現(xiàn)代生活已離不開電,但是電在給我們帶來方便的同時,也會給我們帶來危害。怎樣才能做到安全用電呢?下面從歐姆定律的角度分析一下安全用電問題。
一、觸電原因分析
觸電泛指人體觸及帶電體時,有電流通過人體并對人體造成了不同程度的傷害。觸電可分為兩類:一類叫電擊;另一類叫電傷。電擊是指電流通過人體時所造成的內(nèi)部傷害,破壞了人的心臟、呼吸及神經(jīng)系統(tǒng)的正常工作,甚至危及生命。電傷是指電流的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)或機械效應(yīng)對人體造成的傷害。其危險程度同很多因素有關(guān)。其中,以電壓的大小、電流的大小和觸電時間的長短為主要因素。
1.加在人體上的電壓
較高的電壓對人體的危害十分嚴重,輕的引起灼傷,重的則足以使人致死。較低的電壓,人體抵抗得住,可以避免傷亡。一般的安全電壓是不高于36V,高于這個電壓,人觸碰后將有危險。
2.通過人體的電流
人體接觸的電壓愈高,通過人體的電流愈大,人體的生理反應(yīng)越明顯,引起心臟異常跳動所需的時間越短,致命的危險就越大。電流只要超過0.1A就能造成觸電死亡。
3.電流作用時間的長短
電流通過人體時間愈短獲救的可能性愈大,時間愈長,電流對人體的機能破壞愈大,愈容易引起心臟異常跳動,獲救的可能性也就愈小。電流即使在30—50mA之間,如果通電時間過長,同樣會導(dǎo)致生命危險。
4.電流通過人體的途徑
電流流經(jīng)心臟就會引起心臟異常跳動而致死。較大的電流還會使心臟即刻停止跳動,在通電途徑中,以從手經(jīng)胸到腳的通路為最危險,從一只腳到另一只腳危險性較小。電流縱向通過人體要比橫向通過人體時,更易發(fā)生心臟異常跳動,因此危險性更大一些。電流通過中樞神經(jīng)系統(tǒng)時,會引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)失調(diào)而造成呼吸抑制,導(dǎo)致死亡。電流通過頭部,會使人昏迷,嚴重時會造成死亡。電流通過脊髓時會使人截癱。
二、安全用電原則
從上面的分析可以看出,觸電的一個決定性因素就是電流的大小。由歐姆定律I=U/R,可知電流的大小不僅跟電壓有關(guān),還跟電阻有關(guān)。
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家庭電路中的兩根電線,一根是火線另一根是零線,觸電事故都是人體直接或間接跟火線連接造成的,形成低壓觸電。
1.單線觸電:與地不絕緣的人體,碰到了電路中的火線,由于在火線和大地之間存在電壓U,電流從火線→人體→大地形成通路。設(shè)U=220V,人體電阻R≈1000Ω,則流過人體的電流為:I=220V/1000Ω=220mA,此電流足以使人致命。如果人站在干燥的凳子上,設(shè)凳子的電阻為R0(R0很大),流過人體的電流I=220V/(R+R0)很小,則相對比較安全。
2.雙線觸電:人的身體同時接觸到火線和零線,此時,即使站在干燥的木凳上,人與地絕緣,因為火線和零線之間存在電壓U,電流仍可以從火線→人體→零線形成通路,I=220/1000A=220mA,也會造成觸電事故。
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高壓線路和高壓設(shè)備的電壓高達幾十千伏至幾百千伏,遠遠超出安全電壓,接觸它一定會發(fā)生觸電事故,不接觸而靠近它也會發(fā)生觸電事故。高壓觸電可分為高壓電弧觸電和跨步電壓觸電。
1.高壓電弧觸電:當(dāng)人們靠近高壓帶電體,到一定的距離時,高壓帶電體和人體之間會發(fā)生放電現(xiàn)象,這時就有較大的電流通過人體,發(fā)生高壓電弧觸電。
2.高壓跨步觸電:當(dāng)高壓輸電線落在地面上,地面上與電線斷頭不同距離的各點間存在著電壓,當(dāng)人走近斷頭時,兩腳前后位于離斷頭遠近不同的位置上,兩腳前后間有了電壓,這時就有電流通過人體,形成了跨步電壓觸電。
因此安全用電的原則是:不接觸低壓帶電體,不靠近高壓帶電體。
三、安全用電知識練習(xí)題
1.觸電時,決定通過人體電流大小的因素是:
(1) ;
。2) 。
答案:(1)人體兩端的電壓(2)人體電阻的大小
解析:根據(jù)歐姆定律:得知,影響電流大小的因素有兩個:導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻。所以,通過人體的電流跟人體兩端的電壓和人體的電阻有關(guān)。
2.經(jīng)驗證明,對人體的安全電壓是()
A.一定等于36V
B.一定小于36V
C.一定大于36V
D.等于或小于36V
答案:D
解析:經(jīng)驗表明,對人體安全的電壓是不高于36V,含義是:等于36V或低于36V的電壓都是安全的,選項D是正確的。選項A和B錯誤,是因為只提了一個方面,并且很絕對。大于36V的電壓是不安全的,所以選項C是錯誤的。
3.關(guān)于安全用電問題,下列說法正確的是()
A.只有36V的電壓對人體才是安全的
B.家庭電路的電壓是低壓,對人體沒有危險
C.不能靠近高壓帶電體
D.只要電流通過人體,就會發(fā)生觸電事故
答案:C
解析:不高于36V的電壓,也就是36V及36V以下的電壓都是安全的,而不是36V,故選項A錯;家庭電路的電壓是220V,遠高于安全電壓,故選項B錯誤;人體靠近高壓帶電體,可發(fā)生高壓電弧觸電,故選項C正確;微弱的電流通過人體時對人體不會造成危害,也就是不會發(fā)生觸電事故,故選項D錯。
4.下列行為中,符合安全用電原則的是()
A.用濕手撥動開關(guān)
B.把濕衣服晾在室外電線上
C.電線或電器著火,趕緊用水撲火
D.保持絕緣部分干燥
答案:D
解析:純凈的水是絕緣體,不純凈的水是導(dǎo)體。潮濕使物體的絕緣能力減弱,導(dǎo)電性能增強,電阻減小,變?yōu)閷?dǎo)體。所以,選項A、B是錯誤的,選項D正確。電線或電器著火時,帶電用水滅火,會把電引到各處,因此,選項C是錯誤的。
5.閱讀材料
人體對電流的反應(yīng)
人體受到電擊時,電流對人體的傷害程度主要與流過人體電流的大小有關(guān),當(dāng)手觸及50Hz交變電流時,人體的反應(yīng)如下表所示:
除電流大小的原因外,觸電的部位、電流經(jīng)過人體的時間也會影響觸電的傷害程度。如果電流長時間通過人體,人體電阻會下降,即使電流很小,也是比較危險的。
請回答:
。1)根據(jù)歐姆定律可知:對于同一個人,電壓越,電流就越,電流經(jīng)過人體造成的傷害就越大。通過閱讀,在防止人身觸電事故方面你還學(xué)到了什么?
。2)用今天你學(xué)到的知識解釋一下:為什么我們認為低于36V的電壓才是安全的?
答案:(1)高大
解析:(1)造成觸電事故的原因,除電流的大小外,觸電的部位、電流經(jīng)過人體的時間也會影響觸電的傷害程度。
。2)因為人體對電流的反應(yīng)體現(xiàn)出:電流越大,對人造成的傷害就越大.而影響電流大小的一個主要因素是加在人體兩端的電壓,電壓越高,電流越大.低電壓不一定是安全的,經(jīng)驗表明,不高于36V的電壓才是安全的。
6.發(fā)現(xiàn)有人觸電時,為什么不能用手去拉?應(yīng)該怎樣做?
解析:因為用手去拉觸電的人,會使救人的人與觸電的人連接在一起,人體是導(dǎo)體,就會有電流從觸電人傳到救人的人,這時救人的人也會觸電。若遇到有人觸電,應(yīng)趕快切斷電源,或者用干燥的木棍將電線從觸電人身上挑開,迅速使觸電人脫離電源。
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