Номер 24, страница 95, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава III. Электрические явления. Параграф 20. Применение закона Ома к параллельному и смешанному соединению проводников - номер 24, страница 95.

Условие.

24. Расскажите о том, как соединены электроприборы в квартире. Каково напряжение в квартирных розетках и опасно ли оно для жизни?

Решение.

Как соединены электроприборы в квартире

Все электроприборы, розетки и осветительные приборы в квартире подключаются к электрической сети параллельно. Такое подключение обеспечивает несколько ключевых преимуществ:

1. На каждый прибор подается одинаковое, номинальное напряжение сети (например, 220 В), что необходимо для их правильной работы.
2. Включение или выключение одного прибора не влияет на работу остальных. Если бы приборы были соединены последовательно, то при выходе из строя одного из них (разрыв цепи) перестали бы работать и все остальные.
3. При последовательном соединении напряжение сети делилось бы между всеми включенными приборами, и ни один из них не смог бы работать в своем номинальном режиме.

Таким образом, параллельное соединение является стандартом для бытовых электрических сетей, так как оно обеспечивает независимую и стабильную работу всех потребителей электроэнергии.

Ответ: Электроприборы в квартире соединены параллельно.

Каково напряжение в квартирных розетках

Стандартное номинальное напряжение в бытовых электрических сетях и, соответственно, в розетках в России и большинстве стран Европы составляет 220 Вольт (В). Важно отметить, что это переменное напряжение (AC - Alternating Current) с частотой 50 Герц (Гц). Это значение является действующим (или среднеквадратичным) значением напряжения, в то время как его амплитудное (максимальное) значение выше примерно в $\sqrt{2}$ раз и достигает около 311 В.

Ответ: Стандартное напряжение в квартирных розетках составляет 220 В.

Опасно ли это напряжение для жизни

Да, напряжение 220 В является смертельно опасным для человека. Степень опасности электрического тока определяется не столько напряжением, сколько силой тока, проходящего через тело человека. Согласно закону Ома для участка цепи, сила тока $\text{I}$ прямо пропорциональна напряжению $\text{U}$ и обратно пропорциональна сопротивлению $\text{R}$:

$I = U/R$

Сопротивление тела человека может сильно варьироваться в зависимости от множества факторов (влажность кожи, путь тока, состояние здоровья) и в неблагоприятных условиях (например, мокрые руки) может падать до 1000 Ом. Рассчитаем силу тока, который может пройти через тело человека в таком случае:

$I = 220 \text{ В} / 1000 \text{ Ом} = 0.22 \text{ А} = 220 \text{ мА}$

Для сравнения, опасным для жизни считается переменный ток силой уже около 50 мА, а ток силой 100 мА и выше часто приводит к фибрилляции желудочков сердца, что без немедленной медицинской помощи является смертельным. Рассчитанное значение в 220 мА значительно превышает этот смертельный порог. Поэтому необходимо всегда соблюдать крайнюю осторожность и правила техники безопасности при обращении с бытовыми электроприборами и электропроводкой.

Ответ: Да, напряжение 220 В в бытовых розетках смертельно опасно для жизни человека.