人體內也有生物電。身體上任何部位受到外界刺激的時候,受刺激的信號便傳到大腦。這個過程實際上是電壓脈衝沿神經索的傳播過程。
傳播時的電壓不過幾十毫伏,傳播的速度大約每秒30米。
心髒跳動時也會產生生物電。
心肌細胞內外充滿了導電液體,由於內外正負離子的濃度不同,細胞內外就存在著電壓,在心肌跳動時,這電壓就隨同變化。
心電圖儀就是用來測量這種電壓變化的,它能畫出反映這種變化的曲線——心電圖。
人體細胞也能產生生物電,也能對外界傳入的電流作出反應。人體觸電後的各種情況,就是例子。
不過,生物電對人體還有一個奇怪的現象。比較大的電流(超過0.1安)脈衝不太容易引起心髒無規則顫動,因為它給了心髒一次很強的刺激,使心髒“卡”在一定狀態不再跳動。隻要很快地撤除電流,心髒反而更容易恢複正常的跳動。
心髒除顫器就利用了這種現象,它向心髒通入一次大的電流脈衝,去製止其無規則顫動,然後再開始正常的有規律的心跳。
高頻率的交流電對人體可能有益(當然電流不能太大)。每秒變化100萬次的交流電(家用交流電每秒變化50次)並不幹擾神經係統的正常工作。
中醫針灸科用的電針就是在人體上兩處分別插上兩顆針,然後在針間加以高頻率的交變電壓。
電針能醫治肌肉痙痛或關節炎等疾病,隻是治病的機理現在還不清楚。
地磁場
為什麼兩個磁極隔著一定距離就能相互排斥或相互吸引呢?
法拉第首先開始研究這一課題,他認為磁體周圍存在磁場,兩個磁體是通過磁場相互作用的。
磁場的存在很容易用實驗演示出來。
把一根條形磁鐵平放在桌上,在它上麵放一塊玻璃板。再在玻璃板上均勻地撤一層鐵屑,輕輕敲動玻璃板,鐵屑就會沿一條條曲線排列起來。這些曲線和兩端都連著磁鐵的兩個磁極。
從這裏我們可以測出,每條磁感線都是從磁體的N極出來進入S極的。
因此,可以得出:在磁體兩極磁感線密,離兩極遠處磁感線稀;密度大的地方磁場強,反之則弱。可以用甲磁體磁場聲乙磁體來表示。
地磁場為什麼指南針總是指向南北呢?
因為地球內部也有一個大磁鐵——即地磁場的作用。
磁感線的方向是由北極出來而進入南極的,磁感線指北說明地球內大磁體的北極在地理的南方,這大磁體的南極在地理的北方。
實測表明,地磁北極就在地理南極附近,地磁南極就在地理北極附近。
實際上,指南針的指向並不是指向正南正北的,它的指向和地理南北方向稍有偏離,這種偏離就叫磁偏角。
通過對海底地層的研究發現,地磁場的方向,也就是地磁極的南北位置,幾十萬年要互換一次。
就是現在,也能測出地磁極的位置年年發生不大的變化,使地球上各處的磁場也不斷發生緩慢的變化。
不但地球表麵有磁場,現已有確鑿的證據證明其他星體周圍也有磁場。
由於磁現象總和特定物質磁石和鐵相聯係,而觀察靜電以及發現電流現象似乎很多物質都能發生,所以很長時間人們都認為磁現象和電現象是互不相關的,產生於不同的根源。
1820年,丹麥科學家奧斯特,把一根導線沿東西方向架起,下麵放一個磁針,磁針靜止時是和導線垂直的。當他合上電鍵使電流通入導線時,磁針沒有動。
於是,他又將導線沿南北方向架了起來,下麵仍放一根磁針。再一通電流,發現磁針轉動了。
奧斯特又經過反複多次的實驗,得出了這麼一個結論:
電流周圍存在磁場,正是這個磁場對磁針兩極的作用力推動磁針轉動了。
人們根據奧斯特的實驗結果,進一步得出了電流產生磁場的定量的規律,並且對磁鐵為什麼有磁性也得到了解釋。
分子電流
在一個玻璃板中央打個孔,然後將一根導線穿過這個孔垂直板麵。再在玻璃板上撒上一層細鐵屑,當導線通電後,轉轉敲擊玻璃板,鐵屑便排列起來,顯示出電流的磁感線,形狀是以電流為圓心的同心圓。
而且,越靠近導線,鐵屑排列得越整齊,表示愈靠近電流磁場愈強。
人們又將通電螺線管的磁感線和條形磁鐵的磁感線相比較,發現二者極為相似。
根據這一點,安培提出了他的設想——分子電流假說:磁體的分子內都存在環形電流,即分子電流。
安培的分子電流的設想已被近代物理學家們完全證實了。
鐵塊未磁化時,分子電流的方向是完全紊亂的,它們在外麵產生的磁場就會相互抵消而顯示不出來。
使鐵塊磁化就是使它裏麵的分子電流沿一個方向整齊排列起來。排列的結果是,內部的分子電流處流動方向相反,相互抵消;隻留下表麵的分子電流流向相同,好像是表麵電流一樣。