Сила тока, напряжение и мощность электрического тока, вырабатываемые угрем при атаке
Электрический угорь (Electrophorus electricus) использует электрические разряды в качестве способа агрессивной защиты. Для этого он выныривает половиной своего тела из воды и «жалит» потенциально опасное для себя животное. Американский ученый Кеннет Катания проверил на себе, какие напряжение, ток, и мощность вырабатываются при таком ударе.
Для исследования использовался молодой электрический угрь длиной около 40 сантиметров. Сначала с помощью амперметра, вольтметра и нескольких резисторов ученый измерил электродвижущую силу и внутреннее сопротивление угря, которые составили 198 Вольт и 960 Ом, соответственно. После этого из данных о проводимости воды при комнатной температуре было рассчитано сопротивление воды, приходящейся на длину тела угря (около 400 Ом). Затем с помощью вольтметра и диэлектрической пластинки биолог измерил падение напряжения на выступающей из воды при атаке части угря (127 Вольт) и нашел ее сопротивление (около 2400 Ом).
Измерив все предварительные данные, ученый перешел к опытам на себе. В качестве объекта для атаки биолог использовал собственную руку с опущенной в воду ладонью. Чтобы избежать подводного контакта угря с рукой, ладонь он поместил в контейнер из диэлектрического материала, с двух сторон покрытого проводящим слоем. С помощью такого устройства ученый измерял зависимость тока, который течет по руке после атаки угрем, от времени.
Максимальный измеренный ток составил около 43 миллиампер. А зная все данные собранной электрической цепи из угря, своей руки, и воды, он рассчитал сопротивление руки (около 2100 Ом) и пиковую мощность электрического разряда (3,9 Ватта). Хотя измеренный ток довольно небольшой, но, конечно, он сильно превышает порог чувствительности ноцицепторов и достаточен для возбуждения рефлекса отдергивания руки. При этом ученый отмечает, что более взрослые особи обладают большей длиной, которая может превышать 1 метр, и могут создать большую разность потенциалов, но при этом обычно выныривают из воды на меньшую высоту.
