Действия электрического тока

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Действия электрического тока»

Как мы уже убедились, объяснение электрических явлений требует рассмотрения микроскопических процессов, которые мы не в состоянии увидеть. Поэтому, определить, есть ли ток в том или ином проводнике можно лишь с помощью наблюдений за некоторыми явлениями, которые вызывает электрический ток. Эти явления называют действиями электрического тока.

Одно из самых очевидных действий тока — это тепловое действие. Наверное, многие замечали, что некоторые провода или приборы нагреваются, если через них проходит ток. Кроме того, если закрепить проволоку между полюсами источника тока, то она немного провиснет, когда нагреется.

Также, мы уже затрагивали химическое действие тока, при объяснении работы простейшего аккумулятора. При прохождении тока через тот или иной раствор выделяются положительные и отрицательные частицы.

Существует также и магнитное действие тока, с которым мы подробно ознакомимся чуть позже.

Наблюдая за действиями электрического тока, люди научились не только распознавать его присутствие, но и создавать некоторые приборы для измерения тех или иных параметров.

Зная о действиях тока можно разобраться, как работает кипятильник.

Воткнув его в розетку, мы подключаем его к источнику тока. Провод, как мы помним, состоит из металлического проводника (чаще всего меди или алюминия) и непроводника (такого, как некий слав резины и пластмассы), предназначенного для изоляции. Таким образом, мы можем держаться за провод, несмотря на то, что через него проходит электрический ток. Однако, мы также знаем, что бросив кипятильник в воду, в воде не происходят химические реакции и не происходит короткое замыкание. Значит, металлическая часть кипятильника сделана из металла с хорошей теплопроводностью, но ни в коем случае не находится под напряжением (потому что внутри трубки кипятильника находится электроизолятор с хорошей теплопроводностью).

Нагревание воды с помощью кипятильника или чайника — это наглядный пример превращения энергии в ту или иную форму. Механическая энергия реки используется на гидроэлектростанциях для генерирования электроэнергии, а электроэнергия используется для нагревания воды, т.е. превращается во внутреннюю энергию.

Следует заметить, что на каждом этапе подобных превращений, потери энергии неизбежны. Мы уже знаем, что не существует идеальных двигателей, значит, потери энергии происходят уже на станции. Кроме того, поскольку провода нагреваются, и их тепло передаётся окружающей среде, энергия тоже фактически теряется.

Пути получения удара

Прямой контакт с электричеством произойдет, когда кто-то коснется токопроводящей части, например, неизолированного провода. В частных домах это возможно в редких случаях. Косвенный контакт возникает, когда происходит взаимодействие с какой-либо техникой или электроприбором, а из-за неисправности или нарушении правил хранения и эксплуатации корпус устройства может ударить током.

Интересный факт: почему птицы никогда не подвергаются электрическому удару от сидения на кабелях?

Это потому, что между пернатой и кабелем электропередач не возникает разницы напряжений. Ведь земли она не касается, как и другого кабеля. Отсюда совпадает напряжение птицы и кабеля. Но если вдруг крыло птицы коснется, допустим, металлической обмотки на столбе, удар тока не заставит себя ждать.

Повреждения, причиняемые организму человека электрическим током

Экспертиза при воздействии электричества выделяет следующие разновидности травматических последствий контакта к источником или проводниками электрического тока:

• Общая электротравма или электрический удар.
• Местная электротравма, приводящая к повреждению тканей.
• Электрические знаки (электрометки).
• Металлизация кожи.
• Механические повреждения.

К электрическим ударам относят травмы, включающие повреждения всего организма в целом вследствие резкого изменения привычной жизнедеятельности основных органов и систем человеческого тела. Согласно наблюдаемым патологическим процессам, возникающим в результате воздействия электрического тока, выделяют четыре степени электротравмы:

• I степень – сопровождается судорожными сокращениями мышц при сохранении сознания.
• II степень – потеря сознания вместе с судорожными сокращениями мышц.
• III степень – наблюдается потеря сознания, которая сопровождается нарушением функционирования дыхательной и/или сердечно-сосудистой системы.
• IV степень – наступает клиническая смерть.

Местные электротравмы представляют собой электрические ожоги, степень которых определяется физическими характеристиками электрического тока и длительностью воздействия.

Электрометками или электрическими знаками называют характерные поражения, в основном являющиеся результатом совокупного механического и химического действия электрического тока. Электрометки наблюдаются как пятна с четко выраженными границами, размером от одного до трех миллиметров, имеющие бледно-желтую или серую окраску. Форма электрических знаков может быть овальной или округлой, при этом кратерообразного характера, с углублением в центре. В отдельных случаях электрометки приобретают форму источника тока, с которым произошел контакт.

Специфической разновидностью электроповреждений является металлизация кожи, возникающая в результате проникновения мельчайших металлических частиц в поверхностные слои кожи. Металлы расплавляются в результате воздействия электрической дуги, а также во время непосредственного плотного прикосновения кожных покровов к металлической токоведущей части. В зависимости от вида и состава металла образуется характерная окраска металлизированной поверхности.

В результате длительного одновременного специфического и механического действия электрического тока возникают механические повреждения. Подобные травмы наблюдаются в виде разрывов кожи, сухожилий, нервной ткани и кровеносных сосудов. Иногда встречаются переломы костей и вывихи суставов.

Следует заметить, что в отдельных случаях электротравма возникает без прямого контакта с источником тока. Такие повреждения могут быть вызваны в результате возникновения вольтовой дуги или при образовании шагового напряжения. Шаговое напряжение – это разность потенциалов, которые возникают на расстоянии, равном промежутку между стопами при выполнении обычного шага. Например, в случае обрыва электролинии и попадании провода на землю, ток распределяется вокруг разрыва по поверхности почвы в радиусе, примерно равном десяти метрам. По мере удалении от места разрыва, ток постепенно сходит на нет. если войти в этот незримый круг, разница электрических потенциалов под правой и левой стопами вызывает повреждение, называемое шаговой электротравмой. Причем, поражение тем тяжелее, чем больше расстояние между стопами, так как разница потенциалов увеличивается пропорционально длине шага.

Меры безопасности

Чтобы не пострадать от электрического тока, нужно придерживаться мер безопасности. Достаточно учитывать самые простые правила эксплуатации электрических приборов на бытовом уровне. Не стоит испытывать судьбу и применять средства индивидуальной защиты при работе с электрическими проводами — резиновые перчатки, изолирующий коврик под ноги. Но лучше всего прекратить подачу электротока, выключив источник.

Средства защиты

Электроток — это не только помощник, но и постоянная угроза для существования. Жертвой «друга человечества» может стать каждый. Важно придерживаться правил использования этого ресурса, так как действие электротока на организм весьма негативное и часто приводит к летальному исходу. Важно знать возможные проявления и влияния на тело и его системы при разных условиях.