Электрический Ток… — Задание Физика 8 Класс №00049692

Две ситуации про одну идею. Опасен не сам по себе высоковольтный провод, а напряжение между двумя точками, которых одновременно касается тело. Именно оно гонит ток через тебя. Давай посмотрим, какое оно в каждом случае.

а) Провод упал, и ток растекается от него по земле во все стороны. У точек земли рядом с проводом и подальше от него напряжение разное: оно падает с удалением. Человек стоит двумя ступнями в двух разных точках, поэтому между ними есть напряжение, его называют шаговым.

Чем дальше ступни друг от друга, тем это напряжение больше. Для примера пусть на каждый метр земли приходится $100\text{ В}$. Широкий шаг в $1\text{ м}$ даёт:

$$U=100\text{ В}$$

Мелкий шаг в $10\text{ см}$ в десять раз короче, и напряжение тоже меньше в десять раз:

$$U=\dfrac{100\text{ В}}{10}=10\text{ В}$$

По закону Ома $I=\dfrac{U}{R}$, поэтому при том же сопротивлении тела и ток в десять раз меньше. Отсюда и совет: выходить мелкими шажками, не расставляя ступни.

б) Птица сидит обеими лапками на одном проводе. Между лапками лежит короткий кусок провода, и напряжение на нём крохотное. Оценим числом, данные возьмём примерные: алюминиевый провод сечением $100\text{ мм}^2$, удельное сопротивление алюминия $0{,}028\ \dfrac{\text{Ом}\cdot\text{мм}^2}{\text{м}}$, между лапками $5\text{ см}$, то есть $0{,}05\text{ м}$, ток $100\text{ А}$.

Сопротивление этого куска:

$$R=\dfrac{0{,}028\cdot 0{,}05}{100}\text{ Ом}=0{,}000014\text{ Ом}$$

Напряжение между лапками:

$$U=IR=100\text{ А}\cdot 0{,}000014\text{ Ом}=0{,}0014\text{ В}$$

Меньше двух тысячных вольта. Такое напряжение через тело птицы заметного тока не даст, хотя на проводе сотни киловольт относительно земли.

Давай проверим обратным случаем. Если крупная птица коснётся одновременно провода и заземлённой опоры, между точками касания окажется всё напряжение линии, и птица погибнет. Так и случается, поэтому опасна именно разница между точками, а не сам провод.