтобы ощутить на себе влияние ВНЕШНЕГО электрического поля МНЕ ЗАРЯЖАТЬСЯ НЕ ОБЯЗАТЕЛЬНО. И привел пример с бумажной полоской, которая, как Вы правильно отметили, поляризуется под воздействием внешнего поля, никакого отношения к этой полоске не имеющего (эбонитовая палочка или расческа). И здесь мы уже имеем другой процесс: ПРИТЯЖЕНИЕ, поскольку поляризованные заряды всегда противоположного знака. В первом случае - ОТТАЛКИВАНИЕ, во втором - ПРИТЯЖЕНИЕ, хотя выглядит это в случае с волосами примерно одинаково Да, сила взаимодействия во втором случае гораздо меньше, чем если бы меня чем-то зарядить. Но именно такой механизм у "поднятия" волос вблизи старого телевизора без антистатической защиты.

И ничего мой телевизор мне не скажет, ибо нет на мне в этот момент никакого заряда. И дело как раз-таки в поле, которое создает накопившийся на экране заряд. Именно оно мои волосы поляризует. И меня совершенно необязательно перед этим чем-то заряжать, будь то расческа или же эта несчастная ЛЭП

Вы с Вашим телевизором поосторожнее. Складывается ощущение что это источких ионизирующего излучения. Который Вас и заряжает)))

Конечно, ЭЛТ экран по природе своей является источником рентгеновского излучения, которое является ионизирующим. Однако, оно слишком мало по сравнению с тем электростатическим полем, которое создает накопленный на экране заряд. Более того, это поле есть даже в те моменты, когда телевизор выключен и ни о каком ионизирующем излучении даже в принципе не может быть и речи
Как я уже сказал, ничто меня не заряжает, происходит лишь поляризация тех участков моего тела, которые близко к поверхности расположены. Если по Вашему процесс заряда и поляризации - суть есть одно и то же, пусть так и будет Но лично я различаю эти понятия, поскольку поляризованный заряд исчезает сразу же при исчезновении внешнего поля, а заряд, сообщенный каким-то образом ("зарядить что-то", тем же ионизирующим излучением) может сохраняться достаточно длительное время

Я уже говорил, но могу еще раз повторить. Что электростатическое поле в ЭЛТ создается суммой постоянного напряжения на втором аноде (расположенного вблизи поверхности экрана) и зарядом который копится непосредственно на поверхности экрана. В этом процессе (накопления заряда) участвует еще и пыль, оседающая на экран. При выключении ТВ напряжение на аноде пропадает, остается только накопленный на поверхности экрана статический заряд. Чем реже вы протираете экран, тем больше заряд скопится
P.S. доля рентгеновского излучения в накоплении заряда тоже есть, но ее можно считать ничтожной по сравнению с другими факторами.

Ну да...поле земли не фиговое...А вот емкость эквивалентная емкость (между головой и ногами которая) очень маленькая. Если нижняя плоскость, сама земля как то проводит еще эл.ток, то верхняя плоскость по площади ограничена головой, так воздух довольно плохой проводник. Ну и соотвественно получается очень маленькая площадь воображаемых обкладок емкости и сообственно сама емкость, при незменной напряженности поля. ИМХО если принять за точку отсчета поверхность земли, то эл. заряд(в кулонах который меряется) на высоте головы получается очень мелким и не способным причинить какой то вред.