پدیده‌های الکتریکی در طبیعت

[Jack Daniel'ѕ]

الکتریسیته توسط انسان اختراع نشده است و در طبیعت به شکلهای مختلف وجود دارد، یک نمود همیشگی آن آذرخش است. بسیاری از تعاملات آشنا در حد ماکروسکوپیک مانند حس لامسه، اصطکاک و پیوندهای شیمیایی ناشی از تعاملات بین میدان‌های الکتریکی در مقیاس اتمی هستند. تصور می‌شود که میدان مغناطیسی زمین توسط یک دینام طبیعی ناشی از جریانهای دوار در مرکز سیاره ایجاد شده است. کریستال‌های مشخصی مانند کوارتز و شکر زمانی که تحت فشار قرار می‌گیرند بین دو طرف خود اختلاف پتانسیل ایجاد می‌کنند. این پدیده که اثر فشاربرقی نام دارد و از واژه یونانی piezein به معنی فشار گرفته شده است، در سال ۱۸۸۰ توسط پیر کوری و ژاکس کوری کشف شده است. این اثر دوطرفه است یعنی اگر یک ماده پیزوالکتریک را در میدان الکتریکی قرار دهیم ابعاد آن به مقدار بسیار ناچیز تغییر می‌کند.

بعضی از موجودات زنده مانند کوسه‌ها توانایی این را دارند که تغییرات میدان الکتریکی را حس کنند و به آن پاسخ دهند، این توانایی را دریافت الکتریسیته گویند، گونه‌های دیگری وجود دارند که قادرند برای شکار و یا دفاع از خود ولتاژ ایجاد کنند به این توانایی پیدایش الکتروزیستی گویند. راسته برق‌ماهی‌سانان، که معروفترین آنها مارماهی الکتریکی است، قادرند با ایجاد یک ولتاژ قوی توسط سلولهای تغییریافتهٔ ماهیچه موسوم به الکتروسلول، طعمه خود را تشخیص و یا بی‌حس کنند. همهٔ حیوانات اطلاعات را در امتداد غشای سلولی توسط تپش‌های (پالس‌های) ولتاژ انتقال می‌دهند که به آن پتانسیل عمل می‌گویند، که وظیفه آن شامل ایجاد ارتباط بین ماهیچه‌ها و یاخته‌های عصبی توسط دستگاه عصبی است. شوک الکتریکی این سیستم را تحریک می‌کند و موجب انقباض ماهیچه‌ها می‌شود. پتانسیل عمل در بعضی گیاهان مسئول فعالیت‌های هماهنگی است