欧姆定律与安全用电

现代生活已离不开电，但是电在给我们带来方便的同时，也会给我们带来危害。怎样才能做到安全用电呢？下面从欧姆定律的角度分析一下安全用电问题。

 

一、触电原因分析

 

触电泛指人体触及带电体时，有电流通过人体并对人体造成了不同程度的伤害。触电可分为两类：一类叫电击；另一类叫电伤。电击是指电流通过人体时所造成的内部伤害，破坏了人的心脏、呼吸及神经系统的正常工作，甚至危及生命。电伤是指电流的热效应、化学效应或机械效应对人体造成的伤害。其危险程度同很多因素有关。其中，以电压的大小、电流的大小和触电时间的长短为主要因素。

 

1．加在人体上的电压

 

较高的电压对人体的危害十分严重，轻的引起灼伤，重的则足以使人致死。较低的电压，人体抵抗得住，可以避免伤亡。一般的安全电压是不高于36V，高于这个电压，人触碰后将有危险。

 

2．通过人体的电流

 

人体接触的电压愈高，通过人体的电流愈大，人体的生理反应越明显，引起心脏异常跳动所需的时间越短，致命的危险就越大。电流只要超过0.1A就能造成触电死亡。

 

3．电流作用时间的长短

 

电流通过人体时间愈短获救的可能性愈大，时间愈长，电流对人体的机能破坏愈大，愈容易引起心脏异常跳动，获救的可能性也就愈小。电流即使在30~50mA之间，如果通电时间过长，同样会导致生命危险。

 

4．电流通过人体的途径

 

电流流经心脏就会引起心脏异常跳动而致死。较大的电流还会使心脏即刻停止跳动，在通电途径中，以从手经胸到脚的通路为最危险，从一只脚到另一只脚危险性较小。电流纵向通过人体要比横向通过人体时，更易发生心脏异常跳动，因此危险性更大一些。电流通过中枢神经系统时，会引起中枢神经系统失调而造成呼吸抑制，导致死亡。电流通过头部，会使人昏迷，严重时会造成死亡。电流通过脊髓时会使人截瘫。

 

二、安全用电原则

 

从上面的分析可以看出，触电的一个决定性因素就是电流的大小。由欧姆定律I=U/R，可知电流的大小不仅跟电压有关，还跟电阻有关。

 

（一）低压触电

 

家庭电路中的两根电线，一根是火线另一根是零线，触电事故都是人体直接或间接跟火线连接造成的，形成低压触电。

 

1． 单线触电：与地不绝缘的人体，碰到了电路中的火线，由于在火线和大地之间存在电压U，电流从火线→人体→大地形成通路。设U=220V，人体电阻R≈1000Ω，则流过人体的电流为：I=220V/1000Ω=220mA，此电流足以使人致命。如果人站在干燥的凳子上，设凳子的电阻为R₀（R₀很大），流过人体的电流I= 220V/（R+R₀）很小，则相对比较安全。

 

2．双线触电：人的身体同时接触到火线和零线，此时，即使站在干燥的木凳上，人与地绝缘，因为火线和零线之间存在电压U，电流仍可以从火线→人体→零线形成通路，I=220/1000A=220mA，也会造成触电事故。

 

（二）高压触电

 

高压线路和高压设备的电压高达几十千伏至几百千伏，远远超出安全电压，接触它一定会发生触电事故，不接触而靠近它也会发生触电事故。高压触电可分为高压电弧触电和跨步电压触电。

 

1．高压电弧触电：当人们靠近高压带电体，到一定的距离时，高压带电体和人体之间会发生放电现象，这时就有较大的电流通过人体，发生高压电弧触电。

 

2．高压跨步触电：当高压输电线落在地面上，地面上与电线断头不同距离的各点间存在着电压，当人走近断头时，两脚前后位于离断头远近不同的位置上，两脚前后间有了电压，这时就有电流通过人体，形成了跨步电压触电。

 

因此安全用电的原则是：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。

 

 

安全用电知识练习题

 

1．触电时，决定通过人体电流大小的因素是：

 

（1）　　　　　　　　　　　；

 

（2）　　　　　　　　　　　。

 

答案：（1）人体两端的电压  （2）人体电阻的大小

 

解析：根据欧姆定律得知，影响电流大小的因素有两个：导体两端的电压和导体的电阻。所以，通过人体的电流跟人体两端的电压和人体的电阻有关。

 

2．经验证明，对人体的安全电压是（    ）

 

A．一定等于36 V

 

B．一定小于36 V

 

C．一定大于36 V

 

D．等于或小于36 V

 

答案：D

 

解析：经验表明，对人体安全的电压是不高于36 V，含义是：等于36 V或低于36 V的电压都是安全的，选项D是正确的。选项A和B错误，是因为只提了一个方面，并且很绝对。大于36 V的电压是不安全的，所以选项C是错误的。

 

3．关于安全用电问题，下列说法正确的是（    ）

 

A．只有36 V的电压对人体才是安全的

 

B．家庭电路的电压是低压，对人体没有危险

 

C．不能靠近高压带电体

 

D．只要电流通过人体，就会发生触电事故

 

答案：C

 

解析：不高于36 V的电压，也就是36 V及36 V以下的电压都是安全的，而不是36 V，故选项A错；家庭电路的电压是220 V，远高于安全电压，故选项B错误；人体靠近高压带电体，可发生高压电弧触电，故选项C正确；微弱的电流通过人体时对人体不会造成危害，也就是不会发生触电事故，故选项D错。

 

4．下列行为中，符合安全用电原则的是（    ）

 

A．用湿手拨动开关

 

B．把湿衣服晾在室外电线上

 

C．电线或电器着火，赶紧用水扑火

 

D．保持绝缘部分干燥

 

答案：D

 

解析：纯净的水是绝缘体，不纯净的水是导体。潮湿使物体的绝缘能力减弱，导电性能增强，电阻减小，变为导体。所以，选项A、B是错误的，选项D正确。电线或电器着火时，带电用水灭火，会把电引到各处，因此，选项C是错误的。

 

5．阅读材料

 

人体对电流的反应

 

人体受到电击时，电流对人体的伤害程度主要与流过人体电流的大小有关，当手触及50 Hz交变电流时，人体的反应如下表所示：

 

电流（mA）	人体反应
0.6～1.5	手轻微颤抖
2～3	手指强烈颤抖
5～7	手部肌肉痉挛
8～10	手难摆脱带电体，但还能摆脱，手指尖到手腕剧痛
20～25	手迅速麻痹，不能自动摆脱电源，手剧痛，呼吸困难
50～80	呼吸麻痹，心房开始震颤
90～100	呼吸麻痹，延续3s就会造成心脏麻痹

 

除电流大小的原因外，触电的部位、电流经过人体的时间也会影响触电的伤害程度。如果电流长时间通过人体，人体电阻会下降，即使电流很小，也是比较危险的。

 

请回答：

 

（1）根据欧姆定律可知：对于同一个人，电压越　　，电流就越 　　，电流经过人体造成的伤害就越大。通过阅读，在防止人身触电事故方面你还学到了什么？

 

（2）用今天你学到的知识解释一下：为什么我们认为低于36 V的电压才是安全的？

 

答案：（1）高  大

 

解析：（1）造成触电事故的原因，除电流的大小外，触电的部位、电流经过人体的时间也会影响触电的伤害程度。

 

（2）因为人体对电流的反应体现出：电流越大，对人造成的伤害就越大.而影响电流大小的一个主要因素是加在人体两端的电压，电压越高，电流越大.低电压不一定是安全的，经验表明，不高于36 V的电压才是安全的。

 

6．发现有人触电时，为什么不能用手去拉？应该怎样做？

 

解析：因为用手去拉触电的人，会使救人的人与触电的人连接在一起，人体是导体，就会有电流从触电人传到救人的人，这时救人的人也会触电。若遇到有人触电，应赶快切断电源，或者用干燥的木棍将电线从触电人身上挑开，迅速使触电人脱离电源。