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欧姆定律与安全用电

http://www.newdu.com 2018-12-10 人民教育出版社 佚名 参加讨论

    欧姆定律与安全用电
    湖北省枣阳市兴隆二中 谢江涛
    现代生活已离不开电,但是电在给我们带来方便的同时,也会给我们带来危害。怎样才能做到安全用电呢?下面从欧姆定律的角度分析一下安全用电问题。
    一、触电原因分析
    触电泛指人体触及带电体时,有电流通过人体并对人体造成了不同程度的伤害。触电可分为两类:一类叫电击;另一类叫电伤。电击是指电流通过人体时所造成的内部伤害,破坏了人的心脏、呼吸及神经系统的正常工作,甚至危及生命。电伤是指电流的热效应、化学效应或机械效应对人体造成的伤害。其危险程度同很多因素有关。其中,以电压的大小、电流的大小和触电时间的长短为主要因素。
    1.加在人体上的电压
    较高的电压对人体的危害十分严重,轻的引起灼伤,重的则足以使人致死。较低的电压,人体抵抗得住,可以避免伤亡。一般的安全电压是不高于36V,高于这个电压,人触碰后将有危险。
    2.通过人体的电流
    人体接触的电压愈高,通过人体的电流愈大,人体的生理反应越明显,引起心脏异常跳动所需的时间越短,致命的危险就越大。电流只要超过0.1A就能造成触电死亡。
    3.电流作用时间的长短
    电流通过人体时间愈短获救的可能性愈大,时间愈长,电流对人体的机能破坏愈大,愈容易引起心脏异常跳动,获救的可能性也就愈小。电流即使在30~50mA之间,如果通电时间过长,同样会导致生命危险。
    4.电流通过人体的途径
    电流流经心脏就会引起心脏异常跳动而致死。较大的电流还会使心脏即刻停止跳动,在通电途径中,以从手经胸到脚的通路为最危险,从一只脚到另一只脚危险性较小。电流纵向通过人体要比横向通过人体时,更易发生心脏异常跳动,因此危险性更大一些。电流通过中枢神经系统时,会引起中枢神经系统失调而造成呼吸抑制,导致死亡。电流通过头部,会使人昏迷,严重时会造成死亡。电流通过脊髓时会使人截瘫。
    二、安全用电原则
    从上面的分析可以看出,触电的一个决定性因素就是电流的大小。由欧姆定律I=U/R,可知电流的大小不仅跟电压有关,还跟电阻有关。
    (一)低压触电
    家庭电路中的两根电线,一根是火线另一根是零线,触电事故都是人体直接或间接跟火线连接造成的,形成低压触电。
    1. 单线触电:与地不绝缘的人体,碰到了电路中的火线,由于在火线和大地之间存在电压U,电流从火线→人体→大地形成通路。设U=220V,人体电阻R≈1000Ω,则流过人体的电流为:I=220V/1000Ω=220mA,此电流足以使人致命。如果人站在干燥的凳子上,设凳子的电阻为R0R0很大),流过人体的电流I= 220V/(R+R0很小,则相对比较安全。
    2.双线触电:人的身体同时接触到火线和零线,此时,即使站在干燥的木凳上,人与地绝缘,因为火线和零线之间存在电压U,电流仍可以从火线→人体→零线形成通路,I=220/1000A=220mA,也会造成触电事故。
    (二)高压触电
    高压线路和高压设备的电压高达几十千伏至几百千伏,远远超出安全电压,接触它一定会发生触电事故,不接触而靠近它也会发生触电事故。高压触电可分为高压电弧触电和跨步电压触电。
    1.高压电弧触电:当人们靠近高压带电体,到一定的距离时,高压带电体和人体之间会发生放电现象,这时就有较大的电流通过人体,发生高压电弧触电。
    2.高压跨步触电:当高压输电线落在地面上,地面上与电线断头不同距离的各点间存在着电压,当人走近断头时,两脚前后位于离断头远近不同的位置上,两脚前后间有了电压,这时就有电流通过人体,形成了跨步电压触电。
    因此安全用电的原则是:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
    
    安全用电知识练习题
    1触电时,决定通过人体电流大小的因素是:
    (1)           
    (2)           
    答案:(1)人体两端的电压  (2)人体电阻的大小
    解析:根据欧姆定律得知,影响电流大小的因素有两个:导体两端的电压和导体的电阻。所以,通过人体的电流跟人体两端的电压和人体的电阻有关。
    2经验证明,对人体的安全电压是(    )
    A.一定等于36 V
    B.一定小于36 V
    C.一定大于36 V
    D.等于或小于36 V
    答案:D
    解析:经验表明,对人体安全的电压是不高于36 V,含义是:等于36 V或低于36 V的电压都是安全的,选项D是正确的。选项A和B错误,是因为只提了一个方面,并且很绝对。大于36 V的电压是不安全的,所以选项C是错误的。
    3关于安全用电问题,下列说法正确的是(    )
    A.只有36 V的电压对人体才是安全的
    B.家庭电路的电压是低压,对人体没有危险
    C.不能靠近高压带电体
    D.只要电流通过人体,就会发生触电事故
    答案:C
    解析:不高于36 V的电压,也就是36 V及36 V以下的电压都是安全的,而不是36 V,故选项A错;家庭电路的电压是220 V,远高于安全电压,故选项B错误;人体靠近高压带电体,可发生高压电弧触电,故选项C正确;微弱的电流通过人体时对人体不会造成危害,也就是不会发生触电事故,故选项D错。
    4下列行为中,符合安全用电原则的是(    )
    A.用湿手拨动开关
    B.把湿衣服晾在室外电线上
    C.电线或电器着火,赶紧用水扑火
    D.保持绝缘部分干燥
    答案:D
    解析:纯净的水是绝缘体,不纯净的水是导体。潮湿使物体的绝缘能力减弱,导电性能增强,电阻减小,变为导体。所以,选项A、B是错误的,选项D正确。电线或电器着火时,带电用水灭火,会把电引到各处,因此,选项C是错误的。
    5阅读材料
    人体对电流的反应
    人体受到电击时,电流对人体的伤害程度主要与流过人体电流的大小有关,当手触及50 Hz交变电流时,人体的反应如下表所示:
    

    电流(mA
    

    人体反应
    

    0.6~1.5
    

    手轻微颤抖
    

    2~3
    

    手指强烈颤抖
    

    5~7
    

    手部肌肉痉挛
    

    8~10
    

    手难摆脱带电体,但还能摆脱,手指尖到手腕剧痛
    

    20~25
    

    手迅速麻痹,不能自动摆脱电源,手剧痛,呼吸困难
    

    50~80
    

    呼吸麻痹,心房开始震颤
    

    90~100
    

    呼吸麻痹,延续3s就会造成心脏麻痹
    

    除电流大小的原因外,触电的部位、电流经过人体的时间也会影响触电的伤害程度。如果电流长时间通过人体,人体电阻会下降,即使电流很小,也是比较危险的。
    请回答:
    (1)根据欧姆定律可知:对于同一个人,电压越  ,电流就越   ,电流经过人体造成的伤害就越大。通过阅读,在防止人身触电事故方面你还学到了什么?
    (2)用今天你学到的知识解释一下:为什么我们认为低于36 V的电压才是安全的?
    答案:(1)高  大
    解析:(1)造成触电事故的原因,除电流的大小外,触电的部位、电流经过人体的时间也会影响触电的伤害程度。
    (2)因为人体对电流的反应体现出:电流越大,对人造成的伤害就越大。而影响电流大小的一个主要因素是加在人体两端的电压,电压越高,电流越大.低电压不一定是安全的,经验表明,不高于36 V的电压才是安全的。
    6发现有人触电时,为什么不能用手去拉?应该怎样做?
    解析:因为用手去拉触电的人,会使救人的人与触电的人连接在一起,人体是导体,就会有电流从触电人传到救人的人,这时救人的人也会触电。若遇到有人触电,应赶快切断电源,或者用干燥的木棍将电线从触电人身上挑开,迅速使触电人脱离电源。 (责任编辑:admin)
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