Вопросы, страница 65 - гдз по физике 8 класс учебник Кабардин

Вопросы

1. При каких значениях силы тока, проходящего через тело человека, наступает опасность для его жизни?

2. При каких значениях электрического напряжения наступает опасность для жизни человека?

1. При каких значениях силы тока, проходящего через тело человека, наступает опасность для его жизни?

Воздействие электрического тока на организм человека зависит от его силы. Опасность для жизни возникает при определённых значениях силы тока, вызывающих необратимые нарушения в работе жизненно важных органов, в первую очередь сердца и лёгких. Градация воздействия переменного тока частотой 50 Гц выглядит следующим образом:

• Ощутимый ток: от 0,5 до 1,5 миллиампер (мА). Человек начинает ощущать прохождение тока в виде лёгкого зуда или покалывания. Этот ток не считается опасным.
• Неотпускающий ток: от 10 до 15 мА. При таком токе возникают непроизвольные судорожные сокращения мышц, и человек не может самостоятельно разжать руку, чтобы освободиться от источника тока. Длительное воздействие такого тока опасно.
• Фибрилляционный ток: от 50 до 100 мА. Это наиболее опасный диапазон. Прохождение тока такой силы через область сердца может вызвать фибрилляцию желудочков — хаотичные и неэффективные сокращения сердечной мышцы, что приводит к остановке кровообращения и является основной причиной смерти при поражении электричеством. Ток силой 100 мА (0,1 А) считается смертельно опасным.
• Токи свыше 100 мА: вызывают немедленный паралич дыхания и остановку сердца, а также сильные термические ожоги.

Таким образом, реальная опасность для жизни наступает уже при силе тока около 10 мА, а ток в 50-100 мА и выше считается смертельным.

Ответ: Опасность для жизни человека наступает при силе тока свыше 10-15 мА (неотпускающий ток), а ток силой 50-100 мА и более считается смертельно опасным.

2. При каких значениях электрического напряжения наступает опасность для жизни человека?

Опасность напряжения напрямую связана с силой тока, которую оно может создать в теле человека. Эта зависимость описывается законом Ома: $I = U/R$, где $\text{I}$ — сила тока, $\text{U}$ — напряжение, а $\text{R}$ — сопротивление. Сопротивление тела человека не является постоянной величиной и может сильно варьироваться от 1 000 Ом (влажная или повреждённая кожа) до 100 000 Ом (сухая, загрубевшая кожа). Именно поэтому нельзя назвать одно конкретное значение опасного напряжения.

Тем не менее, для практических целей и в правилах техники безопасности приняты условные пороговые значения:

• В сухих помещениях без повышенной опасности безопасным считается напряжение до 42 В (а в некоторых стандартах до 50 В) переменного тока.
• В сырых помещениях или при контакте с водой (помещения с повышенной опасностью) безопасным считается напряжение не выше 12 В переменного тока.

Напряжение свыше 50 В переменного тока принято считать опасным для жизни, так как в неблагоприятных условиях (например, при влажной коже с сопротивлением около 1000 Ом) оно способно вызвать смертельный ток:

$I = U/R = 50 \text{ В} / 1000 \text{ Ом} = 0,05 \text{ А} = 50 \text{ мА}$

Как было показано в предыдущем вопросе, ток силой 50 мА уже является смертельно опасным. Стандартное напряжение в бытовой сети (230 В) является безусловно смертельно опасным.

Ответ: Опасным для жизни человека принято считать напряжение свыше 42-50 В переменного тока, так как при неблагоприятных условиях (например, влажная кожа) оно способно создать смертельную силу тока.