Номер 51.15, страница 184 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

Глава 7. Электрические явления. Параграф 51. Сила тока. Напряжение. Сопротивление - номер 51.15, страница 184.

Условие.

51.15 [н] Почем степень поражения человека электрическим током зависит от сухости его кожи, одежды и обуви?

Решение.

Решение 4.

Решение 7.

Решение

Степень поражения человека электрическим током напрямую зависит от силы тока $I$, проходящего через его тело, а не только от приложенного напряжения $U$. Взаимосвязь этих величин описывается законом Ома для участка цепи: $I = U/R$, где $R$ — полное электрическое сопротивление цепи.

Когда человек вступает в контакт с источником напряжения, его тело вместе с одеждой и обувью становится частью этой электрической цепи. Общее сопротивление $R$ складывается из сопротивления тела человека (в основном, кожи в местах контакта) и сопротивления его одежды и обуви. Сухость этих элементов является ключевым фактором, определяющим величину общего сопротивления.

Сухая кожа обладает очень высоким сопротивлением, достигающим сотен тысяч Ом (100 кОм) и более. Сухие материалы, из которых сделана одежда и обувь (особенно резина и сухая кожа), также являются хорошими изоляторами (диэлектриками) и вносят большой вклад в общее сопротивление. При высоком значении $R$ даже при стандартном напряжении бытовой сети (например, 220 В) сила тока $I$, протекающего через тело, будет мала и, скорее всего, не вызовет серьезных повреждений.

С другой стороны, влага резко меняет картину. Вода, особенно с примесями солей (как в поте), является хорошим проводником. Если кожа влажная, её сопротивление может упасть в десятки и сотни раз, до 1 кОм и ниже. Аналогично, мокрая одежда и обувь перестают быть изоляторами и начинают проводить ток. В результате общее сопротивление цепи $R$ становится опасно низким. При том же напряжении $U$ это приводит к протеканию через тело тока $I$ большой силы, способного вызвать мышечные спазмы, остановку дыхания, фибрилляцию сердца и смерть.

Таким образом, сухость кожи, одежды и обуви является основным защитным барьером, увеличивающим сопротивление и тем самым снижающим силу тока до безопасного уровня.

Ответ: Степень поражения электрическим током зависит от сухости кожи, одежды и обуви, потому что от их влажности напрямую зависит общее электрическое сопротивление тела человека как участка цепи. Сухие кожа, одежда и обувь обладают высоким сопротивлением, что, согласно закону Ома ($I = U/R$), ограничивает силу тока, проходящего через тело, до относительно безопасных значений. Влажные же материалы резко снижают сопротивление, что приводит к протеканию через тело тока опасной для жизни силы при том же напряжении.