Номер 3, страница 334 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Электростатика. Глава 8. Свойства электрического поля. Параграф 40. Потенциал и разность потенциалов - номер 3, страница 334.

Условие.

3. Поясните, какая разность потенциалов представляет опасность для жизни.

Решение.

3. Опасность для жизни человека представляет не сама по себе разность потенциалов (электрическое напряжение), а сила электрического тока, который протекает через тело под действием этого напряжения. Связь между силой тока I, напряжением U и сопротивлением R описывается законом Ома для участка цепи:

$I = \frac{U}{R}$

Сопротивление тела человека не является постоянной величиной и может сильно варьироваться в зависимости от множества факторов:

• Состояние кожи: Сухая и неповрежденная кожа имеет высокое сопротивление (100 000 Ом и более), в то время как влажная, потная или поврежденная кожа имеет значительно меньшее сопротивление (около 1000 Ом).
• Путь тока: Наиболее опасен путь тока через жизненно важные органы, например, по траектории "рука-рука" или "рука-нога", когда ток проходит через область сердца или легких.
• Площадь контакта: Чем больше площадь контакта с токоведущей частью, тем ниже сопротивление.

Смертельно опасным для человека считается переменный ток (частотой 50 Гц) силой около 100 мА (0.1 А), так как он может вызвать фибрилляцию желудочков сердца — хаотичные и неэффективные сокращения сердечной мышцы, приводящие к остановке кровообращения. Уже при силе тока 10–15 мА возникают мышечные спазмы, которые не позволяют человеку самостоятельно оторваться от источника тока.

Учитывая, что в неблагоприятных условиях (например, в сыром помещении) сопротивление тела человека может упасть до 1000 Ом, даже относительно небольшое напряжение может создать смертельный ток. В соответствии с правилами техники безопасности, напряжение переменного тока выше 42 В (а в особо опасных, сырых помещениях — выше 12 В) считается опасным для жизни. Бытовое напряжение 220 В является безусловно смертельно опасным.

Ответ: Опасность для жизни представляет такая разность потенциалов, которая способна создать в теле человека ток силой около 100 мА. Конкретное значение этой разности потенциалов (напряжения) зависит от условий, в первую очередь от сопротивления тела. В сухих условиях безопасным считается напряжение до 42 В, однако в сырых помещениях или при повреждении кожи даже меньшее напряжение может быть смертельным. Напряжение выше 50 В переменного тока принято считать потенциально опасным для жизни человека.