Виды действия электрического тока

 

Условно действие электрического тока на тело человека делят на четыре вида, хотя достаточно часто эти виды проявляются в том или ином сочетании.

Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве до высокой температуры кровеносных сосудов, нервов, сердца, мозга и других органов, находящихся на пути тока, что вызывает в них серьезные функциональные расстройства.

Электролитическое действие тока выражается в разложении органической жидкости, в том числе и крови, что сопровождается значительными нарушениями их физико-химического состава.

Механическое (динамическое) действие токавыражается в расслоении, разрыве и других подобных повреждениях различных тканей организма, в том числе мышечной ткани, стенок кровеносных сосудов, сосудов легочной ткани и др., в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного образования пара от перегретой током тканевой жидкости и крови.

Биологическое действие тока проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей организма, а также в нарушении внутренних биоэнергетических процессов, протекающих в нормально действующем организме и теснейшим образом связанных с его жизненными функциями.

Электрический ток, проходя через организм, раздражает живые ткани, вызывая в них ответную реакцию, – возбуждение, являющееся одним из основных физиологических процессов и характеризующееся тем, что живые образования переходят из состояния относительного физиологического покоя в состояние специфической для них деятельности.

Так, если электрический ток проходит непосредственно через мышечную ткань, то возбуждение, обусловленное раздражающим действием тока, проявляется в виде непроизвольного сокращения мышц.

Это так называемое прямое, или непосредственное, раздражающее действие тока на ткани, по которым он проходит.

Однако действие тока может быть не только прямым, но и рефлекторным, т.е. через центральную нервную систему. Иначе говоря, ток может вызывать возбуждение и тех тканей, которые не находятся на его пути.

Дело в том, что электрический ток, проходя через тело человека, вызывает раздражение рецепторов – особых клеток, имеющихся в большом количестве во всех тканях организма и обладающих высокой чувствительностью к воздействию факторов внешней и внутренней среды.

Раздражение рецепторов приводит в возбуждение находящиеся возле них чувствительные нервные окончания, от которых волна возбуждения в виде нервного импульса передается со скоростью примерно 27 м/с по нервным путям в центральную нервную систему (т.е. в спинной и головной мозг).

Центральная нервная система перерабатывает нервный импульс и передает его подобно исполнительной команде к рабочим органам – мышцам, железам, сосудам, которые могут находиться вне зоны прохождения тока. При обычных, естественных раздражениях рецепторов центральная нервная система обеспечивает целесообразную ответную деятельность соответствующих органов тела. Например, при случайном прикосновении к горячему предмету человек непроизвольно отдернет от него руку, чем избавится от опасного воздействия.

В случае же чрезмерного или необычного для организма раздражающего действия, например электрического тока, центральная нервная система может подать нецелесообразную (не нужную для организма) исполнительную команду, что может привести к серьезным нарушениям деятельности жизненно важных органов, в том числе сердца и легких, даже если эти органы не лежат на пути тока. Правда, подобное явление бывает редко.

Как известно, в живой ткани, и в первую очередь в мышцах, в том числе и сердечной мышце, а также в центральной и периферической нервной системе постоянно возникают электрические потенциалы – биопотенциалы, которые связаны с возникновением и распространением процесса возбуждения, т.е. с переходом живой ткани в состояние активной деятельности. Внешний ток, взаимодействуя с биотоками, значения которых весьма малы, может нарушить нормальный характер их воздействия на ткани и органы человека, подавить биотоки и тем самым вызвать специфические расстройства в организме вплоть до его гибели.



Электрический ток

Еще в 18 веке было доказано, что электрический ток способен оказывать сильное негативное влияние на человеческий организм. Но только спустя около века были сделаны первые описания электротравм, получаемых от воздействия постоянного тока (1863 г.) и переменного (1882 г.).

Что такое электротравма и электротравматизм?

Электротравма – повреждение человеческого организма электрическим током (электрической дугой).

Явление электротравматизма объясняется последовательностью следующих особенностей: в организме человека, случайно оказавшегося под воздействием напряжения, возникает защитная реакция. Иными словами, противостояние электрическому току начинает происходить в момент его непосредственного протекания через наше тело. В таких ситуациях происходит непросто сильное воздействие токов на организм человека, но и нарушение кровообращения, дыхания, сердечно-сосудистой и нервной системы и т. п.

Электротравму предугадать нелегко, поскольку ее получение происходит не только при непосредственном контакте с токоведущими элементами, но и при взаимодействии с электрической дугой и шаговым напряжением.

Электротравматизм хоть и случается реже других видов производственных травм, но при этом находится на первых местах среди тех повреждений, которые оцениваются тяжелыми и приводящими к летальному исходу. Наибольший процент травм, вызванных влиянием электрического тока, происходит в процессе работы на электрических установках высокого напряжения (до 1000 В). Главной причиной электротравм служит частое использование именно таких типов электрических установок, а также недостаточная квалификация работников. Безусловно, существуют агрегаты с более высоким показателем напряжения (свыше 1000 В), но, как ни странно, в их эксплуатации поражения током редки. Такая закономерность объясняется высоким профессионализмом и компетентностью обслуживающего высоковольтные установки персонала.

Самыми распространенными причинами поражения током являются:

• прямой телесный контакт с неизолированными токоведущими частями;
• прикосновение к деталям электрического оборудования, изготовленным из металла;
• прикосновение к неметаллическим элементам, находящимся под сильным напряжением;
• взаимодействие с током шагового напряжения или с электрической дугой.

Классификация поражений электрическим током

Воздействие электрического тока

при протекании через человеческий организм бывает термическим, электролитическим и биологическим.

• Термическое воздействие – сильный нагрев тканей, что нередко сопровождается ожогами.
• Электролитическое воздействие – разложение органических жидкостей, к которым относится и кровь.
• Биологическое воздействие – нарушение биоэлектрических процессов, раздражение и возбуждение живых тканей, частое и беспорядочное сокращение мышц.

Поражения электротоком делятся на два основных вида:

• Электротравмы – локальные поражения тканей или органов (ожоги, знаки, электрометаллизация).
  
• Электрический ожог – итог сильного нагрева током (свыше одного ампера) тканей человека. Ожог, поражающий только кожный покров, называется поверхностным; повреждающий глубокие ткани тела является внутренним. Также электрические ожоги делятся по принципу возникновения: контактные, дуговые, смешанные.
• Электрический знак внешне выглядит как серое или бледно-желтое пятно, напоминающее мозоль. Возникает данная травма в области контакта с токоведущим элементом. В основном, знаки не сопровождаются сильной болью и по прошествии небольшого количества времени сходят.
• Электрометаллизация – явление, при котором кожа человека пропитывается металлическими микрочастицами. Это происходит в момент, когда металл под влиянием тока испаряется и разбрызгивается. Пораженная кожа приобретает цвет, соответствующий проникшим соединениям металла, и становится шероховатой. Процесс электрометаллизации не опасен, а эффект после него по истечении некоторого времени пропадает аналогично электрическим знакам. Куда более серьезные последствия имеет металлизация органов зрения.

Помимо ожогов, знаков и электрометаллизации в число электротравм также входит электроофтальмия и различные механические повреждения. Последние являются итогом непроизвольных сокращений мышц в момент протекания тока. К ним относятся сильные разрывы кожного покрова, кровеносных сосудов, нервов, а также вывихи и переломы. Электроофтальмия – явление, представляющее собой сильное воспаление глазных яблок после воздействия УФ-лучей электрической дуги.

• Электрический удар выражается в форме сильного возбуждения живых тканей после воздействия на них электрического тока. Как правило, данное явление сопровождается беспорядочным судорожным сокращением мышц. Исход электроударов бывает разным, на основе чего они и делятся на пять видов:
• без потери сознания;
• с потерей сознания, сопровождающееся нарушением функционирования сердца и дыхания;
• с потерей сознания, но без сбоев в работе сердечно-сосудистой системы и без нарушения дыхания;
• клиническая смерть;
• электрический шок.

Два последних вида стоит рассмотреть более подробно.

Клиническая смерть иначе называется также «мнимой» смертью, характеризующаяся длительностью в 6-8 минут. Данное явление считается переходным состоянием от жизни к смерти, которое сопровождается прекращением работы сердца и приостановлением дыхания. По прошествии вышеуказанного периода времени начинается необратимый процесс гибели клеток коры головного мозга, что заканчивается биологической смертью. 

Распознать мнимую смерть можно по следующим признакам:

• фибрилляция сердца (т.е. разрозненное сокращение его мышечных волокон, сопровождающееся нарушением синхронной деятельности и насосной функции) или его полная остановка;
• отсутствие пульса и дыхания;
• синеватый цвет кожи;
• расширенные зрачки без реагирования на свет, как следствие недостатка кислорода в коре головного мозга.

Электрический шок представляет собой тяжелую нервнорефлекторную реакцию человеческого организма на воздействие тока. Данное явление сопровождается сильными расстройствами дыхания, функционирования кровеносной и нервной системы и др.

Организм моментально реагирует на влияние электрического тока, вступая в фазу сильного возбуждения. В этот период происходит полная реакция на причинение боли, сопровождающаяся повышением артериального давления и другими процессами. Фаза возбуждения сменяется фазой торможения, которой свойственно истощение нервной системы, слабое дыхание, попеременное падение и учащение пульса, снижение артериального давления. Все перечисленные признаки приводят организм в состояние глубокой депрессии. Электрический шок может длиться как несколько десятков минут, так и несколько суток. Итог может быть полярно разным: либо полное выздоровление, либо необратимая биологическая смерть.

Предельные значения действия тока на человека

От показателя силы тока напрямую зависит его влияние на организм человека:

• 0,6-1,5 мА при переменном токе (50Гц) и 5-7 мА при постоянном токе – ощутимый ток;
• 10-15 мА при переменном токе (50Гц) и 50-80 мА при постоянном токе – не отпускающий ток, который в момент прохождения через организм провоцирует сильные судорожные сокращения мышц той руки, которая сжимает проводник;
• 100 мА при переменном (50Гц) и 300 мА при постоянном токе – фибрилляционный ток, который приводит к фибрилляции сердца.

Влияние различных факторов на степень воздействия тока

Итог влияния электрического тока на организм человека также напрямую зависит от следующих факторов:

• длительность протекания тока. То есть, чем дольше человек находился под воздействием, тем выше опасность и серьезней нанесенные травмы;
• специфические особенности каждого организма в данный момент: масса тела, физическое развитие, состояние нервной системы, наличие каких-либо заболеваний, алкогольное или наркотическое опьянение и др.;
• «фактор внимания», т.е. подготовленность к возможности получения электрического удара;
• путь тока сквозь человеческое тело. Например, более серьезную опасность несет прохождение тока через сердце, легкие, мозг. В случае, если ток обошел жизненно важные органы, риск серьезных поражений резко снижается. На сегодняшний день зафиксирован самый популярный путь прохождения тока, который называется «петлей тока» — правая рука-ноги. Петли, отнимаемые работоспособность человека более чем на трое суток, представляют собой пути рука-рука (40%), правая рука-ноги (20%), левая рука-ноги (17%).

Знание влияния электрического тока на человеческий организм крайне необходимо. Это поможет Вам в чрезвычайных ситуациях оказать правильную медицинскую помощь пострадавшему.

Торговая сеть «Планета Электрика» обладает широким ассортиментом различных средств защиты при различных работах, с которым более подробно можно ознакомиться в нашем каталоге. 

Ответы Mail.ru: Перечислите основные действия тока???

тепловое, (закон Джоуля) химическое, (электролиз) электромагнитное, (магнетизм, реле, магниты, двигатели) биологическое (электрофорез)

Возможность изменяться по амплитуде и направлению.

Действия электрического тока — это те явления, которые вызывает электрический ток. По этим явлениям можно судить «есть» или «нет» в электрической цепи ток. Тепловое действие тока. — электрический ток вызывает разогревание металлических проводников (вплоть до свечения) . Химическое действие тока. — при прохождении электрического тока через электролит возможно выделение веществ, содержащихся в растворе, на электродах. . — наблюдается в жидких проводниках. Магнитное действие тока. — проводник с током приобретает магнитные свойства. — наблюдается при наличии электрического тока в любых проводниках (твердых, жидких, газообразных).

1. Действие электрического тока на тело человека

1.1. Виды действия электрического тока

Действие электрического тока на живую ткань в отличие от действия других материальных факторов (пара, химических веществ, излучения и т.п.) носит своеобразный и разносторонний характер. В самом деле, проходя через организм человека, электрический ток оказывает термическое, электролитическое и механическое (динамическое) действия, являющиеся обычными физикохимическими процессами, присущими как живой, так и неживой материи; одновременно электрический ток оказывает биологическое действие, которое является специфическим процессом, свойственным лишь живой ткани.

Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве до высокой температуры кровеносных сосудов, нервов, сердца, мозга и других органов, находящихся на пути тока, что вызывает в них серьезные функциональные расстройства.

Электролитическое действие тока выражается в разложении органической жидкости, в том числе и крови, что сопровождается значительными нарушениями их физикохимического состава.

Механическое (динамическое) действие тока выражается в расслоении, разрыве и других подобных повреждениях различных тканей организма, в том числе мышечной ткани, стенок кровеносных сосудов, сосудов легочной ткани и др., в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного образования пара от перегретой током тканевой жидкости и крови.

Биологическое действие тока проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей организма, а также в нарушении внутренних биоэнергетических процессов, протекающих в нормально действующем организме и теснейшим образом связанных с его жизненными функциями.

Электрический ток, проходя через организм, раздражает живые ткани, вызывая в них ответную реакцию, – возбуждение, являющееся одним из основных физиологических процессов и характеризующееся тем, что живые образования переходят из состояния относительного физиологического покоя в состояние специфической для них деятельности.

Так, если электрический ток проходит непосредственно через мышечную ткань, то возбуждение, обусловленное раздражающим действием тока, проявляется в виде непроизвольного сокращения мышц.

Это так называемое прямое, или непосредственное, раздражающее действие тока на ткани, по которым он проходит.

Однако действие тока может быть не только прямым, но и рефлекторным, т.е. через центральную нервную систему. Иначе говоря, ток может вызывать возбуждение и тех тканей, которые не находятся на его пути.

Дело в том, что электрический ток, проходя через тело человека, вызывает раздражение рецепторов – особых клеток, имеющихся в большом количестве во всех тканях организма и обладающих высокой чувствительностью к воздействию факторов внешней и внутренней среды.

Раздражение рецепторов вызывает возбуждение находящихся возле них чувствительных нервных окончаний, от которых волна возбуждения в виде нервного импульса передается со скоростью примерно 27 м/с по нервным путям в центральную нервную систему.

Центральная нервная система перерабатывает нервный импульс и передает его подобно исполнительной команде к рабочим органам – мышцам, железам, сосудам, которые могут находиться вне зоны прохождения тока. При обычных, естественных раздражениях рецепторов центральная нервная система обеспечивает целесообразную ответную деятельность соответствующих органов тела. Например, при случайном прикосновении к горячему предмету человек непроизвольно отдернет от него руку, чем избавится от опасного воздействия.

В случае же чрезмерного или необычного для организма раздражающего действия, например электрического тока, центральная нервная система может подать нецелесообразную (не нужную для организма) исполнительную команду, что может привести к серьезным нарушениям деятельности жизненно важных органов, в том числе сердца и легких, даже если эти органы не лежат на пути тока.

Как известно, в живой ткани, и в первую очередь в мышцах, в том числе и сердечной мышце, а также в центральной и периферической нервной системе постоянно возникают электрические потенциалы – биопотенциалы, которые связаны с возникновением и распространением процесса возбуждения, т.е. с переходом живой ткани в состояние активной деятельности.

Внешний ток, взаимодействуя с биотоками, значения которых весьма малы, может нарушить нормальный характер их воздействия на ткани и органы человека, подавить биотоки и тем самым вызвать специфические расстройства в организме вплоть до его гибели.

Презентация к уроку (8 класс) по теме: Действие электрического тока

Слайд 1

Действия электрического тока. Танасюк Ирина Николаевна учитель физики МБОУ лицей №6 Г. Невинномысска

Слайд 2

АННОТАЦИЯ 1. Знакомство с действием электрического тока. 2. Обучение рассчитано на учащихся 8 класса. 3. Детям созданы благоприятные условия для развития творческого воображения, познавательных способностей и эмоциональной восприимчивости. 4. С помощью слайдовой демонстрации учащиеся тренируют память и навыки самостоятельности. 5. Современные компьютерные технологии безусловно облегчают работу учащихся и учителя т. к. позволяют быстро переключать внимание. Фиксировать его на проблеме , проявлять смекалку. Интерес к новому и не угасающий интерес к пройденному. 6. Использование такой технологии для изучения школьниками физических явлений является целесообразным и эффективным.

Слайд 3

Цели урока: образовательная: экспериментально установить действия электрического тока и выяснить его практическое применение; воспитательная: формирование познавательного интереса к физике, воспитание толерантного отношения друг к другу; развивающая: развитие навыков логического мышления; обоснования своих высказываний; развитие политехнических знаний и умений, элементов творчества, умения пользоваться языком физики и применять знания в новой обстановке.

Слайд 4

План урока: 1. Организационный момент. 2. Мотивация. 3. Актуализация опорных знаний и умений. 4. Усвоение новых знаний. Работа в группах. 5. Итоговый тест. 6. Подведение итогов урока.

Слайд 5

Распределение времени по этапам урока:

Слайд 6

У китайского народа есть пословица: «Человек может стать умным тремя путями: путем подражания – это самый легкий путь, путем опыта – это самый трудный путь и путем размышления – это самый благородный путь». И пусть сегодня на уроке каждый из вас выберет свой путь к знанию!

Слайд 7

Отгадайте загадку: Он бежит по проводам В каждом доме он желан Но не вздумай с ним шутить, Может он поколотить.

Слайд 8

Ответьте на следующие вопросы: 1. Что такое электрический ток? 2. Какие частицы могут двигаться в металлических проводниках? 3. Можно ли увидеть движение свободных электронов в проводнике? 4. Как же можно судить о наличии электрического тока?

Слайд 9

Итак, наша задача – выяснить каковы действия электрического тока. Но, прежде всего, необходимо установить , что мы уже знаем о нем. Задание: Закончите высказывание. 1. Проводники отличаются от непроводников наличием свободных… 2. В узлах кристаллической решетки металла расположены… 3. Когда говорят о скорости распространения электрического тока, то имеют в виду скорость распространения по проводнику… 4. За направление электрического тока условно приняли то направление, по которому движутся в проводнике… 5. Носителями заряда в водных растворах являются…

Слайд 10

Проверь себя: 1. Проводники отличаются от непроводников наличием свободных заряженных частиц. 2. В узлах кристаллической решетки металла расположены положительные ионы . 3. Когда говорят о скорости распространения электрического тока, то имеют в виду скорость распространения по проводнику эл. поля . 4. За направление электрического тока условно приняли то направление, по которому движутся в проводнике положительные заряды. 5. Носителями заряда в водных растворах являются положительные и отрицательные ионы.

Слайд 11

ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА — это те явления, которые вызывает электрический ток. По этим явлениям можно судить «есть» или «нет» в электрической цепи ток.

Слайд 12

Магнитное действие тока — проводник с током приобретает магнитные свойства; — наблюдается при наличии электрического тока в любых проводниках (твердых, жидких, газообразных). http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/b6b467e0-4835-019c-bf6a-5a46a9b5afd3/00144677106965931.htm

Слайд 13

Тепловое действие тока- электрический ток вызывает разогревание металлических проводников (вплоть до свечения).

Слайд 14

Химическое действие тока. при прохождении электрического тока через электролит возможно выделение веществ, содержащихся в растворе, на электродах.. — наблюдается в жидких проводниках.

Слайд 15

Физиологическое действие тока на ранней стадии развития науки об электричестве было единственным, о котором было известно ученым, и было основано на собственных ощущениях экспериментаторов. отрицательное: изменения в нервной системе, судорожные спазмы мышц, спазм диафрагмы — главной дыхательной мышцы в организме — и сердца, тепловое действие, положительное : Электрошок — электрическое раздражение мозга , с помощью которого лечат некоторые психические заболевания. Дефибрилляторы — электрические медицинские приборы, используемые при восстановлении нарушений ритма сердечной деятельности посредством воздействия на организм кратковременными высоковольтными электрическими разрядами. Гальванизация — пропускание через организм слабого постоянного тока, оказывающего болеутоляющий эффект и улучшающий кровообращение.

Слайд 16

РАБОТАЯ С ЭЛЕКТРОПРИБОРАМИ, БУДЬ ОСТОРОЖЕН ! http://class-fizika.narod.ru/8_27.htm

Слайд 17

Итоговый тест: Вариант 1 1. Электрический ток – это… а) упорядоченное движение частиц; б) упорядоченное движение свободных электронов, в) упорядоченное движение заряженных частиц, г) движение заряженных частиц. Вариант 2 Электрический ток в металлах – это… а) упорядоченное движение частиц; б) упорядоченное движение свободных электронов, в) упорядоченное движение заряженных частиц, г) движение заряженных частиц.

Слайд 18

Итоговый тест: Вариант 1 2. Какое действие тока всегда наблюдается в твердых, жидких и газообразных проводниках? а) тепловое, б) химическое, в) магнитное, г) физиологическое. Вариант 2 2. Как называется действие тока может вызвать сильные конвульсии и кровотечения из носа? а) тепловое, б) химическое, в) магнитное, г) физиологическое.

Слайд 19

Итоговый тест: Вариант 1 3. Укажите, в каком из перечисленных случаев используется физиологическое действие тока. а) нагревание воды электрическим током, б) хромирование деталей, в) рефлекторное сокращение мышц, г) свечение электрической лампы. Вариант 2 3. Укажите, в каком из перечисленных ниже случаев используется химическое действие тока. а) нагревание воды электрическим током, б) хромирование деталей, в) рефлекторное сокращение мышц, г) свечение электрической лампы.

Слайд 20

Итоговый тест: Вариант 1 4. Какое действие тока использую в устрой-стве пылесоса? а) химическое, б) магнитное, в) физиологическое, г) тепловое. Вариант 2 4. Какое действие тока используют в устрой-стве гальванометра? а) химическое, б) магнитное, в) физиологическое, г) тепловое.

Слайд 21

Итоговый тест: Вариант 1 5. В устройстве какого бытового прибора используется тепловое действие тока? а) телевизор, б) фен, в) пылесос, г) электрическая лампа. Вариант 2 5. В устройстве какого бытового прибора используется одно-временно тепловое и магнитное действие тока? а) телевизор, б) фен, в) пылесос, г) электрическая лампа.

Слайд 22

Проверь себя: Вариант 1 Вариант 2 1 2 3 4 5 в в в б г 1 2 3 4 5 б г б б б

Слайд 23

Использованные материалы: Учебник «Физика 8» А.В. Перышкин Интернет-ресурсы: http://files.school collection.edu.ru/dlrstore/b6b467e0-4835-019c-bf6a-5a46a9b5afd3/00144677106965931.htm http://pages.marsu.ru/iac/school/gnn/7/new.html http://class-fizika.narod.ru/8_27.htm