Мы все видели эту картину: десятки воробьев или голубей уютно устроились в ряд на высоковольтном проводе, болтают между собой или дремлют. И сразу в голове возникает вопрос: как же так? Ведь по этим проводам бежит электрический ток, мощный и опасный! Дело, конечно, же в физике, а не в том, что на провода садятся только диэлектрические птицы.
Представьте себе электрический ток как поток воды в реке. Напряжение в проводе – это как сила напора воды, её давление. Оно огромно, тысячи вольт! Сам ток – это движение частиц (электронов) по проводу, подобно течению воды. Но для того, чтобы ток потёк, ему нужен путь от точки высокого давления к точке низкого давления, то есть от одного провода к другому или к земле. Вот ключевой момент: ток всегда ищет самый легкий путь, чтобы "уйти".
Теперь посмотрим на птицу. Когда она садится на провод, она касается его только одной точкой – вернее, двумя лапками, но обе лапки находятся на одном и том же проводе. Это все равно что встать одной ногой на берег быстрой реки с огромным напором, но не шагнуть в саму воду. Птица находится на одном уровне электрического "давления" (напряжения). Между её лапками, конечно, есть крошечное расстояние, но напряжение на таком малом участке провода практически одинаково. Разницы потенциалов (разницы в "электрическом давлении") между лапками птицы почти нет. Поэтому ток просто не видит смысла "сворачивать" в тело птицы – ему гораздо легче и быстрее продолжать течь по знакомому медному или алюминиевому пути провода. Птица для тока – это не путь на землю, а всего лишь маленькая веточка, лежащая на поверхности мощного потока. Потоку нет дела до веточки, он её просто огибает.
Можно представить это иначе. Представьте лампочку. Она загорается только тогда, когда ток проходит через нее, то есть когда есть замкнутая цепь: от источника тока через лампочку и обратно. Птица, сидящая на одном проводе, не замыкает цепь. Нет пути от провода через птицу к другому проводу или к земле.
А почему тогда человека бьет током? Вот тут все меняется. Если человек (или большая птица) коснется одновременно провода под напряжением и, например, заземленной металлической опоры (столба), дерева, другого провода или просто земли – вот тогда возникает катастрофа. Теперь появляется тот самый путь для тока: от провода высокого напряжения через тело к земле, где напряжение равно нулю. Возникает огромная разница потенциалов ("электрическое давление"). Ток мгновенно устремляется по этому пути, а тело человека или животного, увы, становится частью этой смертельной цепи. Именно поэтому монтеры, работающие с высоковольтными линиями, используют специальные когти, изолирующие ботинки или даже вертолеты, чтобы никогда не создавать контакт между проводом и землей через свое тело.
Есть ли исключения? Да, хотя и редкие. Очень крупная птица (например, аист или орел) с огромным размахом крыльев может случайно, взмахивая крылом, одновременно коснуться двух разных проводов или провода и заземленной части опоры. Тогда ток найдет путь через ее тело – и трагедия неизбежна. Также опасно, если птица сидит на изоляторе, который поврежден и пропускает ток на опору, или если провод мокрый, а птица касается его и чего-то заземленного одновременно. Но в подавляющем большинстве случаев, когда птица просто сидит на одном проводе, законы физики работают в её пользу.
Это изящный пример того, как понимание простых принципов природы помогает разгадать кажущиеся чудеса. Если было интересно, ставь лайк и подписывайся на мой Телеграм, а ниже ещё несколько интересных статей: