Электрические рыбы известны человечеству с древнейших времён. Ещё Аристотель рассказывал своим ученикам, что электрический скат, обитающий в Средиземном море, «заставляет цепенеть животных, которых он хочет поймать, побеждая их силой удара, живущего в его теле».

О природе этих ударов никто не догадывался до Алессандро Вольта, который сопоставил удар, получаемый от электрического ската, с ударом от построенной им электрической батареи (вольтова столба) – достаточно мощного источника тока.

Однако планомерные исследования начались лишь в наше время, когда появилась записывающая импульсы рыб аппаратура. Исследования показали, что среди нескольких сотен известных видов электрических рыб лишь немногие дают сильные импульсы.

В восточной части тихоокеанских тропических вод живёт двухметровый электрический скат, способный создать электрический импульс напряжением 50–60 В при силе тока 50 А – вполне достаточный, чтобы парализовать рыбу чуть поменьше его самого.

Опаснейшим среди всех электрических рыб является электрический угорь. По количеству человеческих жертв он даже опережает легендарную пиранью. Этот угорь (кстати, к обыкновенным угрям он не имеет никакого отношения) способен испускать мощный электрический заряд. Если взять молодого угря в руки, то ощущаешь лёгкое покалывание, а это с учётом того, что малюткам всего несколько дней и размером они лишь 2–3 см. Легко представить, какие ощущения получишь, если прикоснёшься к взрослому угрю. Человек при таком тесном общении получает удар в 650 В и от него может умереть. Мощные электрические импульсы электрический угорь посылает до 150 раз в сутки. Чтобы убить рыбу, электрическому угрю достаточно содрогнуться, выпустив ток. Жертва погибает мгновенно.

Электрические угри – крупные рыбы: средняя длина взрослых особей составляет 1–3 м, вес – до 40 кг.

Самое интересное в строении электрических угрей – это их электрические органы, которые занимают более 2/3 длины тела, а у некоторых особей – 4/5. Положительный полюс этой «батареи» лежит в передней части тела угря, отрицательный – в задней.

Что же представляют собой электрические органы рыб? В первую очередь это особые мускульные клетки, так называемые электрические пластинки, поразительно напоминающие по схеме и конструктивному принципу электробатареи. У электрических угрей ими занято всё тело рыбы, кроме головы.

Исследования учёных показали, что многие из обычных, так называемых неэлектрических, рыб, которые не имеют специальных электрических органов, всё же в состоянии возбуждения способны создавать в воде слабые электрические разряды. Эти разряды образуют вокруг тела рыб характерные биоэлектрические поля. Установлено, что слабые электрические поля есть у таких рыб, как речной окунь, щука, пескарь, вьюн, карась, краснопёрка и др.

Задание №1

В какой части тела электрического угря сконцентрированы отрицательные заряды?

1) около головы

2) около хвоста

3) вдоль всей поверхности рыбы

4) в зависимости от направления угрозы заряды могут менять положение

Задание №2

Выберите утверждение, соответствующее содержанию текста.

1) Аристотель внёс большой вклад в изучение электричества.

2) Электрические органы рыб представляют собой мускульные клетки, напоминающие электробатареи.

3) Алессандро Вольта доказал, что внутри электрических рыб содержится батарея в виде вольтова столба.

4) Сила электрического воздействия угря не зависит от его размеров.

Задание №3

Два угря при виде добычи испускают электрические импульсы. При этом напряжение у первого угря достигает 600 В, а сила тока – 20 А, а у второго напряжение – 350 В и сила тока – 5 А. Как соотносятся сопротивления электрических пластин первого (R₁) и второго (R₂) угрей?

1) R₁ =R₂

2) R₁ >R₂

3) R₁ <R₂

4) в морской воде R₁ >R₂, в пресной R₁ <R₂

Текст 15. «Открытие животного электричества»

Днём рождения науки электробиологии по праву считается 26 сентября 1786 г. В этом году итальянский врач и учёный ЛуиджиГальвани начинает новую серию опытов, решив изучить действие на мышцы лягушки «спокойного» атмосферного электричества. Поняв, что лапка лягушки является в некотором смысле чувствительным электродом, он решил попробовать обнаружить с её помощью атмосферное электричество. Повесив препарат на решётке своего балкона, Гальвани долго ждал результатов, но лапка не сокращалась ни при какой погоде.

И вот 26 сентября лапка наконец сократилась. Но это произошло не тогда, когда изменилась погода, а при совершенно других обстоятельствах: лапка лягушки была подвешена к железной решётке балкона на медном крючке и свисающим концом случайно коснулась решётки.

Гальвани проверяет: оказывается всякий раз, как образуется цепь «железо–медь–лапка», тут же происходит сокращение мышц независимо от погоды. Учёный переносит опыты в помещение, использует разные пары металлов и регулярно наблюдает сокращение мышц лапки лягушки. Таким образом, был открыт источник тока, который впоследствии был назван гальваническим элементом.

Как же можно было объяснить эти наблюдения? Во времена Гальвани учёные считали, что электричество не может возникать в металлах, они могут играть только роль проводников. Отсюда Гальвани заключает, источником электричества в этих опытах являются сами ткани лягушки, а металлы только замыкают цепь.

Задание №1. Какую гипотезу пытался проверить Л.Гальвани, начиная в 1786 г. новую серию опытов с лапкой лягушки?

Задание №2. Какой вывод сделал Л.Гальвани на основании своих опытов? В чём состояла ошибочность его вывода?

Задание №3. Из каких основных частей должен состоять гальванический элемент?

Задание №4. Если бы вы проводили опыты, аналогичные опытам Л.Гальвани, то какие бы дополнительные исследования (кроме проверки разных пар металлов) осуществили?