Номер 397, страница 63 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Электрический ток. Электрические цепи - номер 397, страница 63.

Условие.

397. Почему в сырых помещениях возможно поражение человека электрическим током даже в том случае, если он прикоснётся к стеклянному баллону лампы накаливания? Почему в этих помещениях запрещена установка электрических розеток?

Решение.

Почему в сырых помещениях возможно поражение человека электрическим током даже в том случае, если он прикоснётся к стеклянному баллону лампы накаливания?

Стекло, из которого сделан баллон лампы, в сухом состоянии является диэлектриком, то есть не проводит электрический ток. Однако в сырых помещениях с высокой влажностью воздуха на всех поверхностях, включая стеклянный баллон лампы, образуется тонкая пленка сконденсировавшейся воды. Эта вода, в отличие от дистиллированной, содержит растворенные соли и различные примеси из воздуха, что делает ее проводником электрического тока.

Проводящая пленка влаги создает электрический контакт между токоведущими частями патрона лампы и всей поверхностью стеклянного баллона. Если человек прикоснется к такому баллону, особенно влажными руками (что значительно снижает сопротивление кожи), стоя при этом на сыром полу, его тело станет частью электрической цепи. Электрический ток потечет от патрона лампы через пленку влаги на стекле, далее через тело человека и влажный пол в землю, замыкая цепь. В соответствии с законом Ома $I = U/R$, где $\text{U}$ — напряжение, а $\text{R}$ — сопротивление. Поскольку сопротивление влажной кожи и влажного пола значительно ниже, чем у сухих, сила тока $\text{I}$ может достичь опасного для жизни человека значения даже при стандартном напряжении в сети.

Ответ: В сырых помещениях на стеклянном баллоне лампы конденсируется тонкая проводящая пленка воды. Она создает электрический контакт между токоведущими частями патрона и поверхностью баллона. Прикоснувшись к такому баллону, человек может замкнуть электрическую цепь через свое тело на землю, что приведет к опасному для жизни поражению током.

Почему в этих помещениях запрещена установка электрических розеток?

Установка электрических розеток в сырых помещениях запрещена из-за критически высокого риска поражения электрическим током и возникновения короткого замыкания. Основные причины:

1. Конденсация влаги и короткое замыкание. Влага из воздуха может конденсироваться внутри корпуса розетки и на ее контактах. Это способно привести к короткому замыканию между фазным и нулевым проводниками, что чревато перегревом, возгоранием и повреждением электропроводки.

2. Прямая опасность для человека. Если человек с мокрыми руками попытается воспользоваться розеткой, вода на его руках может создать проводящий «мостик» для тока от контактов вилки или розетки к телу, что вызовет сильный удар током. Также брызги воды или конденсат на стене вокруг розетки могут создать проводящий путь, и простое прикосновение к стене рядом с розеткой может стать смертельно опасным.

3. Нарушение изоляции. Постоянное воздействие влаги разрушает изоляционные материалы проводов и самой розетки, что со временем увеличивает риск утечки тока на корпус приборов, стену или другие заземленные поверхности.

Из-за этих рисков правила устройства электроустановок (ПУЭ) строго регламентируют или полностью запрещают установку стандартных розеток в помещениях с высокой влажностью (например, в ванных, душевых, банях). Если розетки все же необходимы, то применяются специальные влагозащищенные модели (с классом защиты не ниже IP44) и в обязательном порядке подключаются через устройство защитного отключения (УЗО), которое мгновенно обесточивает линию при обнаружении утечки тока.

Ответ: Установка розеток в сырых помещениях запрещена из-за высокого риска короткого замыкания и поражения человека током. Влага, конденсируясь внутри и вокруг розеток, создает проводящие пути для электричества, что делает их использование крайне опасным.