"Электробезопасности не знаешь основ - получишь электрический шок"

Разделы: Физика


Цель:

  • сформировать представление об электрических свойствах тканей человеческого организма;
  • проинформировать учащихся о факторах, вызывающих электротравмы;
  • познакомить учеников с правилами поведения и оказания первой помощи при получении электротравм.

Оборудование: компьютер с проектором.

Ход урока

Учитель: В проводниках при определенных условиях может возникнуть непрерывное упорядоченное движение свободных носителей электрического заряда. Такое движение называется электрическим током. За направление электрического тока принято направление движения положительных свободных зарядов. Однако в веществе электрический ток переносят как положительные ионы, так и отрицательные ионы и электроны. Для существования электрического тока в проводнике необходимо создать в нем электрическое поле.

Давайте посмотрим, что происходит в металлическом проводнике, когда по нему протекает электрический ток. (Просмотр фрагмента «Электрический ток в металле»)

1 ученик: Энергия электрического тока и ее использование.

Население Земли быстро увеличивается, и каждому человеку нужно все больше разных вещей и услуг, а значит, количество энергии на их производство постоянно возрастает. Больше всего в современном обществе используется электрической энергии: до 80 % энергозатрат в промышленности и до 50% в сельском хозяйстве. Ее удобно транспортировать по проводам и удобно использовать. Основные ее источники – тепловые, гидро- и атомные электростанции. В нашей стране до 75% энергии вырабатывают тепловые, 15% – гидро- и 10% – атомные электростанции.

Использование энергии электрического тока дает человечеству все больше удобств и благ и в то же время наносит вред при неправильном ее использовании.

Учитель: Как же влияет использование электрических токов на живые организмы?

2 ученик: Развитие цивилизации немыслимо без использования энергии электрического тока. Ток стал неотъемлемой частью окружающей среды. Он течет в настольной лампе, телевизоре, в электромоторах станков, в линиях электропередач. Сила тока, протекающего в разных технических устройствах, различна: от десятой доли микроампера в элементах электронных приборов до тысяч ампер в электроплавильных печах.

Влияние токов на биосистемы может быть прямым и косвенным. Прямое воздействие возникает в том случае, если ток проходит через живой организм. Для многих профессий электрический ток – постоянная часть производственной среды, например, для электросварщика, для электрика на трансформаторной станции, для машиниста электровоза.

Косвенный вред живым организмам могут нанести пожары, возникающие из-за короткого замыкания в электрических цепях. Большой экономический вред наносят блуждающие токи, возникающие, как правило, в трубах систем водоснабжения и теплотрасс. Эти токи вызывают быстрое разрушение металла труб из-за электрокоррозии. Замена испорченных участков – дело трудоемкое и дорогостоящее. Блуждающие токи возникают и в зданиях, в арматуре железобетонных панелей под влиянием токов в электропроводке и внешних магнитных полей, в грунте вдоль трамвайных путей, особенно в сырую осеннюю погоду или зимой, когда сопротивление грунта уменьшается.

3 ученик: Влияние электрического поля на организмы можно понять, анализируя поведение находящихся в них зарядов. Разные части и органы тела содержат ионы и молекулярные диполи, т.е. они отчасти проводники и отчасти диэлектрики. Тело человека и ствол дерева – проводники, а волосы и сухая кора – диэлектрики. Сопротивление кожи человека в зависимости от его состояния и внешних условий меняется в очень широких пределах.

И снова умрешь и появишься снова,
Год ли спустя, миллион ли годов –
Частный случай на вечной основе,
Который мгновенно возникнуть готов.
Да, я родился, проживу до ста,
Чтобы затем навсегда умереть.
Но я – электронов случайная доза,
А эта случайность возможна и впредь.
(И. Сельвинский)

Удельную электропроводность различных тканей организма при постоянном токе можно охарактеризовать ориентировочными данными, приведенными в таблице.

Ткань Удельная электропроводность, Ом-1·м-1
Спинномозговая жидкость 1,8
Сыворотка крови 1,4
Кровь 0,6
Мышцы 0,5
Внутренние органы 0,2-0,3
Мозговая и нервная ткани 0,07
Жировая ткань 0,03
Кожа сухая 10-9
Кости 10-11

Электрический ток, проходя через организм человека, раздражает живые ткани организма. Степень возникающих изменений зависит от величины тока и его частоты. Прохождение по телу человека промышленного тока (частотой 50 Гц) в 3 мА вызывает легкое покалывание в пальцах, прикасающихся к проводнику. Ток в 3-5 мА вызывает раздражающее действие во всей кисти руки. Токи в 8-10 мА приводят к непроизвольному сокращению мышц кисти и предплечья. Максимальные токи – 13 мА, при которых человек в состоянии самостоятельно освободиться от контакта с электродами, называются отпускающими токами. Непроизвольные мышечные сокращения при токе в 15 мА приобретают такую силу, что разжатие руки становится невозможным (неотпускающий ток). При токах 0,1-0,2 А наступает беспорядочное сокращение сердечной мышцы, ведущее к гибели человека.

4 ученик: Виды поражения электрическим током

Проходя через живой организм электрический ток производит действие:

  1. Термическое – в ожогах определённых участков, нагреве кровеносных сосудов, крови, нервов.
  2. Электролитическое – разложение крови и других органических жидкостей.
  3. Биологическое – раздражение и возбуждение живых тканей организма, что сопровождается непроизвольными судорожными сокращением мышц, в том числе мышц сердца и лёгких.

В результате всего этого могут возникнуть различные нарушения в организме плоть до полной остановки работы сердца и лёгких.

Всё это приводит к двум поражениям: электрическим травмам и электрическим ударам.

Электрическая травма - это чётко выраженное местное повреждение тканей организма, вызванное воздействием электрического тока или дуги. Обычно это поражение кожи, связок и костей. В большинстве случаев электротравмы излечиваются полностью или частично. В отдельных случаях может наступить смерть.

Различают следующие электротравмы: электрический ожог, электрические знаки, металлизация кожи и механические повреждения.

Электрический ожог – самая распространённая электротравма.

Ожоги бывают двух видов: токовый и дуговой.

  • Токовый ожог – возникает при прохождении тока через тело, при этом наблюдаются ожоги.
  • Дуговой ожог – является результатом воздействия на тело электрической дуги, здесь наблюдается высокая температура – до 3500°.

Электрические знаки – метки на теле серого цвета – при прохождении электрического тока.

Металлизация кожи – проникновение в кожу мелких частичек металла, расплавленных электрической дугой.

Основные меры защиты от поражения электрическим током являются:

  • обеспечение недоступности токоведущих частей, находящихся под напряжением для случайного прикосновения, устранение опасности поражения при появлении напряжений на корпусах, кожухах;
  • защитное заземление, зануление, защитное отключение;
  • использование низких напряжений;
  • применение двойной изоляции.

Классификация помещений по опасности поражения током:

  1. Помещения без повышенной опасности – это сухие, непыльные помещения с нормальной температурой. Пример: жилые помещения.

  2. Помещения с повышенной опасностью:
    • сырость, относительная влажность 75%;
    • высокая температура более 30 градусов;
    • токопроводящая пыль.

    Пример: цехи механической обработки, металлические полы, металлические лестницы.

  3. Помещения особо опасные:
    • сырость 100%;
    • химически активная среда.

5 ученик: Первая помощь человеку, пораженному электрическим током

Первая помощь при поражении электрическим током состоит из двух этапов : освобождение от действия тока и оказание ему медицинской помощи. Поскольку длительное прохождение электрического тока - критерий очень опасный, то очень важно как можно оперативней освободить пострадавшего от воздействия тока. Также надо быстро начать оказывать первую медицинскую помощь и вызвать врача, даже если пострадавший находится в состоянии клинической смерти.

Высвобождение человека от действия электрического тока: отключение с помощью ближайшего рубильника, если неизвестно где он находится или он далеко расположен, то нужно рубить провода топором с деревянной ручкой (до 1000 В). Если пострадавший находится на высоте, то при отключении напряжения он может упасть - принанять меры чтобы человек не получил новых травм. Кроме того, при отключении напряжения может погаснуть свет. Если одежда сухая, то можно попытаться оттащить за неё человека, не касаясь тела. Если напряжение до 1000В, попробовать оттолкнуть пострадавшего от токоведущих частей сухой палкой или наоборот откинуть провода от человека, для этих целей можно использовать сухую верёвку. Если нельзя ничего предпринять, произвести короткое замыкание.

Меры первой помощи

  • Если пострадавший в сознании, но был в обмороке, уложить на подстилку, обеспечить покой и ждать врача. После поражения электрическим током нельзя двигаться, тем более работать.
  • Если пострадавший без сознания, но с устойчивым дыханием, уложить, расстегнуть одежду и пояс, привести в сознание нашатырным спиртом или просто побрызгать водой.
  • Если пострадавший дышит судорожно, прерывисто, необходимо делать искусственное дыхание и массаж сердца.
  • Если у пострадавшего отсутствуют признаки жизни, надо считать, что он находится в состоянии "клинической смерти" и немедленно приступать к оживлению. Делать это надо до прихода врача, т.к. смерть может констатировать только он.

Учитель: Подведем итог всему сказанному, но не традиционно, а песней. И пусть слова этой песни послужат правилами поведения при использовании электричества. 

Про ТБ (А. Макаревич «Не стоит прогибаться под изменчивый мир»)

Мы видим электрическую сеть проводов,
Невидимый течёт по ним ток.
И если безопасности не знаешь основ,
Получишь электрический шок.
И я был молодым в розетки гвозди совал
И лезвиями чай кипятил,
Но как-то под разряд высоковольтный попал,
Он к вечному мне путь осветил.

Один мой друг-студент решил поставить «жучка»,
Чтоб чайник получить с кипятком.
В цепи разноимённые нога и рука,
И мокрый пол, и он босиком.
Исполнил он брейк-данс, покруче негров иных,
Палёной кожи запах и дым.
Не стоит подставляться, как резистор в цепи,
Ампер тебе устроит экстрим.

Другой же электричество учил в январе,
Читал всю ночь, над плиткой уснул.
Сквозь формул вязь ему на киловаттной жаре
Приснился электрический стул.
Его лицо измазала конспекта зола
И пепел на его волосах.
Не стоит расслабляться на серьёзных делах
И засыпать в случайных местах.

Над током напрягалось много славных парней:
Ом, Вольта, Лоренц, Ленц и Кулон,
Кирхгоф, Савар, Лаплас, Фуко, Ампер, Фарадей –
И каждый открывал свой закон.
И я открыл закон для тех девиц и юнцов,
Кто к проводам полезет не раз:
Не следует касаться оголённых концов –
Амперы потекут через вас!

Приложение.