Номер 986, страница 106 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

8 класс. Электрические явления. 38. Электризация тел при соприкосновении. Два рода зарядов. Электроскоп. Электрическое поле. Делимость электрического заряда. Электрон. Строение атомов. Объяснение электрических явлений - номер 986, страница 106.

Решение.

Громоотвод, предназначенный для защиты здания от ударов молнии, может сам стать источником опасности, если он спроектирован, смонтирован или обслуживается неправильно. Вот основные случаи, когда это может произойти:

1. Неправильное или отсутствующее заземление.
Это наиболее частая и опасная причина. Система молниезащиты должна быть надежно соединена с землей через заземляющее устройство с очень низким сопротивлением. Если заземление выполнено некачественно, имеет высокое сопротивление или его цепь нарушена, то огромный электрический заряд молнии не сможет безопасно рассеяться в земле. Вместо этого ток будет искать альтернативные пути через любые проводящие элементы здания — арматуру, трубы, электропроводку. Это может привести к возникновению так называемых "боковых разрядов" (мощных искр между громоотводом и другими объектами), что чревато пожаром, разрушением конструкций и выходом из строя всей электроники в здании.

2. Обрыв или плохой контакт в цепи громоотвода.
Система громоотвода (молниеприемник, токоотвод, заземлитель) должна представлять собой единую непрерывную электрическую цепь. Если в этой цепи есть обрыв или место с плохим контактом (например, из-за коррозии или слабого крепления), его сопротивление резко возрастает. При ударе молнии в этом месте, согласно закону Джоуля-Ленца ($Q = I^2 \cdot R \cdot t$), выделится огромное количество тепла. Это может привести к расплавлению металла токоотвода и воспламенению расположенных рядом горючих материалов, например, деревянной обрешетки крыши.

3. Неправильно спроектированная зона защиты.
Каждый молниеприемник создает вокруг себя защитную зону в виде конуса. Если высота, расположение или количество молниеприемников рассчитаны неверно для конкретного здания (особенно для зданий большой площади или сложной архитектурной формы), то некоторые его части могут оказаться вне этой зоны. В таком случае молния может ударить в незащищенную часть здания, и наличие громоотвода не предотвратит повреждения.

4. Неправильная прокладка токоотводов.
Проводники, соединяющие молниеприемник с заземлителем (токоотводы), должны быть проложены по кратчайшему пути, избегая резких изгибов и петель. Любая петля в проводнике обладает индуктивностью, которая создает большое сопротивление для очень быстрого импульса тока молнии. В результате на этом участке возникает огромное перенапряжение, которое может вызвать пробой изоляции и боковой разряд на близлежащие металлические конструкции.

5. Отсутствие регулярного обслуживания.
Элементы системы молниезащиты подвержены воздействию окружающей среды: коррозии, ветровым и ледовым нагрузкам. Со временем соединения могут ослабнуть, проводники — получить повреждения, а эффективность заземлителя — снизиться из-за изменения свойств грунта. Без регулярных осмотров и измерений система может прийти в негодность и в нужный момент не только не защитить, но и усугубить последствия удара молнии.

Ответ: Громоотвод может представлять опасность для здания, если он имеет некачественное заземление, нарушение целостности цепи (обрывы, плохие контакты), неправильно спроектированную зону защиты или неправильно проложенные токоотводы. Кроме того, опасность возникает при отсутствии регулярного технического обслуживания, приводящего к деградации системы.