Наведенное напряжение. Причины возникновения и опасность

Наводка напряжения на линиях воздушной электропередачи возникает не так уж редко. Это наведенное напряжение также возникает в бытовых условиях и в электроустановках, связанных с линиями электропередач. Это явление создает такую же опасность для жизни человека, как и рабочее напряжение. Для того, чтобы правильно защитить себя от такого опасного явления, необходимо рассмотреть природу его появления.

Наведенное напряжение может появиться на воздушной линии электропередач, которая выведена в ремонт и отключена от питания, из-за воздействия на нее находящейся рядом действующей электроустановки, либо другой линии под напряжением. Действие оказывает не сама линия или электроустановка, а их электромагнитное поле.

Поэтому, воздушная линия, параллельно протянутая возле обесточенной линии, наводит внешний потенциал, представляющий большую опасность для ремонтного и обслуживающего персонала. Величина такого наведенного напряжения не является постоянной, и меняется в зависимости от длины участка линии, параллельной действующей, а также значения рабочего напряжения, тока нагрузки, удаленности фазных проводников, погодных условий.

Наведенное напряжение на линии электропередач разделяется по видам воздействия:

• Электромагнитная часть. Возникает вследствие воздействия магнитного поля, появляющегося от течения электрического тока по действующей линии электропередач. Особенностью и отличием такой составляющей является фактор того, что при заземлении линии в разных нескольких местах, электромагнитное влияние не исчезает и ее величина остается прежней. Влияет разве что нахождение точки нулевого потенциала.
• Электростатическая составляющая. Она отличается от электромагнитной тем, что исчезает путем подключения заземления на краях линии и в месте производства работы. Уменьшить значение наведенного напряжения можно путем заземления одной точки линии.

Разберемся, отчего возникает наводка, и каков его принцип действия. На рисунке изображен проводник А-А. При прохождении по нему переменного тока образуется электромагнитное поле, действие которого снижается по мере удаления от провода (окраска менее яркая).

Пульсации электромагнитного поля также изменяются при изменении величины электрического тока и его направления. Если в это поле попадает другой проводник, то в нем возникает наводка. На рисунке показаны провода с подсоединенными приборами измерения для контроля значения напряжения.

Необходимо определить, какая величина напряжения будет опасной для человека, обслуживающего линию электропередач. Принято считать, что наличие на отключенной воздушной линии наведенного напряжения не более 25 вольт, предполагает применение защитных мер обычного использования.

Если это значение будет превышено, то требуются специальные средства безопасности и осуществление мероприятий, создающих необходимую степень защиты от опасного действия потенциала напряжения. Такими мерами являются отключение заземления по концам линии, подключение заземления на рабочем участке воздушной линии, а также возможен разрез проводника на отдельные части.

Опасность наведенного напряжения

Это явление считается более опасным и уникальным в отличие от действующего рабочего напряжения, ввиду того, что защитные устройства на него не действуют. Если электромонтер попадет под наводку, то под его действием он будет находиться, пока не освободится от него. А при воздействии рабочего напряжения срабатывает устройство защиты и электричество автоматически отключается.

При коротком замыкании на действующей линии осуществляется наводка на обесточенную линию, и ток возрастает в несколько раз. Это оказывает опасное воздействие на ремонтный персонал, работающий на обесточенной линии передач. Последствия таких наведений напряжения бывают очень серьезными: сильные ожоги тела, поражения током важных органов, летальные исходы. Поэтому необходимо соблюдать правила безопасности при работах на выключенных линиях электропередач.

Наведенное напряжение может достигать несколько десятков киловольт. Иногда приходится работать одновременно в нескольких местах. Работая с вышки, ее обязательно необходимо заземлить. При этом нельзя забывать о выравнивании потенциала провода заземления и корзины вышки, с которой производится работа. При заземлении линии по ее концам, на участке работы напряжение может превысить допустимую величину, так как нулевой потенциал сместится в точку между заземлениями. Если возникла необходимость работы на линии в нескольких местах, то вся линия должна быть разделена на отдельные участки, электрически не связанные между собой. На таком участке можно приступить к ремонту, заземлившись в одной лишь точке.

Для гарантии безопасности необходимо устанавливать на рабочем месте два заземления. Случится что-нибудь с одним заземлением – подстрахует второе. Это особенно необходимо, если предстоит разъединить провод. До разъединения провода заземление следует устанавливать с обеих сторон от места предполагаемого разрыва с обязательным подсоединением их к одному заземлению.

Теперь можно разъединить шлейф, не опасаясь, что замкнете на себя уравнительный ток между концами провода. Заземлив линию в единственной точке на участке только на месте работы, можете быть уверены, что вашей жизни ничто не угрожает.

Нельзя забывать об основных мерах безопасности при осуществлении различных измерений на линии. Соединительные провода, вольтметр и рама разъединителя могут быть под напряжением, поэтому для безопасности необходимо перед измерением собрать схему измерений, а потом уже подключать ее к проводникам фаз.

Соединительные проводники должны иметь изоляцию, которая рассчитана на минимальное напряжение 1 кВ. Работники должны находиться в диэлектрических перчатках и ботах. Если при измерении напряжения будет нужно изменить пределы шкалы прибора, то сначала отключают от напряжения всю схему измерений от воздушной линии.

Наведенное напряжение в квартире

Явление наводки напряжения кроме воздушных линий может возникать и в бытовых условиях в квартире, либо собственном доме в бытовой сети. Наводка возникает в кабеле, находящемся рядом с проводником, подключенным к бытовой сети. Рассмотрим это на примере.

При отключенном выключателе на лампах освещения, которые имеют в своей конструкции светодиоды, может появиться слабое свечение. Это явление образуется вследствие расположенного рядом проводника питания фазного напряжения. Поэтому при воздействии электромагнитного поля возникает наведенное напряжение, хотя и незначительное, но достаточное для слабого свечения светодиодов.

Другим примером может служить наведенное напряжение в розетке. Она появляется в том случае, если образовался обрыв провода ноля. При этом, измеряя индикатором в розетке напряжение, обнаруживаются две фазы. На самом деле фаза одна. Вторая фаза исчезнет после устранения обрыва нулевого проводника.

Похожие темы:

• Ток и напряжение. Виды и правила. Работа и характеристики
• Электромагнитное излучение. Виды и применение. Влияние
• Атмосферное электричество. Виды и особенности. Явления
• Активная и реактивная мощность. За что платим и работа
• Виды статического электричества. Возникновение и удаление статики
• Мощность электрического тока. Виды и работа. Особенности
• Шаговое напряжение. Виды и работа. Применение и особенности
• Качество электроэнергии. Показатели и характеристики. Факторы
• Электричество. Электрический ток
• Компенсация реактивной мощности. Виды и нагрузки

причины возникновения и меры защиты

Ремонтные бригады довольно часто сталкиваются с проблемой наличия напряжения в разорванной цепи. Такое явление случается на воздушных линиях, нередко в бытовой электросети. Это так называемое наведенное напряжение, появляющееся на отключенных проводах вследствие воздействия электромагнитного поля, от работающих рядом электролиний.

Для лучшего понимания эффективности защитных мер при ремонте воздушных линий электропередач (ВЛ) рассмотрим более подробно физическую сущность наводки. Это поможет лучше понять механизмы защиты от поражения током, образовавшимся на отключенных проводах.

Определение наведенного напряжения

Официальная терминология наведённым напряжением называет потенциал, опасный для жизни, возникающий в результате электромагнитных воздействий параллельной воздушной линии или электричества циркулирующего в контактных сетях. Этот потенциал является паразитным, порождённым влиянием функционирующей параллельной линией электрической сети и прямо не относится к транспортируемому току. Отсюда и название – наведённое напряжение.

В чем опасность явления?

Наличие в проводах потенциала, наведённого переменным током или статическим электричеством часто невозможно предсказать. В этом кроется главная опасность наводки. На наведённое напряжение не реагируют штатные защитные приборы. На электромеханика, попавшего под действие наводки, будет действовать ток, пока он самостоятельно, либо с помощью напарника не высвободит руку или другую часть тела, соприкоснувшуюся с оголенным проводом.

Если в результате короткого замыкания на ВЛ произойдёт срабатывание защиты, отключающее рабочее напряжение, провода могут оказаться под наведённым током. Опасность также возникает при появлении грозовых разрядов, в т. ч. и междуоблачных.

Обратите внимание: штатная защита не реагирует на напряжения срабатывания, возникшие в результате наводки. Поэтому при отключенной ВЛ – следует применять особые схемы заземления, позволяющие создавать точки нулевого потенциала в конкретной зоне, при обслуживании линий.

Опасность обусловлена поведением наведённого тока. Дело в том, что источником тока является наводка от соседних ВЛ, распространяющаяся по всей длине провода не одинаково. Поэтому поведение таких токов отличается от привычного для нас рабочего электричества.

Наличие штатного линейного заземления не гарантируют безопасности, а наоборот, сопутствует появлению электрического тока в отсоединённых проводах. Как видно на рисунке 1, максимальный ток находится в точках заземления, то есть на заземляющих ножах.

Рис. 1. Значение напряжений между заземляющими ножами

В некоторых случаях целесообразно отключить заземления ВЛ, а для защиты использовать переносные заземления, которые устанавливают с каждой стороны от места повреждения, как можно ближе к точке проведения работ.

Причины возникновения

Для начала рассмотрим физическую картину возникновение наводки, а потом выясним причины явления в различных ситуациях:

• на воздушной линии;
• электроустановках;
• в квартире;
• электропроводке.

Если расположить параллельно два длинных проводника и по одному из них пропустить переменный ток, то на втором возникнет напряжение. Причём проявится электромагнитное влияние и действие электростатической составляющей. Величины электрических потенциалов на неподключённом проводнике зависят от длины, расстояния между проводами, а также от тока нагрузки. Подобные явления происходят и в реально действующих линиях энергоснабжения.

На воздушной линии (ВЛ)

Ток, который создаёт электростатическая составляющая, имеет одинаковый потенциал по всему проводнику: U_э = k×U

в, где U_э – наведённое электростатическое напряжение, k является коэффициентом ёмкостной связи, а U_в – рабочее влияющее напряжение. Очевидно, что наведённое напряжение зависит от разницы потенциалов на проводах параллельно расположенной влияющей линии.

Заметим, что электростатическое напряжение является результатом не только действия расположенных поблизости электромагнитных полей фазных проводов. Любое статическое электричество вызывает такой же эффект. Например, в северных широтах статическую наводку может вызвать полярное сияние, а также, упомянутые выше грозовые разряды (показано на рисунке ниже).

Рис. 2. Статическое напряжение от полярного сияния

Для устранения электростатического потенциала достаточно заземлить провод в любом месте.

Компонент напряжения электромагнитной составляющей, сильно отличается от статического. Потенциал возникает вследствие действия электромагнитных полей, образованных токами проводов фазы. На рисунке 3 показана схема образования наведённого напряжения.

Электромагнитная составляющая наведённого напряжения

Важные особенности электромагнитной составляющей:

• её величина пропорциональна рабочем току ВЛ;
• зависит от расстояния до влияющей воздушной линии;
• на наведённый потенциал влияет протяжённость взаимодействующих проводов;
• выраженная зависимость от схемы переносного заземления ВЛ и от сопротивления заземления.

Наведённая ЭДС в этом случае вычисляется по формуле:

E = M × L× I, 

Здесь M – коэффициент индуктивной связи, L – протяжённость параллельного участка, I – сила тока влияющей линии.

Как видно из формулы, величина напряжения провода фазы не влияет на ЭДС.

В конкретной точке x наведённое напряжение можно вычислить по формуле:

U = – (E*x)/L+ E/2 , где E – ЭДС, L – длина параллельного следования, x – расстояние от точки вычисления напряжения до начала линии.

Очевидно, что напряжение в точке отсечения (где x  = 0) принимает значение: U = + E/2 , в середине линии (x равняется условной единице) U = 0, а в конечной точке U = – E/2. Понятно, что напряжение уже не является константой на всём участке проводов линии.

Оно линейно изменяется между заземлениями, образуя нулевой потенциал в определённой точке. Если заземление одно, тогда положение нулевой точки находится в месте входа заземляющего ножа.

На схемах, приведённых ниже (рисунок 4), видно как распределяется наведённое напряжение. Обратите внимание, как перемещается точка нулевого потенциала и как она зависит от выбранного способа заземления.

Рис. 4. Схемы распределения наводимого напряжения в зависимости от расположения точек заземления

Из схематических изображений видно, как работа обслуживающего персонала одновременно в нескольких местах отключённой ВЛ может представлять опасность. Ввиду несимметрии токов наведённое напряжение может распределиться таким образом, что нулевые потенциалы сдвинутся за пределы рабочего пространства людей. Вследствие этого ремонтники могут оказаться под опасным воздействием наведённого напряжения.

В электроустановках

Ввиду того, что стационарные электроустановки неразрывно связаны с ВЛ, существует вероятность попадания наведённого напряжения на токоведущие части оборудования. Чаще всего это случается при обрыве нуля.

Особенность электроустановок в том, что там используются изолированные кабели, в которых плотно уложены провода. Хотя длина такой проводки обычно незначительна, однако, наводка в кабеле может иметь существенный потенциал (из-за плотного размещения проводов). Поэтому при работе с электроустановками необходимо обеспечивать защитные меры по снятию опасного наведённого напряжения, использовать средства индивидуальной защиты, отвечающие классу напряжения. Необходимо придерживаться ПУЭ, выставлять ограждения для соблюдения безопасных расстояний к токоведущим частям электроприборов.

В квартире

Наводка в обычной бытовой сети наблюдается при обрыве нулевого провода на входе или на участке воздушной линии. Если поискать индикатором фазу в розетке – он покажет напряжение на каждом из выходов. В действительности же, рабочее напряжение существует на проводе фазы, а на нулевом – наблюдается ток наводки. При устранении неисправности всё становится на свои места.

Поскольку поиск и ликвидация неисправности в квартире проводится при отключенных предохранителях, то тем самым обеспечивается необходимая защита.

В электропроводке

Электропроводка в доме монтируется с использованием двух-, а иногда трёхжильных проводов. Обычно кабели укладываются в короба, откуда выходят разветвления. Если выключатель разъединяет нулевой провод, то при такой укладке в нём неизбежно появится наводка. Возникает напряжение безопасной величины, однако его достаточно для зажигания диодного освещения (выключенные диодные лампы тускло светятся). Проблема решается просто – необходимо на выключателе поменять местами провода фазы и нуля.

Известны случаи, когда для заземления розетки использовался провод трёхжильного кабеля. На этом проводнике всегда присутствует довольно ощутимое наведённое напряжение. Поэтому для заземления используйте отдельный одножильный кабель большого сечения и прокладывайте его как можно далее от проводки с номинальными напряжениями.

Меры защиты

Учитывая то, что наведённые токи могут достигать предельно опасных значений, особенно на участках ВЛ или в электроустановках, при их обслуживании следует применять меры защиты [ 2 ]:

• использовать сигнализаторы напряжения;
• обеспечивать безопасный уровень напряжения на участках, где предстоит работа;
• использовать защитную одежду, диэлектрические коврики и т.п.;
• пользоваться указателями напряжения, универсальными электроизолирующими штангами для оценки значений токов наводки.
• применять приспособления для снятия напряжений.

Перед проведением работ на линиях с наводкой устанавливайте переносные заземления с двух сторон повреждённого участка ВЛ на небольшом расстоянии. Заземляйте провода с поверхности земли, используя изоляционные штанги. Выдерживайте расстояния срабатывания защиты заземлений.

На рисунке 5 показано как влияет расстояние от заземления на снижение наведённого напряжения.

Рис. 5. Снижение наведённого напряжения

Измерение напряжения проводите в изолирующих перчатках и ботах, а измерительные приборы располагайте на ковриках или подставках.

Используйте только те измерительные устройства, которые предназначены для указанных целей и рассчитаны на измерение в соответствующих пределах. Помните, что штатные защитные приспособления для наведённого тока не предназначены. Нельзя проводить измерения в условиях тумана, осадков, а также при сильном ветре.

Всегда проверяйте наличие фазного тока на всех проводах. Если с помощью прибора УПСФ-10 вы определили линейное рабочее напряжение, то использовать переносное заземление запрещается.

В целях безопасности всегда считайте нулевой кабель таким, что находится под напряжением.

Видео в тему

Работы на ВЛ под наведенным напряжением; на одной отключенной цепи многоцепной ВЛ

Работы на ВЛ под наведенным напряжением; на одной отключенной цепи многоцепной ВЛ

4. 15.43. Персонал, обслуживающий ВЛ, должен иметь перечень линий, которые после отключения находятся под наведенным напряжением, ознакомлен с этим перечнем, значениями наводимого напряжения. Наличие наведенного напряжения на ВЛ должно быть записано в строке «Отдельные указания» наряда.

4.15.44. В случаях наличия на отключенных ВЛ и ВЛС наведенного напряжения перед соединением или разрывом электрически связанных участков (проводов, тросов) необходимо выровнять потенциалы этих участков. Уравнивание потенциалов осуществляется путем соединения проводником этих участков или установкой заземлений по обе стороны разрыва (предполагаемого разрыва) с присоединением к одному заземлителю (заземляющему устройству).

4.15.45. На ВЛ под наведенным напряжением работы с земли, связанные с прикосновением к проводу, опущенному с опоры вплоть до земли, должны выполняться с использованием электрозащитных средств (диэлектрические перчатки, штанги) или с металлической площадки, соединенной для выравнивания потенциалов проводником с этим проводом. Работы с земли без применения электрозащитных средств и металлической площадки допускаются при условии заземления провода в непосредственной близости к каждому месту прикосновения.

4.15.46. Применяемые при монтаже проводов на ВЛ под наведенным напряжением стальные тяговые канаты сначала необходимо закреплять на тяговом механизме и для выравнивания потенциалов заземлять на тот же заземлитель, что и провод. Только после этого разрешается прикреплять канат к проводу. Разъединять провод и тяговый канат можно только после выравнивания их потенциалов, т. е. после соединения каждого из них с общим заземлителем.

4.15.47. При монтажных работах на ВЛ под наведенным напряжением (подъем, визирование, натяжка, перекладка проводов из раскаточных роликов в зажимы) провод должен быть заземлен на анкерной опоре, от которой ведется раскатка, на конечной анкерной опоре, через которую проводится натяжка, и на каждой промежуточной опоре, на которую поднимается провод.

4.15.48. По окончании работы на промежуточной опоре заземление с провода на этой опоре может быть снято. В случае возобновления работы на промежуточной опоре, связанной с прикосновением к проводу, провод должен быть вновь заземлен на той же опоре.

4.15.49. На ВЛ под наведенным напряжением перекладку проводов из раскаточных роликов в поддерживающие зажимы следует проводить в направлении, обратном направлению раскатки. До начала перекладки необходимо, оставив заземленными провода на анкерной опоре, в сторону которой будет проводиться перекладка, снять заземление с проводов на анкерной опоре, от которой начинается перекладка.

4.15.50. При монтаже проводов на ВЛ под наведенным напряжением заземления с них можно снимать только после перекладки провода в поддерживающие зажимы и окончания работ на данной опоре.

4.15.51. Во время перекладки проводов в зажимы смежный анкерный пролет, в котором перекладка уже закончена, следует рассматривать как находящийся под наведенным напряжением. Выполнять на нем работы, связанные с прикосновением к проводам, разрешается только после заземления их на рабочем месте.

4.15.52. Из числа ВЛ под наведенным напряжением организациям необходимо определить измерениями линии, при отключении и заземлении которых по концам (в РУ) на заземленных проводах остается потенциал наведенного напряжения выше 25 В при наибольшем рабочем токе действующей ВЛ.

Все виды работ на этих ВЛ, связанные с прикосновением к проводу без применения основных электрозащитных средств, должны выполняться по технологическим картам или ППР, в которых должно быть указано размещение заземлений исходя из требований обеспечения на рабочих местах потенциала наведенного напряжения не выше 25 В.

4.15.53. Если на отключенной ВЛ (цепи), находящейся под наведенным напряжением, не удается снизить это напряжение до 25 В, необходимо работать с заземлением проводов только на одной опоре или на двух смежных. При этом заземлять ВЛ (цепь) в РУ не допускается. Допускается работа бригады только с опор, на которых установлены заземления, или на проводе в пролете между ними.

4.15.54. При необходимости работы в двух и более пролетах (участках) ВЛ (цепь) должна быть разделена на электрически не связанные участки посредством разъединения петель на анкерных опорах. На каждом из таких участков у мест установки заземлений может работать лишь одна бригада.

4.15.55. На отключенной цепи многоцепной ВЛ с расположением цепей одна над другой можно работать только при условии, что эта цепь подвешена ниже цепей, находящихся под напряжением. Не допускается заменять и регулировать провода отключенной цепи.

4.15.56. При работе на одной отключенной цепи многоцепной ВЛ с горизонтальным расположением цепей на стойках должны быть вывешены красные флажки со стороны цепей, оставшихся под напряжением. Флажки вывешивают на высоте 2–3 м от земли производитель работ с членом бригады, имеющим группу III.

4.15.57. Подниматься на опору со стороны цепи, находящейся под напряжением, и переходить на участки траверс, поддерживающих эту цепь, не допускается. Если опора имеет степ-болты, подниматься по ним разрешается независимо от того, под какой цепью они расположены. При расположении степ-болтов со стороны цепей, оставшихся под напряжением, подниматься на опору следует под наблюдением находящегося на земле производителя работ или члена бригады, имеющего группу III.

4.15.58. При работе с опор на проводах отключенной цепи многоцепной ВЛ, остальные цепи которой находятся под напряжением, заземление необходимо устанавливать на каждой опоре, на которой ведутся работы.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Статья 162. Умышленное повреждение электрических сетей напряжением до 1000 вольт

Статья 162. Умышленное повреждение электрических сетей напряжением до 1000 вольт Умышленное повреждение электрических сетей напряжением до 1000 вольт (воздушных, подземных и подводных линий электропередачи, вводных и распределительных устройств), вызвавшее перерыв в

Статья 163. Нарушение Правил охраны электрических сетей напряжением свыше 1000 вольт

Статья 163. Нарушение Правил охраны электрических сетей напряжением свыше 1000 вольт Нарушение утвержденных Правительством Правил охраны электрических сетей напряжением свыше 1000 вольт, создавшее угрозу перерыва в обеспечении потребителей электроэнергией, вызвавшее

Статья 22. Комиссия экспертов одной специальности

Статья 22. Комиссия экспертов одной специальности При производстве комиссионной судебной экспертизы экспертами одной специальности каждый из них проводит исследования в полном объеме и они совместно анализируют полученные результаты.Придя к общему мнению, эксперты

6. Обмыв и чистка изоляторов под напряжением

6. Обмыв и чистка изоляторов под напряжением Вопрос 461. При каких условиях допускается обмывать гирлянды изоляторов, опорные изоляторы и фарфоровую изоляцию в электроустановках?Ответ. Допускается, не снимая напряжения с токоведущих частей, в соответствии с ППР или

8.

 Устройства релейной защиты и электроавтоматики, средства измерений и приборы учета электроэнергии, вторичные цепи

8. Устройства релейной защиты и электроавтоматики, средства измерений и приборы учета электроэнергии, вторичные цепи Вопрос 496. Какие необходимо принять меры для обеспечения безопасности работ в цепях измерительных приборов, устройств РЗиА?Ответ. Вторичные цепи

Статья 9.8. Нарушение правил охраны электрических сетей напряжением свыше 1000 вольт

Статья 9.8. Нарушение правил охраны электрических сетей напряжением свыше 1000 вольт Нарушение правил охраны электрических сетей напряжением свыше 1000 вольт, могущее вызвать или вызвавшее перерыв в обеспечении потребителей электрической энергией, – влечет наложение

Работы на ВЛ напряжением 6—20 кВ с проводами, имеющими защитное покрытие (ВЛЗ 6—20 кВ)

Работы на ВЛ напряжением 6—20 кВ с проводами, имеющими защитное покрытие (ВЛЗ 6—20 кВ) 4. 15.79. Работа на проводах ВЛЗ 6—20 кВ должна проводиться с отключением ВЛ.4.15.80. Расстояние от работников до проводов ВЛ и других элементов, соединенных с проводами, расстояние от проводов ВЛ

Работы на ВЛ напряжением 0,38 кВ с проводами, имеющими изолирующее покрытие (ВЛИ 0,38 кВ)

Работы на ВЛ напряжением 0,38 кВ с проводами, имеющими изолирующее покрытие (ВЛИ 0,38 кВ) 4.15.83. Работы на ВЛИ 0,38 кВ могут выполняться с отключением или без отключения ВЛ.4.15.84. Работы с отключением ВЛИ 0,38 кВ выполняются при необходимости замены жгута проводов целиком, при

6. Обмыв и чистка изоляторов под напряжением

6. Обмыв и чистка изоляторов под напряжением 6.1. В электроустановках обмывать гирлянды изоляторов, опорные изоляторы и фарфоровую изоляцию оборудования допускается, не снимая напряжения с токоведущих частей, в соответствии с ППР или инструкцией по охране труда

8.

 Устройства релейной защиты и электроавтоматики, средства измерений и приборы учета электроэнергии, вторичные цепи

8. Устройства релейной защиты и электроавтоматики, средства измерений и приборы учета электроэнергии, вторичные цепи 8.1. Для обеспечения безопасности работ, проводимых в цепях измерительных приборов, устройств релейной защиты и электроавтоматики, вторичные цепи

Статья 9. 8. Нарушение правил охраны электрических сетей напряжением свыше 1000 вольт

Статья 9. 8. Нарушение правил охраны электрических сетей напряжением свыше 1000 вольт Нарушение правил охраны электрических сетей напряжением свыше 1000 вольт, могущее вызвать или вызвавшее перерыв в обеспечении потребителей электрической энергией, –влечет наложение

Статья 9.8. Нарушение правил охраны электрических сетей напряжением свыше 1000 вольт

Статья 9. 8. Нарушение правил охраны электрических сетей напряжением свыше 1000 вольт Нарушение правил охраны электрических сетей напряжением свыше 1000 вольт, могущее вызвать или вызвавшее перерыв в обеспечении потребителей электрической энергией, -влечет наложение

СТАТЬЯ 22. Комиссия экспертов одной специальности

СТАТЬЯ 22. Комиссия экспертов одной специальности При производстве комиссионной судебной экспертизы экспертами одной специальности каждый из них проводит исследования в полном объеме и они совместно анализируют полученные результаты.Придя к общему мнению, эксперты

Статья 95. Замена одной обеспечительной меры другой

Статья 95. Замена одной обеспечительной меры другой 1. По ходатайству истца или ответчика допускается замена одной обеспечительной меры другой.2. Вопрос о замене одной обеспечительной меры другой разрешается арбитражным судом в судебном заседании не позднее следующего

фотоэлектрический эффект | Определение, примеры и приложения

Ключевые специалисты:

Альберт Эйнштейн Роберт Милликен Филипп Ленард

Похожие темы:

фотопроводимость фотоэлектрон фотоэлектрическая работа выхода фотоэлектрическая пороговая частота Отношение Эйнштейна

Просмотреть весь связанный контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

Подумайте, как открытие Генрихом Герцем фотоэлектрического эффекта привело к теории света Альберта Эйнштейна

Посмотреть все видео к этой статье

фотоэлектрический эффект , явление, при котором электрически заряженные частицы высвобождаются из материала или внутри него, когда он поглощает электромагнитное излучение. Эффект часто определяют как выброс электронов из металлической пластины, когда на нее падает свет. В более широком определении лучистой энергией может быть инфракрасный, видимый или ультрафиолетовый свет, рентгеновские лучи или гамма-лучи; материал может быть твердым, жидким или газообразным; и высвобождаемые частицы могут быть ионами (электрически заряженными атомами или молекулами), а также электронами. Это явление имело фундаментальное значение для развития современной физики из-за загадочных вопросов, которые оно поднимало о природе света — поведение частиц в сравнении с поведением волн, — которые были окончательно решены Альбертом Эйнштейном в 1919 г.05. Эффект остается важным для исследований в областях от материаловедения до астрофизики, а также служит основой для множества полезных устройств.

Открытие и ранние работы

Фотоэффект был открыт в 1887 году немецким физиком Генрихом Рудольфом Герцем. В связи с работой над радиоволнами Герц заметил, что, когда ультрафиолетовый свет падает на два металлических электрода с приложенным к ним напряжением, свет изменяет напряжение, при котором происходит искрообразование. Это отношение между светом и электричеством (отсюда фотоэлектрический ) был выяснен в 1902 году другим немецким физиком Филиппом Ленардом. Он продемонстрировал, что электрически заряженные частицы высвобождаются с поверхности металла при ее освещении и что эти частицы идентичны электронам, открытым британским физиком Джозефом Джоном Томсоном в 1897 году.

Дальнейшие исследования показали, что фотоэффект представляет собой взаимодействие между светом и материей, которое не может быть объяснено классической физикой, описывающей свет как электромагнитную волну. Одно необъяснимое наблюдение заключалось в том, что максимальная кинетическая энергия высвобожденных электронов не зависит от интенсивности света, как ожидалось в соответствии с волновой теорией, а вместо этого пропорциональна частоте света. Интенсивность света действительно определяла количество электронов, выпущенных из металла (измеряемое как электрический ток). Еще одно загадочное наблюдение заключалось в том, что между приходом излучения и испусканием электронов практически не было временной задержки.

фотоэлектрический эффект: открытие Эйнштейна, удостоенное Нобелевской премии

Посмотреть все видео к этой статье

Рассмотрение этих неожиданных явлений привело Альберта Эйнштейна к формулировке в 1905 году новой корпускулярной теории света, в которой каждая частица света, или фотон, содержит фиксированное количество энергии или кванта, которое зависит от частоты света. В частности, фотон несет энергию E , равную ч f , где f — частота света, а ч — это универсальная постоянная, которую немецкий физик Макс Планк вывел в 1900 году для объяснения распределения длины волны излучения черного тела, то есть электромагнитного излучения, испускаемого горячим телом. Соотношение можно также записать в эквивалентной форме E = h c /λ, где c — скорость света, а λ — его длина волны, показывая, что энергия фотона обратно пропорциональна его длина волны.

Британника Викторина

Физика и законы природы

Какая сила замедляет движение? Каждому действию есть равное и противоположное что? В этом викторине по физике нет ничего, что E = mc было бы квадратным.

Эйнштейн предположил, что фотон проникнет в материал и передаст свою энергию электрону. По мере того, как электрон движется через металл с высокой скоростью и, наконец, выходит из материала, его кинетическая энергия уменьшается на величину ϕ, называемую работой выхода (аналогично работе выхода электрона), которая представляет собой энергию, необходимую для того, чтобы электрон покинул пространство. металл. В силу сохранения энергии это рассуждение привело Эйнштейна к фотоэлектрическому уравнению E _k = h f − ϕ, где E _k — максимальная кинетическая энергия вылетевшего электрона.

Хотя модель Эйнштейна описывала испускание электронов из освещенной пластины, его фотонная гипотеза была настолько радикальной, что не была общепринятой до тех пор, пока не получила дальнейшего экспериментального подтверждения. Дальнейшее подтверждение произошло в 1916 году, когда чрезвычайно точные измерения американского физика Роберта Милликена подтвердили уравнение Эйнштейна и показали с высокой точностью, что значение постоянной Эйнштейна ч — то же самое, что и постоянная Планка. Наконец, в 1921 году Эйнштейну была присуждена Нобелевская премия по физике за объяснение фотоэлектрического эффекта.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

В 1922 году американский физик Артур Комптон измерил изменение длины волны рентгеновских лучей после их взаимодействия со свободными электронами и показал, что это изменение можно рассчитать, рассматривая рентгеновские лучи как состоящие из фотонов. Комптон получил 1927 Нобелевская премия по физике за эту работу. В 1931 году британский математик Ральф Говард Фаулер расширил понимание фотоэлектрической эмиссии, установив связь между фотоэлектрическим током и температурой в металлах. Дальнейшие усилия показали, что электромагнитное излучение также может испускать электроны в изоляторах, которые не проводят электричество, и в полупроводниках, различных изоляторах, которые проводят электричество только при определенных обстоятельствах.

Фотоэлектрические принципы

Согласно квантовой механике, электроны, связанные с атомами, находятся в определенных электронных конфигурациях. Самая высокая энергетическая конфигурация (или энергетическая зона), которая обычно занята электронами для данного материала, известна как валентная зона, и степень ее заполнения в значительной степени определяет электропроводность материала. В типичном проводнике (металле) валентная зона примерно наполовину заполнена электронами, которые легко перемещаются от атома к атому, неся ток. В хорошем изоляторе, таком как стекло или резина, валентная зона заполнена, и эти валентные электроны обладают очень малой подвижностью. Подобно изоляторам, полупроводники обычно имеют заполненные валентные зоны, но, в отличие от изоляторов, требуется очень небольшая энергия, чтобы возбудить электрон из валентной зоны в следующую разрешенную зону энергии, известную как зона проводимости, потому что любой электрон, возбужденный до этой более высокой энергии Уровень относительно свободный. Например, ширина запрещенной зоны для кремния составляет 1,12 эВ (электрон-вольт), а для арсенида галлия — 1,42 эВ. Это находится в диапазоне энергии, переносимой фотонами инфракрасного и видимого света, которые поэтому могут поднимать электроны в полупроводниках в зону проводимости. (Для сравнения, обычная батарейка для фонарика сообщает 1,5 эВ каждому прошедшему через нее электрону. Для преодоления запрещенной зоны в изоляторах требуется гораздо более мощное излучение.) В зависимости от того, как сконфигурирован полупроводниковый материал, это излучение может увеличить его электропроводность на добавление к электрическому току, уже индуцированному приложенным напряжением ( см. фотопроводимость), или он может генерировать напряжение независимо от каких-либо внешних источников напряжения ( см. фотогальванический эффект).

Фотопроводимость возникает из-за электронов, освобождаемых светом, а также из-за потока положительного заряда. Электроны, поднятые в зону проводимости, соответствуют отсутствующим отрицательным зарядам в валентной зоне, называемым «дырками». И электроны, и дырки увеличивают ток, когда полупроводник освещается.

При фотогальваническом эффекте напряжение генерируется, когда электроны, освобождаемые падающим светом, отделяются от образовавшихся дырок, создавая разность электрических потенциалов. Обычно это делается с помощью p — n переход, а не чистый полупроводник. Переход p — n возникает на стыке полупроводников типа p (положительный) и n (отрицательный). Эти противоположные области создаются добавлением различных примесей для производства избыточных электронов (тип n ) или избыточных дырок (тип p ). Освещение высвобождает электроны и дырки на противоположных сторонах соединения, создавая напряжение на соединении, которое может продвигать ток, тем самым преобразовывая свет в электрическую энергию.

Другие фотоэлектрические эффекты вызываются излучением более высоких частот, таким как рентгеновские лучи и гамма-лучи. Эти фотоны с более высокой энергией могут даже высвобождать электроны вблизи ядра атома, где они прочно связаны. Когда такой внутренний электрон выбрасывается, внешний электрон с более высокой энергией быстро падает вниз, чтобы заполнить вакансию. Избыток энергии приводит к испусканию одного или нескольких дополнительных электронов из атома, что называется эффектом Оже.

При высоких энергиях фотонов также наблюдается эффект Комптона, возникающий при столкновении фотона рентгеновского или гамма-излучения с электроном. Эффект можно проанализировать с помощью тех же принципов, которые управляют столкновением между любыми двумя телами, включая сохранение количества движения. Фотон отдает энергию электрону, что соответствует увеличению длины волны фотона согласно соотношению Эйнштейна E = ч с /λ. Когда столкновение таково, что электрон и фотон расходятся под прямым углом друг к другу, длина волны фотона увеличивается на характерную величину, называемую комптоновской длиной волны, 2,43 × 10 ⁻¹² метров.

Купить продукцию Himalaya в официальном интернет-магазине Himalaya – Himalaya Wellness (Индия)

Добавить в список желаний

РАСПРОДАЖА

₹ 30,00

• 1×6 лимонно-лаймовый
• 1×6 апельсиновый
• 1×6 мятно-имбирный

₹ 30,00

Добавить в список желаний Добавить в список желаний

РАСПРОДАЖА

₹ 165,00

• 60 таблеток

₹ 165,00

Добавить в список желаний Добавить в список желаний

РАСПРОДАЖА

₹ 20. 00

₹ 20,00

Добавить в список желаний Добавить в список желаний

РАСПРОДАЖА

₹ 165,00

• РАСПРОДАЖА

  ₹ 200,00

  ₹ 200,00

  Добавить в список желаний Добавить в список желаний

  РАСПРОДАЖА

  ₹ 60,00

  • com/s/files/1/0272/4714/9155/products/ayurveda-clear-skin-soap-125g_800x.jpg?v=16322″ data-pr_id=»30553149243491″ data-var_id=»30553149243491″ data-price=»6000″ data-compprice=»6000″> 125 г
  • 75 г

  ₹ 60,00

  Добавить в список желаний Добавить в список желаний

  РАСПРОДАЖА

  ₹ 415,00

  • 400 мл
  • shopify.com/s/files/1/0272/4714/9155/products/purifying-neem-face-wash-300ml_800x.jpg?v=1622095347″ data-pr_id=»31783342112867″ data-var_id=»30349352271971″ data-price=»30000″ data-compprice=»30000″> 300 мл
  • 200 мл
  • 150 мл
  • jpg?v=1622098665″ data-pr_id=»31783342112867″ data-var_id=»30349345914979″ data-price=»14000″ data-compprice=»14000″> 100 мл
  • 0 5 1 6
  • 0 1 6
  • 0

    ₹ 415,00

    Добавить в список желаний Добавить в список желаний

    РАСПРОДАЖА

    ₹ 90,00

    • 1 таблетка по 10 штук

    ₹ 90,00

    Добавить в список желаний Добавить в список желаний

    РАСПРОДАЖА

    ₹ 165,00

    • shopify.com/s/files/1/0272/4714/9155/products/Guduchi—new-pak-_002_800x.jpg?v=1657684598″ data-pr_id=»30300968681571″ data-var_id=»30300968681571″ data-price=»16500″ data-compprice=»16500″> 60 таблеток

    ₹ 165,00

    Добавить в список желаний Добавить в список желаний

    РАСПРОДАЖА

    ₹ 55,00

    • 80 г
    • 150 г

    ₹ 55,00

    Добавить в список желаний Добавить в список желаний

    РАСПРОДАЖА

    ₹ 220,00

    • shopify.com/s/files/1/0272/4714/9155/products/Gokshura_-_2000x2000_965a8169-e32c-4bfc-84ed-fd2dd8328da7_800x.jpg?v=1622099654″ data-pr_id=»30300964520035″ data-var_id=»30300964520035″ data-price=»22000″ data-compprice=»22000″> 60 таблеток

    ₹ 220,00

    Добавить в список желаний Добавить в список желаний

    РАСПРОДАЖА

    ₹ 130,00

    • 100 таблеток

    ₹ 130,00

    Добавить в список желаний

    ПОКАЗАТЬ ВСЕ

    Пройди тест!

    Получите персонализированные рекомендации по продуктам.

    Recent Posts

    Medical and health information

    Medical and health information
    • Health Conditions
      • Health Conditions
        • Alzheimer’s & Dementia
        • Anxiety
        • Arthritis
        • Asthma & Allergies
        • Breast Cancer
        • Cancer
        • Cardiovascular Health
        • COVID-19
        • Dermatology & Skincare
        • Diabetes
        • Environment & Sustainability
        • Exercise & Fitness
        • Eye Health
        • Headache & Migraine
        • Health Equity
        • HIV & AIDS
        • Биология человека
        • Воспалительные заболевания кишечника
        • Лейкемия
        • LGBTQIA+
        • Мужское здоровье
        • Психическое здоровье
        • Multiple Sclerosis (MS)
        • Nutrition
        • Parkinson’s Disease
        • Psoriasis
        • Sexual Health
        • Women’s Health
    • Discover
      • News
        • Latest News
      • Original Series
        • Medical Myths
        • Честное питание
        • Моими глазами
        • Новое нормальное здоровье
      • Подкасты
        • Как понять хроническую боль
        • Что стоит за нерешительностью в отношении вакцин?
        • Удивительная история гепатита С: от открытия до лечения
        • Новые направления в исследованиях деменции
        • Могут ли психоделики перепрограммировать депрессивный, тревожный мозг?
        • Why climate change matters for human health
    • Tools
      • General Health
        • Drugs A-Z
        • Health Hubs
      • Health Tools
        • BMI Calculators and Charts
        • Blood Pressure Chart: Ranges and Guide
        • Breast Cancer: Self-Examination Guide
        • Sleep Calculator
      • Health Products
        • Affordable Therapy Options
        • Blood Pressure Monitors
        • Diabetic Supplies
        • Fitness Trackers
        • Home Gyms
        • Green Cleaning Products
        • How to Купить CBD
      • Тесты
        • Мифы и факты о РА
        • Диабет 2 типа: контроль уровня сахара в крови
        • Боль при анкилозирующем спондилите: правда или вымысел
    • Connect
      • About Medical News Today
        • Who We Are
        • Our Editorial Process
        • Content Integrity
        • Conscious Language
      • Newsletters
        • Sign Up
      • Follow Us

    Избранные истории

    • В разговоре: как понять хроническую боль

      Автор Ясемин Никола Сакай

    • Могут ли низкокалорийные подсластители повысить риск сердечно-сосудистых заболеваний?

      Написано Эрикой Уоттс

    • Продолжайте двигаться: 10 000 шагов в день может вдвое снижать риск деменции

      Написано Кэтрин Ланг

    • Альцгеймер: Старшие люди, которые были ученые, у которых был COVID-1915. by Beth JoJack

    ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ

    Просмотреть все

    • Что отличает SuperAgers? Их необычно большие нейроны

      Автор Энни Леннон

    • Омега-3 может стимулировать работу мозга у людей среднего возраста Робби Берман

    • CDC: Оспа обезьян в США вряд ли будет ликвидирована в ближайшее время…

      Автор Робби Берман

    • Почему все больше женщин подвержены болезни Альцгеймера? Возникают новые подсказки

      Написано Ханной Флинн

    • Ученые находят ранее неизвестную связь между метаболизмом, мозг…

      Написано Энни Леннон

    • Альцгеймер. Болезнь: «Обнаружение».

    • Небольшой стресс может защитить тело от травм и болезней, изучайте…

      Автор Clarissa Brincat

    • Сердечный приступ: может ли «гормон любви» помочь восстановить клетки сердечной мышцы?

      Написано Corrie Pelc

    • Exzema: новое препарат уменьшает симптомы на 75% у младенцев и маленьких детей

      . Написано Corrie Pelc

    Sottlight

  Sottlight

Sottlight

. Как понять хроническую боль

В этом выпуске мы обсудим, что значит жить с хронической болью и как мозг и нервная система участвуют в процессе, когда острая боль переходит в хроническое состояние.

В разговоре: Что стоит за нерешительностью в отношении вакцин?

В этом выпуске мы обсудим, что на самом деле вызывает у людей неуверенность в отношении вакцин, а также могут ли научные коммуникаторы восстановить общественное доверие, и если да, то каким образом.

В разговоре: Удивительная история гепатита С, от открытия до излечения Всемирный день борьбы с гепатитом.

В разговоре: могут ли психоделики перепрограммировать депрессивный, тревожный мозг?

Для медицинских новостей Сегодня в подкасте In Conversation за май мы углубляемся в исследования будущего психического здоровья, уделяя особое внимание психоделикам и кетамину как возможным средствам лечения тревоги и депрессии.

Моими глазами

• Забота о родителе с биполярным расстройством: как я научилась…

  Автор: Стефани Смит

• «обрыв аутизма»,…

  Автор Кимберли Дрейк

• Моими глазами: почему эндометриоз чуть не убил меня

  Автор Надин Диркс

• Невидимый: жизнь с болезнью Бехчета

  Написано Саванной Джеймс-Бейли

Прошлые заголовки

• Указанные по времени питание против HIIT: достигает большего снижения жира…

  , написанный глубоким SHUKLA

76.

. на начальную массу тела…

Автор Робби Берман

• ЛСД-подобные соединения могут оказывать антидепрессивное действие без…

  Автор Deep Shukla

• Долгий COVID: ученые обнаружили 20 «сигнатур» белков крови, которые могут… по сравнению с коричневым рисом: когда дело доходит до риска сердечно-сосудистых заболеваний, употребляйте зерновые…

  Автор Джессика Норрис

• Рацион с высоким содержанием обработанной клетчатки может увеличить риск рака печени у…

  Автор Джессика Норрис

• Должны ли пожилые люди регулярно проверять артериальное давление дома?

  Автор Erika Watts

• Имеет ли ожирение большее отношение к мозгу, чем мы думали изначально?

  Автор: Анна Гилфорд, доктор философии.

• Исследование связывает загрязнение воздуха с повышенным риском инсульта и связанных с ним…

  Автор Робби Берман

Медицинские мифы0015

В этой статье «Медицинские мифы» мы рассмотрим 12 утверждений о синдроме раздраженного кишечника и выясним, соответствуют ли они действительности. Два врача объясняют, почему.

Медицинские мифы: факты об эндометриозе и вымысел

Два медицинских эксперта помогают Medical News Today развенчать 10 распространенных мифов об эндометриозе в статье «Медицинские мифы».

Медицинские мифы: все об инсульте

В этой рубрике «Медицинские мифы» рассматриваются 10 распространенных заблуждений об инсульте и при участии медицинского эксперта объясняется, почему они не соответствуют действительности.

Медицинские мифы: все о ХОБЛ

Здесь мы рассмотрим 11 мифов о хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ). Среди других тем мы освещаем упражнения, массу тела и лечение.

Медицинские мифы: все о раке легких

В этой статье мы рассмотрим 13 распространенных мифов и неправильных представлений о раке легких. Среди других тем мы освещаем курение, загрязнение окружающей среды и антиоксиданты.

Медицинские мифы: все о ВЗК

Здесь мы рассмотрим 12 устойчивых мифов, связанных с ВЗК. Среди других тем мы обсудим лечение, стресс, личность и симптомы за пределами кишечника.

Честное питание

• Не все растительные диеты одинаковы: нездоровая вегетарианская пища и ее… приемы пищи или меньше крупных?

  Автор: Линдси ДеСото, RDN, LD

• Интервальное голодание: это все, чем он занимается?

  Written by Amber Charles Alexis, MSPH, RDN

• PFAS in diet and other sources: The health risks

  Written by Amber Charles Alexis, MSPH, RDN

New Normal Health

• Did пандемия COVID-19 привела к изменениям в наших личностных чертах?

  Автор Deep Shukla

• Страсть, физические упражнения и значимые отношения благотворно влияют на мозг…

  Автор Энни Леннон

• COVID-19: Карантин помог или помешал нашему творчеству?

  Написано Робби Берманом

• Пандемическое воздействие на психическое здоровье: глобальный обзор

  , написанный Katharine Lang

.

Показанные темы здоровья. Посмотреть All

• . Посмотрите на A. Deep At At At. Более глубокий взгляд на псориаз
• Более пристальный взгляд на анкилозирующий спондилит

Самые популярные

• Сколько я должен весить для моего роста и возраста?

  Написано Иветт Бреййер 8 Исследования, цитируемые

• Как естественным образом похудеть

  Написано Трейси Уильямс Струдвик . Huizen

• Восемнадцать способов уменьшить вздутие живота

  Написано Дженнифер Берри 3 исследования, цитируемые

• Противовоспалительная диета: что знать

  Написано Jenna Fletcher 7 Исследования цитировали

• 9013 и Charlotte Lillis Процитировано 3 исследования

• 18 Хорошая пища при высоком кровяном давлении

  Автор Джейн Леонард Процитировано 43 исследования

• Каким должен быть мой пульс?

  Написано Маркусом МакГиллом

• Способность остановить сердцебиение сердца

  , написанные Дженной Флетчер и Карен Визи 3 Исследования, цитировали

• Low и нормальные уровни кровки: «Знайте

  9001».