Торможение или полное прекращение дыхательной деятельности происходит вследствие повреждения дыхательного центра, находящегося в головном мозге. Если ток проходит через легочную ткань, это может привести к серьезным травмам, таким как ушибы или разрывы легких.
Правило Ленца | теория по физике и магнетизм
Когда мы подключаем катушку, в которой возникает индукционный ток, к гальванометру, мы можем заметить, что направление этого тока зависит от того, движется ли магнит к катушке или удаляется от неё. При этом индукционный ток взаимодействует с магнитом, вызывая его либо притяжение, либо отталкивание.
Катушка, по которой течёт ток, ведет себя подобно магниту, обладающему двумя полюсами — северным и южным. Направление индукционного тока определяет, какая часть катушки становится северным полюсом, из которого выходят линии магнитной индукции. Это позволяет предсказать, при каких обстоятельствах катушка будет притягивать магнит, а в каких — отталкивать, основываясь на законе сохранения энергии.
Взаимодействие индукционного тока с магнитом
Когда магнит приближается к катушке, в ней возникает индукционный ток, который направлен так, что магнит отталкивается. Для того чтобы магнит и катушка сблизились, необходимо совершить положительную работу. В таком случае катушка начинает вести себя как магнит, представляющий одноимённый полюс к этому магниту, поскольку одноимённые полюса отталкиваются. Если магнит удаляется, в катушке возникает ток, который создаёт притягательное магнитное поле.
Представьте, что всё происходит наоборот. В таком случае, когда магнит вводится в катушку, он сам стремится в её пространство. Это противоречит закону сохранения энергии, поскольку в таком случае бы увеличилась кинетическая энергия, одновременно с образованием индукционного тока, который тоже требует затраты энергии. Это означает, что как кинетическая энергия, так и энергия тока возникали бы без вложений, что невозможно.
Справедливость этого вывода можно подтвердить экспериментом. Предположим, на свободно вращающийся стержень закреплены два алюминиевых кольца — одно с разрезом, другое без разреза. Если мы поднесём магнит к кольцу без разреза, оно начнёт отталкиваться. Если же поднести магнит к кольцу с разрезом, то ничего не произойдёт, поскольку в нем не возникает индукционный ток из-за разреза. Однако, если мы начнём удалять магнит от кольца без разреза, оно начнёт притягиваться.
Эксперименты показывают, что притяжение или отталкивание кольца с индукционным током зависит от того, удаляется магнит или приближается. Различие заключается в характере изменения магнитного потока, пронизывающего поверхность, ограниченную кольцом. В первом случае, как показано на рис. а, магнитный поток увеличивается, тогда как во втором (рис. б) — уменьшается. Это поведение можно наблюдать также в экспериментах с магнитом и проводящей катушкой.
В частности, в первом случае линии индукции B’ магнитного поля, созданного возникающим в катушке индукционным током, направлены из верхнего конца катушки, так как она отталкивает магнит. В противоположном случае линии магнитного поля входят в этот конец.
Миф 1 – электричество притягивает
Этот миф достаточно распространён среди необразованного населения и даже среди некоторых профессионалов.
Существует мнение, что напряжение в 220 вольт отталкивает, а в 380 вольт притягивает. Это совершенно неверно, электричество не обладает свойством притяжения.
Этот миф возник в результате особенностей работы наших мышечных волокон. Они сокращаются в ответ на электрические импульсы, исходящие из мозга.
Однако, если вы каким-либо образом коснулись оголенных проводов под напряжением, ваши мышцы перестают подчиняться вашему контролю и начинают реагировать на импульсы более мощного источника тока.
В результате мышцы начинают неконтролируемо сокращаться, создавая иллюзию того, что电力 притягивает человека, касающегося проводки под напряжением.
Для проверки проводов следует использовать специальные устройства, так как делать это голыми руками очень опасно.
Если же вам всё-таки пришлось проверить, вот совет: делайте это тыльной стороной ладони, так вы сможете мгновенно убрать свою руку от провода.
Если бы вы прикоснулись к проводу под напряжением другой стороной ладони, вряд ли смогли бы быстро отдернуть руку сами без посторонней помощи.
Миф 2 – чем больше напряжение – тем больше шанс, что вас убьёт током
Этот миф популярный не только среди необразованных людей, но и среди разных специалистов, таких как электрики и инженеры.
Существует мнение, что чем выше напряжение, тем больше вероятность смерти от электрического удара. Однако это воззрение совершенно неверно.
При определенных условиях даже розетка с напряжением в 220 вольт может оказаться смертельной, тогда как электрошокер с напряжением 90 000 вольт может не убить при краткосрочном воздействии.
Человека, испытывающего удар током, убивает не напряжение, а сила тока.
Если человек, находясь прямо на земле, касается фазового провода, его ожидает удар электричеством. Это связано с принципом заземления, согласно которому электричество стремится к земле.
В этом случае человек соединяет провод, по которому проходит ток, с землёй, тем самым служа проводником для электричества.
Если же человек тронет провод, находясь на изоляторе или на высоте, то удара током не произойдёт, так как электричество не сможет пройти через изолятор, и цепь не замкнётся.
Тем не менее, если человек соединит две фазы, его непременно ждёт удар током.
Схема трёх возможных сценариев прикосновения к проводам
Когда электричество проходит через тело человека, оно нагревает и сжигает его ткани. Вмешиваясь в работу периферийной нервной системы, ток нарушает функционирование жизненно важных органов (сердца, лёгких и др.), что обычно является основной причиной смерти от удара током.
Нагрев происходит именно из-за силы тока.
Такое же нагревание наблюдается и в проводке. Каждое устройство, подключённое к электрической цепи, имеет свою силу тока. Суммарная сила тока в цепи складывается из всех электроприборов, которые к ней подключены.
Из-за чрезмерного количества приборов, которые создают слишком большую силу тока для данной цепи, могут возникнуть сложности.
Особенности поражения молнией
Факторы поражения молнией включают: электрический ток, звуковую и световую энергию, а также ударную волну. Воздействие молнии достигает воздействия электричества высокого напряжения.
- Характерна симметрия повреждений: парезы обеих конечностей, параплегии.
- Отметки тока обычно имеют причудливую извитую форму и отличаются длительностью воздействия.
При попадании молнии нельзя прятаться под деревьями, прислоняться к металлическим предметам и тем более находиться в воде.
Природное электричество всегда представляло опасность для человека — молнии, в частности, ответственны за гибель множества людей. Искусственное электричество не приводило к трагедиям до 1879 года, когда плотник из Лиона получил смертельный удар током напряжением 250 вольт, созданным динамо машинами фирмы Siemens, и скончался через 20 минут. С момента появления электроэнергии в повседневной жизни и на производстве риск увеличился.
Миф 2 – чем больше напряжение – тем больше шанс, что вас убьёт током
Этот миф распространён не только среди необразованных людей, но и среди многих электриков, инженеров и других специалистов.
Считается, что чем выше напряжение, тем выше вероятность смерти от электроудара. Это заблуждение.
Если человек, стоя на земле, коснётся фазового провода, он обязательно испытает удар током. Здесь работает принцип заземления — электричество стремится к земле.
Когда человек соединяет провод, по которому ток течёт, с землёй, электричество использует его тело как проводник.
Если же человек касается провода, находясь на изоляторе или на высоте, удара током не произойдёт, потому что электричество не может пройти через изолятор и цепь не замкнётся.
Проходя через тело человека, электричество нагревает и сжигает его ткани. Оно вмешивается в работу периферийной нервной системы, нарушая жизненно важные функции органов (сердца, лёгких и других), что, как правило, становится основной причиной смерти от удара током.
Такое нагревание происходит именно из-за силы тока.
Аналогичное нагревание происходит и в проводке. Каждое устройство, подключенное к электрической цепи, имеет индивидуальную силу тока. Суммарная сила тока в цепи формируется на основе всех подключенных электроприборов.
Из-за того, что устройств может быть слишком много и они способны создавать чрезмерную силу тока, могут возникнуть серьёзные проблемы.
Свойства магнитного поля
Свойства магнитного поля начали изучаться в первой половине XIX века такими учеными, как Х. Эрстед и А. Ампер. Установлено, что магнитное поле образуется проводниками с электрическим током, именно оно заставляет отклоняться стрелку компаса.
В качестве направления линий магнитной индукции выбрано направление, указывающее на северный полюс магнитной стрелки. Эксперименты показывают, что линии магнитной индукции вокруг проводника с током представляют собой концентрические окружности, плотность которых уменьшается с увеличением расстояния от проводника (то есть магнитное поле слабеет с расстоянием).
Классическим правилом для определения направления линий магнитной индукции является правило буравчика: если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика указывает направление вектора магнитной индукции.
В современном мире правило буравчика используется редко, поэтому более традиционная форма, эквивалентная ему, — правило обхвата правой руки: если большой палец правой руки при обхвате проводника указывает направление тока, то остальные пальцы покажут направление линий индукции.
В отличие от электрического поля, линии магнитной индукции не имеют ни начала, ни конца. Следовательно, магнитное поле является вихревым. Теория не исключает возможности существования источников линий магнитной индукции — магнитных зарядов, но такие заряды в действительности пока не были обнаружены.
В дальнейшем в работах Дж. Максвелла доказывается, что магнитное поле, как и электрическое, представляет собой различные проявления более глубокого электромагнитного поля.
Закон Ампера
Закон, определяющий силу, осуществляемую на проводник с током в магнитном поле, был открыт А. Ампером в 1820 году.
На проводник, по которому течёт ток, в магнитном поле действует сила (впоследствии названная силой Ампера), которая равна произведению тока в проводнике, величины магнитной индукции, длины проводника и синуса угла между вектором магнитной индукции и током.
Формула закона Ампера представлена следующим образом:
$F= I |\overrightarrow B| Δl sin \alpha$
Для определения направления силы Ампера используется правило левой руки: если левую руку расположить так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, а четыре пальца указывали направление тока, то большой палец укажет направление силы Ампера.
Стабилизаторы напряжения
Когда напряжение в сети не соответствует установленным нормам, стабилизаторы помогают нормализовать его. Также стабилизаторы выполняют функции качественного сетевого фильтра: защищают от короткого замыкания, перенапряжения и высоковольтных импульсов, а также фильтруют шумы. Маломощные стабилизаторы можно применять для охраны отдельных электроприборов, например, холодильников, которые особенно чувствительны к скачкам напряжения. Супер мощные стабилизаторы устанавливаются для целых сетей; такие модели особенно полезны в загородных домах или в регионах с частыми проблемами с напряжением.
В сетях с напряжением 220 Вольт используются однофазные стабилизаторы, а в сетях 380 Вольт — три однофазных или один трёхфазный стабилизатор. Хороший стабилизатор, несмотря на более высокую стоимость по сравнению с сетевыми фильтрами, надёжно защищает технику от существенных колебаний напряжения и обеспечивает стабильную работу.
Почему именно переменное напряжение?
Не так давно, в исторической перспективе, человечество столкнулось с важной дилеммой: какой тип тока предпочтительнее — переменный или постоянный? Этот период получил название «война токов». На самом деле споры разгорелись между выдающимися учеными и изобретателями Николой Теслой и Томасом Эдисоном. Эдисон поддерживал постоянный ток, тогда как Тесла отдал предпочтение переменному. Этот конфликт продолжался более ста лет, даже после смерти этих великих учёных! Тем не менее в 2007 году окончательная победа была закреплена за переменным током.
Вся проблема заключалась в том, что постоянный ток терял свою энергию при передаче на большие расстояния из-за нагрева проводов. За это отвечает закон Джоуля-Ленца.
Q=I2Rt
