Содержание
11.31. Каким должно быть отношение длины l катушки к ее диаметру D, чтобы напряженность магнитного поля в центре катушки можно было найти по формуле для напряженности поля бесконечно длинного соленоида? Ошибка при таком допущении не должна превышать δ = 5%. Указание. Допускаемая ошибка δ =(Н2 Нi)/Н2, где Н1 на-пряженность поля внутри катушки конечной длины и Н2 напряженность поля внутри бесконечно длинной катушки.
11.32. Какую ошибку δ мы допускаем при нахождении напряженности магнитного поля в центре соленоида, принимая соленоид длиной l = 20 см и диаметром D = 5 см за бесконечно длинный?
11.33. Найти распределение напряженности Н магнитного поля вдоль оси соленоида, длина которого 1 = 3 см и диаметр D = 2 см. По соленоиду течет ток I = 2 А. Катушка имеет N = 100 витков. Составить таблицу значений N и построить график для значений х в интервале 0 ≤ х ≤ З см через каждые 0,5 см.
11.34. Конденсатор емкостью С = 10 мкФ периодически заряжается от батареи с э. д. с. ε = 100 В и разряжается через катушку в форме кольца диаметром D = 20 см, причем плоскость кольца совпадает с плоскостью магнитного меридиана. Катушка имеет N = 32 витка. Помещенная в центре катушки горизонтальная магнитная стрелка отклоняется на угол α = 45°. Переключение конденсатора происходит с частотой n = 100 с-1. Найти из данных этого опыта горизонтальную составляющую Hг напряженности магнитного поля Земли.
11.35. Конденсатор емкостью С = 10 мкФ периодически заряжается от батареи с э. д. с. ε = 120 В и разряжается через соленоид длиной l = 10 см. Соленоид имеет N = 200 витков. Среднее значение напряженности магнитного поля внутри соленоида H = 240 А/м. С какой частотой n происходит переключение конденсатора? Диаметр соленоида считать малым по сравнению с его длиной.
11.36. В однородном магнитном поле напряженностью H = 79,6 кА/м помещена квадратная рамка, плоскость которой составляет с направлением магнитного поля угол α = 45°. Сторона рамки а = 4 см. Найти магнитный поток Ф, пронизывающий рамку.
11.37. В магнитном поле, индукция которого B = 0,05 Тл, вращается стержень длиной 1 = 1 м. Ось вращения, проходящая через один из концов стержня, параллельна на-правлению магнитного поля. Найти магнитный поток Ф, пересекаемый стержнем при каждом обороте.
11.38. Рамка, площадь которой S = 16 см2, вращается в однородном магнитном поле с частотой n = 2 с-1. Ось вращения находится в плоскости рамки и перпендикулярна к направлению магнитного поля. Напряженность магнитного поля H = 79,6 кА/м. Найти зависимость магнитного потока Ф, пронизывающего рамку, от времени t и наибольшее значение Фmax магнитного потока.
11.39. Железный образец помещен в магнитное поле напряженностью H = 796 А/м. Найти магнитную проницаемость μ железа.
11.40. Сколько ампер-витков потребуется для того, чтобы внутри соленоида малого диаметра и длиной l = 30 см объемная плотность энергии магнитного поля была равна Wo = 1,75 Дж/м3?
Выдержка из текста работы
В настоящее время всеми признаётся, что многие процессы в биосфере зависят от космических условий и, в первую очередь, от состояния магнитосферы. Биологическое действие магнитных полей — одна из наиболее актуальных проблем современности. Интерес к этому влиянию диктуется самой жизнью. Изменение условий окружающей среды и современный темп жизни делают человека всё более чувствительным к раздражителям, например, к электромагнитным полям, действие которых распространяется на всё живое земли. В этом отношении проведение исследований в данной сфере современно и необходимо.
Исследованиями различных учёных быль установлено, что магнитное поле в большом диапазоне частот небезразлично для растений. Нами были проведены опыты с целью исследования биологического действия постоянного слабого магнитного поля на процесс прорастания семян травы Колумба.
Задачи исследования: контроль над протеканием опытов и регистрация необходимых параметров измерений — энергии прорастания семян; показателей всхожести семян и жизнестойкости проростков; изменение длины корешков и побегов проростков.
Объектом исследования является трава Колумба (Sorghum almum Parodi) — многолетняя кормовая культура, относящаяся к семейству мятликовых (Poaceae) и роду Sorghum Pers.
Методика исследования.
Было отобрано 500 здоровых жизнеспособных семян исследуемой культуры. Семена проращивались при естественной ориентации в гравитационном поле Земли в чашках Петри на фильтровальной бумаге, подпитываемой водопроводной водой. Использовали пять образцов (по 100 семян в каждой чаше Петри), из которых четыре подвергались воздействию магнитного поля, а один являлся контрольным. В качестве источников слабого магнитного поля применялись кольца постоянных магнитов, равные между собой по силе воздействия. Ежедневно проводился контроль за прорастанием семян. Через 5-7 дней определялся процент проросших семян, длина корешков и побегов проростков.
Определение роста проводилось измерительной миллиметровой линейкой через каждые сутки от начала всходов до окончания наблюдений. Результаты измерений заносились в таблицу.
Опыт закладывали в четырёх повторностях. После каждой повторности опыта результаты, полученные по опытным экземплярам, сравнивали с контрольными. В итоге был сделан общий вывод о стимулирующем и угнетающем действии магнитного поля на процесс прорастания семян исследуемой культуры.
Результаты представлены в табл. 1-8.
Таблица 1
Данные по энергии прорастания семян (1-й результат)
|
№ |
Количество проросших семян, % |
||||||
|
1-й день |
2-й день |
3-й день |
4-й день |
5-й день |
6-й день |
7-й день |
|
|
1 |
Посев семян |
Набухание семян |
1 |
4 |
11 |
11 |
11 |
|
2 |
6 |
17 |
19 |
25 |
27 |
||
|
3 |
4 |
11 |
18 |
24 |
24 |
||
|
4 |
2 |
8 |
18 |
22 |
22 |
||
|
5 |
3 |
19 |
26 |
29 |
29 |
||
№1 — контрольные семена №2, 3, 4, 5 — опытные семена
Таблица 2
Данные по энергии прорастания семян (2-й результат)
|
№ |
Количество проросших семян, % |
||||||
|
1-й день |
2-й день |
3-й день |
4-й день |
5-й день |
6-й день |
7-й день |
|
|
1 |
Посев семян |
Набухание семян |
2 |
5 |
11 |
13 |
13 |
|
2 |
7 |
15 |
19 |
21 |
21 |
||
|
3 |
5 |
14 |
17 |
26 |
26 |
||
|
4 |
6 |
12 |
21 |
27 |
29 |
||
|
5 |
4 |
11 |
19 |
23 |
23 |
||
№1 — контрольные семена №2, 3, 4, 5 — опытные семена
Таблица3
Данные по энергии прорастания семян (3-й результат)
|
№ |
Количество проросших семян, % |
||||||
|
1-й день |
2-й день |
3-й день |
4-й день |
5-й день |
6-й день |
7-й день |
|
|
1 |
Посев семян |
Набухание семян |
4 |
7 |
12 |
13 |
13 |
|
2 |
5 |
11 |
17 |
28 |
28 |
||
|
3 |
5 |
14 |
16 |
24 |
24 |
||
|
4 |
5 |
12 |
23 |
25 |
25 |
||
|
5 |
6 |
13 |
16 |
26 |
26 |
||
№1 — контрольные семена №2, 3, 4, 5 — опытные семена
Таблица 4
Данныепоэнергиипрорастаниясемян(4-й результат)
|
№ |
Количество проросших семян, % |
||||||
|
1-й день |
2-й день |
3-й день |
4-й день |
5-й день |
6-й день |
7-й день |
|
|
1 |
Посев семян |
Набухание семян |
2 |
7 |
11 |
11 |
12 |
|
2 |
7 |
15 |
19 |
24 |
26 |
||
|
3 |
5 |
12 |
16 |
22 |
22 |
||
|
4 |
6 |
14 |
17 |
20 |
20 |
||
|
5 |
5 |
14 |
17 |
22 |
25 |
||
№1 — контрольные семена №2, 3, 4, 5 — опытные семена
Таблица 5
Итоговый средний показатель энергии прорастания и всхожести семян, %
|
|
Количество проросших семян, % |
||||||
|
|
1-й день |
2-й день |
3-й день |
4-й день |
5-й день |
6-й день |
7-й день |
|
Контрольные семена |
Посев семян |
Набухание семян |
2,25 |
5,75 |
11,25 |
12,00 |
12,25 |
|
Опытные семена |
5,10 |
13.25 |
18,40 |
24,25 |
24,80 |
||
Всхожесть семян — 7-й день Энергия прорастания — на 3-й день
Таблица 6
Данныеподлине побегов проростков на 7-й день
|
№ |
Средняя длина побегов, мм |
|||
|
Опыт№1 |
Опыт№2 |
Опыт№3 |
Опыт№4 |
|
|
1 |
31 |
47 |
59 |
57 |
|
2 |
57 |
59 |
58 |
61 |
|
3 |
54 |
55 |
60 |
61 |
|
4 |
58 |
61 |
63 |
63 |
|
5 |
49 |
54 |
62 |
65 |
№1 — контрольные семена №2, 3, 4, 5 — опытные семена
Таблица 7
Данныеподлинеглавногокорняпроростковна7-й день
|
№ |
Средняя длина главного корня, мм |
|
||
|
|
Опыт№1 |
Опыт№2 |
Опыт№3 |
Опыт№4 |
|
1 |
44 |
46 |
50 |
49 |
|
2 |
36 |
39 |
47 |
49 |
|
3 |
37 |
45 |
46 |
48 |
|
4 |
35 |
41 |
43 |
49 |
|
5 |
32 |
39 |
47 |
46 |
№1 — контрольные семена №2, 3, 4, 5 — опытные семена
Таблица 8
Средняя длина главного корня и стебелька проростков на 7-й день опыта, мм
|
|
Длина корня, мм |
Длина стебелька, мм |
|
Контрольные семена |
47,25 |
48,5 |
|
Опытные семена |
42,44 |
58,75 |
Из полученных результатов очевидно, что имеет место стимуляция роста проростков магнитным полем. У семян, находящихся под влиянием слабого магнитного поля увеличивается процент всхожести почти вдвое. Действие магнитного поля наиболее выражено в течение первых трёх суток. При этом длина корня опытных проростков превышает контрольные почти в 2 раза. На седьмой день средняя длина корней проростков отличалась от контрольных растений на 20,45%.
Имеет место и стимулирующее действие магнитного поля на стеблеобразующую способность проростков. Различие между средними показателями длины стебелька проростков на седьмой день составило 23%. Результаты стимуляции магнитного поля на прорастание семян ячменя отмечены и в литературе [5].
Так как усиленный рост побегов под действием магнитного поля обусловлен не только активным делением, но и растяжением клеток [3], можно предположить, что в нашем опыте рост стебля усиливается за счёт большей оводнённости проростков. Опытные проростки содержали воды больше, чем контрольные. Повышение водоудерживающей способности проростков под влиянием магнитного поля отмечалось и другими авторами.
Интересно также заметить, что проростки семян, ориентированные к северному магнитному полюсу Земли, изгибаются и растут в сторону южного магнитного полюса. Это явление названо магнитотропизмом. Семена, хорошо ориентирующиеся в магнитном поле, обладают более высокими темпами роста, чем неориентирующиеся семена [3].
Таким образом, на основании результатов проведённого нами исследования можно сделать вывод, что слабое постоянное магнитное поле влияет на ростовые и формообразовательные процессы у Sorghum almum Parodi). При воздействии магнитного поля на замоченные семена в течение трёх суток ускоренно развиваются проростки, раньше начинается дифференциация стеблевых метамеров, стимулируется образование боковых и придаточных корней.
Список литературы
Дубров А.П. Геомагнитное поле и жизнь // Краткий очерк по магнитобиологии. — Л.: гидрометеоиздат. 1974. с. 45, 51, 108-118.
Стрекова В.Ю., Сердюк Л.С., Лебедев В.А. Влияние постоянного магнитного поля слабой напряженности на физико-химическое состояние ядерных нуклеиновых кислот // Влияние естественных и слабых искусственных магнитных полей на биологические объекты: Материалы второго Всесоюзного симпозиума 18-20 сентября 1973 г. — Научные труды, т.22 (115). — Белгород: Изд-во БГПИ им. М.С. Ольминского, 1973. — С. 111- 113.
Филиппов А.С., Тюньков И.В., Дульбинская Д.А., Боровиков Л.М. Влияние слабого постоянного магнитного поля на предпосевную обработку семян пшеницы сорта Скала // Влияние естественных и слабых искусственных магнитных полей на биологические объекты: Материалы второго всесоюзного симпозиума 18-20 сент. 1973г. — Научные труды, т.22 (115).-Белгород: Изд-во БГПИ им.М.С. Ольминского, 1973.- с.89-90.
Холодов Ю.А. Магнетизм в биологии. — М.: Наука, 1970. с.68-74.
Bova N.N., Suhodub L.F. Influence of ford fields on process germination of seeds // International symposium «Biotechnology Approaches for Exploitation and Preservation of Plant Resources», Yalta, 26-31 may, 2002: Abstract. — Yalta, 2002. — с.83-83.
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://unid.bsu.edu.ru
