Номер 441, страница 69 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Электрическое напряжение - номер 441, страница 69.

Условие.

441. Почему электромонтёры при работе с электроустановками встают на резиновые коврики или надевают диэлектрические галоши (боты)? Достаточно ли изолировать человека от земли, чтобы исключить поражение током?

Решение.

Почему электромонтёры при работе с электроустановками встают на резиновые коврики или надевают диэлектрические галоши (боты)?

Поражение электрическим током происходит, когда тело человека становится частью электрической цепи, и через него начинает протекать ток. Для протекания тока необходимо наличие замкнутой цепи, то есть пути от точки с высоким электрическим потенциалом (например, провода под напряжением) к точке с низким потенциалом. Чаще всего такой точкой с низким (условно нулевым) потенциалом является земля.

Резина, из которой изготавливают специальные коврики и обувь (галоши, боты), является диэлектриком — материалом, который очень плохо проводит электрический ток, то есть обладает очень высоким электрическим сопротивлением. Когда электромонтёр стоит на резиновом коврике или в диэлектрической обуви, он изолирует себя от земли. Если он случайно коснется провода под напряжением, цепь "провод – тело человека – земля" не будет замкнута из-за огромного сопротивления изолирующей подставки.

Согласно закону Ома, сила тока $\text{I}$ в цепи прямо пропорциональна напряжению $\text{U}$ и обратно пропорциональна сопротивлению $\text{R}$ ($I = U/R$). Включение в цепь диэлектрического коврика или обуви значительно увеличивает общее сопротивление $\text{R}$, в результате чего сила тока, проходящего через тело, уменьшается до безопасного, пренебрежимо малого значения. Таким образом, эти средства защиты предотвращают наиболее частый сценарий поражения током.

Ответ: Электромонтёры используют резиновые коврики или диэлектрические галоши для создания большого сопротивления между телом и землей. Это изолирует их от земли и предотвращает прохождение опасного для жизни электрического тока через тело в случае случайного прикосновения к токоведущим частям, находящимся под напряжением.

Достаточно ли изолировать человека от земли, чтобы исключить поражение током?

Нет, одной лишь изоляции от земли недостаточно для того, чтобы полностью исключить опасность поражения электрическим током. Такая мера защиты эффективна только против замыкания цепи через землю.

Однако существует опасность поражения током при одновременном касании двух проводников, между которыми есть разность потенциалов. Например, если человек одной рукой коснется фазного провода, а другой — нулевого провода (или другого фазного провода в многофазных сетях). В этом случае электрический ток потечёт непосредственно через тело человека, например, от одной руки к другой через грудную клетку, не уходя в землю. Для такой цепи резиновый коврик или боты бесполезны, так как они не находятся на пути протекания тока. Такой удар током является крайне опасным, поскольку путь тока проходит через область сердца.

Поэтому для обеспечения полной безопасности, помимо изоляции от земли, электромонтёры обязаны использовать и другие средства индивидуальной защиты, в первую очередь — диэлектрические перчатки для изоляции рук, а также инструмент с изолированными рукоятками. Также важно соблюдать правила техники безопасности, например, по возможности работать одной рукой, чтобы избежать создания контура тока через жизненно важные органы.

Ответ: Нет, недостаточно. Изоляция от земли защищает только от поражения током при касании одного провода под напряжением. Если человек одновременно коснется двух проводников с разным потенциалом (например, "фазы" и "нуля"), ток пойдет через тело, и изоляция от земли не обеспечит защиту. Для полной безопасности необходим комплекс мер, включая использование диэлектрических перчаток.