Электричество и человек
Задача 1.3 Проверьте правильность утверждения (см. стр. 7).
Задача 1.4 Изобразите с помощью линий напряженности
и эквипотенциальных поверхностей электрическое поле Зем-
ли.
Задача 1.5 Приняв Землю за однородный заряженный
шар с зарядом 6*10(5)Кл, определите напряженность электрического поля Земли вблизи ее поверхности.
Задача 1.6 Чему равна напряженность электрического
поля на высоте 10 км от поверхности.
Задача 1.7 Чему равна разность потенциалов между
поверхностью Земли и верхними слоями земной атмосферы?
Задача 1.8 Чему равна разность потенциалов между
кончиком носа и подошвами ног человека?
Задача 1.9 Почему же человек, несмотря на это, не
получает электрического удара? (см. задачу 1.8)
Решение
Человек не чувствует этой разности потенциалов и его
не поражает электрическим током, потому что сам он явля-
ется хорошим проводником электричества. Как и всякий про-
водник тело человека сильно искажает земное электрическое
поле. Линии напряженности подходят к поверхности тела че-
ловека нормально, а эквипотенциальные поверхности огибают
его совершенно так же, как они огибают металлический
предмет. Все точки тела человека находятся под одним и
тем же потенциалом.
Задача 1.10 Изобразите с помощью линий напряженност-
ти и эквипотенциальных поверхностей электрическое поле
человека, стоящего на Земле.
Задача 1.11 Напряженность электрического поля вблизи
поверхности Земли равна по модулю Е=130 В/м и направлена
к центру Земли. Чему равен суммарный заряд Земли? сколько
лишних электронов приходится на 1 м2 земной поверхности?
Задача 1.12 Какой энергией обладает электрическое
поле Земли?
Задача 1.13 Земля облучается космическими частицами
высокой энергии, приходящими из пространства вне Солнеч-
ной системы, средняя энергия этих частиц составляет нес-
колько миллиардов электронвольт. Интенсивность потока по-
тонов, достигающих земной атмосферы, составляет 1 про-
тон/(см2*с). Оцените время, необходимое для того, чтобы
космические протоны повысили потенциал Земли настолько,
что они уже не смогут в дальнейшем попадать на поверхность
Земли из-за электростатического отталкивания.
Задача 1.14 Как быстро Земля потеряла бы свой заряд,
если бы он не поддерживался процессами, происходящими в
атмосфере?
Задача 1.15 Как электрическое поле Земли влияет на
движение положительных и отрицательных зарядов в призем-
ном слое атмосферы?
Задача 1.16 Заряд, переносимый на Землю разрядом
молнии при разности потенциалов 3,5*10(7) В, составляет 30Кл. Сколько при этом выделяется энергии? Какое количество воды при 0 С можно было бы двести до кипения за
счет этой энергии?
Задача 2.1 Какова приблизительно емкость тела чело-
века? Примите, что площадь поверхности тела человека рав-
на площади поверхности шара диаметром 1 м.
Задача 2.2 Почему опасно работать с электрическим
током при повышенной влажности воздуха?
Решение
Ток, проходящий при случайном касании рукой через
тело человека,I = U/R = 220/10(5)A = 0,0022A.
Ток, проходящий через тело человека при касании
влажной рукой,I = U/R = 220/1000А = 0,22A. A такая сила тока может оказаться смертельной.
Задача 2.3 Чему равно полное сопротивление тела человека при протекании через его тело тока промышленной
частоты при напряжении 12В? Во сколько раз сопротивление человеческого тела переменному току в этом случае будет меньше его сопротивления постоянному току?
Задача 2.4 Ток 70мА частотой 60Гц, протекающий через тело человека в течение 1с, при напряжении 120В может оказаться смертельным. Каким должно быть полное сопротивление человеческого тела, чтобы ток достиг этого значения?
Задача 3.1 Электричество можно попробовать «на вкус», коснувшись языком клемм батарейки на 1,5В. Какой ток будет проходить при этом через вас?
Задача 3.2 Приняв сопротивление тела человека равным 36 000 Ом, вычислите силу тока через тело человека, случайно прикоснувшегося руками к осветительным проводам, находящимся под напряжением 220В?
Список использованной литературы
1. Безденежных Е. А., Верна Н. Е., Игнатович Ю. В.,
Равикович С. Д., Черныш Е. П. Лабораторные
работы по физике. - Киев, 1963
2. Гнедина Т.Е. Физика и творчество в твоей
и профессии. - М., 1988
3. Крейчи В. Мир глазами современной
физики. - М., 1984
4. Томилин А. Рассказы об электричестве. – М., 1987
5. Чандаева С.А. Физика и человек. – М., 1994
Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6