Номер 3, страница 164 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

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

Условие.

3. Почему при работе с цепями, находящимися под высоким напряжением, все операции рекомендуется выполнять лишь одной рукой (спрятав другую в карман)?

Решение.

2. От чего зависит тяжесть поражения током?

Тяжесть поражения электрическим током зависит от совокупности нескольких ключевых факторов:

Сила тока: Это наиболее важный фактор. Чем больше сила тока, протекающего через тело, тем серьезнее последствия. Сила тока, в свою очередь, определяется напряжением и сопротивлением тела по закону Ома: $I = U/R$.

Путь тока в теле: Наиболее опасными являются пути, при которых ток проходит через жизненно важные органы. Путь "рука-рука" или "рука-нога" считается крайне опасным, так как ток проходит через область сердца и легких, что может вызвать фибрилляцию желудочков сердца или остановку дыхания.

Время воздействия: Чем дольше человек находится под действием тока, тем тяжелее поражение. Длительное воздействие даже небольшого тока может привести к смертельному исходу.

Род тока (постоянный или переменный): Переменный ток промышленной частоты (50-60 Гц) считается более опасным, чем постоянный ток того же напряжения. Он вызывает сильные непроизвольные сокращения мышц, из-за чего пострадавший не может самостоятельно оторваться от источника тока ("неотпускающий" ток), а также с большей вероятностью вызывает фибрилляцию сердца.

Сопротивление тела человека: Сопротивление зависит от состояния кожи (сухая, влажная, поврежденная), площади контакта и приложенного напряжения. Влажная кожа имеет значительно меньшее сопротивление, что приводит к протеканию большего тока и, соответственно, к более тяжелому поражению.

Индивидуальные особенности организма: Общее состояние здоровья, возраст, масса тела и даже эмоциональное состояние человека могут повлиять на исход поражения током.

Ответ: Тяжесть поражения током зависит от силы тока, пути его прохождения через тело, времени воздействия, рода тока (переменный или постоянный), сопротивления тела и индивидуальных особенностей организма.

3. Почему при работе с цепями, находящимися под высоким напряжением, все операции рекомендуется выполнять лишь одной рукой (спрятав другую в карман)?

Это фундаментальное правило техники безопасности при работе с электроустановками, известное как "правило одной руки". Его цель — минимизировать риск смертельного поражения электрическим током.

Когда человек работает двумя руками и случайно касается токоведущей части одной рукой, а заземленного предмета (или провода с другим потенциалом) — другой, электрический ток потечет по наиболее короткому пути: от одной руки к другой через грудную клетку. Этот путь является самым опасным, так как в грудной клетке расположены сердце и легкие. Прохождение тока через сердце с высокой вероятностью может вызвать фибрилляцию желудочков — хаотичные и неэффективные сокращения сердечной мышцы, что равносильно остановке сердца и без немедленной медицинской помощи приводит к смерти.

Если же работать одной рукой, а вторую держать в кармане или за спиной, то в случае случайного касания токоведущей части наиболее вероятным путем для тока будет "рука-ноги". Хотя этот путь также очень опасен, он с меньшей вероятностью приводит к прямому прохождению критического тока через сердце. Таким образом, "правило одной руки" значительно снижает вероятность самого смертоносного сценария поражения током.

Ответ: Работать одной рукой рекомендуется для того, чтобы предотвратить создание контура "рука-рука" через тело. Такой контур пропускает электрический ток непосредственно через грудную клетку и сердце, что с высокой вероятностью может вызвать смертельную фибрилляцию желудочков сердца.

4. Чему равно смертельное значение тока?

Не существует единого, абсолютно точного значения смертельного тока, так как исход поражения зависит от множества факторов (путь тока, время воздействия и т.д.). Однако на основе многочисленных исследований и практического опыта установлены пороговые значения тока, вызывающие те или иные реакции организма.

Опасным для жизни считается переменный ток (частотой 50 Гц) силой 50-100 миллиампер ($0.05 - 0.1$ А). Ток силой 100 миллиампер ($0.1$ А) и выше, проходящий через туловище человека в течение 1-3 секунд, практически всегда приводит к фибрилляции желудочков сердца и является смертельным.

Для сравнения, можно привести следующие пороговые значения:
– $0.5 - 1.5$ мА: ощутимый ток (легкое дрожание).
– $10 - 20$ мА: неотпускающий ток (судороги, невозможность оторвать руку от проводника).
– $50 - 100$ мА: фибрилляция сердца, паралич дыхания.
– Более $\text{1}$ А: тяжелейшие ожоги, остановка сердца.
Для постоянного тока пороговые значения примерно в 3-4 раза выше.

Ответ: Смертельным для человека принято считать переменный ток силой 100 мА ($0.1$ А) и выше, так как он вызывает фибрилляцию сердца.