Номер 4, страница 45, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 8. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 73. Конденсаторы. Вопросы и задания - номер 4, страница 45.

Условие.

4. Может ли разряд конденсатора представлять опасность для человека?

Решение.

Да, разряд конденсатора может представлять серьезную опасность для человека, вплоть до летального исхода. Степень опасности зависит от нескольких ключевых факторов.

Запасенная энергия
Главным фактором, определяющим опасность, является количество энергии, накопленной в конденсаторе. Эта энергия ($\text{W}$) вычисляется по формуле:
$W = \frac{C \cdot U^2}{2}$
где $\text{C}$ – емкость конденсатора (в Фарадах), а $\text{U}$ – напряжение на его обкладках (в Вольтах). Энергия измеряется в Джоулях ($Дж$). Энергия разряда выше 10 Дж считается смертельно опасной. Однако даже значения порядка 1 Дж могут вызвать сильные болевые ощущения и непроизвольные сокращения мышц, что чревато вторичными травмами (например, в результате падения).

Напряжение и ток разряда
Высокое напряжение (десятки и сотни вольт) опасно тем, что оно способно "пробить" высокое сопротивление сухой кожи человека. После этого сопротивление тела резко падает, и через внутренние органы может потечь значительный ток, который и оказывает поражающее действие. Конденсатор способен отдать накопленную энергию очень быстро, создавая кратковременный, но очень мощный импульс тока.
- Ток силой около 1 мА (миллиампер) – порог ощущения.
- Ток силой 10-15 мА – вызывает судороги и эффект "неотпускания" (человек не может самостоятельно разжать руку).
- Ток силой 100 мА и выше, проходящий через область сердца, может вызвать фибрилляцию желудочков, что равносильно остановке сердца и без немедленной медицинской помощи приводит к смерти.

Примеры опасных устройств
- Бытовая техника: Конденсаторы в импульсных блоках питания (старые телевизоры, компьютерные мониторы, микроволновые печи) могут оставаться заряженными до высокого напряжения в течение долгого времени (минуты и даже часы) после отключения прибора от сети.
- Фототехника: Конденсатор фотовспышки заряжается до напряжения в сотни вольт и накапливает энергию, достаточную для нанесения серьезной травмы.
- Промышленное оборудование: В силовых установках, электродвигателях и установках для компенсации реактивной мощности используются батареи конденсаторов огромной емкости, разряд которых смертельно опасен.
Именно поэтому при работе с любыми электрическими и электронными схемами необходимо всегда соблюдать технику безопасности и считать любой конденсатор потенциально заряженным, пока он не будет принудительно и безопасно разряжен.

Ответ: Да, разряд конденсатора может быть смертельно опасен для человека. Опасность определяется в первую очередь энергией, накопленной в конденсаторе ($W = \frac{CU^2}{2}$), а также напряжением и силой тока при разряде. Конденсаторы большой емкости или заряженные до высокого напряжения (как, например, в блоках питания бытовой техники, фотовспышках) могут при разряде через тело человека вызвать сильные ожоги, мышечные спазмы, фибрилляцию сердца и привести к летальному исходу.