Научное объяснение, почему человек бьется током
Со статическим электричеством, наверняка, знакомы все!
На самом деле найти ответ на вопрос: «Почему человек бьется током?» не так сложно. Для этого просто откройте учебник по физике. Причина битья током кроется в статическом электричестве. Вспомним школьную программу: статическое электричество – это совокупность явлений, которые связаны с возникновением, сохранением и расслаблением свободных зарядов.
Со статическим электричеством мы регулярно встречаемся в быту. К примеру, если на полу лежит шерстяной ковер, то в случае трения о него какой-либо части тела человек получит отрицательный заряд, тогда как сам ковер будет заряжен положительно. Еще одним примером статического электричества является наэлектризованность пластмассовой расчески. В процессе расчесывания она становится отрицательно заряженной, а волосы, в свою очередь, получают положительный заряд. Таким образом, делаем вывод, что свободный электрический заряд возникает в процессе трения одного предмета о другой. Особенно это заметно, если предметы выполнены из синтетических материалов.
Ну что, еще не устали от школьных фактов? Тогда углубимся еще больше! Догадываетесь, как образуются свободные заряды? Здесь все просто: в процессе трения этих самых предметов частички становятся активно движущимися. Соответственно баланс нарушается, а этот баланс и называется статическим электричеством. Внешне он проявляется через небольшой щелчок и искру. Ну и, конечно, ощущение, которое заставляет нас одернуться.
Что ж, со школьной программой будем заканчивать. Разве только, если вам не интересно, почему током бьется далеко не каждый человек…Ну, раз интересно, расскажу. Вообще люди по природе своей довольно разные. Это распространяется на многие аспекты, в том числе и на то, как человек накапливает электрический заряд. Ведь один человек запросто может надевать термическое белье, свитер из натуральной шерсти, и валенки вдобавок, однако никаких признаков статического электричества мы не увидим. Другой же, напротив, один раз примерит футболку с едва заметными синтетическими волокнами, как его моментально начинает бить током. Что это, если не закон подлости?!
Как ни странно, с законом подлости это не имеет ничего общего. Как говорят физики, каждый человек способен накапливать электрический заряд. Но электроемкость у всех нас очень отличается. Это и является ответом на вопрос, почему бьется током не каждый человек.
Действия электрического тока
- Подробности
- Просмотров: 622
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
Назад в раздел «8 класс»
Почему машина бьёт током
Здесь нет ничего сверхъестественного и всё можно объяснить законами физики. Происходит это из-за накопления заряда статического электричества, а оно образуется по причине электризации таких элементов:
- кузова авто;
- одежды;
- чехлов или обшивки сидений.
Весной и летом автомобиль чаще бьётся током, так как электризация происходит интенсивнее при низкой влажности воздуха. Такой разряд хоть и не очень приятный, но для здорового человека абсолютно безопасен.
На кузове автомобиля статическое электричество скапливается от его трения о воздух. Обычно так случается во время движения, но бывает и на стоянке под воздействием ветра. Когда человек дотрагивается до кузова, например, закрывая дверь, заряды тела и кузова выравниваются и происходит удар током. Причиной тому могут быть и одежда или чехлы. Во время их трения также накапливается статический заряд и описанный процесс повторяется.
Ещё одна причина такой проблемы — неисправность автомобиля. При повреждении электропроводки провода могут оголяться и соприкасаться с металлическими частями кузова. Машина превращается в большой конденсатор и при прикосновении к её корпусу человек получает ощутимый удар током.
Искрение не вызывает повышенного напряжения, пока в цепь не включена индуктивность. Опасно, когда оголяются высоковольтные провода, обмотка катушки зажигания и реле.
Основные виды проводников
В электропроводящих веществах (проводниках) существуют свободные частицы (носители) некомпенсированного заряда. Именно они и приходят в движение, находясь под действием сил электрических потенциалов. Именно они и «отвечают» за образование электрического тока.
Вольтамперные показатели – то есть зависимость силы тока от его напряжения – вот что считается основной характеристикой любого проводника.
В случае с металлами и электролитами такая зависимость самая простая: чем больше напряжение – тем больше и сила тока. Это выявил еще знаменитый ученый Георг Ом и отобразил в своем законе.
В металлических проводниках в качестве носителей электрического тока выступают свободные электроны, рассматриваемые в данный момент физиками как некий электронный газ. Действительно, эти частицы весьма явно проявляют свойства вырожденного газа.
Различают и такое особое агрегатное состояние вещества, как плазма. Она представляет собой ионизированный газ. В ней с помощью ионов и свободных электронов переносятся электрозаряды. Свободные электроны в плазме формируются из-за действия рентгеновского или ультрафиолетового излучений, либо после значительного нагревания среды.
Электролиты – часто жидкие, но могут быть и твердые – вещества, имеющие значительную концентрацию ионов. Это обуславливает прохождение через них тока. Ионы в электролитах формируются в результате так называемой электролитической диссоциации. Чем выше температура электролитической среды – тем ниже ее показатели сопротивления. Это объясняется ростом количества молекул, разложившихся на ионы. Когда ток проходит через электролит, ионы устремляются к электродам, оседают на них и приходят в нейтральное состояние. Это явление носит название электролиза.
Закон электролиза выявил знаменитый ученый Майкл Фарадей. Он определяет массу вещества, которое оседает на электроде.
Наконец, существует еще и вакуумный электрический ток, который находит применение в электронно-лучевых трубках всевозможных приборах и бытовой техники.
Сферы использования электрического тока
С момента своего раскрытия электричество активно завоевывало разные области человеческой деятельности, способствуя всестороннему промышленному и технологическому развитию современной цивилизации. Сегодня электрический ток является первостепенным энергетическим ресурсом во всех отраслях:
- Промышленность и производство,
- Сельское, коммунальное хозяйство,
- Транспорт, информационные технологии,
- В быту и на административных объектах.
Без электричества человек лишается возможности использования уже ставших обыденностью бытовых приборов, видео и аудиотехники, отопительного оборудования, охранных систем и компьютерной техники.
Действие электрического тока, некоторые факты об электричестве
Как правило, электрический переменный ток, наиболее распространенный в быту, оказывает на человеческий организм негативное влияние. Степень которого зависит от значения такой его характеристики, как сила тока:
- При силе тока от 5 до 7 милиампер наблюдаются судороги в мышцах рук;
- Токи с силой от 8 до 25 милиампер приводят к появлению болевых ощущений, нарушению дыхания;
- Ток с силой 50-80 милиампер вызывает паралич дыхания и нарушение работы сердца;
- Ток с силой свыше 80 милиампер вызывает остановку сердца и паралич дыхания.
- Токи небольшой силы (до 1,5 милиампер) приводят к легкому дрожанию пальцев и не вызывают болевых ощущений.
Простые факты, как вырабатывается электричество
Чтобы добыть электричество из магнита от динамика, на него наматывают два медных провода. И два конца спаивают вместе, к оставшимся подсоединяют небольшую лампочку, светодиодную ленту. Для того, чтобы сделать источник питания для лампы накаливания на 220 В, нужно использовать более мощные и крупные магниты, толстые медные провода большого сечения. Самой древней батарейкой считается найденное при раскопках в Египте устройство, представляющее собой медный сосуд с вставленным в него железным стержнем, не касающимся стенок.
Интересный опыт проводили при дворе короля Людовика. Для того чтобы показать, как вырабатывается и протекает электричество, сделали взаимосвязь с Лейденской банкой и строем солдат. Взявшиеся за руки солдаты при этом образовывали ни что иное, как первую в мире полноценную живую электрическую цепь; Из-за большого количества смертей от даров молний в Италии в XVIII веке во многих европейских странах появилась очень странная мода на шляпки и зонтики с громоотводами; В скандинавских странах главный, порой и единственный, источник электроэнергии – это гидроэлектростанции. Благодаря таким станциям, в этих государствах очень низкий уровень загрязнения атмосферы.
Электричество: как это работает?
Никогда не помешает знать то, как работает привычное нам всем электричество
Во-первых это очень познавательно, а во-вторых ,это немаловажно для не только для расширения кругозора,но и для обеспечения собственной безопасности в современном мире, где достаточно опасная электроэнергия встречается почти на каждом шагу
Любознательным
По ковру ходить опасно!
Иногда вас может «ударить током», если вы просто пройдетесь по ковру или поерзаете на сиденьи автомобиля.
Очевидно, при этом каким-то образом накапливается заряд. Можете ли вы более подробно объяснить, что именно происходит?
Почему, например, вас «бьет током», когда вы идете по ковру, но ничего не случается, если вы стоите на нем?
Почему эти эффекты зависят от времени года?
Оказывается…
Когда два материала (скажем, подошвы туфель и ковер) соприкасаются, электроны из одного из них туннелируют
через поверхностный энергетический барьер в другой. Поскольку ни тот, ни другой из этих материалов не является
хорошим проводником, электроны могут переходить с одной поверхности на другую лишь в тех точках, где материалы
плотно соприкасаются. Таким образом, чем больше поверхность контакта между материалами, тем больше будет переходить
электронов. При трении одной поверхности о другую площадь контакта значительно возрастает, благодаря чему достигается
переход большого числа электронов. Материал, который теряет электроны, заряжается положительно, материал, который принимает их,
заряжается отрицательно. Если воздух влажный, избыточный заряд быстро переходит с материала на взвешенные в воздухе
капельки воды. Уменьшению заряда могут способствовать также частицы дыма. Если же такого разряда не происходит, то при
обычном контакте двух материалов может возникнуть весьма значительная разность потенциалов.
Если, например, перед тем
как выйти из машины, вы поерзаете на сиденье, то потенциал вашего тела может оказаться на 15 кВ выше потенциала земли.
И это ещё не
Стиральная машина бьется током: причины
Стиральная машина бьется током что делать? Сначала понять почему это происходит. Возможные причины, по которым стиральная машинка бьёт током можно разделить на две категории: неисправность самой стиральной машины и вторая, связанная с подключением стиральной машинки в сеть электропроводки. Среди электрических причин:
- Неправильное подключение к электросети. Если стиральная машинка подключается в розетку без заземления или УЗО.
- Неисправность проводки или розетки. К примеру, из-за утечек тока, когда отгорает контакт в розетке или на щитке заземляющего провода. В результате получается розетка без заземления.
- Неисправность УЗО (устройства защитного отключения). Когда оно перестаёт срабатывать на большой ток утечки.
PE провод отсутствует
Чаще всего стиральная машинка бьёт током из-за того, что нет заземления в электросети либо оно пропало. В самой розетки может быть установлен провод с заземлением, но это не означает, что он подведён к системе заземления).
PE — это защитный проводник, предназначенный для электробезопасности. Самая распространённая причина, по которой стиральная машина бьется током, содержится в том, что отсутствует заземление в домашней проводке. Даже если вы приобрели новую технику, то она тоже будет пропускать малое количество тока из конденсаторов сквозь корпус в систему заземления. Поэтому, если отсутствует заземление, то небольшой заряд тока станет скапливаться на корпусе, и при касании к стиральной машинке Вы будете ощущать это напряжение, тем более, если при этом руки влажные. Для того чтобы разрешить данный вопрос необходимо установить заземление в квартире или в частном доме.
Необходимо установить заземление
Если Вы проживаете в многоквартирном доме, то здесь возможно станет вопрос связанный с тем, что в общем квартирном щитке будет отсутствовать клемма заземления. Данная проблема возникает в старых постройках. В данной ситуации необходимо заземлить стиральную машинку или подсоединить устройство защитного отключения на 10 либо 30 мА.
Частое срабатывание УЗО
УЗО срабатывает даже при малой утечке, вследствие этого, если стиральная машина бьется током, автоматика незамедлительно отреагирует отключением питания в щитке
Обратите внимание на электропроводку в доме. Если она старая и отсутствует возможность замены ее на трехжильную, то, скорее всего, нередко будут случаться срабатывания УЗО
Поскольку, в итоге Вам придётся часто ходить и включать автомат на щитке, согласитесь это неудобно. Поэтому лучше поставить розетку, в которой уже есть устройство защитного отключения.
Лучше поставить розетку, в которой уже есть устройство защитного отключения
Техническая неисправность
Очередным вариантом, почему стиральная машина бьется током, может быть, банально, выход её из строя. Например, повредилась проводка где-то внутри стиральной машины (возможно, пробит ТЭН). При таких обстоятельствах Вам понадобиться снять облицовку и визуально осмотреть все соединения контактов и провода. При обнаружении пробоя необходимо хорошо изолировать провода с помощью изоленты либо термоусадочной трубки. Или же вовсе заменить.
Проверка исправности стиральной машины с помощью приборов
Повреждение проводки
Следующей причиной утечки тока может быть выход из строя электрической части стиральной машинки: повреждение провода, контакта или нагревательного элемента (ТЭН), который установлен на большинстве стиральных машин. В этом случае выйдет из строя вся электронная часть техники. Что влечёт за собой серьезную опасность для жизни и здоровья человека.
Поврежденный ТЭН
Высокая влажность
Ещё одна причина пробития на корпус: эксплуатация стиральной машины в условиях высокой влажности. Как известно, вода отличный проводник, и пробивать током может не только корпус машинки, но и канализация с водопроводом. Очень часто стиральные машинки устанавливают в ванной, где происходит большая конденсация пара на разных контактах и деталях.
Сетевой фильтр помех
Практически во многих стиральных машинах используются ФПС (сетевые фильтры), которые обеспечивают защиту от перепадов напряжения электроники стиральной машинки. Благодаря установленных в них конденсаторов, напряжение сглаживается при резких скачках.
ФПС — для защиты от перепадов напряжения
Данный фильтр располагается внутри стирального агрегата и крепиться на его корпус, через заземление. Поэтому, когда проходит напряжение через данное устройство, малый ток будет пробивать на корпус агрегата, из-за отсутствия заземления в электросети. Так как производители, собирают агрегаты, учитывая, что будет заземление в сети у пользователей, что в России редкость.
ФПС крепится на корпус стиральной машины
Открытие: ток течёт не от плюса к минусу, а от фазы к нулю
Не существует электрического тока, текущего от плюса к минусу.
Достаточным доказательством этого факта служит бытовая электрическая розетка, которая имеет фазу (лампочка фазоуказателя горит) и нуль (лампочка фазоуказателя не горит).
В такой однофазной системе постоянный ток это движение электронов или позитронов от фазы к нулю.
Переменный ток формируется как движение электронов и позитронов от фазы к нулю, с соблюдением заданной генератором тока очерёдности, называемой частотой переменного тока.
Выпрямление переменного тока происходит посредством превращения электронов и позитронов друг в друга.
Объясняется это тем, что все элементы магнитоэлектрической системы электрона противоположны всем элементам магнитоэлектрической системы позитрона. И эта противоположность определяется вектором их движения в пространстве.
Поэтому, стоит только поменять вектор движения одного из зарядов на противоположный вектор, так сразу же этот заряд превращается в своего антипода.
Чтобы уяснить работу диодных мостов, необходимо понять, что разность потенциалов между плюсовым потенциалом и нулёвым потенциалом, а также разность потенциалов между нулёвым потенциалом и минусовым потенциалом есть равноценные положительные потенциалы, которые открывают полупроводниковые диоды.
А разность потенциалов между минусовым потенциалом и нулевым потенциалом, а также разность потенциалов между нулевым потенциалом и плюсовым потенциалом есть равноценные отрицательные потенциалы, которые открывают вакуумные диоды.
Анимация показывает, как полупроводниковый мост пропускает позитронный ток, движимый разностью потенциалов между плюсом и нулём. Но, когда на мост подаётся разность потенциалов между нулём и минусом, открывающий те, же самые диоды, здесь-то и происходит замена вектора движения электронов на вектор движения позитронов, с превращением электронов в позитроны.
Аналогичным образом происходит превращение позитронов в электроны в мосте, собранным на вакуумных диодах.
Заключение:
1. Любой любознательный восьмиклассник способен осуществить описанные опыты.
2. Комичность ситуации заключается в том, что с широким распространением осциллографов любой любознательный восьмиклассник на экране видит, что ток есть движение, как отрицательных, так и положительных зарядов.
3. Фарадей двести лет назад получил ток с отрицательными и положительными зарядами, который распространяется в прилегающем к проводнику слое эфира.
4. Все современные тепловые, гидравлические и атомные электростанции получают ток Фарадея.
Поведение электрического тока в различных средах
Ток может проходить через разные вещества: металлы, сплавы, газы. Условием для его возникновения является присутствие заряженных частиц, которые могут быть ионами или электронами.
В металлах
Строение металлов напоминает кристаллическую решетку. В ее «узлах» находятся положительные ионы, в пространстве между ними — свободные электроны. Электрическое поле, созданное в металле, заставляет упорядоченно двигаться свободные электроны. Поэтому принято говорить о том, что ток в металлах являет собой упорядоченное движение свободных электронов.
В электролитах
В процессе растворения в воде молекулы этих веществ разделяются на отрицательные и положительные ионы. Явление распада нейтральных молекул на отрицательные и положительные ионы называется электролитической диссоциацией.
При отсутствии электрического поля все ионы передвигаются хаотично. При его наличии положительные будут тяготеть к отрицательному полюсу источника тока. Отрицательные — к положительному. Поэтому физики говорят о том, что ток в электролитах представляет собой движение разнозаряженных ионов в противоположных направлениях.
В газах
В обычных условиях газ не способен проводить электричество. Он является диэлектриком или изолятором. Но при изменении условий окружающей среды — под воздействием радиоактивного излучения или при нагреве — газ может стать проводником.
Газовый разряд может быть:
- несамостоятельным — существующим только при условии воздействия внешних сил;
- самостоятельным — продолжающим существование даже после нейтрализации внешних воздействий.
Самостоятельные разряды делятся на:
- тлеющие, формирующие свечение;
- тихие, не образующие света и звука;
- искровой, генерирующий большое количество электричества за краткий временной промежуток;
- дуговой, подразумевающий колебания силы тока от 10 до 100 А;
- коронный.
Коронный разряд возникает при резком изменении напряженности поля.
Электричество
Изобретение электричества по праву является величайшим открытием, ведь без него становится невозможной современная жизнь. Оно имеется почти в каждом доме и применяется для освещения, обмена информацией, приготовления пищи, обогрева, функционирования бытовых приборов. Также электроэнергия необходима для движения трамваем, троллейбусов, метро, электропоездов. Работа компьютера, сотового телефона тоже невозможна без электричества.
Как вам статья?
Мне нравитсяНе нравится
Павел Бакалавр “210400 Радиотехника” – ТУСУР. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники
Написать Пишите свои рекомендации и задавайте вопросы
Вывод
Когда по проводнику протекает электрический ток, он его нагревает, по этой причине необходимо соблюдать меры безопасности, работая с электрическими приборами и устройствами. Нельзя допускать перегрузки линии передачи энергии, она может нагреться, и возникнет пожар. Электроток всегда движется по пути наименьшего сопротивления.
В момент появления КЗ (короткого замыкания) ток в разы возрастает, происходит моментальное выделение огромного теплового значения, которое плавит металл. Электрический ток может вызвать ожоги на теле человека или животного, но применяется в реанимационных установках, для депрессивных решений и лечения заболеваний.
По правилам электробезопасности ощутимый человеком ток наступает с величины один миллиампер, а опасным для здоровья считается ток с 0,01 ампера, смертельной величиной определена сила тока в 0,1 ампера. Безопасное напряжение для человека — 12-24-32-42 вольта.
