Номер 2, страница 164 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 3. Электрические явления. Параграф 40. Действие электрического тока на человека. Темы докладов - номер 2, страница 164.

Условие.

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

Решение.

Какой ток опасен для человека

Опасность электрического тока для человека определяется в первую очередь силой тока, проходящего через тело, а не напряжением. Однако, согласно закону Ома ($I = U/R$), сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению. Сопротивление тела человека не является постоянной величиной и может сильно варьироваться (от 1000 Ом для влажной или поврежденной кожи до 100 000 Ом для сухой и неповрежденной), поэтому даже относительно низкое напряжение может быть смертельным при неблагоприятных условиях.

Воздействие тока на человека зависит от нескольких ключевых факторов:

• Сила тока: является основным поражающим фактором.
• Тип тока: переменный ток (особенно промышленной частоты 50-60 Гц) считается более опасным, чем постоянный, так как он вызывает непроизвольные судороги мышц и с большей вероятностью может привести к фибрилляции сердца.
• Путь прохождения тока: наиболее опасны пути, при которых ток проходит через жизненно важные органы, например, «рука-рука» или «левая рука-ноги», когда в цепь оказывается включенным сердце.
• Продолжительность воздействия: чем дольше человек находится под действием тока, тем тяжелее последствия и выше вероятность летального исхода.
• Индивидуальные особенности организма: состояние здоровья (особенно сердечно-сосудистой системы), возраст, масса тела и другие факторы.

Принято выделять следующие пороговые значения силы тока и их воздействие на организм человека:

• 0.6 – 1.5 мА (переменный ток, 50 Гц) / 5 – 7 мА (постоянный ток): Пороговый ощутимый ток. Человек начинает чувствовать легкое дрожание или зуд в месте контакта.
• 10 – 15 мА (переменный ток, 50 Гц) / 50 – 80 мА (постоянный ток): Пороговый неотпускающий ток. Вызывает непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник. Человек не может самостоятельно разжать руку и оторваться от источника тока.
• 25 – 50 мА (переменный ток, 50 Гц) / 80 – 100 мА (постоянный ток): Ток, вызывающий сильные боли, затруднение дыхания, повышение артериального давления. Длительное воздействие может привести к параличу дыхания и потере сознания.
• 50 – 100 мА (переменный ток, 50 Гц) / 300 – 500 мА (постоянный ток): Фибрилляционный ток. Вызывает фибрилляцию желудочков сердца — хаотичные и быстрые сокращения волокон сердечной мышцы, что равносильно остановке сердца и нарушению кровообращения. Это наиболее частая причина смерти от удара током.
• Свыше 100 мА (переменный ток) / свыше 500 мА (постоянный ток): Приводит к немедленной остановке сердца и параличу дыхания, а также к тяжелым термическим ожогам в местах входа и выхода тока.

Ответ: Опасным для человека является переменный ток силой уже от 10-15 мА и постоянный от 50-80 мА, так как он вызывает судороги и не позволяет самостоятельно освободиться от источника поражения. Смертельно опасным считается переменный ток от 50-100 мА и постоянный от 300-500 мА, способный вызвать фибрилляцию сердца и привести к смерти.

Методы защиты от поражения электрическим током

Все методы защиты от поражения электрическим током можно разделить на технические, организационные и использование электрозащитных средств.

1. Технические методы:

• Изоляция токоведущих частей: Покрытие проводников и частей электроустановок диэлектрическими материалами (например, резина, пластик), чтобы исключить случайное прикосновение. Также широко применяется двойная или усиленная изоляция в бытовых приборах и электроинструментах.
• Ограждения и блокировки: Применение защитных кожухов, сеток, барьеров, которые физически препятствуют доступу к токоведущим частям. Блокировочные устройства автоматически отключают питание при попытке снятия ограждения или открытия дверцы электрощита.
• Защитное заземление и зануление:
  • Заземление: Преднамеренное электрическое соединение корпусов электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением, с заземляющим устройством (с землей). При пробое изоляции на корпус ток уходит в землю, что вызывает срабатывание защитного устройства (предохранителя, автоматического выключателя).
  • Зануление: Соединение корпусов с заземленным нулевым защитным проводником (PE-проводник). Это создает контур короткого замыкания при пробое на корпус, что приводит к быстрому отключению поврежденного участка сети защитным аппаратом.
• Защитное отключение: Использование устройств защитного отключения (УЗО) или дифференциальных автоматов. Эти устройства сравнивают ток, уходящий в цепь, с током, возвращающимся из нее. При возникновении утечки тока на землю (например, через тело человека) УЗО мгновенно (за 20-40 мс) отключает электропитание, предотвращая тяжелое поражение.
• Применение безопасного сверхнизкого напряжения (СНН): Использование напряжения до 50 В переменного тока или до 120 В постоянного тока для питания переносных инструментов, светильников в особо опасных помещениях (ванные комнаты, бассейны, сауны).
• Выравнивание и уравнивание потенциалов: Соединение всех доступных прикосновению проводящих частей (корпуса оборудования, металлические трубы, арматура здания) между собой и с главной заземляющей шиной для предотвращения возникновения опасной разности потенциалов между ними.

2. Электрозащитные средства:

• Основные: Средства, изоляция которых длительно выдерживает рабочее напряжение установки и которые позволяют прикасаться к токоведущим частям, находящимся под напряжением (диэлектрические перчатки, инструмент с изолированными рукоятками, указатели напряжения, изолирующие штанги).
• Дополнительные: Средства, которые сами по себе не могут защитить от поражения током при данном напряжении, но дополняют основные средства защиты, а также служат для защиты от напряжения шага и прикосновения (диэлектрические боты и галоши, резиновые коврики, изолирующие подставки).

3. Организационные методы:

• Обучение и инструктаж персонала: Проведение регулярных инструктажей по электробезопасности, обучение безопасным методам работы, проверка знаний и присвоение групп по электробезопасности.
• Оформление работ по наряду-допуску или распоряжению: Специальные документы, определяющие содержание, место, время, условия безопасного выполнения работ и состав бригады.
• Применение предупредительных плакатов и знаков безопасности: Например, «Осторожно! Электрическое напряжение», «Не включать! Работают люди», «Заземлено».
• Организация технического надзора: Регулярные осмотры, планово-предупредительные ремонты и испытания электрооборудования и средств защиты.

Ответ: Комплекс мер по защите от поражения электрическим током включает технические методы (изоляция, заземление/зануление, УЗО, применение низкого напряжения, ограждения), использование электрозащитных средств (перчатки, боты, изолированный инструмент) и выполнение организационных мероприятий (инструктаж, допуск к работам, надзор, применение знаков безопасности).