Об электричестве – нашем друге и рабочей лошадке.

В этом разделе моего блога я постараюсь рассказать о той составляющей, или основополагающей, всей нашей цивилизации — об электричестве.

В истории человечества был «каменный», «бронзовый», «железный» век А теперь мы все живем в «электрической цивилизации», и любой технический прогресс немыслим без электричества. Страшно представить что началось бы, если в каком-то городе пропало электричество, хотя бы на неделю, а если на месяц – вся жизнь замрет….

Что такое электричество — до сих пор не знает точно никто.
Добывать научились, пользоваться научились, меры защиты предусмотрели,
а что это такое по своей сути — жирный знак вопроса(?)
Еще из школьной программы мы помним определение:
«Электричеством называется упорядоченное движение заряженных частиц (электронов) в проводнике».
А из курса молекулярной физики явствует, что элементарные частицы в атоме находятся каждая на своем месте, и, при покидании своих мест, вещество превращается в другое, т.е. происходит химическая реакция. И только свободные электроны составляют электрический ток.

А свободные электроны как «свободные» студенты – хочу иду на занятия, хочу нет.

Отсюда следует, что электрики нужны для того чтобы гонять эти электроны по проводам.
Кто щеткой, кто метелкой, кто башмаком. (шутка)

Если говорить просто, то обычно под электричеством подразумевается движение электронов под действием электромагнитного поля.

В окружающем нас мире существует два основных вида электрического тока – постоянный и переменный.

Постоянный ток практически не меняет своего направления и величины во времени. Допустим, в обычной батарейке постоянный ток. Тогда заряд будет перетекать от минуса к плюсу, не меняясь, пока не иссякнет.

Переменный ток — это ток, который с определенной периодичностью меняет направление движения и величину. С переменным током это происходит  50 раз в секунду (частота 50 Гц – это промышленная частота наших электрических сетей).

Многие слышали такие загадочные слова, как одна фаза, три фазы, ноль, заземление или земля, и знают, что это важные понятия в мире электричества. Однако не все понимают, что они обозначают и какое отношение имеют к окружающей действительности.

Тем не менее знать это обязательно. Не углубляясь в технические подробности, которые не нужны домашнему мастеру, можно сказать, что трехфазная сеть — это такой способ передачи электрического тока, когда переменный ток течет по трем проводам, а по одному возвращается назад. Вышесказанное надо немного пояснить. Любая электрическая цепь состоит из двух проводов.

По одному ток идет к потребителю (например, к чайнику), а по другому возвращается обратно. Если разомкнуть такую цепь, то ток идти не будет. Вот все описание однофазной цепи. Тот провод, по которому ток идет, называется фазовым, или просто фазой, по которому возвращается — нолевым, или нолем.

Трехфазная цепь состоит из трех фазовых проводов и одного обратного. Такое возможно потому, что фаза переменного тока в каждом из трех проводов сдвинута по отношению к соседнему на 120°. Более подробно на этот вопрос поможет ответить учебник по электротехнике.

Земля, или, правильнее сказать, заземление — третий провод в однофазной сети. Никакой рабочей нагрузки он не несет, а служит просто защитой от поражения током.

В последнее время широкое применение от поражения электрическим током нашли устройства защитного отключения( УЗО), которые с высокой скоростью срабатывают при минимальных утечках тока, и защищают человека от поражения.

Заземление и УЗО не исключают друг друга, а дополняют, и при защите от поражения током все методы хороши.

Чем опасно электричество

Рассмотрим, чем опасно для человека электричество. Электрический ток, который течет по проводам без цвета, без запаха, невидим и неслышим. Однако при всей своей незаметности эта энергия заставляет работать приборы, крутит электродвигатели, освещает и обогревает дома, и с легкостью из созидательной может перейти в разряд разрушительной и даже смертельной .

В чем же опасность контакта тока с человеком? Основных причин две:

  •  первая — это механическое поражение тканей человека,
  •  вторая — влияние электричества на нервную систему.

Человек устроен так, что при помощи нервных сигналов происходит движение всех мышц, в том числе и сердца, осуществляются координация и управление всеми внутренними органами. В случае прохождения через тело человека постороннего напряжения, организм  реагирует на это как на сигнал собственной нервной системы, но неизмеримо мощнее. Мышцы судорожно сжимаются, приходя в состояние постоянного напряжения, и расслабить их не удается — входящий сигнал перекрывает команды организма.

Всем известно золотое правило электриков: прикасаться к оголенным проводникам тыльной стороной ладони, чтобы мышцы руки, испытав удар электричества, сжали кисть в кулак,  оттолкнув конечность от контакта. А не обхватили проводник, и тогда разжать ее будет  невозможно, а человек окажется под непрерывным воздействием  тока, что смертельно опасно для человеческого организма.

В данной ситуации нужно четко отличать напряжение и силу тока. Убивает именно последняя. Для примера упомяну, что искорки статических разрядов имеют напряжение до 7000 В, но ничтожную силу тока, тогда как напряжение розетки в 220 В, но с силой тока 10–16 А может стать причиной смерти.

Более того, прохождение тока с силой 30–50 мА через сердечную мышцу уже может вызвать фибрилляцию (трепетание) сердечной мышцы и рефлекторную остановку сердца.

Механическое поражение тканей организма подразделяется по воздействию на физическое и химическое.

Это прежде всего тепловое поражение. Выделение тепла при прохождении электрического тока через проводник (в данном случае человеческое тело) зависит от сопротивления этого проводника.

Влажная, вспотевшая кожа, сырое помещение, неизолированный пол уменьшают сопротивление электрической цепи, и,  следовательно, увеличивают силу тока по за  кону Ома. (I=U/R), где I –сила тока, U – напряжение, R – сопротивление.

К физическому воздействию относится также поражение глаз при вспышках  электродуги или короткого замыкания. Жесткий ультрафиолет может серьезно обжечь сетчатку глаза, вызвав кратко временную или постоянную слепоту, инверсию цветовосприятия и т. д.

При прохождении разряда по тканям человека ток изменяет электролитические свойства тканевой жидкости, крови, лимфы и др. Это чревато серьезными последствиями, поскольку состав крови неизменен и должен таковым оставаться. Сдвиг показателей кислотности, свойств эритроцитов и химического состава может вызвать тяжелое поражение организма. Чтобы снизить до минимума риск подвергнуться поражению током, необходимо как следует изучить основные правила безопасности и применять средства защиты, о которых  я расскажу в следующий раз.

 И анекдот:

Преподаватель студенту: « Что такое сила тока?»

Студент: « Это когда ума нет, а есть тока сила»