Номер 4, страница 164 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 3. Электрические явления. Параграф 40. Действие электрического тока на человека. Вопросы - номер 4, страница 164.

Условие.

4. Чему равно смертельное значение силы тока? При каком напряжении это может произойти?

Решение.

4. Чему равно смертельное значение силы тока? При каком напряжении это может произойти?

Воздействие электрического тока на организм человека зависит от множества факторов: величины тока, продолжительности воздействия, пути прохождения тока через тело, типа тока (постоянный или переменный) и индивидуальных особенностей организма.

Смертельным для человека считается значение силы переменного тока (частотой 50 Гц) равное 100 мА (0,1 А). Такой ток, проходя через область сердца, может вызвать фибрилляцию желудочков — хаотичные и быстрые сокращения сердечной мышцы, что приводит к остановке кровообращения и смерти. Даже меньшие токи, порядка 50 мА, могут быть смертельно опасными.

Чтобы определить, при каком напряжении может возникнуть смертельный ток, воспользуемся законом Ома. Напряжение зависит от сопротивления тела человека, которое сильно варьируется в зависимости от условий.

Дано:

Смертельная сила тока, $I = 100 \text{ мА}$
Сопротивление тела человека (для расчета принимается значение при неблагоприятных условиях, например, влажная кожа), $R = 1000 \text{ Ом}$

Перевод в СИ:
$I = 100 \text{ мА} = 100 \cdot 10^{-3} \text{ А} = 0,1 \text{ А}$

Найти:

Напряжение, $\text{U}$ - ?

Решение:

Согласно закону Ома для участка цепи, напряжение, сила тока и сопротивление связаны соотношением:

$U = I \cdot R$

Подставим известные значения в формулу, чтобы рассчитать напряжение для неблагоприятных условий:

$U = 0,1 \text{ А} \cdot 1000 \text{ Ом} = 100 \text{ В}$

Следует помнить, что сопротивление тела человека может значительно меняться. При сухой, неповрежденной коже оно может достигать $100 000 \text{ Ом}$ и более. В этом случае для возникновения смертельного тока потребуется напряжение:

$U = 0,1 \text{ А} \cdot 100 000 \text{ Ом} = 10 000 \text{ В}$

Однако в реальных условиях (пот, влага, повреждения кожи, большая площадь контакта) сопротивление резко падает. В правилах техники безопасности безопасным в сухих помещениях считается напряжение до 42 В, а в особо опасных (сырых) помещениях — до 12 В. Это означает, что даже такое, казалось бы, низкое напряжение может оказаться смертельным при стечении неблагоприятных обстоятельств.

Ответ:

Смертельное значение силы тока для человека составляет 100 мА (0,1 А). Это может произойти при различном напряжении, так как оно зависит от сопротивления тела человека. При неблагоприятных условиях (например, влажная кожа), когда сопротивление тела падает до 1000 Ом, смертельно опасным может быть напряжение 100 В. При еще более низком сопротивлении, летальный исход возможен и при напряжении ниже 100 В (смертельно опасным считается напряжение выше 42 В).