Помните, мы рассказывали про теорию катастроф?

Почему электричество опасно для человека?

Такой вопрос (детский, без кавычек) поступил в почту журнала "Лучик". Прекрасный вопрос!

Помните, мы рассказывали про теорию катастроф? Там мы говорили про «точку катастрофы», по-научному – «точку бифуркации». Простейший пример: берём школьную пластмассовую линейку и сгибаем. Она пружинит в руках, стремится разогнуться обратно. Но если согнуть её слишком сильно, то она – рраз! – и сломается.

Учёные часто связывают «точку катастрофы» с таким понятием, как «предельно допустимая нагрузка». Предельно допустимая нагрузка существует абсолютно у всего на белом свете.

Если есть свободная минутка, сделайте забавную и поучительную игрушку. Возьмите пустую катушку из-под ниток... (Хм-м... Интересно, где же современные дети её возьмут?) Ну, возьмите что-то похожее, выпилите в ней 4 паза и вставьте туда 4 тоненькие фанерки или плотные картонки. Наденьте катушку на проволоку (или какую-то другую ось) – получилась вертушка, простейшая модель турбины.

Пустите из крана воду и подставьте лопасти вертушки под струю – вертушка начнёт вращаться. Если сделать воду послабее, вертушка будет вращаться медленнее; если пустить воду посильнее, то вращение будет быстрее... Но что, если мы подставим нашу вертушку под очень сильную струю воды – под «водяную пушку», которой пробивают подземные туннели? Катушка закрутится ну просто очень быстро-быстро – или она сломается, её сорвёт с оси и унесёт потоком?

Нетрудно догадаться, что произойдёт второе, а не первое, правда?

Заглянем теперь внутрь нашего компьютера, планшета или смартфона. Его «сердце» – это микропроцессор, микросхема, содержащая огромное количество тонюсеньких электрических проводов и невидимых глазу микродеталей – микротранзисторов, микродиодов, микрорезисторов, микроконденсаторов, микрокатушек индуктивности и так далее. Само собой, для работы всего этого хозяйства требуется электрический ток от аккумуляторной батареи или блока питания. А электрический ток – во многом очень похож на тот самый поток воды. (Потому-то мы и говорим «ток». «Ток» – это то, что «течёт по проводам»). Электрический ток может быть – в точности, как струя воды – «слабее» или «сильнее».

А как узнать, какой он? Как его измерить?

Единица количества электричества, называется «кулон» – в честь французского физика Шарля Кулона.

Электричество – это поток крохотных частиц, электронов. Так вот, в одном кулоне содержится ровно 6241509074460762608 электронов!

«Вы что-то путаете! – скажет кто-то. – Силу тока измеряют амперметром – «А»! Никаких «кулонов» на амперметре нет!

Школьный амперметр "для опытов"

Да, это так. В электронике и электротехнике намного чаще используется не кулон, а ампер. Ампер – это «скорость» или «напор» электрического тока – «кулон в секунду».

Любая электрическая схема рассчитана на строго определённую силу тока – если ток слабый, то схема работать не будет. А если слишком сильный? Может быть компьютер быстрее заработает? Ни в коем случае! Наоборот – схема не выдержит той самой предельно допустимой нагрузки (как та катушка) и выйдет из строя, «сгорит»! Перегреются и расплавятся тоненькие токоведущие дорожки – и всё, компьютер мёртв!

Ну а теперь поговорим о человеке. Скажем, идёте вы в поликлинику на медосмотр. Там вам прилепляют к телу какие-то провода с присосками и распечатывают какие-то загадочные кривые линии – электрокардиограмму. Если спросить у врача – а что это за линии, что на них изображено? – то он ответит: это электрические токи вашего сердца.

А ещё в поликлинике могут «снимать» электрические токи мозга – такая запись будет называться энцефалограмма.

Дело в том, что...

...всё наше тело пронизано электрическими проводами – нервами!

То, как мы двигаемся, как бьётся наше сердце, как дышат лёгкие; всё, что мы видим, слышим, ощущаем, чувствуем запахи, холод, тепло, боль – всё это электрические токи, электрические сигналы, которые путешествуют по проводам-нервам туда-сюда. В этом плане человек мало чем отличается от компьютера или смартфона!

«Биоробот» – засмеётесь вы. А вот ни капельки не смешно. С точки зрения электротехники человек – это очень сложный биоробот, с головы до ног напичканный проводами...

Токи человеческого организма очень слабые – скажем, напряжение в «проводах» головного мозга составляет примерно 40 микровольт. Однако «в целом» организм человека – довольно-таки мощная электрическая машина. Если волшебным образом собрать вместе всё электричество взрослого человека, мы получим примерно 100 ватт (или по-другому 100 вольт-ампер) электрической энергии. Вполне достаточно для того, чтобы засветить электрическую лампочку!

«Но откуда в организме берётся электричество?» – спросите вы. Источник энергии у человека – это... еда. Представить себе, как съеденная в парке булка с сосиской или стаканчик мороженого превращаются внутри человека в электроэнергию, сложно – тем не менее, так оно и есть! Путём сложных химических реакций наша пища превращается в энергию, благодаря которой мы можем ходить, бегать, играть, учиться, работать...

Теперь, думается, вы уже и сами начали догадываться, почему электрический ток от внешнего источника может быть опасен для человека. Потому что наши с вами био-провода рассчитаны на очень слабый ток!

Обратите внимание – мы пишем именно «ток», а не «напряжение». Обычно люди считают, что убивает (или причиняет вред организму) именно «высокое напряжение», а «низкое напряжение» совершенно неопасно. Это неправильно! Напряжение может быть очень высоким – скажем, на свечу зажигания в автомобильном двигателе подаётся до 30 тысяч вольт, но это не смертельно. Обыкновенная пьезозажигалка на кухне может «выдавать» напряжение между искровыми контактами 5-10 тысяч вольт – но она совершенно безопасна. Да что там пьезозажигалка – когда вы «стреляете» искрой статического электричества, побегав по пушистому ковру, снимая шерстяной свитер или скатившись с пластиковой горки, напряжение будет порядка 10 тысяч вольт. И ничего страшного! Опасен именно ток – тот самый, который измеряется в амперах, то бишь кулонах в секунду.

Безопасным для человеческого организма считается ток меньше 1 тысячной ампера (1 миллиампера). Уже ток в 5 миллиампер доставляет человеку весьма болезненные ощущения. Боль – это электрические сигналы, которые передаются по нашим нервам, так что неудивительно, что сильный ток мы воспринимаем как боль!

Ток от 9 до 25 миллиампер – это уже не просто боль, это судороги, то есть «вывод из строя» наших проводов-нервов. Мышцы сжимаются и уже не могут расслабиться – человек, нечаянно ухватившийся за оголённый провод с током такой силы, не сможет его отпустить!

Ток от 25 до 60 миллиампер вызывает паралич дыхания, ток свыше 60 миллиампер заставляет сердце биться часто и беспорядочно, а ток выше 4 ампер вызывает мгновенный паралич сердца, со всеми вытекающими отсюда печальными последствиями...

Обратите внимание – все приведённые нами цифры приблизительны. Эффект воздействия электричества зависит от возраста (детям электричество опаснее чем взрослым), веса, психологического состояния, влажности и толщины кожи – и даже от пола (в среднем женщин электричество поражает сильнее, чем мужчин, невероятно, но факт).

А вывод очень простой – обращаться с электричеством нужно всегдауважительно и крайне аккуратно.

Особенно если у вас мокрые руки или рядом есть вода! Мобильный телефон – хорошая вещь, но он может неожиданно стать самым настоящим убийцей!

Смартфоны и планшеты унесли уже не один десяток человеческих жизней, в том числе детских! А «всего-то» хозяин (или хозяйка) смартфона пользовались в ванной комнате, подключив к зарядному устройству...

Вода – прекрасный проводник электричества, мокрая кожа – тоже; удар током – и всё. «Точка катастрофы».

Источник: pikabu.ru

Комментарии: