Удар 10 000 вольт: почему искра от свитера не убивает, а розетка — да?

Снимая шерстяной свитер, мы слышим треск и видим искры. А ведь напряжение в этот момент может достигать 10 000 вольт — как в высоковольтной линии!

Электричество — явление хоть и привычное, но во многом загадочное. Мы точно знаем: обычные 220 вольт в розетке — смертельно опасны. Согласитесь, вероятность несчастного случая при использовании электроприборов есть всегда. Но как тогда быть с теми разрядами, которые мы производим сами?

Почему это не опасно?

Между прочим, сила тока в разрядах статического электричества также достигает опасных для человека значений – больше 100 мА.

Действие тока на тело человека

Почему же ничего плохого не происходит? На самом деле секрет кроется в трёх факторах: мизерной энергии, «обходном пути» тока и скорости, с которой все происходит.

Наверное, многие из нас, ещё будучи учениками на уроках физики в школе, хотели лично проверить в действии электростатический генератор – электрофорную машину. А некоторые проверяли)

Хотя напряжение и достигает тысяч вольт, заряд, который накапливает наше тело, ничтожно мал. С точки зрения физики, тело человека можно сравнить с конденсатором крошечной ёмкости — всего 100–200 пикофарад. Чтобы получить смертельное поражение, через тело должен пройти заряд примерно в 0,15 кулона.

Ещё одна «звезда» кабинета физики – генератор Ван де Граафа. Эффектно и вполне безопасно!

Для удержания на себе такого заряда человеку пришлось бы «зарядиться» до фантастического напряжения почти в миллиард вольт. К счастью, в реальности статический заряд просто стекает в атмосферу, даже не достигая опасной концентрации.

Как наше тело обманывает законы физики?

Главная причина нашей безопасности — путь тока. У статического электричества есть ключевая особенность: его разряд растекается исключительно по поверхности тела.

Есть пробой воздушного промежутка, но для человека это вполне безопасно

Внутренние органы, мышцы и сердце надёжно защищены сухим роговым слоем кожи, который обладает высоким сопротивлением.

От удара током нас защищает только верхний слой эпидермиса

Болевое ощущение, которое мы чувствуем, — это не прохождение тока через тело, а реакция нервных окончаний на мощный поверхностный импульс. Этот импульс наводит (индуцирует) слабый ток в подкожных мышцах, заставляя их рефлекторно сокращаться, но до жизненно важных центров он просто не доходит.

Скорость решает всё

Сравните сами: ток из обычной розетки может течь через тело человека практически непрерывно, пока не сработает защита (если она есть, конечно).

В быту электрический ток не игрушка! Плакату больше сотни лет, но он по-прежнему актуален

Статический же разряд — это вспышка. Длится она ничтожные доли микросекунды.

Кардиограмма и проводящая система сердца

Представьте импульс в 300 мА, который длится всего 0,00000045 секунды. Он заканчивается быстрее, чем клетки сердечной мышцы успевают на него отреагировать. Сердце просто не замечает помехи такой длительности.

Вывод

Получается, что человека убивает не напряжение и не сама сила тока по отдельности, а их «коварная комбинация» — длительное воздействие на внутренние органы. У статики же с этим проблемы: путь тока она выбирает неправильный, а время воздействия у неё настолько мало, что организм просто не успевает понять, что произошло. Поэтому даже такое высокое напряжение оказывается бессильным против физики нашего тела.

Однако, в реальной жизни часто бывает трудно отличить статику от фазного напряжения (и от его коварной разновидности - наводки).

Поэтому совет на все случаи жизни: берегите себя и доверяйте только профессионалам!