Напряжение и частота тока, опасны или нет?
Напряжение и частота его в значительной мере безопаснее тока.
К примеру, автомобильная катушка зажигания на выходе формирует электрический импульс напряжением 20-24 тыс. В, но из-за очень малой величины силы тока такой импульс не опасен для человека, максимум, что он вызывает – неприятное ощущение.
А вот если сила тока была в катушки значительно больше, этот импульс был бы смертелен для человека. Поэтому и говорится, что «убивает ток».
Воздействие тока на организм человека зависит от многих параметров, и в первую очередь – это его сила и вид (постоянный, переменный).
Также воздействие зависит от времени контакта человека с источником электроэнергии.
Влияет и восприимчивость человека к воздействию, его физическое и эмоциональное состояние.
Если один человек может практически не ощущать действие тока определенной силы, то второму это значение может уже быть ощутимо, причем сильно.
Немаловажным является и путь прохождения электрического разряда через организм.
Наиболее опасным является путь через центральную нервную систему, органы дыхания и сердце.
Световое и механическое действия тока (8 кл., в день физики)
Световое и механическое действия тока (8 кл., в день физики)
Световое действие электрического тока
В простейшем виде световое действие электрического тока можно наблюдать в лампе накаливания, спираль которой разогревается проходящим через нее током до белого каления и излучает свет.
Для лампы накаливания на световую энергию приходится около 5% от подведенной электроэнергии, остальные 95% которой преобразуется в тепло.
Люминесцентные лампы более эффективно преобразуют энергию тока в свет — до 20% электроэнергии преобразуется в видимый свет благодаря люминофору, принимающему ультрафиолетовое излучение от электрического разряда в парах ртути или в инертном газе типа неона.
Более эффективно световое действие электрического тока реализуется в светодиодах. При пропускании электрического тока через p-n переход в прямом направлении, носители заряда — электроны и дырки — рекомбинируют с излучением фотонов (из-за перехода электронов с одного энергетического уровня на другой).
Лучшие излучатели света относятся к прямозонным полупроводникам (то есть к таким, в которых разрешены прямые оптические переходы зона-зона), например GaAs, InP, ZnSe или CdTe. Варьируя состав полупроводников, можно создавать светодиоды для всевозможных длин волн от ультрафиолета (GaN) до среднего инфракрасного диапазона (PbS). КПД светодиода как источника света доходит в среднем до 50%.
Механическое действие электрического тока
Как было отмечено выше, каждый проводник, по которому течет электрический ток, образует вокруг себя магнитное поле. Магнитные действия превращаются в движение, например, в электродвигателях, в магнитных подъемных устройствах, в магнитных вентилях, в реле и т. д.
Механическое действие одного тока на другой описывает закон Ампера. Впервые этот закон был установлен Андре Мари Ампером в 1820 для постоянного тока. Из закона Ампера следует, что параллельные проводники с электрическими токами, текущими в одном направлении, притягиваются, а в противоположных — отталкиваются.
Законом Ампера называется также закон, определяющий силу, с которой магнитное поле действует на малый отрезок проводника с током. Сила, с которой магнитное поле действует на элемент проводника с током, находящегося в магнитном поле, прямо пропорциональна току в проводнике и векторному произведению элемента длины проводника на магнитную индукцию.
На этом принципе основана работа электродвигателей, где ротор играет роль рамки с током, ориентирующейся во внешнем магнитном поле статора вращающим моментом M.
Воздействие тока разных величин на организм
Минимальное значение силы тока, которое становиться ощутимым человеком – 1 мА. Но опять же это значение зависит от восприимчивости.
При повышении этого параметра появляются неприятные болевые ощущения, мышцы начинают непроизвольно сокращаться.
До 12-15 мА силу тока называют отрываемой. Человек в состоянии самостоятельно разорвать контакт с источником, хотя при приближении параметра к указанным значениям разорвать контакт все сложнее.
Свыше 15 мА ток считается не отрываемым, человек не в состоянии сам разорвать контакт, требуется сторонняя помощь.
При повышении параметра до 25 мА, мышцы в точке контакта полностью парализуются, причем сопровождается это очень сильными болями, а также усложняется дыхание человека.
Ток силой до 50 мА помимо очень сильной боли и паралича мышц, сопровождается параличом дыхания и снижением деятельности сердца, человек теряет сознание.
Значение тока до 80 мА приводит к параличу дыхания за несколько секунд воздействия, при более длительном контакте возможна фибрилляция сердца.
100 мА очень быстро приводят к фибрилляции, а затем и к параличу сердца.
Ток силой 5А мгновенно приводит к параличу дыхания, сердце останавливается на время контакта человека с источником, в месте контакта образуются ожоги.
Как оказать первую медицинскую помощь
Электролитическое действие тока может проявляться в каком угодно виде, но оказывать первую медицинскую помощь в таких случаях должен уметь каждый. Помощь может спасти жизнь человека.
Вам это будет интересно Особенности использования канифоли
Перевязка при незначительных травмах
Алгоритм предварительных действий:
- Сделать звонок в скорую помощь.
- При возможности, обесточить электроустановку — нужно максимально быстро остановить действие электротока на человека.
- Установка может обесточиться методом обрезания кабеля.
- Оттянуть потерпевшего подальше от того места, где все еще работает электроустановка.
- Под упавшего в обязательном порядке рекомендуется уложить сухую доску или фанерную основу (нужно учитывать внешние условия).
- Проверить присутствует ли пульс. Замеры произвести на запястье и шее.
- Посмотреть на состояние зрачков: слишком большие зрачки точно укажут на ухудшение кровоснабжения мозга.
Меры предосторожности
Как же помочь человеку так, чтобы спасти жизнь и не усугубить ситуацию:
- Обеспечить покой. Желательно выбрать удобное для человека положение тела. При этом стоит учитывать особенность расположения травм.
- Нужно в обязательном порядке проверить проходимость дыхательных путей. Во рту может скопиться слизь или кровь. Нужно убрать инородную жидкость.
- Нужно с постоянной периодичностью контролировать дыхательную функцию и пульс. При необходимости (нет признаков жизнедеятельности, остановилось дыхание) нужно делать искусственное дыхание и непрямой массаж сердца.
- При наличии механических повреждений тела и его покровов требуется остановить кровь, наложить повязку или шину.
Оказание первой помощи
Продолжать воздействовать до того момента, пока не приедет скорая помощь.
Виды воздействия
Видов воздействий, которые электрический ток может оказать на организм человека – несколько.
Термическое.
Первым видом является термическое воздействие. При таком воздействии на кожном покрове появляются ожоги, оно может затронуть ткани, кровеносные сосуды перегреваются, на пути прохождения тока нарушается работоспособность органов.
Химическое.
Вторым является химическое воздействие. Оно сопровождается возникновением электролиза жидкостей внутри человека, кровь и лимфа расщепляются, что приводит к изменению их физико-химического состава.
Механическое.
Третье воздействие – механическое. При нем происходит разрыв тканей человека, возможно появление трещин в костях.
Биологическое.
Последний вид воздействия – биологическое. Воздействие тока приводит к судорогам мышц и органов, нарушению деятельности органов вплоть до полного прекращения их функционирования.
Биологическое и механическое воздействия
Степень поражения может быть разной и накладывает свой отпечаток на живые ткани. Ток может оставлять термический, электролитический, механический и биологический «отпечаток». Обычно выделяют именно последние 2-е категории.
Вам это будет интересно Обозначение ват
Механическое, или как его еще называют динамическое, влияние электротока определяется расслоением и разрывом разных тканей. Этому подвержена в основном мышечная и легочная ткань, стенки сосудов кровеносной системы. Это случается под действием электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного образования пара от перегретой тканевой жидкости и крови.
Механическое проявление удара током
Биологическое воздействие электрического тока на организм человека можно понять по активизации живых тканей, смене их функциональности. Дополнительно происходит нарушение внутренних биоэлектрических процессов, которые до этого момента протекали в нормальном режиме. Эта работа напрямую действует на жизнеспособные функции. Биологическое воздействие тока в этой интерпретации считается весьма опасным типом.
Дополнительная информация! Определение типа воздействия может помочь в процессе лечения.
Термическое — выдает себя ожогами на определенных участках тела. Происходит нагрев кровеносных сосудов до очень высоких температур, нервных окончаний, сердца, мозга и остальных органов. Такой перегрев вызывает в тканях серьезные расстройства их функций. Происходит разложение органической жидкости, а именно лимфы, крови, клеточной жидкости.
Термическое поражение
Это сопровождается значительными нарушениями в жидкостях организма, его физических свойств. Многие изменения приходятся на химический состав.
Виды электрических травм
Электротравмы, которые способен нанести электрический ток на организм, делятся на внешние и внутренние.
Внешних электрических травм бывает несколько. Самой распространенной травной является ожог. Большинство травм от поражения током приводят к ожогам.
Однако еще имеются и другие виды электротравм:
- Знаки – имеют овальную форму и проявляются на коже в виде пятен бледно-желтого или серого цвета. Поскольку при воздействии кожа в месте контакта отмирает, знаки не являются болезненными, участок кожи несколько затвердевает и со временем сходит;
- Металлизация – перенос частиц металла провода на кожный покров в результате электрической дуги, появляющейся между проводом и кожей человека. Участок кожи, где произошла металлизация – болезненный, пораженный участок принимает металлический оттенок;
- Офтальмия – воздействие ультрафиолетовых лучей электрической дуги на оболочку глаза, из-за чего она воспаляется. Сопровождается появлением через время сильно рези в глазах, слезотечению. Через время неприятные ощущения проходят;
- Механические повреждения – при воздействии появляющиеся судороги мышц могут привести к разрыву тканей, сосудов, кожи.
Внутренние повреждения при поражении происходят из-за электрического удара.
При прохождении тока через внутренние органы, происходит возбуждение их тканей, что сопровождается нарушением функционирования.
Электрический удар является самым опасным видом поражения.
Степени воздействия тока на организм
Воздействие электрического тока на организм человека имеет определенную классификацию, которая поделена на 4 степени.
Первая степень – воздействие на человека источника электроэнергии с малой силой тока, при которой происходит непроизвольное сокращение мышц, но человек находится в сознании.
Вторая степень – источник электроэнергии обладает средней по величине силой тока, сопровождается сокращением мышц, человек теряет сознание, но дыхание и пульс присутствуют.
Третья степень – контакт человека с источником энергии с высокой силой тока, из-за которого происходит паралич органов дыхания, и оно отсутствует, а также у сердца нарушена работа.
Четвертая степень – воздействие на человека электроэнергии с очень большой силой тока, при которой дыхание и работа сердца отсутствует, наступает клиническая смерть.
Действия электрического тока
Подробности Действия электрического тока — это те явления, которые вызывает электрический ток. По этим явлениям можно судить есть или нет электрический ток в цепи.
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).
А СМОЖЕШЬ ЛИ ТЫ СООБРАЗИТЬ
Открытие физика Араго в 1820 г. заключалось в следующем: когда тонкая медная проволока, соединенная с источником тока, погружалась в железные опилки, то они приставали к ней. Объясните это явление. В коробке перемешаны медные винты и железные шурупы. Каким образом можно быстро рассортировать их, имея аккумулятор, достаточно длинный медный изолированный провод и железный стержень?
КНИЖНАЯ ПОЛКА
Звезды Диоскуров. Чудо природы — шаровая молния.
ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА.
Физиологическое действие тока на ранней стадии развития науки об электричестве было единственным, о котором было известно ученым, и было основано на собственных ощущениях экспериментаторов.
Одним из первых, кто ощутил на себе действие тока, был голландский физик П.Мушенбрук, живший в 18 веке. Получив удар током он заявил, что «не согласился бы подвергнуться ещё раз такому испытанию даже за королевский трон Франции.»
отрицательное действие :
Электрический ток вызывает изменения в нервной системе, выражающиеся в ее раздражении или параличе. При воздействии электрического тока возникают судорожные спазмы мышц. Принято говорить, что электрический ток человека «держит»: пострадавший не в состоянии выпустить из рук предмет — источник электричества ___
При поражении достаточно сильным электрическим током происходит судорожный спазм диафрагмы — главной дыхательной мышцы в организме — и сердца. Это вызывает моментальную остановку дыхания и сердечной деятельности. Действие электрического тока на мозг вызывает потерю сознания. Соприкасаясь с телом человека, электрический ток оказывает также тепловое действие, причем в месте контакта возникают ожоги III степени. ___
Постоянный ток менее опасен, чем переменный в электросети, который даже под напряжением 220В может вызвать очень тяжелое поражение организма. Действие электрического тока на человека усиливается при наличии промокшей обуви, мокрых рук, которым свойственна повышенная электропроводность. ___
При поражении молнией на теле пострадавшего возникает древовидный рисунок синюшного цвета. Принято говорить, что молния оставила свое изображение. В действительности при поражении молнией происходит паралич подкожных сосудов.
положительное действие :
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.
Работая с электроприборами, будь осторожен!
Следующая страница «Занимательные фишки для 8 класса»
Назад в раздел «8 класс»
Техника безопасности
Чтобы предупредить возможное поражение человека электрическим током, имеется ряд правил, прописанных в инструкциях по технике безопасности и охране труда.
Так, работы с электрическими приборами должны проводиться только инструментами с защищенными рукоятками, которые не пропускают ток.
Ремонт электроприборов должен производиться только после их обесточивания и вынимания вилки из розетки.
Ремонт электрических сетей должен выполняться после обесточивания. При этом на рубильники, которыми выполнилось обесточивание, вешаются соответствующие таблички.
При работе с мощными приборами дополнительно используются диэлектрические коврики, обувь, перчатки.
А для детей есть особые правила электробезопасности.
