Номер 5, страница 48, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 5. Электрический ток. Параграф 58. Лабораторные и исследовательские работы. Темы исследовательских и проектных работ - номер 5, страница 48.

Условие.

• Какой ток опасен для человека. Методы защиты от поражения электрическим током.

Решение.

Какой ток опасен для человека

Опасность электрического тока для человека определяется его силой (измеряется в Амперах, А), типом (постоянный или переменный), частотой (для переменного тока), путем прохождения через тело, продолжительностью воздействия и индивидуальными особенностями организма. Сопротивление тела человека не является постоянной величиной и зависит от многих факторов (влажность и состояние кожи, приложенное напряжение), поэтому в правилах безопасности чаще оперируют понятием силы тока, а не напряжения.

Существуют следующие пороговые значения силы тока для переменного тока промышленной частоты $50 \text{ Гц}$, который используется в бытовых сетях:
- Пороговый ощутимый ток ($0.6 - 1.5 \text{ мА}$): вызывает легкое дрожание, покалывание в месте контакта. Человек может самостоятельно освободиться от источника тока.
- Пороговый неотпускающий ток ($10 - 15 \text{ мА}$): вызывает непроизвольные судорожные сокращения мышц. Человек не может самостоятельно разжать руку, в которой зажат проводник. Это состояние уже является опасным для жизни, так как длительное воздействие приводит к нарушению дыхания и сердечной деятельности.
- Фибрилляционный ток ($50 - 100 \text{ мА}$): считается смертельно опасным. Проходя через область сердца, такой ток вызывает фибрилляцию желудочков – хаотичные и быстрые сокращения волокон сердечной мышцы, что равносильно остановке сердца и прекращению кровообращения.
- Ток свыше $100 \text{ мА}$: вызывает не только фибрилляцию, но и паралич дыхания и сердца, а также тяжелые термические ожоги.

Постоянный ток считается менее опасным, чем переменный. Пороговые значения для постоянного тока примерно в 3-4 раза выше. Например, неотпускающий постоянный ток составляет $50 - 80 \text{ мА}$, а фибрилляционный – около $300 \text{ мА}$.
Безопасным для человека в нормальных условиях (сухое помещение) считается напряжение до $42 \text{ В}$ переменного тока и до $110 \text{ В}$ постоянного тока.

Ответ: Опасным для человека является переменный ток силой свыше $10-15 \text{ мА}$ и постоянный ток свыше $50-80 \text{ мА}$, так как они вызывают судороги мышц, не позволяющие самостоятельно освободиться от источника тока. Смертельно опасным считается переменный ток силой $100 \text{ мА}$ (а при прохождении через сердце - уже $50 \text{ мА}$) и постоянный ток $300 \text{ мА}$, так как они могут вызвать фибрилляцию сердца и паралич дыхания.

Методы защиты от поражения электрическим током

Все методы защиты можно условно разделить на технические, организационные и средства индивидуальной защиты.

Технические методы защиты:
- Изоляция: Покрытие токоведущих частей электроустановок материалами с высоким электрическим сопротивлением (диэлектриками), например, пластиковой или резиновой оболочкой проводов. Это основной и самый распространенный метод защиты.
- Защитное заземление и зануление: Преднамеренное электрическое соединение металлических корпусов оборудования (которые могут оказаться под напряжением при повреждении изоляции) с землей (заземление) или с нулевым защитным проводником (зануление). Это создает путь для тока утечки, что приводит к срабатыванию защитных устройств (автоматических выключателей) и отключению питания.
- Применение малого (безопасного) напряжения: Использование в особо опасных условиях (например, в ванных комнатах, бассейнах, при работе с переносным инструментом) пониженного напряжения ($12 \text{ В}$, $24 \text{ В}$, $42 \text{ В}$), которое не способно вызвать опасный для жизни ток.
- Защитное отключение: Применение устройств защитного отключения (УЗО) или дифференциальных автоматов. Эти устройства реагируют на появление тока утечки на землю (например, при прикосновении человека к токоведущей части) и мгновенно (за доли секунды) отключают питание, предотвращая тяжелые последствия.
- Ограждения и блокировки: Использование корпусов, кожухов, сеток для физического предотвращения случайного прикосновения к токоведущим частям. Блокировки автоматически отключают питание при попытке снять ограждение или открыть дверцу электрощита.

Организационные методы и средства индивидуальной защиты (СИЗ):
- Применение СИЗ: Использование диэлектрических перчаток, бот, ковриков, инструмента с изолированными рукоятками, защитных очков и касок при работе с электроустановками.
- Соблюдение правил техники безопасности: Выполнение работ в соответствии с инструкциями, использование предупреждающих плакатов и знаков ("Осторожно! Электрическое напряжение", "Не влезай, убьет!"), правильная эксплуатация электроприборов.
- Проведение организационных мероприятий: Инструктаж и обучение персонала, допуск к работе с электроустановками только квалифицированных специалистов, оформление нарядов-допусков на выполнение опасных работ, обеспечение постоянного надзора.

Ответ: Основные методы защиты включают: изоляцию токоведущих частей, защитное заземление и зануление, применение устройств защитного отключения (УЗО), использование безопасного сверхнизкого напряжения, установку ограждений и блокировок, применение средств индивидуальной защиты (диэлектрические перчатки, коврики, специальный инструмент), а также соблюдение правил техники безопасности и проведение организационных мероприятий (инструктаж, обучение, надзор).