Номер 398, страница 63 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Электрический ток. Электрические цепи - номер 398, страница 63.

Условие.

398. Один из проводов электроосветительной сети обычно заземляется, т. е. соединяется хорошим проводником с достаточно глубокими влажными слоями почвы. Зная это, объясните, почему особенно опасно, касаясь водопроводного крана или трубы, прикасаться одновременно к неизолированному проводу.

Решение.

Решение

Водопроводные трубы и краны, как правило, изготовлены из металла и имеют хороший контакт с землей, поэтому они являются хорошими проводниками и, по сути, заземлены. Когда человек касается водопроводного крана, его тело приобретает потенциал земли, который условно принимается за ноль.

В бытовой электроосветительной сети используются как минимум два провода. Один из них, как указано в условии, является заземленным (это «нулевой» провод), и его потенциал близок к потенциалу земли. Другой провод — «фазный», он находится под высоким электрическим напряжением (например, 220 В) относительно земли.

Если человек одновременно коснется водопроводного крана (или трубы) и неизолированного «фазного» провода, он замкнет собой электрическую цепь. Ток потечет по следующему пути: фазный провод → рука → тело человека (в частности, через грудную клетку и сердце) → другая рука → водопроводный кран → земля.

Тело человека обладает определенным электрическим сопротивлением $\text{R}$. При наличии напряжения сети $\text{U}$ через тело человека пойдет ток силой $\text{I}$, которую можно оценить по закону Ома: $I = U/R$. При напряжении 220 В и сопротивлении тела человека (которое может быть порядка 1000 Ом во влажных условиях) сила тока может достигать значений, смертельно опасных для жизни. Ток силой более 100 мА, проходящий через сердце, может вызвать фибрилляцию желудочков и остановку сердца.

Таким образом, одновременное касание заземленного предмета (водопроводной трубы) и провода под напряжением создает идеальные условия для поражения электрическим током.

Ответ:

При одновременном касании водопроводного крана (который заземлен) и неизолированного фазного провода, тело человека становится частью замкнутой электрической цепи. В результате этого через тело человека проходит электрический ток от фазного провода к земле. Из-за высокого напряжения в сети этот ток достигает опасной для жизни величины.