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

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

Условие.

2. От чего зависит тяжесть поражения током?

Решение.

Тяжесть поражения электрическим током зависит от совокупности нескольких факторов, как физических, так и физиологических. Основные из них перечислены ниже.

Сила тока

Это основной поражающий фактор. Чем больше сила тока, проходящего через тело человека, тем тяжелее последствия. Воздействие тока на организм можно классифицировать по его силе:

• до 1,5 мА – пороговый ощутимый ток (человек чувствует легкое дрожание, зуд);
• 10–15 мА – пороговый неотпускающий ток (происходят судорожные сокращения мышц, человек не может самостоятельно оторваться от источника тока);
• 25–50 мА – вызывает сильные боли, затруднение дыхания, может привести к его параличу;
• 100 мА – фибрилляционный ток, вызывает фибрилляцию желудочков сердца (хаотичные и неэффективные сокращения), что приводит к остановке кровообращения и является основной причиной смерти от удара током.

Согласно закону Ома для участка цепи, сила тока $\text{I}$ прямо пропорциональна напряжению $\text{U}$ и обратно пропорциональна сопротивлению $\text{R}$: $I = U/R$.

Ответ: Сила тока является определяющим фактором тяжести поражения; чем она выше, тем опаснее воздействие.

Напряжение

Хотя поражает непосредственно сила тока, напряжение играет ключевую роль, так как именно оно определяет, какая сила тока потечет через тело с его определенным сопротивлением. Высокое напряжение способно «пробить» высокое сопротивление кожи и вызвать протекание смертельно опасного тока. Условно безопасным для человека в сухих помещениях считается напряжение до 36 В (в особо опасных – до 12 В).

Ответ: Напряжение определяет величину тока, который пройдет через тело, и при высоких значениях представляет большую опасность.

Сопротивление тела человека

Сопротивление тела человека не является постоянной величиной. Оно зависит от многих условий: состояния и толщины кожи (сухая, влажная, поврежденная), места и площади контакта, приложенного напряжения и психоэмоционального состояния. Сопротивление сухой неповрежденной кожи может достигать 100 000 Ом и более, в то время как у влажной или поврежденной кожи оно падает до 1000 Ом и ниже. Внутренние ткани имеют низкое сопротивление (около 300–500 Ом). Чем ниже общее сопротивление тела, тем больший ток пройдет через него при том же напряжении.

Ответ: Тяжесть поражения обратно пропорциональна сопротивлению тела: чем ниже сопротивление (например, из-за мокрой кожи), тем опаснее удар током.

Путь прохождения тока

Последствия удара током сильно зависят от того, через какие органы прошел ток. Наиболее опасными считаются пути («петли тока»), при которых ток проходит через сердце, легкие или мозг. Например, путь «рука – рука» или «левая рука – ноги» очень опасен, так как затрагивает сердце и с высокой вероятностью может вызвать его фибрилляцию. Путь «голова – ноги» может привести к параличу дыхательного центра в мозге.

Ответ: Наибольшую опасность представляют те пути тока, которые проходят через жизненно важные органы, такие как сердце и головной мозг.

Продолжительность воздействия

Чем дольше человек находится под действием тока, тем тяжелее будут последствия и тем выше вероятность смертельного исхода. Длительное воздействие даже относительно небольшого тока может привести к серьезным ожогам, нарушению работы сердца и параличу дыхания. Защитные устройства (например, УЗО — устройство защитного отключения) рассчитаны на очень быстрое отключение цепи, чтобы минимизировать время воздействия тока на человека.

Ответ: Увеличение времени воздействия тока на организм усугубляет тяжесть поражения.

Род и частота тока

Переменный ток (AC) считается более опасным, чем постоянный (DC) при одинаковом напряжении (до ~500 В). Наиболее опасной является промышленная частота 50–60 Гц, так как она с наибольшей вероятностью вызывает фибрилляцию сердца. Постоянный ток вызывает в основном сильные мышечные сокращения и электротермические ожоги. Токи высокой частоты (свыше 100 кГц) менее опасны с точки зрения вызова фибрилляции, но могут вызывать глубокие внутренние ожоги.

Ответ: Переменный ток промышленной частоты (50-60 Гц) наиболее опасен для жизни по сравнению с постоянным током или токами других частот при равных значениях напряжения и силы тока.

Индивидуальные особенности организма

Физическое и психическое состояние человека в момент удара током также влияет на исход. Усталость, болезнь (особенно сердечно-сосудистые заболевания), состояние алкогольного опьянения снижают сопротивляемость организма и повышают вероятность тяжелого исхода. Также имеют значение возраст, пол и масса тела.

Ответ: Общее состояние здоровья, возраст и другие индивидуальные характеристики человека могут существенно повлиять на степень тяжести поражения током.