Особенности электрического тока

Особенности электрического тока

( интегрированный урок физики и ОБЖ для 10 класса)

Цель урока:

- ознакомление учащихся с особенностями электрического тока;

- ознакомление с параметрами, определяющими тяжесть поражения электрическим током;

- развивать умения и навыки оказания первой доврачебной помощи пострадавшему от электротравм.

Обеспечение:

таблицы

схема «пути протекания тока через тело человека»

обогреватель с открытой спиралью

Ход урока:

Вступительное слово учителя физики. Жизнь человека сегодня немыслима без электричества. Давайте приведем примеры, где применяется электричество и какую пользу оно приносит (примеры ребят). Да, правильно называете. Электроэнергия используется для освещения, для работы производственного оборудования, работы электробытовых приборов и техники. Но помимо пользы есть и скрытая опасность работы с электроприборами. Заключается она в том, что ток и напряжение не имеют внешних признаков, которые позволили бы человеку при помощи органов чувств обнаружить грозящую опасность и принять меры предосторожности. Как известно, тело человека является проводником. Если кто - то случайно прикоснется к токоведущим частям электроустановки, к оголенным проводам или клеммам, находящимся под напряжением, то по его телу пойдет электрический ток, в результате можно получить электротравму. Ток вызывает различные местные и общие нарушения в организме. Местные явления (в месте контакта) могут варьироваться от незначительных болевых ощущений до тяжелых ожогов с обугливанием и обгоранием отдельных частей тела. Общие явления выражаются в нарушении деятельности центральной нервной системы, органов дыхания и кровообращения. При электротравмах наблюдаются обмороки, потеря сознания, расстройства речи, судороги, нарушения дыхания (вплоть до остановки), в тяжелых случаях шок, и даже может наступить мгновенная смерть.

Как видим, электрический ток очень опасен и обращение с ним требует большой осторожности и знания мер обеспечения электробезопасности.

Чтобы избежать поражения током, необходимо знать действие тока на организм человека; факторы, от которых зависит поражающее действие тока; как предотвратить электротравмы и как оказать первую помощь при поражении электротоком.

Сейчас посмотрите, пожалуйста, на таблицу 1 «Параметры, определяющие тяжесть поражения электрическим током».

Таблица 1

Параметры, определяющие тяжесть поражения электрическим током
Сила тока	Частота тока	Время воздействия	Путь протекания
Напряжение электрической сети	Электрическое сопротивление цепи

Как видим основными факторами, определяющими степень поражения электрическим током, являются: сила и частота тока, протекающего через человека, время его воздействия и путь протекания тока через тело человека. Давайте рассмотрим составляющие данной таблицы.

Сила тока. Протекание через организм переменного тока промышленной частоты (50 Гц), широко используемого в промышленности и в быту, человек начинает ощущать при силе тока 0,6- 1,5 мА. Этот ток называют пороговым ощутимым током. Посмотрите в таблице 2 некоторые действия тока на организм.

Таблица 2

Сила тока, мА	Действие тока на организм
0-0,5	Отсутствует
0,5- 2	Потеря чувствительности
2- 10	Боль, мышечные сокращения
10- 20	Растущее воздействие на мышцы, некоторые повреждения
20- 100	Дыхательный паралич
100- 3 А	Желудочковые фибрилляции (необходима немедленная реанимация)
Более 3 А	Остановка сердца (если шок был кратким, сердце можно реанимировать), тяжелые ожоги

Как видно из таблицы начиная с величины 100 мА протекание тока через человека вызывает фибрилляцию сердца- судорожные неритмичные сокращения сердца; сердце перестает работать как насос, перекачивающий кровь. Такой ток называется пороговым фибрилляционным током.

Частота тока. Наиболее опасен ток промышленной частоты 50 Гц. Постоянный ток и ток больших частот менее опасен, и пороговые значения для него больше:

Пороговый ощутимый ток - 5- 7 мА Фибрилляционый ток - 300 мА

Путь протекания тока. Опасность поражения электрическим током зависит от пути протекания тока через тело человека, т. к. путь определяет долю общего тока, которая проходит через сердце (рис 1):

Наиболее опасен путь «правая рука - ноги». А человек как раз работает чаще правой рукой. Затем по степени снижения опасности идут: «левая рука - ноги», «рука - рука», «нога - нога».

А что же такое «шаговое напряжение»? представим себе, что произошел обрыв провода. Например, линии электропередач. Провод, находящийся под напряжением, оказался замкнутым на землю. Электрический ток при этом начинает стекать, и участок земли вокруг провода оказывается под электрическим потенциалом, причем, чем дальше от точки контакта провода с землей, тем меньше потенциал земли. Если человек будет проходить по такому участку, его ноги за счет шага могут оказаться на различном удалении от точки замыкания провода на землю, а значит, под различными электрическими потенциалами. Разность потенциалов, под которыми находятся ноги человека, создает электрическое напряжение или шаговое напряжение, которое протекает через тело человека по пути «нога - нога».

Время воздействия электрического тока. Чем продолжительнее протекает ток через человека, тем он опаснее. При протекании электрического тока через человека в месте контакта с проводником верхний слой кожи (эпидермис) быстро разрушается, электрическое сопротивление тела уменьшается, ток возрастает и отрицательное действие электротока усугубляется. Кроме того, с течением времени растут отрицательные последствия воздействия тока на организм.

Поэтому необходимо как можно быстрее разомкнуть электрическую цепь, в которую оказался включенным человек, освободив его от контакта с проводником тока. Это можно сделать:

·  отключив электропитание с помощью выключателя (рубильника);

·  перерубив провод с помощью топора с сухой деревянной рукояткой или перерезав провод изолированным инструментом;

·  оттащив человека за сухую одежду, не касаясь его тела;

·  откинув проводник тока сухой деревянной палкой.

Электрическое сопротивление цепи.

Давайте рассмотрим один из примеров поражения человека током при работе с приборами (обогреватель с открытой спиралью).

Одна из причин неисправности приборов - замыкание на корпус. Это соединение оголенного провода или спирали с металлическим корпусом электроприбора. Опасность заключается в том, что распознать по внешним признакам прибор, в котором произошло замыкание невозможно. Однако, прикоснувшись к корпусу, можно получить электротравму.

Предположим, что по какой - то причине нагревательная спираль контактирует с металлическим корпусом обогревателя. Это может произойти, если изоляция проводника перетерлась в месте, где он касается корпуса, или же образовалась проводящая перемычка из пыли и грязи между спиралью и корпусом. Если человек дотронется до корпуса обогревателя, то по его телу пойдет электрический ток. Если при этом человек стоит в ванной комнате на влажном полу или держится за заземленную батарею (трубу), то его сопротивление будет мало и через него пойдет значительный электрический ток, что может привести к электротравме даже со смертельным исходом.

Попробуйте сделать вывод (ребята высказывают свое мнение): чем больше электрическое сопротивление цепи, тем меньше ток и опасность поражения человека. Из чего состоит сопротивление цепи? Электрическое сопротивление цепи равно сумме сопротивлений всех участков, составляющих цепь – проводников, пола, обуви и другое. В общее сопротивление обязательно входит и сопротивление тела человека.

Электрическое сопротивление тела человека при сухой, чистой и неповрежденной коже может изменяться в довольно широких пределах - от 3 до 100 кОм, а иногда и больше. Это зависит в основном от наружного слоя кожи - эпидермиса, состоящего из ороговевших клеток. При нежной, влажной, потной коже или повреждения эпидермиса (ссадина, рана) электрическое сопротивление тела человека может быть очень небольшим и человек с такой кожей наиболее уязвим для электрического тока. У мужчин, имеющих мозолистые руки, электрическое сопротивление тела может достигать очень больших величин и опасность их поражения электротоком снижается.

Электрическое сопротивление изоляции проводников тока, если она не повреждена, составляет, как правило, 100 и более кОм.

Электрическое сопротивление обуви и основания (пола) зависит от материала. Из которого сделано основание и подошва обуви, и их состояния - сухие или мокрые (влажные). При влажных или мокрых основаниях и обуви значительно возрастает электроопасность. Поэтому при пользовании электричеством в сырую погоду, особенно на воде, необходимо соблюдать особую осторожность и принимать повышенные меры обеспечения электробезопасности.

Слово учителя ОБЖ. Тема «1-я помощь при поражении током».

Первая помощь включает два этапа: освобождение пострадавшего от воздействия тока и оказание ему доврачебной помощи. Освобождение пострадавшего от воздействия тока мы рассмотрели, когда говорили о времени воздействия электрического тока. Теперь рассмотрим дальнейшие действия. Срочно вызвав врача (скорую помощь), но не дожидаясь его прибытия, надо оказать пострадавшему доврачебную помощь, которая зависит от его состояния.

Если пострадавший дышит и находиться в сознании:

·  его следует уложить в удобное положение;

·  расстегнуть на нем одежду и накрыть, обеспечив до прихода врача полный покой. Если даже человек чувствует себя удовлетворительно, то все - равно нельзя позволять ему вставать, так как отсутствие тяжелых симптомов после поражения током не исключает возможности последующего ухудшения его состояния.

Если пострадавший находится в бессознательном состоянии, но у него сохраняется устойчивое дыхание и пульс:

·  следует дать ему понюхать нашатырный спирт;

·  обрызгать лицо водой, обеспечивая покой до прихода врача.

Если пострадавший дышит плохо или не дышит вообще:

Делаем искусственной дыхание и непрямой массаж сердца

А сейчас работа по группам: делим класс на пять групп. Одна - эксперты (учитель и ребята, занимающиеся на факультативе), остальные получают схемы и воссоздают последовательность оказания экстренной реанимационной помощи, вспоминая ранее изученный материал.

(по окончанию работы учитель подводит итог схеме, правильность последовательности оказания экстренной реанимационной помощи)

Закрепление материала. Давайте попробуем решить и проанализировать ситуации, встречающиеся в жизни, в практике часто.

Ситуация 1. На столе стоит стакан с кипятильником. Саша говорит Вите: «Посмотри, согрелась ли вода?». Витя опускает в стакан палец при включенном кипятильнике.

Почему нельзя так поступать?

Ответ: Вода - хороший проводник тока. Если в кипятильнике произойдет замыкание на корпус, то Витя получит электротравму. Нужно сначала вынуть вилку из розетки.

Ситуация 2. Коля, вынимая шнур от настольной лампы из розетки, взялся не за вилку, а тянет за шнур.

Что неправильно сделал Коля?

Ответ: Шнур может вырваться, и Коля получит электротравму. Надо держаться за вилку.

Ситуация 3. «Аня, выключи, пожалуйста, свет»,- говорит Вера. Аня с мокрыми руками идет к выключателю.

Что неправильно делала Аня?

Ответ: Выключатель может быть неисправным, произойдет пробой изолятора, а вода - хороший проводник тока. Тогда Аня получит электротравму.

А теперь работа по картинкам в группах (смотрите дидактический листок). Посмотрите и ответьте на вопросы:

Что персонажи делают неправильно? Какова причина возможного поражения током?

В конце урока учитель подводит итоги и выставляет оценки.

Приложение

Раздаточный материал на урок:

Таблица 1

Параметры, определяющие тяжесть поражения электрическим током
Сила тока	Частота тока	Время воздействия	Путь протекания
Напряжение электрической сети	Электрическое сопротивление цепи

Таблица 2

Сила тока, мА	Действие тока на организм
0-0,5	Отсутствует
0,5- 2	Потеря чувствительности
2- 10	Боль, мышечные сокращения
10- 20	Растущее воздействие на мышцы, некоторые повреждения
20- 100	Дыхательный паралич
100- 3 А	Желудочковые фибрилляции (необходима немедленная реанимация)
Более 3 А	Остановка сердца (если шок был кратким, сердце можно реанимировать), тяжелые ожоги

Рис. 1