Развивающая:

развитие логического мышления, внимания, умений использовать полученные знания на практике.

Воспитательная:

создание условий для проявления самостоятельности, внимательности и самооценки.

Оборудование.

1. Гальванические элементы, аккумулятор, генератор, компас.
2. Карточки (прилагаются).
3. Демонстрационный материал (портреты выдающихся физиков Ампера, Вольта; плакаты “Электричество”, “Электрические заряды”).

Демонстрации:

1. Действие электрического тока в проводнике на магнитную стрелку.
2. Источники тока: гальванические элементы, аккумулятор, генератор.

План проведения урока

1. Организационный момент.

2. Вступительное слово преподавателя.

3. Подготовка к восприятию нового материала.

4. Изучение нового материала.

а) источники тока;

б) действия электрического тока;

в) физическая оперетта “Королева Электричество”;

г) заполнение таблицы “Электрический ток”;

д) меры безопасности при работе с электроприборами.

5. Подведение итогов урока.

6. Рефлексия.

7. Домашнее задание:

а) Опираясь на знания, полученные на уроках ОБЖ, спецтехнологии подготовить и записать в тетради памятку “Меры безопасности при работе с электроприборами”

б) Индивидуальное задание: Подготовить сообщение о применении источника тока в быту и технике.

1. Организационный момент

Отметить наличие учащихся, назвать тему урока, цель.

2. Вступительное слово преподавателя

Со словами электричество, электрический ток мы знакомы с раннего детства. Электрический ток используется в наших домах, на транспорте, на производстве, в осветительной сети.

Но, что такое электрический ток, какова его природа, понять нелегко.

Слово электричество произошло от слова электрон, которое переводится с греческого языка как янтарь. Янтарь — это окаменевшая смола древних хвойных деревьев. Слово ток обозначает течение или движение чего-либо.

3. Подготовка к восприятию нового материала

Вопросы вводной беседы.

— Какие два типа зарядов существуют в природе? Как они взаимодействуют?

Ответ: В природе существуют два вида зарядов: положительные и отрицательные.

Носителями положительного заряда являются протоны, отрицательного электроны. Одноименно заряженные частицы отталкиваются, разноименно заряженные притягиваются

— Существует ли электрическое поле вокруг электрона?

Ответ: Да, электрическое поле вокруг электрона существует.

— Что такое свободные электроны?

Ответ: Это электроны наиболее удаленные от ядра, они могут свободно двигаться между атомами.

4. Изучение нового материала

а) Источники тока.

На столе находятся специальные устройства. Как они называются? Для чего они нужны?

Ответ: Это гальванические элементы, аккумулятор, генератор — общее название источники тока. Они необходимы для подачи электрической энергии, создают электрическое поле в проводнике.

Мы знаем, что существуют заряженные частицы, электроны и протоны, знаем, что существуют устройства, которые называются источниками тока.

Как вы считаете, что такое электрический ток?

Ответ: Электрический ток – это направленное движение заряженных частиц.

б) Действия электрического тока.

Скажите, как мы можем понять, что в цепи существует электрический ток, по каким действиям?

Ответ: Электрический ток оказывает различные виды действия:

• Тепловое – проводник по которому идет электрический ток нагревается (электроплита, утюг, лампа накаливания, паяльник).
• Химическое действие тока можно наблюдать при пропускании электрического тока через раствор медного купороса – выделение меди из раствора купороса, хромирование, никелирование.
• Физиологическое – сокращение мышц человека и животных, по которым прошел электрический ток.
• Магнитное – при прохождении электрического тока по проводнику, если рядом расположить магнитную стрелку она способна отклонится. Это действие является основным. Демонстрация опыта: аккумулятор, лампа накаливания, соединительные провода, компас.

в) Физическая оперетта “Королева Электричество”. (Приложение № 1)

Теперь девушки старшего курса представят вашему вниманию оперетту “Королева Электричество”. Не забываем русскую народную пословицу “Сказка ложь, да в ней намек, добрым молодцам урок”. То есть, вы не только слушаете и смотрите, но и берете из нее определенную информацию. Ваша задача записать как можно больше физических терминов, которые встречаются в представлении.

г) Заполнение таблицы “Электрический ток”. (Приложение № 2)

Скажите, какое одно понятие объединяет все термины, которые вы записали?

Ответ: Электрический ток.

Приступаем к заполнению таблицы “Электрический ток”.

Заполняя таблицу, давайте, обобщим полученные на уроке знания и получим новую информацию.

В процессе заполнения таблицы делаем вывод о том, какие условия необходимы для создания электрического тока.

• Первое условие — это наличие свободных заряженных частиц.
• Второе условие — это наличие электрического поля внутри проводника.

д) Меры безопасности при работе с электроприборами.

Где, на производственной практике, вы сталкиваетесь с применением электрического тока? Ответы учащихся.

Главная наша задача сохранить здоровье в течение всей жизни, скажите, а какие меры безопасности необходимо соблюдать при работе с электроприборами?

Ответ: При работе с электроприборами.

Запрещено.

• Ходить по земле, держа в руках включенные в сеть электроприборы. Особенно опасно ходить босиком по влажной почве.
• Входить в электрощитовые и другие электротехнические помещения.
• Браться за оборванные, оголенные, висящие и лежащие на земле провода.
• Вбивать гвозди в стену в месте, где может располагаться скрытая проводка. Смертельно опасно в этот момент заземляться на батареи центрального отопления, водопровод.
• Сверлить стены в местах возможной электропроводки.
• Красить, белить, мыть стены с наружной или скрытой проводкой, находящейся под напряжением.
• Работать с включенными электроприборами вблизи батарей или водопровода.
• Работать с электроприборами, менять лампочки, стоя на ванной.
• Работать с неисправными электроприборами.
• Ремонтировать необесточенные электроприборы.

5. Подведение итогов урока

— Следуя законам физики, время неумолимо движется вперед, и наш урок подошел к своему логическому завершению.

Давайте подведем итоги нашего занятия.

Как вы считаете, что такое электрический ток?

Ответ: Электрический ток – это направленное движение заряженных частиц.

Какие условия необходимы для создания электрического тока?

Ответ: Первое условие — это наличие свободных заряженных частиц.

Второе условие — это наличие электрического поля внутри проводника.

6. Рефлексия

Заполнение карточки. (Приложение № 3)

7. Домашнее задание

а) Опираясь на знания, полученные на уроках ОБЖ, спецтехнологии, подготовить и записать в тетради памятку “Меры безопасности при работе с электроприборами”.

б) Индивидуальное задание: Подготовить сообщение о применении источника тока в быту и технике. (Приложение № 2)

Какое явление называется электрическим током. Что такое электрический ток и каковы условия его существования

Не имея определенных начальных знаний об электричестве, тяжело себе представить, как работают электрические приборы, почему вообще они работают, почему надо включать телевизор в розетку, чтобы он заработал, а фонарику хватает маленькой батарейки, чтобы он светил в темноте.

И так будем разбираться во всем по порядку.

Электричество

Электричество – это природное явление, подтверждающее существование, взаимодействие и движение электрических зарядов. Электричество впервые было обнаружено еще в VII веке до н.э. греческим философом Фалесом. Фалес обратил внимание на то, что если кусочек янтаря потереть о шерсть, он начинает притягивать к себе легкие предметы. Янтарь на древнегреческом – электрон.

Вот так и представляю себе, сидит Фалес, трет кусок янтаря о свой гиматий (это шерстяная верхняя одежда у древних греков), а затем с озадаченным видом смотрит, как к янтарю притягиваются волосы, обрывки ниток, перья и клочки бумаги.

Данное явление называется статическим электричеством . Вы можете повторить данный опыт. Для этого хорошенько потрите шерстяной тканью обычную пластмассовую линейку и поднесите ее к мелким бумажным кусочкам.

Следует отметить, что долгое время это явление не изучалось. И только в 1600 году в своем сочинении «О магните, магнитных телах и о большом магните – Земле» английский естествоиспытатель Уильям Гилберт ввел термин – электричество. В своей работе он описал свои опыты с наэлектризованными предметами, а также установил, что наэлектризовываться могут и другие вещества.

Далее на протяжении трех веков самые передовые ученые мира исследуют электричество, пишут трактаты, формулируют законы, изобретают электрические машины и только в 1897 году Джозеф Томсон открывает первый материальный носитель электричества – электрон, частицу, благодаря которой возможны электрические процессы в веществах.

Электрон – это элементарная частица, имеет отрицательный заряд примерно равный -1,602·10 -19 Кл (Кулон). Обозначается е или е – .

Напряжение

Чтобы заставить перемещаться заряженные частицы от одного полюса к другому необходимо создать между полюсами разность потенциалов или – Напряжение . Единица измерения напряжения – Вольт (В или V ). В формулах и расчетах напряжение обозначается буквой V . Чтобы получить напряжение величиной 1 В нужно передать между полюсами заряд в 1 Кл, совершив при этом работу в 1 Дж (Джоуль).

Для наглядности представим резервуар с водой расположенный на некоторой высоте. Из резервуара выходит труба. Вода под естественным давлением покидает резервуар через трубу. Давайте условимся, что вода – это электрический заряд , высота водяного столба (давление) – это напряжение , а скорость потока воды – это электрический ток .

Таким образом, чем больше воды в баке, тем выше давление. Аналогично с электрической точки зрения, чем больше заряд, тем выше напряжение.

Начнем сливать воду, давление при этом будет уменьшаться. Т.е. уровень заряда опускается – величина напряжения уменьшается. Такое явление можно наблюдать в фонарике, лампочка светит все тусклее по мере того как разряжаются батарейки. Обратите внимание, чем меньше давление воды (напряжение), тем меньше поток воды (ток).

Электрический ток

Электрический ток – это физический процесс направленного движения заряженных частиц под действием электромагнитного поля от одного полюса замкнутой электрической цепи к другому. В качестве частиц, переносящих заряд, могут выступать электроны, протоны, ионы и дырки. При отсутствии замкнутой цепи ток невозможен. Частицы способные переносить электрические заряды существуют не во всех веществах, те в которых они есть, называются проводниками и полупроводниками . А вещества, в которых таких частиц нет – диэлектриками .

Единица измерения силы тока – Ампер (А ). В формулах и расчетах сила тока обозначается буквой I . Ток в 1 Ампер образуется при прохождении через точку электрической цепи заряда в 1 Кулон (6,241·10 18 электронов) за 1 секунду.

Вновь обратимся к нашей аналогии вода – электричество. Только теперь возьмем два резервуара и наполним их равным количеством воды. Отличие между баками в диаметре выходной трубы.

Откроем краны и убедимся, что поток воды из левого бака больше (диаметр трубы больше), чем из правого. Такой опыт – явное доказательство зависимости скорости потока от диаметра трубы. Теперь попробуем уравнять два потока. Для этого добавим в правый бак воды (заряд). Это даст большее давление (напряжение) и увеличит скорость потока (ток). В электрической цепи в роли диаметра трубы выступает сопротивление .

Проведенные эксперименты наглядно демонстрируют взаимосвязь между напряжением , током и сопротивлением . Подробнее о сопротивлении поговорим чуть позже, а сейчас еще несколько слов о свойствах электрического тока.

Если напряжение не меняет свою полярность, плюс на минус, и ток течет в одном направлении, то – это постоянный ток и соответственно постоянное напряжение . Если источник напряжения меняет свою полярность и ток течет то в одном направлении, то в другом – это уже переменный ток и переменное напряжение . Максимальные и минимальные значения (на графике обозначены как Io ) – это амплитудные или пиковые значения силы тока. В домашних розетках напряжение меняет свою полярность 50 раз в секунду, т.е. ток колеблется то туда, то сюда, получается, что частота этих колебаний составляет 50 Герц или сокращенно 50 Гц. В некоторых странах, например в США принята частота 60 Гц .

Сопротивление

Электрическое сопротивление – физическая величина, определяющая свойство проводника препятствовать (сопротивляться) прохождению тока. Единица измерения сопротивления – Ом (обозначается Ом или греческой буквой омега Ω ). В формулах и расчетах сопротивление обозначается буквой R . Сопротивлением в 1 Ом обладает проводник к полюсам которого приложено напряжение 1 В и протекает ток 1 А.

Проводники по-разному проводят ток. Их проводимость зависит, в первую очередь, от материала проводника, а также от сечения и длины. Чем больше сечение, тем выше проводимость, но, чем больше длина, тем проводимость ниже. Сопротивление – это обратное понятие проводимости.

На примере водопроводной модели сопротивление можно представить как диаметр трубы. Чем он меньше, тем хуже проводимость и выше сопротивление.

Сопротивление проводника проявляется, например, в нагреве проводника при протекании в нем тока. Причем, чем больше ток и меньше сечение проводника – тем сильнее нагрев.

Мощность

Электрическая мощность – это физическая величина, определяющая скорость преобразования электроэнергии. Например, вы не раз слышали: «лампочка на столько-то ватт». Это и есть мощность потребляемая лампочкой за единицу времени во время работы, т.е. преобразовании одного вида энергии в другой с некоторой скоростью.

Источники электроэнергии, например генераторы, также характеризуется мощностью, но уже вырабатываемой в единицу времени.

Единица измерения мощности – Ватт (обозначается Вт или W ). В формулах и расчетах мощность обозначается буквой P . Для цепей переменного тока применяется термин Полная мощность , единица измерения – Вольт-ампер (В·А или V·A ), обозначается буквой S .

И в завершение про Электрическую цепь . Данная цепь представляет собой некоторый набор электрических компонентов, способных проводить электрический ток и соединенных между собой соответствующим образом.

Что мы видим на этом изображении – элементарный электроприбор (фонарик). Под действием напряжения U (В) источника электроэнергии (батарейки) по проводникам и другим компонентам обладающих разными сопротивлениями 4.59 (220 Голосов)

Первые открытия, связанные с работой электричества, начались в VII веке до нашей эры​. Философ Древней Греции Фалес Милетский выявил, что при трении янтаря о шерсть она впоследствии способна притягивать легковесные предметы. С греческого «электричество» переводится как «янтарность». В 1820 г. Андре-Мари Ампером был установлен закон постоянного тока. В дальнейшем величину силы тока или то, в чём измеряется электрический ток, стали обозначать в амперах.

Значение термина

Понятие электрического тока можно найти в любом учебнике по физике. Электроток — это упорядоченное движение электрозаряженных частиц по направлению. Чтобы понять простому обывателю, что представляет собой электрический ток, следует воспользоваться словарём электрика. В нём термин расшифровывается как движение электронов по проводнику или ионов по электролиту.

В зависимости от движения электронов или ионов внутри проводника различают следующие виды токов:

• постоянный;
• переменный;
• периодический или пульсирующий.

Основные величины измерения

Сила электрического тока — основной показатель, которым пользуются электрики в своей работе. От величины заряда, который протекает по электрической цепочке за установленный промежуток времени, зависит сила действия электрического течения. Чем большее количество электронов перетекло от одного начала источника к концу, тем больше будет перенесённый электронами заряд.

Величина, которая измеряется отношением электрического заряда, протекающего сквозь поперечное сечение частиц в проводнике, ко времени его прохождения. Заряд замеряется в кулонах, время — в секундах, а одна единица силы течения электричества определяется отношением заряда ко времени (кулона к секунде) или в амперах. Определение электрического тока (его силы) происходит путём последовательного включения двух клемм в электроцепь.

При работе электротока движение заряженных частиц совершается с помощью электрического поля и зависит от силы движения электронов. Величина, от которой зависит работа электротока, называется напряжением и определяется отношением работы тока в конкретной части цепи и заряда, проходящего по этой же части. Единица измерения вольт замеряется вольтметром, когда две клеммы прибора подключаются к цепи параллельно.

Величина электрического сопротивления имеет прямую зависимость от типа используемого проводника, его длины и поперечного сечения. Она измеряется в омах.

Мощность определяется отношением работы движения токов ко времени, когда происходила эта работа. Замеряют мощность в ваттах.

Такая физическая величина, как ёмкость, определяется отношением заряда одного проводника к разнице потенциалов между этим же проводником и соседним. Чем меньше напряжение при получении электрозаряда проводниками, тем больше их ёмкость. Измеряют её в фарадах.

Величина работы электричества на определённом промежутке цепочки находится с помощью произведения силы тока, напряжения и временного отрезка, при котором осуществлялась работа. Последняя замеряется в джоулях. Определение работы электротока происходит с помощью счётчика, который соединяет показания всех величин, а именно напряжения, силы и времени.

Техника электробезопасности

Знание правил электробезопасности поможет предупредить аварийную ситуацию и уберечь здоровье и жизнь человека. Так как электричество имеет свойство нагревать проводник, то всегда существует возможность возникновения опасной для здоровья и жизни ситуации. Для обеспечения безопасности в быту необходимо придерживаться следующих простых, но важных правил:

1. Изоляция сети всегда должна быть исправной, чтобы избежать перегрузок или возможности возникновения коротких замыканий.
2. Влага не должна попадать на электроприборы, провода, щитки и т. д. Также влажная среда провоцирует появление коротких замыканий.
3. Обязательно следует делать заземление для всех электроустройств.
4. Необходимо избегать перегрузки электропроводки, так как существует риск воспламенения проводов.

Техника безопасности при работе с электричеством предполагает использование прорезиненых перчаток, рукавиц, ковриков, разрядных устройств, приборов заземления рабочих участков, выключателей-автоматов или предохранителей с тепловой и токовой защитой.

Опытные электрики при возникновении вероятности поражения электричеством работают одной рукой, а вторая находится в кармане. Таким образом прерывается цепь «рука-рука» в случае непроизвольного прикосновения к щитку или другому заземлённому оборудованию. При воспламенении оборудования, подключённого к сети, ликвидируют огонь исключительно порошковыми или углекислотными тушителями.

Применение электрического тока

У электрического тока множество свойств, которые позволяют применять его почти во всех сферах человеческой деятельности. Способы использования электротока:

Электричество сегодня является наиболее экологически чистым видом энергии. В условиях современной экономики развитие электроэнергетики имеет планетарное значение. В будущем при возникновении сырьевого дефицита электричество займёт лидирующие позиции в качестве неисчерпаемого источника энергии.

Что такое электрический ток

Направленное движение электрически заряженных частиц под воздействием . Такими частицами могут являться: в проводниках – электроны , в электролитах – ионы (катионы и анионы), в полупроводниках – электроны и, так называемые, «дырки» («электронно-дырочная проводимость»). Также существует «ток смещения «, протекание которого обусловлено процессом заряда емкости, т.е. изменением разности потенциалов между обкладками. Между обкладками никакого движения частиц не происходит, но ток через конденсатор протекает.

В теории электрических цепей за ток принято считать направленное движение носителей заряда в проводящей среде под действием электрического поля.

Током проводимости (просто током) в теории электрических цепей называют количество электричества, протекающего за единицу времени через поперечное сечение проводника: i=q/t , где i — ток. А; q = 1,6· 10 9 — заряд электрона, Кл; t — время, с.

Это выражение справедливо для цепей постоянного тока. Для цепей переменного тока применяют так называемое мгновенное значение тока, равное скорости изменения заряда во времени: i(t)= dq/dt .

Электрический ток возникает тогда, когда на участке электрической цепи появляется электрическое поле, или разность потенциалов между двумя точками проводника. Разность потенциалов между двумя точками называют напряжением или падением напряжения на этом участке цепи .

Вместо термина «ток» («величина тока») часто применяется термин «сила тока». Однако последний нельзя назвать удачным, так как сила тока не есть какая-либо сила в буквальном смысле этого слова, а только интенсивность движения электрических зарядов в проводнике, количество электричества, проходящего за единицу времени через площадь поперечного сечения проводника.
Ток характеризуется , которая в системе СИ измеряется в амперах (А), и плотностью тока , которая в системе СИ измеряется в амперах на квадратный метр.
Один ампер соответствует перемещению через поперечное сечение проводника в течение одной секунды (с) заряда электричества величиной в один кулон (Кл):

1А = 1Кл / с.

В общем случае, обозначив ток буквой i, а заряд q, получим:

i = dq / dt.

Единица тока называется ампер (А) . Ток в проводнике равен 1 А, если через поперечное сечение проводника за 1 сек проходит электрический заряд, равный 1 кулон.

Если вдоль проводника действует напряжение, то внутри проводника возникает электрическое поле. При напряженности поля Е на электроны с зарядом е действует сила f = Ее. Величины f и Е векторные. В течение времени свободного пробега электроны приобретают направленное движение наряду с хаотическим. Каждый электрон имеет отрицательный заряд и получает составляющую скорости, направленную противоположно вектору Е (рис. 1). Упорядоченное движение, характеризуемое некоторой средней скоростью электронов vcp, определяет протекание электрического тока.

Электроны могут иметь направленное движение и в разреженных газах. В электролитах и ионизированных газах протекание тока в основном обусловлено движением ионов. В соответствии с тем, что в электролитах положительно заряженные ионы движутся от положительного полюса к отрицательному, исторически направление тока было принято обратным направлению движения электронов.

За направление тока принимается направление, в котором перемещаются положительно заряженные частицы, т.е. направление, противоположное перемещению электронов.
В теории электрических цепей за направление тока в пассивной цепи (вне источников энергии) взято направление движения положительно заряженных частиц от более высокого потенциала к более низкому. Такое направление было принято в самом начале развития электротехники и противоречит истинному направлению движения носителей заряда — электронов, движущихся в проводящих средах от минуса к плюсу.

Величина, равная отношению тока к площади поперечного сечения S, называются плотностью тока (обозначается δ ): δ= I / S

При этом предполагается, что ток равномерно распределен по сечению проводника. Плотность тока в проводах обычно измеряется в А/мм2.

По типу носителей электрических зарядов и среды их перемещения различают токи проводимости и токи смещения . Проводимость делят на электронную и ионную. Для установившихся режимов различают два вида токов: постоянный и переменный.

Электрическим током переноса называют явление переноса электрических зарядов заряженными частицами или телами, движущимися в свободном пространстве. Основным видом электрического тока переноса является движение в пустоте элементарных частиц, обладающих зарядом (движение свободных электронов в электронных лампах), движение свободных ионов в газоразрядных приборах.

Электрическим током смещения (током поляризации) называют упорядоченное движение связанных носителей электрических зарядов. Этот вид тока можно наблюдать в диэлектриках.
Полный электрический ток — скалярная величина, равная сумме электрического тока проводимости, электрического тока переноса и электрического тока смещения сквозь рассматриваемую поверхность.

Постоянным называют ток, который может изменяться по величине, но не изменяет своего знака сколь угодно долгое время. Подробнее об этом читайте здесь:

Переменным называют ток, который периодически изменяется как по величине, так и по знаку. Величиной, характеризующей переменный ток, является частота (в системе СИ измеряется в герцах), в том случае, когда его сила изменяется периодически. Переменный ток высокой частоты вытесняется на поверхность проводника. Токи высокой частоты применяется в машиностроении для термообработки поверхностей деталей и сварки, в металлургии для плавки металлов. Переменные токи подразделяют на синусоидальные и несинусоидальные . Синусоидальным называют ток, изменяющийся по гармоническому закону:

i = Im sin ωt,

Скорость изменения переменного тока характеризуется его , определяемой как число полных повторяющихся колебаний в единицу времени. Частота обозначается буквой f и измеряется в герцах (Гц). Так, частота тока в сети 50 Гц соответствует 50 полным колебаниям в секунду. Угловая частота ω — скорость изменения тока в радианах в секунду и связана с частотой простым соотношением:

ω = 2πf

Установившиеся (фиксированные) значения постоянного и переменного токов обозначают прописной буквой I неустановившиеся (мгновенные) значения — буквой i. Условно положительным направлением тока считают направление движения положительных зарядов.

Это ток, который изменяется по закону синуса с течением времени.

Под переменным током также подразумевают ток в обычных одно- и трёхфазных сетях. В этом случае параметры переменного тока изменяются по гармоническому закону.

Поскольку переменный ток изменяется во времени, простые способы решения задач, пригодные для цепей постоянного тока, здесь непосредственно неприменимы. При очень высоких частотах заряды могут совершать колебательное движение — перетекать из одних мест цепи в другие и обратно. При этом, в отличие от цепей постоянного тока, токи в последовательно соединённых проводниках могут оказаться неодинаковыми. Ёмкости, присутствующие в цепях переменного тока, усиливают этот эффект. Кроме того, при изменении тока сказываются эффекты самоиндукции, которые становятся существенными даже при низких частотах, если используются катушки с большой индуктивностью. При сравнительно низких частотах цепи переменного тока можно по-прежнему рассчитывать с помощью , которые, однако, необходимо соответствующим образом модифицировать.

Цепь, в которую входят разные резисторы, катушки индуктивности и конденсаторы, можно рассматривать, как если бы она состояла из обобщённых резистора, конденсатора и катушки индуктивности, соединённых последовательно.

Рассмотрим свойства такой цепи, подключённой к генератору синусоидального переменного тока. Чтобы сформулировать правила, позволяющие рассчитывать цепи переменного тока, нужно найти соотношение между падением напряжения и током для каждого из компонентов такой цепи.

Играет совершенно разные роли в цепях переменного и постоянного токов. Если, например, к цепи подключить электрохимический элемент, то конденсатор начнёт заряжаться, пока напряжение на нём не станет равным ЭДС элемента. Затем зарядка прекратится и ток упадёт до нуля. Если же цепь подключена к генератору переменного тока, то в один полупериод электроны будут вытекать из левой обкладки конденсатора и накапливаться на правой, а в другой — наоборот. Эти перемещающиеся электроны и представляют собой переменный ток, сила которого одинакова по обе стороны конденсатора. Пока частота переменного тока не очень велика, ток через резистор и катушку индуктивности также одинаков.

В устройствах-потребителях переменного тока переменный ток часто выпрямляется выпрямителями для получения постоянного тока.

Проводники электрического тока

Материал, в котором течёт ток, называется . Некоторые материалы при низких температурах переходят в состояние сверхпроводимости. В таком состоянии они не оказывают почти никакого сопротивления току, их сопротивление стремится к нулю. Во всех остальных случаях проводник оказывает сопротивление течению тока и в результате часть энергии электрических частиц превращается в тепло. Силу тока можно рассчитать по для участка цепи и закону Ома для полной цепи.

Скорость движения частиц в проводниках зависит от материала проводника, массы и заряда частицы, окружающей температуры, приложенной разности потенциалов и составляет величину, намного меньшую скорости света. Несмотря на это, скорость распространения собственно электрического тока равна скорости света в данной среде, то есть скорости распространения фронта электромагнитной волны.

Как ток влияет на организм человека

Ток, пропущенный через организм человека или животного, может вызвать электрические ожоги, фибрилляцию или смерть. С другой стороны, электрический ток используют в реанимации, для лечения психических заболеваний, особенно депрессии, электростимуляцию определённых областей головного мозга применяют для лечения таких заболеваний, как болезнь Паркинсона и эпилепсия, водитель ритма, стимулирующий сердечную мышцу импульсным током, используют при брадикардии. В организме человека и животных ток используется для передачи нервных импульсов.

По технике безопасности, минимально ощутимый человеком ток составляет 1 мА. Опасным для жизни человека ток становится начиная с силы примерно 0,01 А. Смертельным для человека ток становится начиная с силы примерно 0,1 А. Безопасным считается напряжение менее 42 В.

В проводниках при определенных условиях может возникнуть непрерывное упорядоченное движение свободных носителей электрического заряда. Такое движение называется электрическим током . За направление электрического тока принято направление движения положительных свободных зарядов, хотя в большинстве случае движутся электроны – отрицательно заряженные частицы.

Количественной мерой электрического тока служит сила тока I – скалярная физическая величина, равная отношению заряда q , переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени t , к этому интервалу времени:

Если ток не постоянный, то для нахождения количества прошедшего через проводник заряда рассчитывают площадь фигуры под графиком зависимости силы тока от времени.

Если сила тока и его направление не изменяются со временем, то такой ток называется постоянным . Сила тока измеряется амперметром, который включается в цепь последовательно. В Международной системе единиц СИ сила тока измеряется в амперах [А]. 1 А = 1 Кл/с.

Находится как отношение всего заряда ко всему времени (т.е. по тому же принципу, что и средняя скорость или любая другая средняя величина в физике):

Если же ток равномерно меняется с течением времени от значения I 1 до значения I 2 , то можно значение среднего тока можно найти как среднеарифметическое крайних значений:

Плотность тока – сила тока, приходящаяся на единицу поперечного сечения проводника, рассчитывается по формуле:

При прохождении тока по проводнику ток испытывает сопротивление со стороны проводника. Причина сопротивления – взаимодействие зарядов с атомами вещества проводника и между собой. Единица измерения сопротивления 1 Ом. Сопротивление проводника R определяется по формуле:

где: l – длина проводника, S – площадь его поперечного сечения, ρ – удельное сопротивление материала проводника (будьте внимательны и не перепутайте последнюю величину с плотностью вещества), которое характеризует способность материала проводника противодействовать прохождению тока. То есть это такая же характеристика вещества, как и многие другие: удельная теплоемкость, плотность, температура плавления и т.д. Единица измерения удельного сопротивления 1 Ом·м. Удельное сопротивление вещества – табличная величина.

Сопротивление проводника зависит и от его температуры:

где: R 0 – сопротивление проводника при 0°С, t – температура, выраженная в градусах Цельсия, α – температурный коэффициент сопротивления. Он равен относительному изменению сопротивления, при увеличении температуры на 1°С. Для металлов он всегда больше нуля, для электролитов наоборот, всегда меньше нуля.

Диод в цепи постоянного тока

Диод – это нелинейный элемент цепи, сопротивление которого зависит от направления протекания тока. Обозначается диод следующим образом:

Стрелка в схематическом обозначении диода показывает, в каком направлении он пропускает ток. В этом случае его сопротивление равно нулю, и диод можно заменить просто на проводник с нулевым сопротивлением. Если ток течет через диод в противоположном направлении, то диод обладает бесконечно большим сопротивлением, то есть не пропускает ток совсем, и является разрывом в цепи. Тогда участок цепи с диодом можно просто вычеркнуть, так как ток по нему не идет.

Закон Ома. Последовательное и параллельное соединение проводников

Немецкий физик Г.Ом в 1826 году экспериментально установил, что сила тока I , текущего по однородному металлическому проводнику (то есть проводнику, в котором не действуют сторонние силы) сопротивлением R , пропорциональна напряжению U на концах проводника:

Величину R принято называть электрическим сопротивлением . Проводник, обладающий электрическим сопротивлением, называется резистором . Это соотношение выражает закон Ома для однородного участка цепи : сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

Проводники, подчиняющиеся закону Ома, называются линейными . Графическая зависимость силы тока I от напряжения U (такие графики называются вольт-амперными характеристиками, сокращенно ВАХ) изображается прямой линией, проходящей через начало координат. Следует отметить, что существует много материалов и устройств, не подчиняющихся закону Ома, например, полупроводниковый диод или газоразрядная лампа. Даже у металлических проводников при достаточно больших токах наблюдается отклонение от линейного закона Ома, так как электрическое сопротивление металлических проводников растет с ростом температуры.

Проводники в электрических цепях можно соединять двумя способами: последовательно и параллельно . У каждого способа есть свои закономерности.

1. Закономерности последовательного соединения:

Формула для общего сопротивления последовательно соединенных резисторов справедлива для любого числа проводников. Если же в цепь последовательно включено n одинаковых сопротивлений R , то общее сопротивление R 0 находится по формуле:

2. Закономерности параллельного соединения:

Формула для общего сопротивления параллельно соединенных резисторов справедлива для любого числа проводников. Если же в цепь параллельно включено n одинаковых сопротивлений R , то общее сопротивление R 0 находится по формуле:

Электроизмерительные приборы

Для измерения напряжений и токов в электрических цепях постоянного тока используются специальные приборы – вольтметры и амперметры .

Вольтметр предназначен для измерения разности потенциалов, приложенной к его клеммам. Он подключается параллельно участку цепи, на котором производится измерение разности потенциалов. Любой вольтметр обладает некоторым внутренним сопротивлением R B . Для того чтобы вольтметр не вносил заметного перераспределения токов при подключении к измеряемой цепи, его внутреннее сопротивление должно быть велико по сравнению с сопротивлением того участка цепи, к которому он подключен.

Амперметр предназначен для измерения силы тока в цепи. Амперметр включается последовательно в разрыв электрической цепи, чтобы через него проходил весь измеряемый ток. Амперметр также обладает некоторым внутренним сопротивлением R A . В отличие от вольтметра, внутреннее сопротивление амперметра должно быть достаточно малым по сравнению с полным сопротивлением всей цепи.

ЭДС. Закон Ома для полной цепи

Для существования постоянного тока необходимо наличие в электрической замкнутой цепи устройства, способного создавать и поддерживать разности потенциалов на участках цепи за счет работы сил неэлектростатического происхождения. Такие устройства называются источниками постоянного тока . Силы неэлектростатического происхождения, действующие на свободные носители заряда со стороны источников тока, называются сторонними силами .

Природа сторонних сил может быть различной. В гальванических элементах или аккумуляторах они возникают в результате электрохимических процессов, в генераторах постоянного тока сторонние силы возникают при движении проводников в магнитном поле. Под действием сторонних сил электрические заряды движутся внутри источника тока против сил электростатического поля, благодаря чему в замкнутой цепи может поддерживаться постоянный электрический ток.

При перемещении электрических зарядов по цепи постоянного тока сторонние силы, действующие внутри источников тока, совершают работу. Физическая величина, равная отношению работы A ст сторонних сил при перемещении заряда q от отрицательного полюса источника тока к положительному к величине этого заряда, называется электродвижущей силой источника (ЭДС) :

Таким образом, ЭДС определяется работой, совершаемой сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда. Электродвижущая сила, как и разность потенциалов, измеряется в вольтах (В).

Закон Ома для полной (замкнутой) цепи: сила тока в замкнутой цепи равна электродвижущей силе источника, деленной на общее (внутреннее + внешнее) сопротивление цепи:

Сопротивление r – внутреннее (собственное) сопротивление источника тока (зависит от внутреннего строения источника). Сопротивление R – сопротивление нагрузки (внешнее сопротивление цепи).

Падение напряжения во внешней цепи при этом равно (его еще называют напряжением на клеммах источника ):

Важно понять и запомнить: ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока не меняются, при подключении разных нагрузок.

Если сопротивление нагрузки равно нулю (источник замыкается сам на себя) или много меньше сопротивления источника, то тогда в цепи потечет ток короткого замыкания :

Сила тока короткого замыкания – максимальная сила тока, которую можно получить от данного источника с электродвижущей силой ε и внутренним сопротивлением r . У источников с малым внутренним сопротивлением ток короткого замыкания может быть очень велик, и вызывать разрушение электрической цепи или источника. Например, у свинцовых аккумуляторов, используемых в автомобилях, сила тока короткого замыкания может составлять несколько сотен ампер. Особенно опасны короткие замыкания в осветительных сетях, питаемых от подстанций (тысячи ампер). Чтобы избежать разрушительного действия таких больших токов, в цепь включаются предохранители или специальные автоматы защиты сетей.

Несколько источников ЭДС в цепи

Если в цепи присутствует несколько ЭДС подключенных последовательно , то:

1. При правильном (положительный полюс одного источника присоединяется к отрицательному другого) подключении источников общее ЭДС всех источников и их внутреннее сопротивление может быть найдено по формулам:

Например, такое подключение источников осуществляется в пультах дистанционного управления, фотоаппаратах и других бытовых приборах, работающих от нескольких батареек.

2. При неправильном (источники соединяются одинаковыми полюсами) подключении источников их общее ЭДС и сопротивление рассчитывается по формулам:

В обоих случаях общее сопротивление источников увеличивается.

При параллельном подключении имеет смысл соединять источники только c одинаковой ЭДС, иначе источники будут разряжаться друг на друга. Таким образом суммарное ЭДС будет таким же, как и ЭДС каждого источника, то есть при параллельном соединении мы не получим батарею с большим ЭДС. При этом уменьшается внутреннее сопротивление батареи источников, что позволяет получать большую силу тока и мощность в цепи:

В этом и состоит смысл параллельного соединения источников. В любом случае при решении задач сначала надо найти суммарную ЭДС и полное внутреннее сопротивление получившегося источника, а затем записать закон Ома для полной цепи.

Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца

Работа A электрического тока I , протекающего по неподвижному проводнику с сопротивлением R , преобразуется в теплоту Q , выделяющееся на проводнике. Эту работу можно рассчитать по одной из формул (с учетом закона Ома все они следуют друг из друга):

Закон преобразования работы тока в тепло был экспериментально установлен независимо друг от друга Дж.Джоулем и Э.Ленцем и носит название закона Джоуля–Ленца . Мощность электрического тока равна отношению работы тока A к интервалу времени Δt , за которое эта работа была совершена, поэтому она может быть рассчитана по следующим формулам:

Работа электрического тока в СИ, как обычно, выражается в джоулях (Дж), мощность – в ваттах (Вт).

Энергобаланс замкнутой цепи

Рассмотрим теперь полную цепь постоянного тока, состоящую из источника с электродвижущей силой ε и внутренним сопротивлением r и внешнего однородного участка с сопротивлением R . В этом случае полезная мощность или мощность, выделяемая во внешней цепи:

Максимально возможная полезная мощность источника достигается, если R = r и равна:

Если при подключении к одному и тому же источнику тока разных сопротивлений R 1 и R 2 на них выделяются равные мощности то внутреннее сопротивление этого источника тока может быть найдено по формуле:

Мощность потерь или мощность внутри источника тока:

Полная мощность, развиваемая источником тока:

КПД источника тока:

Электролиз

Электролитами принято называть проводящие среды, в которых протекание электрического тока сопровождается переносом вещества. Носителями свободных зарядов в электролитах являются положительно и отрицательно заряженные ионы. К электролитам относятся многие соединения металлов с металлоидами в расплавленном состоянии, а также некоторые твердые вещества. Однако основными представителями электролитов, широко используемыми в технике, являются водные растворы неорганических кислот, солей и оснований.

Прохождение электрического тока через электролит сопровождается выделением вещества на электродах. Это явление получило название электролиза .

Электрический ток в электролитах представляет собой перемещение ионов обоих знаков в противоположных направлениях. Положительные ионы движутся к отрицательному электроду (катоду ), отрицательные ионы – к положительному электроду (аноду ). Ионы обоих знаков появляются в водных растворах солей, кислот и щелочей в результате расщепления части нейтральных молекул. Это явление называется электролитической диссоциацией .

Закон электролиза был экспериментально установлен английским физиком М.Фарадеем в 1833 году. Закон Фарадея определяет количества первичных продуктов, выделяющихся на электродах при электролизе. Итак, масса m вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна заряду Q , прошедшему через электролит:

Величину k называют электрохимическим эквивалентом . Он может быть рассчитан по формуле:

где: n – валентность вещества, N A – постоянная Авогадро, M – молярная масса вещества, е – элементарный заряд. Иногда также вводят следующее обозначение для постоянной Фарадея:

Электрический ток в газах и в вакууме

Электрический ток в газах

В обычных условиях газы не проводят электрический ток. Это объясняется электрической нейтральностью молекул газов и, следовательно, отсутствием носителей электрических зарядов. Для того чтобы газ стал проводником, от молекул необходимо оторвать один или несколько электронов. Тогда появятся свободные носителя зарядов — электроны и положительные ионы. Этот процесс называется ионизацией газов .

Ионизировать молекулы газа можно внешним воздействием — ионизатором . Ионизаторами может быть: поток света, рентгеновские лучи, поток электронов или α -частиц. Молекулы газа также ионизируются при высокой температуре. Ионизация приводит к возникновению в газах свободных носителей зарядов — электронов, положительных ионов, отрицательных ионов (электрон, объединившийся с нейтральной молекулой).

Если создать в пространстве, занятом ионизированным газом, электрическое поле, то носители электрических зарядов придут в упорядоченное движение – так возникает электрический ток в газах. Если ионизатор перестает действовать, то газ снова становится нейтральным, так как в нем происходит рекомбинация – образование нейтральных атомов ионами и электронами.

Электрический ток в вакууме

Вакуумом называется такая степень разрежения газа, при котором можно пренебречь соударением между его молекулами и считать, что средняя длина свободного пробега превышает линейные размеры сосуда, в котором газ находится.

Электрическим током в вакууме называют проводимость межэлектродного промежутка в состоянии вакуума. Молекул газа при этом столь мало, что процессы их ионизации не могут обеспечить такого числа электронов и ионов, которые необходимы для ионизации. Проводимость межэлектродного промежутка в вакууме может быть обеспечена лишь с помощью заряженных частиц, возникших за счет эмиссионных явлений на электродах.

Как успешно подготовиться к ЦТ по физике и математике?

Для того чтобы успешно подготовиться к ЦТ по физике и математике, среди прочего, необходимо выполнить три важнейших условия:

1. Изучить все темы и выполнить все тесты и задания приведенные в учебных материалах на этом сайте. Для этого нужно всего ничего, а именно: посвящать подготовке к ЦТ по физике и математике, изучению теории и решению задач по три-четыре часа каждый день. Дело в том, что ЦТ это экзамен где мало просто знать физику или математику, нужно еще уметь быстро и без сбоев решать большое количество задач по разным темам и различной сложности. Последнему научиться можно только решив тысячи задач.
2. Выучить все формулы и законы в физике, и формулы и методы в математике . На самом деле, выполнить это тоже очень просто, необходимых формул по физике всего около 200 штук, а по математике даже чуть меньше. В каждом из этих предметов есть около десятка стандартных методов решения задач базового уровня сложности, которые тоже вполне можно выучить, и таким образом, совершенно на автомате и без затруднений решить в нужный момент большую часть ЦТ. После этого Вам останется подумать только над самыми сложными задачами.
3. Посетить все три этапа репетиционного тестирования по физике и математике. Каждый РТ можно посещать по два раза, чтобы прорешать оба варианта. Опять же на ЦТ, кроме умения быстро и качественно решать задачи, и знания формул и методов необходимо также уметь правильно спланировать время, распределить силы, а главное правильно заполнить бланк ответов, не перепутав ни номера ответов и задач, ни собственную фамилию. Также в ходе РТ важно привыкнуть к стилю постановки вопросов в задачах, который на ЦТ может показаться неподготовленному человеку очень непривычным.

Успешное, старательное и ответственное выполнение этих трех пунктов позволит Вам показать на ЦТ отличный результат, максимальный из того на что Вы способны.

Нашли ошибку?

Если Вы, как Вам кажется, нашли ошибку в учебных материалах, то напишите, пожалуйста, о ней на почту. Написать об ошибке можно также в социальной сети (). В письме укажите предмет (физика или математика), название либо номер темы или теста, номер задачи, или место в тексте (страницу) где по Вашему мнению есть ошибка. Также опишите в чем заключается предположительная ошибка. Ваше письмо не останется незамеченным, ошибка либо будет исправлена, либо Вам разъяснят почему это не ошибка.

Электробезопасность, ликбез для начинающих | Могилевский областной исполнительный комитет

Электробезопасность — система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих вредное и опасное воздействие на работающих от электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества. Электробезопасность включает в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.

Правила электробезопасности регламентируются правовыми и техническими документами, нормативно-технической базой. Знание основ электробезопасности обязательно для персонала, обслуживающего электроустановки и электрооборудование.

Электрический ток опасен для жизни! Степень его воздействия зависит от многих факторов: от рода и величины напряжения и тока, частоты электрического тока, пути прохождения тока через тело человека, продолжительности воздействия электрического тока на организм человека, условий внешней среды.

Переменный ток промышленной частоты человек начинает ощущать при 0,6 — 15 мА. Ток 12 — 15 мА вызывает сильные боли в пальцах и кистях. При токе 50 — 80 мА наступает паралич дыхания, а при 90 — 100 мА наступает паралич сердца и смерть. Нужно обязательно помнить, что человеческий организм поражает не напряжение, а величина тока. При неблагоприятных условиях даже низкие напряжения (30 — 40 В) могут быть опасными для жизни! Для того чтобы происходило как можно меньше случаев поражения людей электрическим током в быту необходимо сделать так, чтобы правила электробезопасности были известны и понятны всем и каждому. Буду рад, если предложенная инструкция поможет четко осознать всю серьезность и обязательную необходимость мер электробезопасности, а также узнать способы безопасного пользования электрической энергией в быту и понять чем вызваны те или иные требования по электробезопасности.

Введение

Электричество так давно и прочно вошло в нашу повседневность, что, кажется, будто оно было открыто во время изобретения колеса, а может даже и раньше. Популярность использования электрической энергии объяснить очень просто: именно электричество приводит в движение различные механизмы и станки, электротранспорт и всевозможную бытовую технику. Оно помогает облегчить различные работы и организовать досуг: вспомните, сколько времени мы проводим перед телевизором, компьютером или домашним кинотеатром. При этом электричество не заметно, не шумит, у него нет цвета и запаха.

Обнаружить его можно лишь с помощью приборов, в простейшем случае таким прибором является обычная лампочка или индикаторная отвертка. Но зачастую эта «незаметность» может превратить электричество из доброго помощника в злого врага, из созидательной энергии в разрушительную, а иногда даже смертельную. Более того, неудачные опыты с электричеством могут стать причиной страха к таким работам на всю жизнь.

Электробезопасность, домашние опыты с электричеством

Каждому из нас, конечно, приходилось вворачивать лампочку, ремонтировать сгоревший шнур у утюга, подтягивать контакты в розетке. При этом вовсе не обязательно иметь специальное электротехническое образование. Примерно так же, как не обязательно знать до мельчайших деталей устройство двигателя внутреннего сгорания, чтобы стать автолюбителем. Мелкие неисправности можно устранить и, не зная всего автомобиля в целом, а в серьезных случаях всегда можно обратиться в автосервис. В точности также и с электричеством: совершенно необязательно приглашать электромонтера из ЖЭКа, чтобы заменить негодный выключатель или розетку. Но при этом надо знать, чем опасно электричество, и какие правила надо соблюдать, чтобы не потерять навсегда желание к подобным работам. Ведь, согласитесь, совсем не весело сидеть целый день и ждать пока придет добрый дядя, и щелкнет вырубившимся автоматом или УЗО, потому, что вы боитесь это сделать сами или просто об этом не знаете.

Конечно, для проведения серьезных электромонтажных работ понадобится целый набор инструмента, но сначала следует познакомиться с основами электричества, а так же незабываем про электробезопасность.

Электробезопасность, чем опасно электричество

Так почему же электричество опасно для организма человека? Здесь можно назвать две основных причины. Это простое механическое повреждение тканей, а кроме того воздействие на нервную систему человека, приводящее к очень тяжелым последствиям.

Из истории развития электричества известно, что итальянский врач Луиджи Гальвани в своих опытах использовал препарированных лягушек, ведь никаких электроизмерительных приборов в то время еще не было. Слабый электрический ток, пропущенный через нервные окончания, заставлял сокращаться мышцы лягушачьих лапок. Сейчас это явление изучено достаточно хорошо, и всем известно, что не только лягушачьи лапки, а и все мышцы человека, включая сердечную, сокращаются от импульсов электричества, вырабатываемых центральной нервной системой. Человек имеет собственное электричество, весьма маломощное, но достаточное для управления всем организмом, всеми его органами. 

В случае контакта человека с оголенным проводником, находящимся под током, возможны две опасных ситуации. Во-первых, это воздействие на нервную систему. Как было сказано выше, организм человека управляется слабыми электрическими импульсами. В случае прохождения через ткани человека электрического тока от внешнего источника, организм реагирует на него, как будто на электрические сигналы своей центральной нервной системы. Но внешние сигналы могут оказаться намного сильнее внутренних, попросту их «заглушить», поэтому они вызывают беспорядочное, судорожное сокращение мышц, которые приходят в состояние постоянного напряжения и расслабить их не удается. В таких случаях говорят, что электрический ток притягивает.

Электробезопасность, основные причины поражения электрическим током

   Электробезопасность 1 группа

Основными причинами поражения электрическим током в домашних условиях являются:

• нарушение элементарных норм электробезопасности
• эксплуатация неисправных электроприборов
• неосторожное и невнимательное отношение к электроустановкам дома и на приусадебном хозяйстве
• ремонт электроприборов и электропроводки лицами, имеющими, мягко говоря, недостаточную квалификацию

Приведем несколько общих правил, соблюдение которых может предотвратить возможные неприятности при эксплуатации бытовых электроприборов.

1. ОЧЕНЬ ЧАСТО ПРИЧИНОЙ ЭЛЕКТРОТРАВМАТИЗМА ЯВЛЯЕТСЯ НАРУШЕНИЕ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛКТРОПРОВОДКИ В ДОСТУПНЫХ ДЛЯ ПРИКОСНОВЕНИЯ МЕСТАХ. ОСОБЕННО ЭТО ХАРАКТЕРНО ДЛЯ ПОМЕЩЕНИЙ, ГДЕ ВЫПОЛНЕНА ОТКРЫТАЯ ПРОКЛАДКА ЭЛЕКТРОПРОВОДКИ. ПОЭТОМУ НЕЛИШНИМ БУДЕТ ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ОСМОТР И ПРОВЕРКА СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРОПРОВОДОВ. ПОЭТОМУ ПРИ ОБНАРУЖЕНИИ НАРУШЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ НЕОБХОДИМО ПРИНЯТЬ СРОЧНЫЕ МЕРЫ ДЛЯ ЕЕ ВОССТАНОВЛЕНИЯ.

2. ПРИ ВОЗНИКНОВЕНИИ, ПО ТЕМ ИЛИ ИНЫМ ПРИЧИНАМ, КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ И ПЕРЕГРУЗОК В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ ДОЛЖНЫ ОТКЛЮЧАТЬСЯ АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ ИЛИ ПЕРЕГОРАТЬ ПЛАВКИЕ ВСТАВКИ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ, УСТАНОВЛЕННЫХ В ВВОДНЫХ ЩИТАХ ЖИЛЫХ ДОМОВ ИЛИ КВАРТИР. ДЛЯ ИСКЛЮЧЕНИЯ ВОЗГОРАНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДКИ ТОКОВЫЕ УСТАВКИ ЭТИХ АППАРАТОВ ДОЛЖНЫ БЫТЬ КАЛИБРОВАННЫМИ, ТО ЕСТЬ ОНИ ДОЛЖНЫ СРАБАТЫВАТЬ ПРИ ТОКАХ, ПРЕВЫШАЮЩИХ УСТАНОВЛЕННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ. 

3. ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВНУТРИДОМОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ОЧЕНЬ ВАЖНО СЛЕДИТЬ ЗА ИСПРАВНОСТЬЮ УСТАНОВОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРОПРОВОДКИ, ТО ЕСТЬ РОЗЕТОК И ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ, ЧТОБЫ ОНИ НЕ СТАЛИ ПРИЧИНОЙ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ.

4. СЕТЕВЫЕ ШНУРЫ МНОГИХ БЫТОВЫХ ПРИБОРОВ ЧАСТО ВЫХОДЯТ ИЗ СТРОЯ ИЗ-ЗА НАДЛОМА ИЛИ ОБРЫВА ТОКОПРОВОДЯЩЕЙ ЖИЛЫ, ЧТО МОЖЕТ ВЫЗВАТЬ ИСКРЕНИЕ, НАГРЕВ И ДАЖЕ ВОЗГОРАНИЕ ПРОВОДА. ПОЭТОМУ ОЧЕНЬ ВАЖНО СЛЕДИТЬ ЗА ИСПРАВНОСТЬЮ ИЗОЛЯЦИИ ПРОВОДА И ВИЛКИ ВКЛЮЧЕНИЯ СЕТЕВЫХ ШНУРОВ.

5. ПРИ НЕОБХОДИМОСТИ РЕМОНТА ЭЛЕКТРОПРИБОРОВ ОБЯЗАТЕЛЬНО ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ОТКЛЮЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРИБОРА ОТ СЕТИ. НО ВСЕ-ТАКИ БУДЕТ ПРАВИЛЬНЫМ, ЕСЛИ ВЫ ПОРУЧИТЕ ВЫПОЛНИТЬ РЕМОНТ КВАЛИФИЦИРОВАННОМУ СПЕЦИАЛИСТУ.

6. ОЧЕНЬ ВАЖНО ОБРАТИТЬ ВНИМАНИЕ НА ЗАЗЕМЛЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОРПУСОВ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК. ЭТО ЗАЩИТИТ ВАС ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ ПРИ НАРУШЕНИИ ИЗОЛЯЦИИ И ПОЯВЛЕНИИ ОПАСНОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА КОРПУСЕ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКА. ПОЭТОМУ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ В СОВРЕМЕННЫХ ДОМАХ И КВАРТИРАХ ВЫПОЛНЯЮТ ТРЕХПРОВОДНЫМИ – С ЗАЗЕМЛЯЮЩИМ ЗАЩИТНЫМ ПРОВОДНИКОМ.

7. НЕЛЬЗЯ ОСТАВЛЯТЬ ЭЛЕКТРОПРИБОРЫ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ БЕЗ ПРИСМОТРА НА ДОЛГОЕ ВРЕМЯ.

Эти простые правила гарантируют нам надежность работы и безопасность при эксплуатации бытовых электроприборов.

Свойства различных источников тока

Основным поражающим фактором электричества является не высокое напряжение, как думает большинство граждан, а ток, протекающий через тело человека. Все видели синеватые искры статического электричества, возникающие при снятии одежды. Напряжение таких искорок находится в пределах 7 — 10 тысяч вольт. Но мощность такого источника тока крайне мала, поэтому никакого вреда организму такое электричество принести не может. Гораздо опасней и неприятней касание обычных проводов осветительной сети: при напряжении всего в 220 В выходной ток такой проводки может достигать 16 — 20 А. Такой источник вполне способен выдать ток опасный и даже смертельный для человека.

По правилам техники безопасности человек начинает ощущать проходящий через организм переменный ток от 1 миллиампера. Ток в 10 мА считается опасным, при таком токе человек еще вполне в состоянии оторваться от токоведущей части самостоятельно.Ток в 50 и выше миллиампер считается смертельным, может привести к летальному исходу. Вопрос об этих значениях тока часто задается на периодических аттестациях электриков. Переменный ток оказывает отрицательное влияние на человека при несколько меньших значениях, нежели постоянный, но контактов с постоянным током, по крайней мере, в быту, случается намного меньше.

Электробезопасность, физические воздействия электрического тока

Как известно из законов физики, электрический ток, проходящий в проводнике, вызывает его нагревание. Достаточно вспомнить электрическую плитку или просто лампу накаливания. В нашем случае таким проводником оказывается человек, попавший под воздействие тока. Внутри тканей также будет выделяться тепло. Какое и сколько, все зависит в первую очередь от состояния кожных покровов, попросту говоря кожи. Электрическое сопротивление кожи у всех людей индивидуально и зависит от множества причин. Именно это сопротивление и ограничивает ток через организм. Известны случаи, когда человек длительное время удерживал руками два провода из розетки без всяких вредных последствий. Но это скорее счастливое исключение, чем правило: все-таки большинство людей такого фокуса сделать не могут, а касание оголенного провода для большинства если не смертельно, то весьма чувствительно. 

При определенных условиях сопротивление кожи значительно снижается. Это может быть вызвано болезненными состояниями человека или просто, когда кожа мокрая, смочена водой или потом. При таких условиях ток, протекающий через организм, заметно выше, тепла в организме выделяется больше, последствия могут оказаться более тяжелыми. Известны случаи, когда электрический ток прямо-таки поджаривал внутренние органы, при этом не оставляя на поверхности кожи видимых следов и разрушений.

Ток силой порядка 30 — 50 мА, проходящий через область сердца, способен привести в фибрилляции (трепетанию) сердца и к последующей его рефлекторной остановке. Если ток и не затронет сердечную мышцу, то вполне возможен паралич дыхательных мышц, что тоже не сулит ничего хорошего. Ведь пути электрического тока в организме непредсказуемы и причудливы. Кроме этого возможны просто поверхностные ожоги кожи, а также повреждение сетчатки глаза при вспышках электродуги в момент короткого замыкания. Ожог сетчатки жестким ультрафиолетом может привести к инверсии цветовосприятия, а то и вовсе к слепоте, временной или даже постоянной.

Электробезопасность, химические воздействия электрического тока

Электрический разряд, проходящий через ткани человека, вызывает изменения электролитических свойств лимфы, крови, тканевой жидкости и др. Такие изменения очень вредны, ведь состав крови должен быть неизменным и оставаться таковым все время. Тяжелое заболевание организма может вызвать изменение свойств и количества эритроцитов, изменение показателей кислотности и химического состава. Из всего, что было сказано выше, можно сделать выводы, и они малоутешительны: любой непредвиденный контакт с электричеством, хотя не всегда смертелен, но достаточно неприятен. Тяжесть поражения зависит, прежде всего, от силы тока и продолжительности его воздействия на организм.

Совсем уж тяжкие последствия возникают далеко не всегда: согласно статистике летальным исходом заканчивается лишь один случай на 120 — 140 тыс. непредвиденных контактов с электричеством. Хотя, достаточно часто, имеют место различные по тяжести травмы, что не дает основания относиться к этим случаям без должного внимания. Особенно это касается тех ситуаций, когда человек работает с электричеством каждый день, — при ремонте электрооборудования или монтажных работах. Изучение правил электробезопасности, использование защитных средств, поможет если не избежать совсем, то хотя бы свести до минимума риск поражения током.

Как освободить пострадавшего от действия электрического тока

Если пострадавший находится под действием тока, необходимо, прежде всего, принять меры к его освобождению от соприкосновения с проводником. Оказывающий помощь должен обеспечить собственную безопасность, помня, что и сам пострадавший является в таких случаях проводником тока и прикосновение к нему также опасно, как и к источнику тока. Если нельзя быстро выключить ток (отключить рубильник или выключатель, выкрутить пробки), надо перерезать провод инструментом (топором) с непроводящей ток сухой деревянной ручкой или кусачками с защитной изоляцией на рукоятке, став на сухую доску, сверток сухой одежды и т.д. Если и это невыполнимо, надо оттащить пострадавшего или приподнять его от пола, пользуясь сухим неметаллическим предметом (палкой, доской, верёвкой и пр.) или руками, обернутыми в непроводящую ток ткань, не касаясь обнаженных частей тела. Если на пострадавшего упал конец оборвавшегося провода, надо его отбросить или оттащить пострадавшего от проводника, действуя таким же образом.

Электробезопасность, первая помощь

Если пострадавший находится в обморочном состоянии, но дыхание и пульс у него есть, необходимо привести его в чувство: дать понюхать нашатырный спирт, похлопать по щекам, побрызгать водой. Если пострадавший не дышит или дышит судорожно, необходимо немедленно приступить к искусственному дыханию «рот в нос» или «рот в рот» и непрямому массажу сердца при отсутствии пульса. Одновременно позвать других людей, которые должны оказать содействие и вызвать Скорую помощь.

Прежде чем начать  процедуру искусственного дыхания, надо уложить пострадавшего на спину, чтобы его воздухоносные пути были свободны для прохождения воздуха. Для этого его голову максимально запрокидывают назад. Подложив одну руку под шею, другой надавливают на темя. В результате корень языка отодвигается от задней стенки гортани и восстанавливается проходимость дыхательных путей.

При сжатых челюстях надо выдвинуть нижнюю челюсть вперед и, надавливая на подбородок, раскрыть рот, затем очистить салфеткой ротовую полость от слюны или рвотных масс и приступить к искусственному дыханию: на открытый рот пострадавшего положить в один слой салфетку (носовой платок), зажать ему нос, сделать глубокий вдох, плотно прижать свои губы к губам пострадавшего, создав герметичность, с силой вдуть воздух ему в рот. Вдувать надо такую порцию воздуха, чтобы она каждый раз вызывала возможно более полное расправление легких, что обнаруживается по движению грудной клетки. Небольшие порции воздуха не дадут никакого эффекта. Воздух вдувают ритмично через каждые 5 – 6 секунд, что соответствует 10—12 раз в минуту до восстановления естественного дыхания.

Не следует прекращать оживление до прибытия Скорой помощи, если дыхание у пострадавшего не появляется. Известно, что оживление удается даже после 3-4 часов искусственного дыхания.

При внезапном прекращении сердечной деятельности, признаками которого является отсутствие пульса, сердцебиения, реакции зрачков на свет (зрачки расширены), немедленно приступают к непрямому массажу сердца: пострадавшего укладывают на спину, он должен лежать на твердой, жесткой поверхности. Встают с левой стороны от него и кладут свои ладони одну на другую на область нижней трети грудины. Энергичными ритмичными толчками 50—60 раз в минуту нажимают на грудину, после каждого толчка отпуская руки, чтобы дать возможность расправиться грудной клетке. Передняя стенка грудной клетки должна смещаться на глубину не менее 3—4 см.

Если у пострадавшего отсутствуют и дыхание, и пульс, непрямой массаж сердца проводится в сочетании с искусственным дыханием. В этом случае помощь пострадавшему должны оказывать два или три человека. Первый производит непрямой массаж сердца, второй — искусственное дыхание  способом «изо рта в рот», а третий поддерживает голову пораженного, находясь справа от него, и должен быть готов сменить одного из оказывающих помощь, чтобы искусственное дыхание и непрямой массаж сердца осуществлялись непрерывно в течение нужного времени. Во время вдувания воздуха надавливать на грудную клетку нельзя. Эти мероприятия проводят попеременно: 4—5 надавливаний на грудную клетку (на выдохе), затем одно вдувание воздуха в легкие (вдох).

Искусственное дыхание  в сочетании с непрямым массажем сердца является простейшим способом реанимации (оживления) человека, находящегося в состоянии клинической смерти. При проведении искусственного дыхания и непрямого массажа сердца лицам пожилого возраста следует помнить, что кости в таком возрасте более хрупкие, поэтому движения должны быть щадящими. Маленьким детям непрямой массаж производят путем надавливания в области грудины не ладонями, а пальцем.

После того, как пострадавший придет в себя, его следует оставить в лежачем положении на мягкой подстилке, уберечь от охлаждения, укрыть одеялом, обеспечить максимальный покой, достаточный доступ воздуха, по возможности дать крепкий чай, немного вина или коньяка. При наличии ожогов — наложить асептиче­ские повязки.

Первая помощь при ударе электрическим током

Любого человека в жизни могут ожидать чрезвычайные ситуации, в которых решение надо принимать мгновенно, и от этих решений порой может зависеть жизнь других людей. Осведомлен, значит, защищен. Чтобы вас не одолела паника в экстремальной ситуации, вы должны знать основные правила спасения при поражении электрическим током. При поражении током, человека охватывают судороги и спазм голосовых связок. Под действием спазма, человек не в состоянии позвать на помощь. Симптомы поражения электрическим током — Судорожное неестественное сокращение мышц.

• Тошнота, головокружение, холодный пот.
• Помутнение рассудка и потеря сознания.
• Бледность и синева губ.
• Нарушение сердечной деятельности.
• Остановка дыхания.

Первую помощь пострадавшему следует оказывать незамедлительно, сразу же после происшествия.

МЕРЫ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ

• Попытаться устранить источник тока. Если в помещении есть рубильник, то немедленно выключить его, выкрутить пробки или выдернуть из розетки электроприбор. — Ни в коем случае не дотрагивайтесь до пострадавшего голыми руками, пока в сети есть напряжение. Вы также можете серьезно пострадать. Для этих целей можно взять любую деревянную палку, с помощью которой откинуть шнур, или надеть резиновые перчатки и оттолкнуть пострадавшего от источника тока. — Если пострадавший в сознании уложите его и вызывайте скорую помощь. — До приезда врачей постарайтесь оценить состояние больного. Если пострадавший находится в тяжелом положении, без сознания, необходимо тщательно контролировать его текущее состояние: измерять пульс и слушать сердцебиение. Если произошла остановка сердца, немедленно приступайте к искусственному дыханию «рот в рот» и делайте непрямой массаж сердца. При этом следует согревать пострадавшего теплыми одеялами, грелками или одеждой. — На обожженные места следует наложить стерильные повязки. Если площадь поражения невелика, то можно воспользоваться бинтами, если же довольно большая, то для этих целей можно использовать чистые простыни. Нельзя мазать ожоги мазями, присыпать порошками или брызгать аэрозолями. В целом, в этом случае действуют основные правила оказания помощи при ожогах.

• Если у пострадавшего имеются переломы, то сломанную конечность следует неподвижно зафиксировать с помощью шины. — Независимо от самочувствия, пострадавшего следует доставить в больницу в состоянии лежа, на носилках, так как в любой момент может случиться сердечный приступ или остановка дыхания. Следует помнить, что последствия от удара током могут проявиться не сразу, а спустя несколько часов или даже дней. Поэтому некоторое время пострадавший должен находиться под обязательным медицинским наблюдением.

3.4: Закон Ома (снова) — Workforce LibreTexts

Принцип «текущее убивает» по существу верен. Это электрический ток, который сжигает ткани, замораживает мышцы и вызывает фибрилляцию сердца. Однако электрический ток не возникает сам по себе: должно быть доступное напряжение, чтобы заставить электроны проходить через жертву. Тело человека также оказывает сопротивление току, что необходимо учитывать.

Взяв закон Ома для напряжения, тока и сопротивления и выразив его через ток для заданных напряжения и сопротивления, мы получим следующее уравнение:

Величина тока, протекающего через тело, равна величине напряжения, приложенного между двумя точками этого тела, деленному на электрическое сопротивление, оказываемое телом между этими двумя точками.Очевидно, что чем больше напряжения доступно, чтобы заставить электроны течь, тем легче они будут проходить через любое заданное сопротивление. Следовательно, опасность высокого напряжения: высокое напряжение означает возможность протекания через ваше тело большого количества тока, который может вас травмировать или убить. И наоборот, чем большее сопротивление тело оказывает току, тем медленнее электроны будут течь при любом заданном напряжении. Насколько опасно напряжение, зависит от того, какое полное сопротивление в цепи препятствует потоку электронов.

Сопротивление тела не является фиксированной величиной. Это варьируется от человека к человеку и время от времени. Существует даже метод измерения содержания жира в организме, основанный на измерении электрического сопротивления между пальцами рук и ног. Различное процентное содержание жира в организме дает разное сопротивление: всего одна переменная, влияющая на электрическое сопротивление в теле человека. Чтобы методика работала точно, человек должен регулировать потребление жидкости за несколько часов до теста, что указывает на то, что гидратация тела является еще одним фактором, влияющим на электрическое сопротивление тела.

Сопротивление тела также зависит от того, как происходит контакт с кожей: от руки к руке, от руки к ноге, от ступни к ступне, от руки к локтю и т. Д.? Пот, богатый солями и минералами, является отличным проводником электричества, будучи жидкостью. То же самое и с кровью с таким же высоким содержанием проводящих химикатов. Таким образом, контакт с проводом потной рукой или открытой раной будет оказывать гораздо меньшее сопротивление току, чем контакт с чистой сухой кожей.

Измеряя электрическое сопротивление чувствительным измерителем, я измеряю сопротивление приблизительно 1 миллион Ом (1 МОм) двумя руками, держась за металлические щупы измерителя между пальцами.Измеритель показывает меньшее сопротивление, когда я сильно сжимаю щупы, и большее сопротивление, когда я держу их слабо. Я сижу за компьютером и печатаю эти слова, мои руки чистые и сухие. Если бы я работал в жаркой, грязной промышленной среде, сопротивление между моими руками, вероятно, было бы намного меньше, представляя меньшее сопротивление смертоносному току и большую опасность поражения электрическим током.

А какой ток вреден? Ответ на этот вопрос также зависит от нескольких факторов.Химический состав тела человека оказывает значительное влияние на то, как электрический ток влияет на человека. Некоторые люди очень чувствительны к току, испытывая непроизвольное сокращение мышц из-за разряда статического электричества. Другие могут получить большие искры от разряда статического электричества и почти не почувствовать его, не говоря уже о мышечном спазме. Несмотря на эти различия, с помощью тестов были разработаны приблизительные руководящие принципы, которые показывают, что для проявления вредных эффектов требуется очень небольшой ток (опять же, информацию об источнике этих данных см. В конце главы).Все текущие значения даны в миллиамперах (миллиампер равен 1/1000 ампер):

Таблица воздействия электричества на тело

«Гц» означает единицу Гц, , меру того, насколько быстро меняется переменный ток, величина, также известная как частота . Таким образом, столбец цифр, обозначенный «60 Гц переменного тока», относится к току, который меняется с частотой 60 циклов (1 цикл = период времени, когда электроны текут в одном направлении, а затем в другом) в секунду.Последний столбец, обозначенный «10 кГц переменного тока», относится к переменному току, который совершает десять тысяч (10 000) возвратно-поступательных циклов каждую секунду.

Имейте в виду, что эти цифры являются приблизительными, поскольку люди с разным химическим составом тела могут реагировать по-разному. Было высказано предположение, что ток через грудную клетку всего 17 мА переменного тока достаточно, чтобы вызвать фибрилляцию у человека при определенных условиях. Большинство наших данных относительно индуцированной фибрилляции получены в результате испытаний на животных.Очевидно, что проводить тесты индуцированной фибрилляции желудочков на людях непрактично, поэтому имеющиеся данные отрывочны. О, и если вам интересно, я понятия не имею, почему женщины, как правило, более восприимчивы к электрическому току, чем мужчины!

Предположим, я положил обе руки на клеммы источника переменного напряжения с частотой 60 Гц (60 циклов или чередований назад и вперед в секунду). Сколько напряжения потребуется в этом чистом, сухом состоянии кожи, чтобы произвести ток в 20 миллиампер (достаточно, чтобы я не мог отпустить источник напряжения)? Мы можем использовать закон Ома (E = IR), чтобы определить это: необходимо ли в этом чистом, сухом состоянии кожи производить ток в 20 миллиампер (достаточно, чтобы я не мог отпустить источник напряжения)? Мы можем использовать закон Ома (E = IR), чтобы определить это:

E = IR

E = (20 мА) (1 МОм)

E = 20 000 вольт или 20 кВ

Имейте в виду, что это «лучший случай» (чистая, сухая кожа) с точки зрения электробезопасности, и что это значение напряжения представляет собой величину, необходимую для индукции столбняка.Чтобы вызвать болезненный шок, потребуется гораздо меньше! Также имейте в виду, что физиологические эффекты любой конкретной силы тока могут значительно отличаться от человека к человеку, и что эти расчеты являются приблизительными оценками только .

Обрызгав пальцы водой, чтобы имитировать пот, я смог измерить сопротивление рук в руках всего 17 000 Ом (17 кОм). Имейте в виду, что это касается только одного пальца каждой руки, касающегося тонкой металлической проволоки. Пересчитав напряжение, необходимое для возникновения тока в 20 мА, мы получим эту цифру:

E = IR

E = (20 мА) (17 кОм)

E = 340 вольт

В этих реальных условиях потребуется всего 340 вольт потенциала от одной моей руки к другой, чтобы вызвать ток 20 миллиампер.Тем не менее, все еще возможно получить смертельный удар от меньшего напряжения, чем это. При условии значительно более низкого показателя сопротивления тела, увеличенного за счет контакта с кольцом (полоса золота, обернутая по окружности пальца, обеспечивает отличную точку контакта для поражения электрическим током) или полный контакт с большим металлическим предметом, таким как труба или металл рукояткой инструмента сопротивление корпуса может упасть до 1000 Ом (1 кОм), что приведет к тому, что даже более низкое напряжение будет представлять потенциальную опасность:

E = IR

E = (20 мА) (1 кОм)

E = 20 вольт

Обратите внимание, что в этом состоянии 20 вольт достаточно, чтобы вызвать ток в 20 миллиампер через человека: достаточно, чтобы вызвать столбняк.Помните, было высказано предположение, что сила тока всего 17 миллиампер может вызвать фибрилляцию желудочков (сердца). При сопротивлении рукопашной в 1000 Ом для создания этого опасного состояния потребуется всего 17 вольт:

E = IR

E = (17 мА) (1 кОм)

E = 17 вольт

Семнадцать вольт — это не очень много для электрических систем. Конечно, это «наихудший» сценарий с напряжением переменного тока 60 Гц и отличной проводимостью тела, но он действительно показывает, насколько низкое напряжение может представлять серьезную угрозу при определенных условиях.

Условия, необходимые для создания сопротивления тела 1000 Ом, также не должны быть такими экстремальными, как то, что было представлено (потная кожа при контакте с золотым кольцом). Сопротивление тела может уменьшаться при приложении напряжения (особенно если столбняк заставляет пострадавшего крепче держать проводник), так что при постоянном напряжении удар может усилиться после первого контакта. То, что начинается как легкий шок — ровно настолько, чтобы «заморозить» жертву, чтобы она не могла отпустить ее, может перерасти в нечто достаточно серьезное, чтобы убить ее, поскольку сопротивление их тела уменьшается, а сила тока соответственно увеличивается.

Research предоставило приблизительный набор цифр для электрического сопротивления точек контакта человека в различных условиях (информацию об источнике этих данных см. В конце главы):

• Провод, касающийся пальцем: от 40 000 Ом до 1 000 000 Ом в сухом состоянии, от 4 000 Ом до 15 000 Ом во влажном состоянии.
• Провод в руке: от 15 000 Ом до 50 000 Ом в сухом состоянии, от 3 000 Ом до 5 000 Ом во влажном состоянии.
• Плоскогубцы по металлу, удерживаемые вручную: от 5000 до 10000 Ом в сухом состоянии, от 1000 до 3000 Ом во влажном состоянии.
• Контакт ладонью: от 3000 Ом до 8000 Ом в сухом состоянии, от 1000 Ом до 2000 Ом во влажном состоянии.
• 1,5-дюймовая металлическая труба, удерживаемая одной рукой: от 1000 Ом до 3000 Ом в сухом состоянии, от 500 Ом до 1500 Ом во влажном состоянии.
• 1,5-дюймовая металлическая труба, захватываемая двумя руками: от 500 Ом до 1500 кОм в сухом состоянии, от 250 Ом до 750 Ом во влажном состоянии.
• Рука погружена в токопроводящую жидкость: от 200 Ом до 500 Ом.
• Нога погружена в токопроводящую жидкость: от 100 Ом до 300 Ом.

Обратите внимание на значения сопротивления для двух условий с металлической трубой диаметром 1,5 дюйма. Сопротивление, измеренное при захвате трубы двумя руками, составляет ровно половину сопротивления при захвате трубы одной рукой.

Двумя руками площадь соприкосновения с телом вдвое больше, чем с одной рукой. Это важный урок: электрическое сопротивление между любыми контактирующими объектами уменьшается с увеличением площади контакта при прочих равных условиях. Когда две руки держат трубку, электроны имеют два параллельных маршрута, по которым они проходят от трубки к телу (или наоборот).

Как мы увидим в более поздней главе, параллельные пути цепи всегда приводят к меньшему общему сопротивлению, чем любой отдельный путь, рассматриваемый отдельно.

В промышленности 30 вольт обычно считается консервативным пороговым значением для опасного напряжения. Осторожный человек должен рассматривать любое напряжение выше 30 вольт как опасное, не полагаясь на нормальное сопротивление тела для защиты от поражения электрическим током. При этом, по-прежнему, рекомендуется держать руки чистыми и сухими и снимать все металлические украшения при работе с электричеством. Даже при более низком напряжении металлические украшения могут представлять опасность, поскольку проводят ток, достаточный для ожога кожи, при контакте между двумя точками в цепи.Металлические кольца, в частности, были причиной более чем нескольких ожогов пальцев из-за замыкания между точками в низковольтной и сильноточной цепи.

Кроме того, напряжение ниже 30 может быть опасным, если его достаточно, чтобы вызвать неприятное ощущение, которое может привести к рывку и случайному контакту с более высоким напряжением или другой опасностью. Я вспоминаю, как однажды жарким летним днем ​​работал над автомобилем. На мне были шорты, моя голая нога касалась хромового бампера автомобиля, когда я затягивал контакты аккумулятора.Когда я прикоснулся металлическим ключом к положительной (незаземленной) стороне 12-вольтовой батареи, я почувствовал покалывание в том месте, где моя нога касалась бампера. Сочетание плотного контакта с металлом и моей вспотевшей кожи позволило почувствовать шок всего лишь с 12 вольт электрическим потенциалом.

К счастью, ничего страшного не произошло, но если бы двигатель работал и удар ощущался в моей руке, а не в ноге, я мог бы рефлекторно толкнуть руку на пути вращающегося вентилятора или уронить металлический ключ на клеммы аккумулятора ( выдача больших величин тока через гаечный ключ с большим количеством сопутствующих искр).Это иллюстрирует еще один важный урок, касающийся электробезопасности; этот электрический ток сам по себе может быть косвенной причиной травмы, заставляя вас подпрыгивать или спазмировать части вашего тела в опасную для вас сторону.

Ток, проходящий через человеческое тело, имеет значение, насколько он опасен. Ток будет влиять на все мышцы, находящиеся на его пути, а поскольку мышцы сердца и легких (диафрагмы), вероятно, являются наиболее важными для выживания, пути удара, проходящие через грудную клетку, являются наиболее опасными.Это делает путь электрического тока из рук в руки очень вероятным способом получения травм и смертельного исхода.

Во избежание подобных ситуаций рекомендуется работать с цепями под напряжением, находящимися под напряжением, только одной рукой, а вторую руку держать в кармане, чтобы случайно ни к чему не прикоснуться. Конечно, всегда безопаснее работать в цепи, когда она отключена, но это не всегда практично или возможно. При работе одной рукой, как правило, предпочтение отдается правой руке по двум причинам: большинство людей правши (что обеспечивает дополнительную координацию при работе), а сердце обычно находится слева от центра в грудной полости.

Для левшей этот совет может быть не лучшим. Если такой человек недостаточно скоординирован с правой рукой, он может подвергнуть себя большей опасности, используя ту руку, с которой ему меньше всего комфортно, даже если электрический ток, протекающий через эту руку, может представлять большую опасность для его сердца. Относительная опасность между сотрясением одной рукой или другой, вероятно, меньше, чем опасность работы с менее чем оптимальной координацией, поэтому выбор руки для работы лучше всего оставить на усмотрение человека.

Лучшая защита от ударов цепи под напряжением — это сопротивление, а сопротивление может быть добавлено к телу с помощью изолированных инструментов, перчаток, обуви и другого снаряжения. Ток в цепи является функцией доступного напряжения, деленного на общее сопротивление на пути потока. Как мы рассмотрим более подробно позже в этой книге, сопротивления имеют аддитивный эффект, когда они сложены так, что у электронов есть только один путь:

Теперь мы рассмотрим эквивалентную схему для человека в изолированных перчатках и ботинках:

Поскольку электрический ток должен проходить через ботинок и , тело и перчатку, чтобы замкнуть цепь обратно к батарее, общая сумма ( сумма ) этих сопротивлений противодействует потоку электронов в большей степени, чем любая другая. сопротивлений рассматривается индивидуально.

Безопасность — одна из причин, по которой электрические провода обычно покрывают пластиковой или резиновой изоляцией: чтобы значительно увеличить сопротивление между проводником и тем или иным предметом, который может с ним контактировать. К сожалению, было бы непомерно дорого заключать проводники линии электропередачи в достаточную изоляцию, чтобы обеспечить безопасность в случае случайного контакта, поэтому безопасность поддерживается за счет того, что эти линии держат достаточно далеко вне досягаемости, чтобы никто не мог случайно прикоснуться к ним.

Обзор

• Вред для тела зависит от силы электрического тока.Более высокое напряжение позволяет производить более высокие и опасные токи. Сопротивление противостоит току, поэтому высокое сопротивление является хорошей защитой от ударов.
• Обычно считается, что любое напряжение выше 30 может создавать опасные ударные токи.
• Металлические украшения определенно плохо носить при работе с электрическими цепями. Кольца, ремешки для часов, ожерелья, браслеты и другие подобные украшения обеспечивают отличный электрический контакт с вашим телом и сами могут проводить ток, достаточный для возникновения ожогов кожи даже при низком напряжении.
• Низкое напряжение может быть опасным, даже если оно слишком низкое, чтобы вызвать травму электрическим током. Их может быть достаточно, чтобы напугать жертву, заставив ее отпрянуть и коснуться чего-то более опасного в непосредственной близости.
• Когда необходимо работать в «живой» цепи, лучше всего выполнять работу одной рукой, чтобы предотвратить смертельный путь электрического тока из рук в руки (через грудную клетку).

5 причин скачков напряжения

Важно, чтобы домовладельцы Милуоки были осведомлены о скачках напряжения.Скачки напряжения происходят, когда в вашей электрической системе наблюдается резкий скачок тока. Они служат всего лишь доли секунды, но могут привести к пожизненному повреждению любых розеток или подключенных к сети приборов. Это происходит из-за скачка напряжения, вызывающего перегрузку цепей, подключенных к вашей электрической системе. Если прибор не выдержит перегрузки, он может выйти из строя или даже полностью выйти из строя.

Теперь, когда вы понимаете основы скачков напряжения, пора узнать о его распространенных причинах. Знание причин может помочь вам избежать их при обслуживании вашей электрической системы.Компания Roman Electric создала руководство, объясняющее 5 причин скачков напряжения.

Как следует из названия, электрические перегрузки возникают, когда вы пытаетесь получить слишком много энергии из одной цепи. Это может произойти, если вы чрезмерно используете удлинители, подключаете слишком много приборов или используете прибор, сила тока которого превышает допустимую для схемы. Электрические перегрузки могут привести к скачкам напряжения, поскольку перегруженная цепь может получить значительный скачок тока из-за потребляемой чрезмерной мощности.

Электропроводка необходима для распределения электроэнергии. А если он поврежден или обнажится корпус, вероятность скачка напряжения возрастет. Поврежденная или оголенная проводка имеет небольшое электрическое сопротивление, а это означает, что любой проводящий материал может вызвать скачок тока в проводе до опасного уровня. Поскольку трудно определить состояние вашей проводки, не заглянув за гипсокартон, мы подробно описали несколько признаков, которые могут указать на ситуацию.

• Розетки имеют видимые следы ожогов или запах гари
• Вибрация или жужжащий звук из розеток
• Автоматические выключатели часто срабатывают

Если какой-либо из этих знаков относится к вам, свяжитесь с Roman Electric для получения дополнительной консультации.

Поскольку ваша электрическая система предназначена для отвода электричества, удар молнии может легко вывести ее из строя. Когда в вашу электрическую систему попадает молния, ей ничего не остается, кроме как принять чрезмерно чрезмерный ток.Это создает мощный скачок напряжения, а значит, и скачок напряжения. Вот почему во время сильных штормов рекомендуется отключать все неиспользуемые устройства и приборы, если у вас нет защиты от перенапряжения.

Ожидается, что во время шторма или отказа электросети произойдет отключение электроэнергии. Но то, что это ожидаемо, не означает, что это не повредит. После восстановления питания после отключения электроэнергии внезапный скачок тока может вызвать скачок напряжения, повредив любые ранее отключенные от питания приборы.

Как вы должны предотвратить скачки напряжения, если они возникают по разным причинам? К счастью, вы можете оборудовать свой дом в Милуоки защитой от перенапряжения. Как следует из названия, защита от перенапряжения для всего дома защищает весь дом от скачков напряжения. Это означает, что независимо от того, является ли причиной электрическая перегрузка, неисправная проводка, молния или отключение электроэнергии, защита от перенапряжения для всего дома по-прежнему будет действовать против скачков напряжения. Свяжитесь с Roman Electric по телефону 414-771-5400 для получения информации о наших услугах по защите от перенапряжения.

Ссылки по теме:

Отключение электроэнергии — готово

Домовладельцы: реагирование на перебои в подаче электроэнергии — Министерство энергетики США

Что вызывает молнию?

Вы когда-нибудь получали удар статическим электричеством? Или видел искры когда ты снимаешь джемпер? Когда молния сделана такой же такое случается, но в гораздо большем масштабе.

Как образуется молния?

Молния — это электрический ток.Чтобы сделать этот электрический ток, сначала вам нужно облако.

Когда земля горячая, она нагревает воздух над ней. Этот теплый воздух поднимается. Когда воздух поднимается, водяной пар охлаждается и образует облако. Когда воздух продолжает подниматься, облака становятся все больше и больше. в вершины облаков, температура ниже нуля и вода пар превращается в лед.

Теперь облако становится грозовой тучей. Много маленьких кусочков льда сталкиваются друг с другом при движении.Все эти столкновения вызвать накопление электрического заряда.

В конце концов, все облако наполняется электрическими зарядами. Более легкие, положительно заряженные частицы образуются в верхней части облака. Более тяжелые отрицательно заряженные частицы опускаются на дно облако.

Когда положительный и отрицательный заряды становятся достаточно большими, гигантская искра — молния — возникает между двумя зарядами внутри облако. Это похоже на искры статического электричества, которые вы видите, но больше.

Большинство молний случается внутри облака, но иногда случается. между облаком и землей.

На земле под землей накапливается положительный заряд. облако, привлеченное отрицательным зарядом в нижней части облако. Положительный заряд земли концентрируется вокруг чего угодно что торчит — деревья, молниеотводы, даже люди! В положительный заряд от земли соединяется с отрицательным зарядом из облаков и ударяет искра молнии.

Перейти к чему это молния? чтобы увидеть, как вы можете сделать свою собственную молнию.

Предотвращение поражения электрическим током | Факультет инженерии и естественных наук

Распространенные опасности поражения электрическим током и меры, которые можно предотвратить

Основными опасностями, связанными с электричеством, являются поражение электрическим током и пожар. Поражение электрическим током происходит, когда тело становится частью электрической цепи, либо когда человек соприкасается с обоими проводами электрической цепи, одним проводом цепи под напряжением и землей, либо с металлической частью, которая находится под напряжением при контакте с электрический проводник.

Тяжесть и последствия поражения электрическим током зависят от ряда факторов, таких как путь через тело, сила тока, продолжительность воздействия, а также влажная или сухая кожа. Вода является отличным проводником электричества, позволяя току легче течь во влажных условиях и через влажную кожу. Эффект от шока может варьироваться от легкого покалывания до сильных ожогов и остановки сердца. Таблица 10.1. показывает общую взаимосвязь между степенью травмы и величиной тока для 60-часового пути от руки к стопе с длительностью разряда в одну секунду.Читая эту диаграмму, имейте в виду, что большинство электрических цепей могут обеспечить в нормальных условиях до 20 000 миллиампер тока.

Взято из Справочника по охране окружающей среды и безопасности Принстонского университета

Помимо опасности поражения электрическим током , искры от электрического оборудования могут служить источником воспламенения легковоспламеняющихся или взрывчатых паров или горючих материалов.

Отключение электроэнергии может создать опасные ситуации. Легковоспламеняющиеся или токсичные пары могут выделяться в виде химического нагрева при выходе из строя холодильника или морозильника. Вытяжные шкафы могут перестать работать, позволяя парам попадать в лабораторию. Если магнитные или механические мешалки не работают, безопасное смешивание реагентов может быть нарушено.

Поражение электрическим током

Поражение электрическим током — еще одна опасность, обычная для многих частей лабораторного оборудования. Следует осторожно обращаться с любыми электрическими элементами лабораторного оборудования, которые могут быть пролиты химикатами или водой или проявлять признаки чрезмерного износа.

Поражение электрическим током происходит, когда электрическая цепь замыкается частью человеческого тела. Один из способов, которым это может произойти, — это прикосновение к металлической части оборудования, которое находится под напряжением в результате контакта с электрическим проводником. Степень поражения электрическим током зависит от следующих факторов:

• Сумма тока (указана в виде списка выше)
• Путь через тело
• Продолжительность воздействия
• Мокрая или сухая кожа

Пострадавший от поражения электрическим током может потерять сознание.Если пострадавший все еще находится в контакте с источником питания под напряжением, выключите источник питания или нажмите кнопку аварийного отключения питания, прежде чем оказывать помощь. Не прикасайтесь к лицам, находящимся в контакте с источником питания под напряжением, так как вы также можете получить удар электрическим током

После отключения питания окажите первую помощь и / или позвоните в Центр здоровья (7666).

Резистивный нагрев

Даже если человек пережил приступ шока, он может нанести немедленный и долгосрочный ущерб тканям, нервам и мышцам из-за тепла, выделяемого током, протекающим через тело.Вырабатываемое тепло является в основном резистивным нагревом, например, в нагревательных змеевиках небольшого обогревателя.

Масштаб последствий внешних электрических ожогов обычно очевиден сразу, но общий эффект внутренних ожогов может проявиться позже в виде потери важных функций организма из-за разрушения важных внутренних органов, включая участки нервной системы, которые особенно уязвим.

Если пострадавший получил ожоги резистивным нагревом; Вам следует применить «Набор для ожогов», а затем позвонить в Центр здоровья (7666).

Источники искрового зажигания