تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
السمك والأنقليس الرعاد
المؤلف:
جيرل ووكر
المصدر:
سيرك الفيزياء الطائر
الجزء والصفحة:
ص657
2025-09-14
32
إن الأسماك، مثل الرعاد العملاق من نوع توربيدو» نوبيليانا» الذي يعيش في شمال الأطلنطي، والأنقليس الرعاد من نوع «إلكتروفوريس» الذي يعيش في الأمازون؛ يمكنها أن تُنتج تيارًا كهربيًّا يكفي لقتل فريستها أو صعقها، أو حتى لصعق إنسان (على سبيل المثال، يفرغ سمك التوربيدو الكهرباء في نبضة شدَّتُها 50 أمبير، عند حوالي 60 فولت). في سالف الأزمان، كانت الأسماك الرعادة تُستخدم أحيانًا لأغراض طبية، مثلما كانت سمكة رعادة توضع مباشرةً على موضع الألم في حالة الصداع المزمن (نوع بدائي من العلاج بالصدمة). كانت الخصائص الكهربية للأسماك معروفة لقدامى الصيادين، الذين سرعان ما عرفوا أنواع الأسماك التي لا ينبغي جذبها بأيد عارية ولا التعامل معها باستخدام حربة موصلة. يُنتج كثير من الأسماك الأخرى مجالات كهربية لتشق طريقها في المياه المعتمة أو الخافتة الإضاءة، أو لتحديد مواقع الأشياء، بما في ذلك بعضها لبعض. في الحقيقة، هذه الأسماك تستطيع تغيير مجالها الكهربي بهذه الطريقة لتعرّف نفسها. كيف يستطيع حيوان أن يُنتج تيارًا، وجهدًا كهربيًّا، ومجالا كهربيًّا؟
الجواب: يمكن تتبع مصدر التأثيرات الكهربية للأسماك، وصولا إلى خلايا تُعرف باسم اللويحات الكهربية»، وهي شبيهة بالخلايا العصبية والعضلية. عادةً ما يُمرّر
شكل1 (أ) سلسلة من خمس لويحات كهربية داخل أنقليس رعاد. (ب) نظام متواز مكون من ثلاث سلاسل من اللويحات الكهربية.
غشاء اللويحات الكهربية أيونات البوتاسيوم، لكنه لا يُمرّر أيونات الصوديوم؛ ولذا تختلف تركيزات الصوديوم والبوتاسيوم عبر الغشاء الخلوي، ولأن هذه الأيونات مشحونة؛ يُنتج هذا الفرق في التركيز فرقًا في الجهد الكهربي عبر الغشاء. عندما تريد السمكة تفريغ شحنتها، تُغيّر نبضة عصبية الغشاء بحيث يستطيع تمرير أيونات الصوديوم؛ فيتغير على الفور الفرق في الجهد الكهربي عبر الغشاء، وتتدفق الجسيمات المشحونة من خلاله (بمعنى أن هناك تيارًا يعبر الغشاء). فرق الجهد الكهربي وكمية التيار كلاهما صغير المقدار. ومع ذلك، يمكن أن تمتلك السمكة عدة آلاف من اللويحات الكهربية، موصلة على التوالي (واحدةً بعد الأخرى شكل (1) أ لتكوين الجهد الإجمالي وشدة التيار الإجمالية.
يفترض بالتيار الإجمالي أن يغادر السمكة من أحد طرفيها (الرأس أو الذيل)، ويجتاز الماء (ومن ثَمَّ قد يعبر فريسة أو إنسانًا)، ثم يدخل إلى السمكة من جديد من الطرف المقابل. ومع ذلك، إذا امتلكت السمكة سلسلة واحدة فقط من اللويحات الكهربية فإن كمية التيار الإجمالية التي تُنتجها السمكة قد تصعقها أو تقتلها هي نفسها. ولتجنب هذا المصير، تملك السمكة مئات السلاسل الموصلة على التوازي (شكل 1ب)، لكي يتوزع التيار الإجمالي بالتساوي بين هذه المسارات المتوازية بناءً على ذلك، يكون التيار على امتداد أحد المسارات عبر السمكة، غير كافٍ لإيذائها.
تختلف الأسماك الرعادة التي تعيش في المياه المالحة عن تلك التي تعيش في المياه العذبة؛ لأن المياه المالحة توفّر مقاومة أقل بكثير للتيار الكهربي؛ ولذلك تحتاج أ المياه المالحة عددًا أقل من اللويحات الكهربية في كل سلسلة، للحصول على تيار كافٍ يشقُ المياه المحيطة ليصعق الفريسة أو يقتلها.
لا يلجأ السمك الرعاد الضعيف إلى إرسال نبضة من التيار عبر المياه المحيطة؛ وبدلاً من ذلك، تُولّد اللويحات الكهربية الخاصة بها ببساطة مجالاً كهربيًّا ضعيفًا في الماء، على سبيل الاستشعار ولأنها شديدة الحساسية لقوة هذا المجال، تستطيع أن تعرف عندما تدخل أجسام أخرى إلى هذا المجال، مُسببة تغييرًا فيه. وبالإضافة إلى ذلك، تستطيع الأسماك الرعادة تغيير المجال بطريقة مميزة حتى تتواصل مع الأسماك الأخرى التي تنتمي إلى نوعها نفسه.
الاكثر قراءة في الكهربائية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
