Pk-vtk.ru

Электро освещение
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Влияние электрического тока на организм человека

Влияние электрического тока на организм человека

Какое влияние на организм человека оказывает воздействие электрическим током

Воздействие электрического тока на организм человека носит своеобразный и разносторонний характер. Проходя через организм человека, электрический ток производит термическое, электролитическое, механическое и биологическое действие.

Как известно, организм человека состоит из большого количества солей и жидкости, что является хорошим проводником электричества, поэтому действие электрического тока на организм человека может быть летальным.

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Действия электрического тока. Направление электрического тока»

На прошлых уроках мы с вами говорили о том, что электрический ток представляет собой упорядоченное движение свободных носителей зарядов.

Как вы знаете, увидеть эти заряды невозможно, так как они очень малы. Но существуют явления, которые убеждают нас в их реальности. Всё дело в том, что прохождение электрических зарядов в среде сопровождается несколькими очень важными физическими явлениями, которые с большой пользой применяются в практической жизни. Такие явления принято называть действиями электрического тока. К числу самых очевидных принадлежат: тепловое, химическое и магнитное действия тока.

Рассмотрим каждое из них более подробно. И начнём с теплового действия тока. Оно проявляется в том, что среда, в которой протекает ток, нагревается. Именно это действие человек давно и успешно использует в электрических утюгах, электрочайниках и кофеварках, в обычных электролампах с металлической спиралью.

Поднесите руку к горящей электрической лампе, и вы сразу почувствуете около неё тепло, то есть нагретая электрическим током лампа излучает энергию.

А почему вообще светится электрическая лампа?

Дело в том, что тонкая вольфрамовая проволочка внутри лампы, которую хорошо видно через прозрачное стекло, нагревается при прохождении по ней электрического тока, раскаляется и начинает светиться.

Можно проделать простой опыт, демонстрирующий подобное тепловое действие тока. Присоединим к полюсам источника тока тонкую проволоку, лучше железную или никелиновую. Замкнув ключ, будем наблюдать, как эта проволока сначала немного провиснет (она нагрелась и удлинилась), а затем начнёт накаливаться и краснеть.

Тепловое действие тока проявляется не только, когда он течёт в твёрдых проводниках, но и в газах (вспомните молнию), и в жидкостях, в чём можно убедиться на простом опыте. Опустим в стакан с обычной питьевой водой две металлические или угольные пластины — электроды — и пропустим ток от источника, дающего небольшое напряжение.

Уже через 10 — 15 секунд термометр начнёт показывать повышение температуры жидкости.

Причину теплового действия тока можно объяснить, используя простые рассуждения. Электрическое поле, передвигая заряженную частицу, разгоняет её и совершает положительную работу, то есть увеличивает её кинетическую энергию. Но разгоняемая частица неизбежно и многократно сталкивается с частицами среды, (атомами, молекулами и ионами). Сталкиваясь, она передаёт им часть своей энергии, что приводит к увеличению их энергии, а значит, к росту внутренней энергии проводящей среды. Скорость заряженной частицы и её энергия при этом уменьшаются.

Кроме теплового действия, ток может производить в среде и химическое действие. Если внимательно понаблюдать за электродами в только что проводимом опыте, то можно увидеть образование на них мелких пузырьков газа.

Читайте так же:
Зависимость сечения кабеля от тока автомата

Это не кипение воды при соприкосновении её с горячим телом. Электроды едва тёплые, в чём можно убедиться, потрогав их рукой. Это результат химических изменений в воде при пропускании через неё тока.

Поскольку исследование выделяемых газов в условиях школьного кабинета физики затруднительно, то мы видоизменим опыт, используя вместо обычной воды голубой раствор медного купороса CuSO4.

Опустив в сосуд чистые угольные электроды, через 1 — 2 минуты после включения тока мы увидим хорошо заметный красный налёт на одном из электродов, соединённом с отрицательным полюсом источника тока. Это — медь, которая выделяется из сложного соединения. Причём она очень чистая.

Таким образом, химическое действие электрического тока проявляется в том, что при его прохождении через растворы солей, кислот или щелочей на электродах выделяется вещество.

В твёрдых телах, где образующие среду частицы (атомы, молекулы, ионы) весьма жёстко связаны друг с другом и ограничены в своих движениях, химические изменения обычно не происходят.

Химическое действие тока используется на практике. Так английский химик и один из основателей электрометаллургии сэр Г. Дэви разработал методику получения металлов с наименьшим количеством примесей благодаря химическому действию тока.

Действуя по методике, использованной нами в опыте с медным купоросом, можно нанести на поверхности деталей и предметов тонкие слои никеля, хрома, серебра, золота, придающие покрываемым изделиям красивый вид и защищающие их от ржавления. Открытие и техническая разработка данного процесса, который называют гальванотехникой, принадлежит русскому учёному Б. С. Якоби.

Химическое действие ток может производить и в газах. Так, например, нидерландский физик М. Марум по характерному запаху и окислительным свойствам, которые приобретает воздух после пропускания через него электрических искр, открыл озон.

(Озон — это особая форма кислорода, молекулы которого состоят из трёх атомов).

Третье действие тока — магнитное — очень долго ускользало от внимания учёных и было обнаружено опытным путём лишь в 1820 г. датским физиком Х. К. Эрстедом. На одной из лекций он демонстрировал студентам нагрев проволоки электричеством от вольтова столба. На демонстрационном столе в этот момент находился морской компас, поверх стеклянной крышки которого, проходил один из проводов цепи.

Когда Эрстед замкнул цепь, кто-то из студентов случайно заметил, что магнитная стрелка компаса отклонилась в сторону, тем самым фиксируя наличие магнитного поля.

Мы же с вами для наблюдения магнитного действия тока проведём следующий эксперимент. Обмотаем медной изолированной проволокой железный стержень и пропустим по такой катушке ток.

Поднося к ней коробку с мелкими железными предметами (гвозди, шурупы, гайки), мы увидим, что катушка с током превращается в достаточно сильный магнит, причём свойство это связано именно с текущим током. Действительно, выключив ток, мы увидим потерю катушкой магнетизма.

Магнитное действие тока, наблюдаемое в этом опыте, является самым универсальным действием. Оно проявляется при протекании тока как в твёрдых телах, так и в жидкостях, газах. Также если заставить направленно перемещаться заряды в сильно разреженном пространстве, то и здесь ток будет производить магнитное действие (в технике такое явление называют током в вакууме).

Посмотрите внимательно на рисунок, на котором изображён электрический звонок. В основе его работы также лежит магнитное действие электрического тока.

Читайте так же:
Алюминиевый кабель 4х10 допустимый ток

Ток в цепь звонка поступает через клеммы А и В. В точке С проводник с током соединяется с подвижной металлической пластиной, благодаря которой молоточек звонка ударяет по звонковой чаше.

Теперь рассмотрим взаимодействие проводника с током и магнита.

Поместим между полюсами подковообразного магнита металлическую рамку, соединённую с источником тока. Рамка находится в покое, пока цепь не замкнута, то есть пока в ней нет электрического тока. При замыкании цепи рамка повернётся.

Наблюдаемое нами явление взаимодействия рамки с током и магнита лежит в основе работы гальванометра — прибора, с помощью которого можно судить о наличии тока в проводнике и его направлении.

Стрелка этого прибора связана с подвижной катушкой, и когда в катушке появляется ток, она откланяется, увлекая за собой стрелку прибора.

Во второй половине ХХ в. были созданы принципиально новые источники света. Излучение света происходит в них не за счёт высокой температуры проводящей ток среды, а в силу более сложных процессов. Это светодиодные лампы, которые всё чаще применяются в повседневной жизни.

Здесь используется ещё одно действие тока — световое. Таким образом, световое действие тока обнаруживается в появлении светового излучения при прохождении электрического тока.

И силён электрический ток

Моя работа названа словами Александра Блока: «И силен электрический ток!» В этих словах очень точно отражено значение электрического тока и многогранность этого явления: наблюдение в природе, применение в технике и быту.

Среднестатистическая семья в быту применяет приборов около 23-30 электроприборов, это практически говорит о незаменимости этого явления.

Это с одной стороны, с другой стороны это явление очень опасно, и при эксплуатации электрических приборов необходимо выполнять правила безопасности.

Что же такое электричество?

Эрнест Резерфорд называл Николу Тесла «вдохновенным пророком электричества».

Площади и улицы Нью-Йорка освещались лампами конструкции Теслы. На предприятиях работали его электромоторы, выпрямители, генераторы, трансформаторы…

«Что же такое электричество? Я по-прежнему задаю себе этот же вопрос, но не в состоянии ответить на него…»

Никола Тесла

Сейчас принято считать, что электрический ток это сонаправленное движение заряженных частиц.

Для образования постоянного электрического тока необходимы два условия: наличие свободных зарядов и действие постоянного электрического поля.

Электрическое поле способно совершать работу по перемещению электрического заряда из одной точки поля в другую.

Рис.1. Направление тока

Рис.1. Направление тока

В металлах электрический ток образован свободными электронами, но за направление тока принято считать направление движения положительных зарядов.

Перейдем к экспериментальной части работы.

Опыт 1: «Образование электрического тока».

Цель: определить наличие электрического тока

Оборудование: 2 электрометра, металлический стержень – проводник, стеклянная палочка, тетрадный лист.

Гиперссылка на видео: https://yadi.sk/i/cUX06tlg3Jfzqw

Рис. 2

Рис. 3

Методика проведения эксперимента

  1. Наэлектризуем стеклянную палочку при трении о бумагу. Палочка получает положительный заряд, бумага отрицательный по закону сохранения электрического заряда.
  2. От стеклянной наэлектризованной палочки передадим положительный заряд одному из электрометров. По углу отклонения стрелки электрометра оценим величину переданного заряда. Принцип действия прибора основан на явлении отталкивания одноименных зарядов.
  3. Соединим заряженный и незаряженный электрометры металлическим стержнем.
  4. Заряды на двух электрометрах станут равными.

Вывод: проводник попадает под действие электрического поля заряженного электрометра, внутри металлического стержня образуется электрический ток.

Читайте так же:
Выключатель света внутри ванной

Электрический ток вызывает различные явления. Эти явления называют действиями тока. Различают действия: магнитное, тепловое, химическое и физиологическое.

Универсальным является действие магнитное.

Опыт №2: «Действие магнитного поля на проводник с током»

Цель: наблюдать действие постоянного магнита на проводник с током.

Оборудование: штатив, источник тока, реостат, катушка-моток, соединительные провода, ключ.

Гиперссылка на видео: https://yadi.sk/i/n3-IkEhY3JfxGK

Рис. 4

Рис. 5

Методика проведения эксперимента

  1. Соберем электрическую цепь так, чтобы все приборы были соединены последовательно.
  2. Поместим проводник в магнитное поле постоянного дугообразного магнита.
  3. Замкнем электрическую цепь.
  4. Проводник с током выталкивается (притягивается) магнитным полем магнита.

Проводник выталкивается или притягивается под действием силы Ампера.

Сила Ампера – это сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током, находящийся в этом поле.

Сила Ампера тем больше, чем больше величина магнитного поля, сила тока в проводнике и его длина. Силу тока можно изменить при помощи реостата, а величину магнитного поля, используя разные магниты.

Механизм взаимодействия: магнит образует вокруг себя магнитное поле, которое действует на проводник с током, а проводник с током образует свое магнитное поле, действующее на магнит.

Направление силы Ампера определяют по правилу левой руки: четыре пальца по току, магнитные линии в ладонь, тогда большой отогнутый палец по направлению силы Ампера.

Вывод: магнитное поле постоянного магнита действует на проводник с током, находящийся в этом поле. Это действие называется силой Ампера.

Электрический ток позволяет наблюдать не только различные физические явления, но явления из других научных областей, например, из химии.

Опыт №3: «Химическое действие тока»

Цель: обнаружить на опыте химическое действие тока.

Оборудование: колба с раствором медного купороса, стакан, источник тока, ключ, низковольтная лампочка, электроды, соединительные провода.

Гиперссылка на видео: https://yadi.sk/i/yTuwlLPl3JfxZd

Рис. 6

Рис. 7

Методика проведения эксперимента

  1. Соберем электрическую цепь, соединяя два электрода, низковольтную лампочку, ключ и источник постоянного тока. Используем две батарейки, соединенные последовательно, для увеличения силы тока, т.к. потребители (лампа и раствор медного купороса обладают электрическим сопротивлением).
  2. Электроды поместим в пустой стакан, замкнем ключ. Лампочка не загорелась, значит, тока в цепи нет.
  3. Аккуратно нальем в стакан водный раствор медного купороса. Лампочка загорелась, это означает, что в цепи протекает ток.

Водный раствор медного купороса является примером проводника электрического тока. Свойство электролитов проводить электрический ток объясняется тем, что растворы электролитов диссоциируют на ионы, т.е. в растворе появляются свободные заряды, способные проводить электрический ток. Характер проводимости – ионный.

Вывод: водный раствор медного купороса проводит электрический ток. Через некоторое время на одном из электродов образуется в чистом виде медь, что также имеет большое практическое значение.

Заключение

Значение электричества в нашей жизни

Электрический ток применяется во всех областях нашей жизни. Как говорилось выше, ежедневно мы пользуемся многими приборами, потребляющих электричество.

На тепловом действии тока основана работа таких приборов как: обогреватели, утюги, чайники, паяльники, микроволновые печи.

Магнитное действие тока применяется в геологической разведке, в работе электромагнитов, двигателях постоянного тока и электроизмерительных приборах.

Для получения чистых металлов, в гальванопластике и гальваностегии используют химическое действие тока.

В биологии и медицине осуществляют 3D – моделирование нервных путей, соединяющих различные области мозга, назначают физиотерапевтические процедуры при лечении различных заболеваний.

Читайте так же:
Выключатель для торшера диммер

 – Условное обозначение гиперссылок в презентации.

Скачать презентацию (3.19 Мб). Тема: «Действие электрического тока на организм человека». Предмет: физика. 17 слайдов. Для учеников 10 класса. Добавлена в 2017 году. Средняя оценка: 4.2 балла из 5.

Презентация: Действие электрического тока на организм человека

Действие электрического тока на организм человека

Выполнил: Красиков Илья, Ученик 10 «А» класса.

Слайд 2

Действие электрического тока на организм человека имеет разносторонний характер и разносторонние проявления — от слабых раздражений к смертельным последствиям. Электрический ток, проходящий через тело человека, может вызвать термическое, химическое, световое, механическоеи биологическое действие.

Слайд 3

Наиболее сложной является биологическое действие, которое присуще только живым организмам. Термическое и другие воздействия свойственны любым проводникам.

Слайд 4

Биологическое действие проявляется сильным возбуждением нервной ткани, что приводит к нарушению внутренних биоэлектрических процессов, связанных с жизненными функциями организма. Внешний ток при взаимодействии с биоэлектрическими процессами человека может вызвать судороги, жизненно важных органов, в том числе сердца и легких, что приведет к остановке дыхания и кровообращения.

Слайд 5

Времятоковые зоны, характеризующие эффект воздействия переменного электрического тока частотой от 15 до 100 Гц на организм человека.

Слайд 6

Термическое воздействие электрического тока характеризуется нагревом тканей вплоть до ожогов.

Слайд 7

Характерными видами местных электрических травм являются: электрические ожоги; металлизация кожи; механические поражения; Электроофтальмия. Электрическое поражение организма током бывает местным (электрические травмы) и общим (электрические удары) когда поражается весь организм.

Слайд 8

Металлизация кожи возникает вследствие короткого замыкания и попадания в глубину кожи газообразных или расплавленных частиц металла, которые разлетаются во все стороны.

Слайд 9

Механические поражения являются следствием судорожных сокращений мышц под действием тока, что приводит к разрыву кровеносных сосудов, мышц, сухожилий, вывихи суставов или перелом костей. Они возникают тогда, когда человек длительно находится под напряжением 380В.

Слайд 10

Электроофтальмия — поражения глаз при горении электрической дуги мощным ультрафиолетовым излучением.

Слайд 11

В зависимости от последствий электрические удары условно делятся на четыре степени: І – Сокращение мышц без потери сознания; ІІ – сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимся дыханием и работой сердечно-сосудистой системы; ІІІ – потеря сознания с нарушением дыхания или работы сердца; ІV – клиническая смерть, отсутствие дыхания и кровообращения.

Слайд 12

Согласно статистическим данным ориентировочное распределение несчастных случаев возникновения электрического тока в промышленности по видам травм выглядит так:

Слайд 13

По видам травм эти случаи распределяются следующим образом:

Слайд 14

Первая помощь при поражении электрическим током: . Если человек, оказывающий помощь одет в резиновые сапоги и перчатки, то можно оттащить пострадавшего от электропровода. При остановке дыхания проводят искусственное дыхание, вводят сердечные и сердечно-сосудистые средства, средства, стимулирующие дыхание. Прежде всего пострадавшего освобождают от контакта с электротоком (если это не сделано ранее). Выключают источник электропитания, а если это невозможно, то сбрасывают оборванный провод деревянной сухой палкой.

Слайд 15

Накладывают стерильную повязку на электротравму.Искусственное дыхание не прекращают в течение продолжительного времени. При остановке сердца — непрямой массаж сердца, внутрисердечное введение раствора адреналина и 10 мл 10% раствора хлорида кальция. Госпитализация. Транспортировка лежа на носилках в ожоговое или хирургическое отделение.

Читайте так же:
Выключатель для светодиодной ленты до или после блока питания

Слайд 16
Слайд 17

Как оказать первую медицинскую помощь

Электролитическое действие тока может проявляться в каком угодно виде, но оказывать первую медицинскую помощь в таких случаях должен уметь каждый. Помощь может спасти жизнь человека.

Перевязка при незначительных травмах

Алгоритм предварительных действий:

  1. Сделать звонок в скорую помощь.
  2. При возможности, обесточить электроустановку — нужно максимально быстро остановить действие электротока на человека.
  3. Установка может обесточиться методом обрезания кабеля.
  4. Оттянуть потерпевшего подальше от того места, где все еще работает электроустановка.
  5. Под упавшего в обязательном порядке рекомендуется уложить сухую доску или фанерную основу (нужно учитывать внешние условия).
  6. Проверить присутствует ли пульс. Замеры произвести на запястье и шее.
  7. Посмотреть на состояние зрачков: слишком большие зрачки точно укажут на ухудшение кровоснабжения мозга.

Как же помочь человеку так, чтобы спасти жизнь и не усугубить ситуацию:

  1. Обеспечить покой. Желательно выбрать удобное для человека положение тела. При этом стоит учитывать особенность расположения травм.
  2. Нужно в обязательном порядке проверить проходимость дыхательных путей. Во рту может скопиться слизь или кровь. Нужно убрать инородную жидкость.
  3. Нужно с постоянной периодичностью контролировать дыхательную функцию и пульс. При необходимости (нет признаков жизнедеятельности, остановилось дыхание) нужно делать искусственное дыхание и непрямой массаж сердца.
  4. При наличии механических повреждений тела и его покровов требуется остановить кровь, наложить повязку или шину.

Продолжать воздействовать до того момента, пока не приедет скорая помощь.

Техника безопасности

Чтобы предупредить возможное поражение человека электрическим током, имеется ряд правил, прописанных в инструкциях по технике безопасности и охране труда.

Так, работы с электрическими приборами должны проводиться только инструментами с защищенными рукоятками, которые не пропускают ток.

Ремонт электроприборов должен производиться только после их обесточивания и вынимания вилки из розетки.

Ремонт электрических сетей должен выполняться после обесточивания. При этом на рубильники, которыми выполнилось обесточивание, вешаются соответствующие таблички.

При работе с мощными приборами дополнительно используются диэлектрические коврики, обувь, перчатки.

А для детей есть особые правила электробезопасности.

5

Диэлектрики

В диэлектриках свободные носители заряда отсутствуют. Протекание электрического тока в таких веществах невозможно при стандартных внешних условиях. Наиболее популярными материалами, которые не проводят электрический ток является слюда, керамика, резина и каучуки.

диэлектрики проводят электрический ток

Также к ним можно отнести воздух и определенные виды газов, но для них, определяющим будет являться степень загрязнения. При наличии достаточного количества свободных ионов, диэлектрические свойства они утрачивают. Таким образом нельзя слепо полагаться что какое-либо вещество является абсолютным диэлектриком и не проводит электричество. При определенных обстоятельства большая часть веществ, заведомо считающихся диэлектриками могут приобретать свойства полупроводников.

какие материалы не проводят электрический ток

Так, например, оксид железа, который в обычных условиях препятствует протеканию электрического тока, при повышении давления и температуры переходит в состояние проводимости, при этом внутренняя его структура не нарушается.

Подводя итоги, отметим что качественное различие веществ, пропускающих или препятствующих протеканию электрического тока является их проводящее состояние. Для металлов оно является постоянным, а для диэлектриков и полупроводников возбужденной фазой. Количественное определение проводимости выражается через удельное электрическое сопротивление.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector