Номер 442, страница 69 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Электрическое напряжение - номер 442, страница 69.

Условие.

442. Почему человек, оказавшийся в зоне падения высоковольтного провода на землю, должен мелкими шагами или ползком выходить из опасной зоны (рис. 71)?

Рис. 71

Решение.

Когда высоковольтный провод касается земли, электрический ток начинает растекаться по её поверхности. Поскольку земля имеет сопротивление, вокруг точки касания провода возникает электрическое поле. Потенциал этого поля максимален в точке касания и уменьшается по мере удаления от неё. Таким образом, любые две точки на поверхности земли, находящиеся на разном расстоянии от упавшего провода, будут иметь разную величину электрического потенциала.

Когда человек идёт по земле, его ноги в каждый момент времени касаются двух разных точек. Из-за этого между ногами возникает разность потенциалов, которую называют шаговым напряжением ($U_{шаг}$). Эта разность потенциалов тем больше, чем больше расстояние между ногами, то есть чем шире шаг человека.

Согласно закону Ома, через тело человека, сопротивление которого $R_{тела}$, пойдет электрический ток силой $I = \frac{U_{шаг}}{R_{тела}}$. Широкий шаг создает большое шаговое напряжение, которое, в свою очередь, вызывает протекание через тело человека опасного для жизни тока. Этот ток может привести к непроизвольным мышечным сокращениям, параличу дыхания и остановке сердца.

Чтобы избежать поражения электрическим током, необходимо свести шаговое напряжение к минимуму. Для этого нужно максимально уменьшить расстояние между точками опоры. Самый безопасный способ — выходить из опасной зоны, передвигая ступни очень мелкими шажками, не отрывая их друг от друга и от земли. Передвижение ползком также может уменьшить разность потенциалов между точками касания тела с землей, если делать это осторожно, стараясь не создавать большого расстояния между точками опоры (например, между руками и коленями).

Ответ: Человек должен выходить из зоны падения высоковольтного провода мелкими шагами или ползком, чтобы минимизировать разность потенциалов между точками опоры на земле (шаговое напряжение). Это позволяет уменьшить величину тока, проходящего через тело, до безопасного значения и избежать смертельного поражения.