Почему птицы не бояться тока. Почему бьет током от всего? Условия для поражения электрическим током

Птицы не пострадают, а люди без света остаться могут. Пернатых называют главной причиной осложнений в работе подстанций. Учтено мнение специалистов почти 90% сетевых предприятий США.

Опрос проводился IEEE. Так в Америке называется Институт инженерии по электротехнике и электронике. Подобные опросы проводились и в , в частности, учеными из МГУ. Отечественные специи дополнительно обследовали 10 километров электролиний в Талдомском районе .

Вывод ученых: - массовые сидки птиц на проводах с последующим одновременным взлетом приводят к раскачиванию линий, их схлестыванию и, как следствие, межфазовым замыканиям. же, зачастую, не страдают. Почему?

Законы физики и птицы на проводах

Для понимания «безнаказанности» птиц на проводах, нужно вспомнить закон Ома:

1. Его первая часть гласит: - Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на его концах. То есть, показатель зависит от разности потенциалов. Садясь на кабель, птица как бы шунтирует его, то есть соединяет точки схемы электросети. Этими точками становятся места сцепки с лапами. Пернатое берется за провод обоими конечностями, причем, на малом расстоянии. Соответственно, и разница потенциалов получается малой. Вот почему птиц не бьет током на проводах .
2. Вторая часть закона Ома гласит: - сила тока обратно пропорциональная сопротивлению проводника. Показатель между металлами высок. А вот сопротивление меж проводом и птицей мало. Поток электронов проходит через тело пернатого, устремляясь дальше по цепи. Разницы напряжений меж кабелем и птицей не возникает, поскольку животное держится за один провод, не касаясь земли. Току некуда уходить, кроме как в птицу.

Сидя на ЛЭП, животное является не потребителем энергии, а проводником, перенимая фиксированный заряд. Вот и получается, что разницы напряжений меж птицей и кабелем нет.

В каких случаях птиц на проводах может ударить током?

Почему птиц не бьют током провода , когда бьют, - задают некоторые ответный вопрос тем, кто удивляется устойчивости пернатых к току. Физики из МГУ, к примеру, обследуя ЛЭП в Талдомском районе Подмосковья, нашли на 10-ти обследуемых километрах линий 150 погибших животных. Как же они умерли, если не создают с проводами разность потенциалов и напряжений?

Ответы кроются все в том же законе Ома и прочих правилах физики. Итак:

• расстояние меж лап севшей на кабель птицы минимально, если это воробей, а вот крупные пернатые ставят конечности дальше друг от друга, увеличивая тем самым разность потенциалов
• птица перенимает напряжение кабеля, на котором сидит, и рискует погибнуть, задев соседний провод с иным напряжением, что возможно при раскачивании на ветру, близком расположении линий
• пернатые загрязняют пометом деревянные опоры ЛЭП, что приводит к утечке токов и возгоранию столбов, на которых птицы иногда устраивают гнезда
• есть риск посадки животного на участок провода, где повреждена изоляция

Учитывая риски для жизни пернатых и возможные неполадки на линиях по их вине, ученые придумали схемы отпугивания животных от ЛЭП. Самой эффективной считается монтаж репеллентного провода внутри металлической опоры линии электропередач.

Кабель встраивается изолированно от так называемого тела опоры. В проводе - направленное напряжение. Направлено оно на птиц, не смертельно, но неприятно. Ощутив это, пернатые снимаются с кабелей, улетая прочь.

Что вынуждает птиц садиться на провода

Садиться на провода, несмотря на риски, птиц заставляет инстинкт:

1. Большинство пернатых безопаснее чувствуют себя в воздухе. Поэтому животные стараются искать для отдыха или выслеживания добычи возвышенности.
2. Если единственная возвышенность в окружающем ландшафте ЛЭП, они предпочтительнее, чем земля.

Тоже касается постройки гнезд. Большинство пернатых обустраивают их на высоте. Когда нет других возвышенностей кроме опор ЛЭП, на них и селятся.

Каждый человек хотя бы раз в жизни сталкивался с таким понятием, как электризация. Кратчайшее прикосновение к кому-либо – маленькая вспышка, слабый удар током. Непослушные наэлектризованные волосы. Легкие вспышки при натирании синтетических материалов. Всё это является примерами проявления загадочной электризации, этакой суперспособности, время от времени подвластной любому человеку. У некоторых это необычное явление наблюдается гораздо чаще, чем у других, они постоянно бьются током и пытаются выяснить причины этого явления. Такие люди задаются вопросом «Очень сильно электризуюсь и постоянно бьюсь током, что делать? Как устранить этот эффект?»

Почему человек бьется током

Для того, чтобы разобраться, почему человек бьется током, придется ознакомиться с физикой явления.

Причиной наэлектризованности материалов является статическое электричество. Под этим понятием скрывается целая совокупность явлений, заключающихся в появлении, сохранении и релаксации свободного электрического заряда, возникающего в быту как следствие трения предмета о предмет. Достаточно старательно начесать волосы, зажать в пальцах и потереть друг о друга кусочки синтетического волокна – и вот, межмолекулярное равновесие стремительно летит в тартарары. Одна часть, участвующая в трении, теряет электрон, а другая – наоборот, приобретает. Частицы начинают движение, образуя противоположно заряженные электронные слои. Возникающий дисбаланс и называется статическим электричеством, которое проявляется в небольших вспышках тока – искрении. Особенно успешно этот процесс происходит в таких материалах, как натуральная шерсть, мех, синтетика, бумага, человеческий волос, янтарь, пластмассовая или же полиэтиленовая продукция. Все эти вещества в больших количествах окружают нас в повседневной жизни, вот почему любой человек электризуется в большей или же в меньшей степени.

Всем известно, что линии электропередач находятся под напряжением, и прикасаться к ним не стоит ни в коем случае. Но вот птиц, сидящих на проводах, это обстоятельство совершенно не волнует. Провода для птиц - это удобное место для отдыха и общения, и к тому же недосягаемое для кошек. Как же пернатым удается оставаться целыми и невредимыми?

Оказывается, для того, чтобы ответить на этот вопрос, необходимо вспомнить школьный курс физики, а точнее ту его часть, что связана с электродинамикой. Линии электропередач служат для передачи электроэнергии в виде электрического тока. Электрический ток, передаваемый по проводам, бывает переменным и постоянным. Но в подавляющем большинстве случаев по линиям электропередач протекает именно переменный ток.

Как происходит удар током или электрошок? Подобная неприятность случается во время прохождения электрического тока через тело. А происходит это по причине большой разницы напряжения в точках соприкосновения с проводниками, в нашем случае с проводом.

Теперь посмотрим, что происходит с небольшой птичкой, садящейся отдохнуть на провод. Во время приземления птица касается двумя лапами только одного провода, поэтому напряжение в двух точках касания одинаково. Другого контакта ни с какими другими предметами (проводниками тока) птица не имеет. При этом разница напряжения отсутствует, и пернатые в полном здравии продолжают сидеть на проводах. Но стоит птице покрупнее совершить неловкое движение, например, задеть крылом столб-опору ЛЭП, соседний провод или ветку дерева, нависающую над линией, как тут же возникает разница потенциалов, ведущая к печальным последствиям.

Вторым немаловажным моментом является размер тела. Птица выступает в роли конденсатора, то есть в ней накапливается некоторый заряд тока и происходит его разрядка. Поскольку размеры тела невелики, то и емкость конденсатора будет мала. Но с животными покрупнее в подобном случае, может также произойти неприятность - емкость их тел окажется выше. Вследствие чего также может произойти удар током.

В случае с более крупными живыми существами, в том числе и с человеком, контакт с линиями электропередач неизменно приводит к трагедии. Человек всегда на чем-то стоит, он не может держаться на проводах и больше ничего не касаться. А в случае соприкосновения с другими предметами, как мы уже выяснили выше, возникает разница напряжения, которая и приводит к удару током. Таким образом, получается, что секрет птиц, сидящих на проводах, заключается в их малых размерах и в том, что они способны сидеть на проводе без соприкосновения с другими предметами.

Наверное, каждый человек иногда задумывался, почему не бьет током птиц на проводах, видя целую стайку, рассевшуюся на опасном «насесте». Конечно, те, кто хорошо помнит физику за восьмой класс, без труда могут объяснить этот феномен. Но у большинства людей эти знания оказались невостребованными в жизни, поэтому были благополучно забыты. Попробуем их восстановить.

«Личная защита»

Есть несколько факторов, объясняющих, почему не бьет током птиц на проводах. Сначала рассмотрим биологические, хотя они и менее существенны. Во-первых, на лапках летунов есть слой ороговевших чешуек. В некоторой степени они исполняют роль изоляторов, хотя и довольно слабых. Во-вторых, птицы способны ощущать силу электромагнитного поля. Если провод ЛЭП выдает напряжение в 500 кВ, то пернатые просто избегают на него садиться.

Любопытно то, что птицы при посадке преимущественно выбирают изолированные провода. Трудно сказать, является ли это еще одной причиной, почему не бьет током птиц на проводах: возможно, им просто приятнее и удобнее фиксироваться лапками на изоляции. Хотя у некоторых ученых существует мнение, что это тоже срабатывает защитная чувствительность летунов.

Почему птиц не бьет током, когда они сидят на проводах: обоснование с точки зрения физики

Физическое объяснение феномена куда более существенно. Начнем с того, что для того, чтобы пернатого «дернуло» током, тот должен пройти через птичье тело. А для этого требуется наличие значимой разности потенциалов между какими-то двумя точками. В рассматриваемом случае - между лапками летуна. Однако он сидит на одном проводе, напряжение в котором не меняется на всем протяжении. Соответственно, перепадов не наблюдается. При этом, если рассматривать птицу как ответвление электрической цепи, то ее сопротивление гораздо больше, чем сопротивление самого провода. Так что ток идет по участку, где его «путь» облегчен.

Несколько иначе объясняется, почему не бьет током птиц на проводах с очень высоким напряжением. Через них идет не постоянный ток, а переменный. В этом случае пернатое тело становится, можно сказать, конденсатором: в нем сначала накапливается заряд, а после происходит разрядка. Поскольку тельце птицы невелико, его емкость также мизерна, и проходящий через летуна ток не опасен. Чем больше линейные размеры объекта и его объем, тем больше становится его емкость. Так что, к примеру, если на сядет аист, то добром для него такое приземление не кончится.

Когда все же «дернет» током

Отметим, что птицы все же иногда гибнут при использовании проводов в качестве насеста. Это происходит при соприкосновении какой-нибудь третьей точки (чаще всего крыла) с другим проводом или столбом, поддерживающим линию. В обоих случаях возникает разность потенциалов, и через тело птицы начинает течь ток. Чаще всего такое случается с относительно большими птицами вроде ворон, чей размах крыльев может быть больше, чем расстояние между проводами.

Осторожно с экспериментами!

Хорошо уяснив, почему птиц не бьет током на проводах, нетрудно прийти к выводу, что и человек может повиснуть на них, уцепившись двумя руками (если речь не идет о линиях ЛЭП). Теоретически это верно. Однако нужно помнить, что малейшее прикосновение третьей точкой к любому предмету, который может послужить проводником, убьет экспериментатора. Птицам нетрудно избежать подобного прикосновения: они усаживаются на провода сверху. Вас же кто-то должен подкинуть в воздух, вовремя разорвав контакт с вашим телом. Такой трюк по силам разве что циркачам. Поэтому при обращении с любыми составляющими электроцепи лучше скрупулезно следовать предписанным правилам личной безопасности.

Вы замечали, что на линиях электропередач часто сидят птицы в одиночестве или целыми стаями? При этом провода находятся под напряжением, которое может быть от сотен вольт до нескольких тысяч. Всем известно, что человеку нельзя касаться оголенных токоведущих частей, так как это может привести к поражению электрическим током. И в то же время ситуация с птицами кажется противоположной и вызывает интерес у многих людей. Итак, давайте разберемся, почему птиц не бьет током на проводах.

Условия для поражения электрическим током

Начнем с отсылки к урокам физики школьной программы, раздел электричество и магнетизм. Там сказано, что электрическим током является направленное движение зарядов. Он возникает между точками с разными электрическими потенциалами. В свою очередь поражение электрическим током возникает при протекании тока через тело (пернатого, животного, человека). Протекание электричества, как было сказано, возможно между двумя точками между которыми есть напряжение.

Если прикоснуться к одному из проводов при этом, не касаясь другими частями тела земли и других проводящих предметов ток через него течь не будет.

Важно знать: Ток силой в 0,1А, протекающий через тело в течение одной секунды является смертельным для человека.

Пернатые сидят на линиях электропередач, обеими лапами держась за один и тот же провод. По длине провода напряжение на его участках практически одинаково. Условий для протекания тока через тело птицы нет. Тело имеет достаточное больше сопротивление и емкость. Емкость это еще один фактор, способствующий протеканию электричества. Аналогом емкости является конденсатор, постоянный ток заряжает конденсатор, после чего перестает протекать через него, переменный же успешно протекает, с определенным реактивным сопротивлением. На одной части полуволны синусоидального переменного напряжения конденсатор заряжается, на второй — разряжается и перезаряжается.

Вернёмся к нашим птицам, их тело имеет малые линейные размеры, держась лапами за провод, птица краями своего тела находится на удалении от него, соприкасаясь с воздухом, который является диэлектриком. Если потенциал в точке, удаленной от провода, будет отличаться от места касания лап, то птица может быть рассмотрена в виде конденсатора в цепи переменного напряжения. Однако ёмкость тела из-за его малых размеров маленькая соответственно и ток будет мизерный. На лапах птиц есть слой грубой кожи с высоким сопротивлением, который служит дополнительным изолятором.

Еще важно знать, что птицы чувствуют электромагнитное поле, поэтому не садятся на высоковольтные линии, которые находятся под напряжением порядка 500 кВ. Это чутье обеспечивает им дополнительную защиту от поражения. Поэтому птицы могут безопасно сидеть на высоковольтных линиях.

В каких случаях птица погибнет на проводах

Если пернатое село на провод, его не убьет. Но это справедливо, когда она сидит держась обеими лапками за один провод. Но вот если случайно крупный аист или орёл заденет крылом, а часто случается именно так, соседний провод (другой фазы) или опору — произойдет удар и смерть. При прикосновении к соседней фазе получается межфазное замыкание через тело. При касании опоры — замыкание на землю. Оба вида замыкания характеризуются большим током.

Также она погибает, когда в клюве несёт что-то длинное, например кусок проволоки — им легко можно перемкнуть фазы. Даже если это ветка, особенно, если она влажная, при напряжении в тысячи вольт она станет неплохим проводником.

Третий случай в сырую, пасмурную или дождливую погоду. Влага и ионизированный воздух способствуют поражению электричеством.

Ну и напоследок ответим еще на один достаточно любопытный вопрос — «Можно ли человеку повторить птичий опыт?». Теоретически можно, но пробовать крайне не советуем. Сложно представить способ, как можно оказаться на такой высоте, ведь допрыгнуть до ЛЭП — сомнительная затея. Хотя электромонтёры-высоковольтники подобным образом обслуживают линии. Но делают они это, соблюдая ряд мер по технике безопасности и используют соответствующие инструменты и экипировку.

Материалы