Страница 141 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Почему вблизи того места, где оборванный провод высокого напряжения соприкасается с землёй, рекомендуется стоять на одной ноге или уходить очень мелкими шагами?

Решение

Когда оборванный провод высокого напряжения касается земли, электрический ток начинает растекаться по её поверхности от точки касания. Поскольку земля обладает электрическим сопротивлением, вокруг этой точки возникает электрическое поле. На поверхности земли образуется распределение потенциалов: напряжение максимально в точке касания и постепенно уменьшается по мере удаления от неё.

Если человек окажется в этой зоне и будет стоять на двух ногах, его ступни будут находиться в точках с разным электрическим потенциалом. Эта разность потенциалов между ногами называется шаговым напряжением. Величина шагового напряжения $U_{шаг}$ тем больше, чем больше расстояние (длина шага) $l$ между ногами.

Под действием этого напряжения, согласно закону Ома $I = U/R$, через тело человека потечёт электрический ток по пути «нога-нога». Этот ток может оказаться смертельно опасным, так как его путь проходит через нижнюю часть туловища и может вызвать судороги мышц, фибрилляцию сердца и остановку дыхания.

Чтобы минимизировать риск, необходимо уменьшить шаговое напряжение. Это достигается двумя способами:

• Стоять на одной ноге. В этом случае тело соприкасается с землей только в одной точке. Разность потенциалов между точками опоры отсутствует, а значит, и опасный ток через тело не потечёт.
• Уходить очень мелкими шагами. Передвигаясь мелкими, "шаркающими" шагами, не отрывая ног друг от друга и от земли (так называемый "гусиный шаг"), человек сводит к минимуму расстояние $l$ между ступнями. Это значительно уменьшает разность потенциалов между ногами и, следовательно, ток через тело, делая выход из опасной зоны более безопасным.

Ответ:

Вблизи места падения провода на землю возникает "шаговое напряжение" — разность электрических потенциалов между двумя точками на поверхности земли. Если человек делает шаг, между его ногами возникает эта разность потенциалов, и через тело проходит опасный для жизни ток. Чем шире шаг, тем больше напряжение и ток. Стоя на одной ноге, человек исключает возникновение разности потенциалов. Передвигаясь очень мелкими шагами, он минимизирует эту разность потенциалов, тем самым снижая риск поражения электрическим током.