Почему птиц не убивает током на проводах?
Глядя на пернатых, щебечущих на линиях электропередач, у многих возникает вопрос, нет ли в этом угрозы для их жизни. Есть, только они об этом не догадываются.
Как мы помним из школьного курса физики, электрический ток ― направленный поток (или движение) заряженных частиц. В нашем случае, это частицы, бегущие по проводам. А что такое напряжение? Разность потенциалов, проще говоря, разность между двумя проводниками, у одного из которых больше заряженных частиц, а у другого меньше, или вовсе нет.
Разность потенциалов и замкнутая цепь
Чтобы понять, почему птицы не получают удар током, сидя на проводах, нужно разобраться в основных принципах работы электричества. Ключевыми понятиями здесь являются «разность потенциалов» и «замкнутая цепь».
Представьте электрический ток как поток воды в трубе. Вода течет только тогда, когда есть разница в высоте между начальной и конечной точками трубы. Эта разница в высоте создает давление, которое толкает воду вниз. Аналогично, электрический ток течет только при наличии разности потенциалов, которая подобна разнице в высоте.
В случае с птицей, сидящей на проводе, ее тело оказывается под тем же потенциалом, что и провод. Поскольку между ее лапками нет существенной разницы потенциалов, электрический ток не течет через ее тело. Это как если бы птица сидела на трубе с водой, но без разницы в высоте ⎼ вода просто не будет течь через птицу.
Для возникновения тока необходима замкнутая цепь. Это означает, что электричество должно иметь возможность течь по непрерывному пути от источника питания, через проводник, к потребителю и обратно к источнику. Когда птица садится на провод, она не создает замкнутую цепь, так как ток не может пройти через воздух к земле или другому проводу. Птица становится просто частью провода, не влияя на течение тока.
Пример обычная розетка. В состоянии покоя в ней нет тока, поскольку частицы не двигаются. Но как только мы включим любой электрический прибор проводники, с его помощью, соединятся, частицы придут в движение и пойдет ток. Таким образом, ток появляется там, где есть две точки с различным напряжением. Второй точкой обычно является земля или другой провод. Потенциал земли равен нулю, из-за чего второй провод в розетке и получил свое название.
Что происходит, когда птица приземляется на провод, находящийся под напряжением? Она сама приобретает его потенциал (или напряжение) и, с точки зрения физики, выступает ничем иным, как обычным его ответвлением. Вот почему пернатые могут сидеть даже на высоковольтных линиях. Если они будут сидеть спокойно и не пытаться достать другой провод или создать контакт с землей им ничего не угрожает. Но как только это произойдет появится разность потенциалов и через тело пойдет смертельный электрический ток.
Сопротивление птицы и провода
Еще один фактор, играющий на руку птицам, сидящим на проводах, – это разница в электрическом сопротивлении их тела и металла, из которого сделан провод. Электрическое сопротивление – это свойство материала препятствовать прохождению электрического тока. Чем выше сопротивление, тем сложнее току проходить через материал.
Тело птицы, состоящее из костей, мышц, крови и перьев, обладает значительно большим сопротивлением по сравнению с металлическим проводом. Представьте себе два пути для течения реки⁚ широкий и глубокий канал с небольшим сопротивлением и узкий, мелководный ручей с большим количеством препятствий. Очевидно, что река предпочтет течь по каналу, встречая на своем пути наименьшее сопротивление.
Так же и электрический ток «выбирает» путь наименьшего сопротивления. Когда птица садится на провод, ток продолжает течь по проводу, практически не отклоняясь в тело птицы. Это происходит потому, что сопротивление птицы значительно выше, чем сопротивление провода, и ток «предпочитает» оставаться на своем пути.
Получается, что птицы хватаются за оголенный провод, по которому протекает огромный ток. Так почему же они при этом не страдают? Дело в том, что когда птица садится на провод, то создается параллельное соединение проводников. Одним проводником служит сама птица, а другим участок провода под ногами у птицы. Сопротивление птицы во много-много раз больше сопротивления провода, поэтому по ней протекает ничтожно малый ток, который не может ей повредить (при параллельном соединении общий ток распределяется между параллельными участками цепи обратно пропорционально сопротивлению).
Важно отметить, что сопротивление тела птицы не является абсолютной защитой от удара током. Если птица одновременно коснется двух проводов с разным потенциалом или создаст контакт между проводом и землей, ток пойдет через ее тело, что может привести к серьезным травмам или гибели.
Опасности для птиц на линиях электропередач
Хотя в большинстве случаев птицы могут безопасно сидеть на проводах электропередач, существуют ситуации, когда линии электропередач представляют для них реальную угрозу. Понимание этих опасностей поможет нам лучше защитить пернатых и предотвратить несчастные случаи.
Одной из основных опасностей является возможность поражения электрическим током.
- Птица может случайно коснуться крылом или хвостом соседнего провода, особенно во время взлета или посадки, создав тем самым замкнутую цепь и получив смертельный удар током.
- Крупные птицы с большим размахом крыльев, такие как орлы, аисты или журавли, подвержены большему риску, так как вероятность одновременного касания двух проводов для них выше.
- Опасность также представляют собой опоры линий электропередач. Птицы могут сесть на траверсу опоры, которая находится под напряжением, и получить удар током.
Помимо поражения электрическим током, птицы могут пострадать от столкновения с проводами, особенно в условиях плохой видимости (туман, дождь, сумерки).
Все меняется, если птицы разместились на разных проводах под напряжением ― в таком случае быть беде. То же касается и ситуации, если неосторожный орел вдруг раскинет крылья, дотронувшись до соседнего кабеля, ― короткого замыкания не миновать. Нельзя птичкам трогать и заземленные элементы линий электропередач⁚ в этом случае круг замкнется, и последует удар током. Именно такие случаи то и дело попадают на видео (по этическим причинам мы не будем публиковать подобные ролики). А что с человеком?
Для снижения риска гибели птиц на линиях электропередач принимаются различные меры, такие как⁚ использование изолированных проводов, установка специальных устройств, отпугивающих птиц от опасных участков, изменение конструкции опор.
Аналогия с человеком и статическое электричество
Чтобы лучше понять, почему птиц не бьет током на проводах, проведем аналогию с человеком и статическим электричеством, с которым мы сталкиваемся в повседневной жизни.
Наверняка вы замечали, как иногда при расчесывании волос или снятии шерстяной одежды возникают искры, а иногда даже ощущается легкий удар током. Это проявление статического электричества – накопления электрического заряда на поверхности предметов.
Интересная сегодня тема, лично меня невероятно волнующая, поскольку в последнее время сталкиваюсь с неприятностью ежедневно. Вот и решила выяснить, почему человек часто и сильно бьется током, электризуется его одежда, опасно ли это, и как избавиться от статического электричества. У меня это давняя проблема, приносящая иногда некоторые неудобства. Прямо скажу, мало приятного от того, что сама себя бьешь током. Больно иногда, и тревожно потому, что не знаешь, почему происходит данное действие. Но ладно, если бы страдала только я. Иногда и окружающим достается. Недавно в автобусе взялась за поручень, стоящий рядом мужчина вдруг отскочил, и потом долго оглядывался. Я то поняла что произошло, и мне было неловко за произошедшее.
Человек, как и птица, является проводником электричества. Однако, пока мы стоим на земле или контактируем с заземленными предметами, наш потенциал равен потенциалу земли, и ток через нас не течет. Но стоит нам оказаться изолированными от земли (например, надеть шерстяную одежду или обувь на резиновой подошве), как на нашем теле может накопиться статический заряд.
Когда мы касаемся заземленного предмета или предмета с другим потенциалом, происходит разряд – быстрый поток электрического тока, который мы ощущаем как удар.
Аналогично, птица, сидящая на проводе, изолирована от земли и не создает разности потенциалов, поэтому ток через нее не течет. Однако, если птица одновременно коснется двух проводов с разным потенциалом или создаст контакт между проводом и землей, она получит удар током, как и человек, накапливающий статический заряд.
Таким образом, понимание принципов работы электричества, а именно разности потенциалов, замкнутой цепи и электрического сопротивления, помогает объяснить, почему птицы могут безопасно сидеть на проводах электропередач, не получая при этом удара током.
Меры предосторожности и интересные факты
Несмотря на то, что птицы в большинстве случаев спокойно уживаются с линиями электропередач, существуют риски, о которых важно помнить. И хотя мы не можем объяснить пернатым правила электробезопасности, мы можем принять меры для их защиты.
Энергетические компании по всему миру внедряют различные меры для предотвращения гибели птиц на линиях электропередач⁚
- Изоляция проводов. Одним из решений является использование изолированных проводов, которые предотвращают поражение током даже при прямом контакте.
- Специальные конструкции опор. Модернизация опор линий электропередач, с целью уменьшения мест, где птицы могут садиться, также способствует снижению риска.
- Отпугивающие устройства. Установка специальных устройств, отпугивающих птиц от опасных участков, таких как яркие флажки, звуковые сигналы или специальные отражатели, также помогает предотвратить несчастные случаи.
Интересно, что птицы порой сами находят способы избежать опасности. Например, некоторые виды птиц научились определять наличие напряжения на проводах по характерному гудению или свечению, которое может возникать вокруг проводов в условиях повышенной влажности.
Что касается человека, то важно помнить, что высоковольтные линии электропередач представляют смертельную опасность.
- Никогда не приближайтесь к провисшим проводам и не пытайтесь перелезть через опоры линий электропередач.
- Если вы увидели поврежденную линию электропередачи или птицу, запутавшуюся в проводах, не пытайтесь помочь самостоятельно. Немедленно сообщите об этом в местные энергетические службы.
Помните, что безопасность – это, прежде всего, ответственность каждого из нас.