Електрика в житті людини

Така потрібна і небезпечна електрика

Наші поради допоможуть усвідомити, що небезпека для життя людини може виникнути як при надзвичайних ситуаціях, так і при звичних умовах буття, а саме, при неправильному поводженні з електрикою. Адже кожного дня доводиться користуватися електричними приладами. А тому давайте поговоримо про таку потрібну і разом з тим небезпечну електрику. Передусім, повернімося в історію і згадаймо, як  винайшли електрику. Про цей цікавий винахід можна розповісти дітям під час бесіди “Електрика – такий цікавий винахід”.

“Електрика – такий цікавий винахід”

Електрика існує багато тисяч років, а ми до цього часу точно не знаємо, що це таке. В 1729 році дізналися, що є речовини (здебільшого метали), які можуть проводити струм. Такі речовини стали називати провідниками. Знайшли й інші речовини (такі як скло, бурштин, віск), що не проводять струм і є ізоляторами.

Людина відкрила дію електрики вже давно. Древні греки знали, що коли шматочок бурштину натерти вовняною тканиною, він буде притягувати до себе пилинки. Ви самі можете це перевірити, коли потрете лице вовняним одягом, а потім піднесете його до папірців, покладених на столі. Те ж  саме трапляється, коли ви зачісуєте волосся пластмасовим гребінцем.

Електрику знали й прядильниці в стародавній Сирії. Їх веретена з бурштину наелектризовувалися, коли обмотувалися вовною. Тому термін електрика походить від грецького слова “бурштин”.

Та користуватися електрикою людина змогла лише з 1800 року. Стало відомо, що електричний струм може використовуватися для утворення світла, тепла. Тоді ж учені встановили, що електрика – це потік дуже маленьких, заряджених частинок – електронів. Кожен електрон несе невеликий заряд енергії. Але коли електронів збирається багато, заряд робиться більшим і виникає електрична напруга. Ось чому електричний струм може переміщатися по дроті на великі відстані.

Давайте згадаємо ще одне цікаве явище. Вечір. Ви готуєтесь лягти спати у ліжко, знімаєте через голову светр і раптом в тиші лунає тріск. Якщо ви роздягаєтеся в темряві, то можете побачити, що цей тріск супроводжується іскрами. Тріщить та іскриться наш одяг тоді, коли ми, знімаючи його, заставляємо тертися по тілу та волоссю. Погляньте уважніше і ви помітите, що знятий светр притягується до сорочки, яка ще залишалась на тілі. Отже, між речами щось виникає. Це щось почали називати передачею електричного заряду. Його поява на різних предметах приводить не лише до притягування, а й до відштовхування. Це дія електрики. Виходить, що ми не можемо й кроку без неї ступити. Як же електричний струм приходить до нас у дім? Про це читачі-діти можуть дізнатися з наступної бесіди.

“Струм біжить по проводах”

Щоб передати електрику туди, де вона потрібна, будують лінії електропередач. Ви, мабуть, бачили за містом високі стовпи-опори, до яких підвішені проводи. По цих проводах електрика від електростанцій приходить в різні міста і села. Чому опори роблять такими високими? Тому що по проводах електрика біжить під дуже високою напругою, яка досягає сотні тисяч вольт. Щоб ніхто, навіть випадково, не зміг доторкнутися до проводів, їх підвішують високо в небі. А щоб в них не вцілила блискавка, встановлюють громовідвід.

Коли електрика по проводах приходить в місто, вона потрапляє на електропідстанцію. Там стоїть особлива машина-трансформатор. Він знижує тиск і далі електроенергія передається по кабелях, що закопані глибоко під землею. Ви можете побачити такий кабель в ямі, яку інколи копають будівельники. Ніколи не торкайтеся кабелю, що стирчить з-під землі, бо він може знаходитись під великою напругою. По кабелях електрика приходить в трансформаторну будку. Маленький трансформатор, який знаходиться в ній, ще більше знижує напругу і вже тепер електрика може використовуватись в різних приладах, що знаходяться у вашому домі. Але це не означає, що її дія перестає бути небезпечною для людини.

Пізно ввечері, коли стемніє, у ваших оселях загоряється електрична лампочка, над містом спалахують ліхтарики, з’являється світло в широких вітринах магазинів, на рекламних щитах тощо.

І тепер ми навіть не можемо уявити свого життя без електричної лампочки. Давайте згадаємо, коли ж з’явилась електролампочка? Про це і буде  бесіда.

“Лампочка – одне з найцікавіших відкриттів”

Російський електротехнік О. Ладигін здогадався нагріти вугільний стержень в закритій скляній колбі. Перші лампочки горіли півгодини, а коли майстер викачав повітря з колби – почали горіти вже декілька годин. В 1873 році такими лампами була освітлена одна з вулиць Петербурга. Дізнавшись про цю лампочку, нею зацікавився американський винахідник Томас Едісон. Працюючи вдвох, вчені створили цю лампочку, без якої в наш час не може обійтись жодна людина.

А тепер поговоримо, як працює кишеньковий ліхтарик. Ви, можливо, знаєте, що він складається з чотирьох частинок: батарейки, лампочки, корпуса і перевимикача. Батарейка містить електричний заряд. Щоб з’єднати лампочку з батарейкою, потрібно натиснути на перемикач. Як і в усіх електроприладах, робота кишенькового ліхтарика основана на електричному ланцюжку, в якому живе струм. Коли ліхтарик вмикається, спеціальна металева пластинка з’єднує лампочку з батарейкою, ланцюг замикається, струм доходить до лампочки і вона загоряється.

Виявляється, звичайний папір може нагромаджувати електрику. На паперових фабриках часто спотерігається таке явище: паперове полотно, що швидко мчить по конвеєру, треться об його сукняну підкладку – між ними проскакують іскри. Хочете побачити це у себе вдома? Це нескладно. Добре випрасуйте аркуш газети (у такий спосіб з паперу буде видалено невеличку кількість води, яку він містить). Доки газета не охолола, прикладіть її до обклеєної шпалерами стіни. Притисніть і сильно натріть щіткою для одягу. З десяток таких рухів – і газета висітиме на стіні, мов приклеєна. Спробуйте відірвати її – між газетою та стіною стрибатимуть маленьки іскри. Це дуже слабенькі іскри, тому вони не роблять шкоди. А от з “великою” електрикою треба поводитись дуже обережно.

У містах люди користуються тролейбусами, трамваями, метро, електричками. Над всіма ними зверху тягнуться проводи. Вони несуть електричну енергію, яка і приводить в рух транспорт.

А ще машини печуть хліб, обгортають цукерки в папірці, шиють взуття, в’яжуть светри і т.д. Всього не перерахуєш. Та головне те, що всіма машинами рухає електрика.

У кожного із вас в кімнаті на стіні є невеличка коробочка з двома отворами. Це – електророзетка. Без неї в квартирі жити було б не цікаво. Адже в неї вмикаються всі електроприлади.

Бесіду про обережне поводження з електроприладами, можна почати з розповіді про те, коли з’явились електроприлади.

„Обережне поводження з електроприладами”

Перші побутові електроприлади з’явились більше ста років тому. За цей час електрика змінила все життя людства. Дійсно, мало що в оселі робиться без електроприладів. Прибирання квартири – пилосмок; сушіння волосся – електрофен; а ще – електрочайник, електрична плитка, кавомолка, пральна машина, холодильник тощо. А телевізори, відеомагнітофони, відеокамери… Навіть уявити важко, як би ми могли без них обійтись! Але в користуванні з цими приладами потрібно бути дуже обережними. І почнемо з телевізора, адже з ним ми стикаємося чи не найчастіше.

В користуванні з телевізором потрібно бути дуже обережними, адже в ньому є небезпечна для життя висока напруга. Дітям потрібно пояснити, що не можна вмикати телевізор, якщо в нього попала рідина або він був в умовах високої вологості. Особлива обережність має бути з кінескопом: його потрібно оберігати від удару і подряпин. Старайтесь не залишати увімкненим телевізор без нагляду. Якщо ви вийшли з кімнати, то вимкніть з розетки телевізор. Якщо ви дивитесь телевізор, а екран згас або почав миготіти, ні в якому разі не можна по ньому стукати. Він може зайнятися або навіть вибухнути. Його треба негайно вимкнути. Якщо щось потрапило до працюючого телевізора, треба в першу чергу його вимкнути і тільки тоді діставати сторонній предмет. Ні в якому разі не дозволяється лізти туди олівцем чи іншим предметом, коли він увімкнений. Трапляється й таке, що стається вибух телевізора. Майже завжди до цього приводить перегрівання його, що веде до пожежі всередині апарату. Для того, щоб цього не трапилось, треба забезпечити добру вентиляцію апарату (не можна закривати отвір на задній панелі телевізора), вимикати його при перших же ознаках несправності: посилення яскравості, збільшення числа перешкод, викривлення картинки. А потріскування і поява синього диму вказує, що розрив оболонки електронно-променевої трубки телевізора неминучий. В тому разі, коли телевізор загорівся і горить навіть тоді, коли ви вимкнули його, то накрийте його ковдрою так, щоб перекрити доступ повітря в нижню частину корпуса телевізора. У випадку сильної пожежі, щоб не допустити сильного отруєння, необхідно залишити приміщення. Не рекомендується вмикати всі ваші прилади в одну розетку: через її перевантаження може виникнути пожежа. В бесіді потрібно звернути увагу дітей на те, що не можна перевантажувати електромережу, вмикаючи одночасно декілька приладів. Не рекомендується вмикати всі ваші прилади в одну розетку: через її перевантаження може виникнути пожежа.

Електронагрівальні прилади, такі як електрочайник, електросамовар, електропраска, електрокамін та інші можна вмикати в електромережу справними. Не залишайте електроприлади ввімкненими протягом тривалого часу, вони можуть перегрітися. Не забувайте, що ваша праска чи щипці ввімкнені в мережу: через прямий контакт з ними можуть загорітися розташовані поблизу предмети. І пам’ятайте, якщо зайнявся електроприлад, перш за все потрібно припинити подачу струму. Електропобутовий прилад після вимкнення струму можна накрити вологою тканиною, щоб загасити полум’я. Але ніколи не лийте воду на електроприлад до тих пір, поки не переконаєтесь, що він не знаходиться під напругою, а то ви ризикуєте отримати удар струмом. В побуті трапляється й таке, що, часом поспішаючи, ми можемо шарпнути за електричний шнур руками. А цього робити не слід, так як шнур може обірватися і вразити електричним струмом. З цієї ж причини старайтесь не вмикати електроприлади мокрими руками.

В бесіді про вміле і безпечне користування комп’ютером потрібно звернути увагу на те, що джерелом небезпеки для життя при роботі з комп’ютером є напруга живлення 220-380 В. А тому до роботи з комп’ютером допускаються лише ті особи, які ознайомилися з інструкцією щодо роботи з ЕОМ і пройшли інструктаж на робочому місці.

Не можемо ми не згадати такий цікавий, але в той же час небезпечний вид електрики – блискавку. Бесіди, голосні читання, обговорення публікацій з газет та журналів, вікторини можна запропонувати дітям, висвітлюючи це явище природи.

„Небезпечний вид електрики – блискавка”

Блискавка – це розряд з силою струму до 100 тис. ампер при напрузі в мільйон вольт. У природі існує декілька типів блискавок. Найчастіше ми можемо спостерігати лінійну блискавку, яка являє собою вогненну звивисту смугу з численними відгалуженнями.

Ще один тип блискавки – плоска блискавка. Ми можемо спостерігати її у вигляді електричного спалаху на поверхні хмари. Блискавка, яка зустрічається досить рідко, але є надзвичайно цікавим типом блискавка – чоткова блискавка. Вона має вигляд пунктирної лінії, яка світиться.

Але одним із найбільших загадкових явищ природи можна вважати кульову блискавку – газове утворення, яке світиться і має, як правило, сферичну форму. Кульова блискавка з’являється на вулиці або всередині приміщення завжди зненацька, інколи прямо на очах народжується буквально з нічого. Трапляється, що вона якимось чином “вилітає” із звичайнісіньких побутових предметів: радіоприймачів, антен, телефонних апартів тощо.

Але найдивовижнішим є те, що це творіння природи здатне проникати в приміщення через відчинені вікна й двері, а то й через найменші шпаринки. В 90 випадках із 100 кульові блискавки утворюються під час сильної грози, а також з’являються під час виверження вулканів. Завершує своє існування це диво природи по-різному: інколи просто поступово згасає, інколи розсипається іскрами. Найнебезпечнішим варіантом “смерті” кульової блискавки є вибух. Він інколи буває надзвичайно потужним і може привести до загибелі людей, що знаходяться поряд. Ураження людини вогненною кулею залишає на тілі сліди, які нагадують результати ураження внаслідок високовольтної напруги. Отже, вчені стверджують, що природа кульової блискавки є електричною. Зафіксовано силу – силенну повідомлень про те, які своєрідні сліди залишають після себе блискавки. Наприклад, у 1872 році мешканку міста Моргантаун (США), яка стояла під час грози біля вікна, налякав спалах блискавки. Невдовзі жінка помітила в себе на грудях чіткий контур китайського ясена, що ріс саме перед тим вікном її будинку, через яке вона спостерігала за грозою. Але торкаючись землі, блискавка часто залишає після себе дещо інші “сліди”. Якщо грунт піщаний, то кремнезем у ньому плавиться, перетворюючись на склоподібні трубки, які схожі на переплетення коренів дерев. Вони показують шлях у грунті електричного розряду, що здатний викликати електрошок у людей, які знаходяться навіть за декілька метрів від місця падіння блискавки.

Блискавки влучають у літаки, теле- і радіоапаратуру, підстанції електромереж й опори лінії електропередач. Блискавка також може спричинити лісові пожежі. Досить часто блискавки стають причиною загибелі людей. Особливо небезпечно під час грози знаходитися на відкритому узвишші або в морі.

Один з наймасовіших випадків загибелі людей (3 тис. осіб) мав місце в Північній Італії 18 серпня 1796 р. Блискавка поцілила у вежу св. Назарія, під якою містився льох, де зберігалося близько мільйона кілограмів пороху.

Але не в усіх випадках блискавка поводить себе агресивно. Траплялись випадки, коли у людини, що потерпіла від ураження блискавкою, досить часто з’являються незвичайні здібності, як це сталося зі знаменитою болгарською провісницею Вангою.

Ще один дивовижний випадок стався в штаті Іллінойс (США): жінка, яку під час сну вдарила блискавка, стала ясновидицею.

Декілька років тому блискавка уразила літнього американця неподалік від його будинку. Здивуванню лікарів не було меж, коли вони побачили, що блискавка миттєво зцілила цю людину, яка багато років тому осліпла й оглухла.

А чи є від блискавок якась користь? Виявляється, що все таки є. “Заземляючи” атмосферу, вони допомагають їй позбавитись від величезних запасів електроенергії. Блискавки також удобрюють грунт. Коли блискавка вдаряє, повітря розігрівається і кисень та азот, що містяться в повітрі, з’єднуються, утворюючи оксиди азоту, котрі, потрапляючи в землю разом з дощовою водою, підгодовують рослини. Щорічно блискавки створюють до 15 млн. т. азотистих добрив – це четверта частина усього азоту, що утворюється в природі. Лісові пожежі перетворюють сушняк на золу, збагачуючи тим самим грунт мінеральними речовинами. Вогонь стимулює пророщування насіння в землі і звільняє місце для нової порослі.

Розряди атмосферної електрики можуть стати небезпечними для життя, якщо своєчасно не вжити заходів перестороги. Багато людей бояться грози, особливо, коли вона проходить прямо над головою, коли небо в блискавках.

„Бути обережним не завадить”

Якщо гроза застала вас у лісі, не слід ховатися під високі дерева. Особливо небезпечні окремо стоячі дуби, тополі, сосни.

Якщо гроза застала вас на відкритому місці, краще всього зупинитися в низині, присісти на ногах в суху канаву, яму. Тіло повинно мати по можливості найменшу площу торкання із землею. По можливості уникайте глинистих грунтів, бо глина має властивість великої електропровідності. Не можна бігти, а якщо ви сидите в машині – треба зупинитись. Небезпечно знаходитись поряд з металевими предметами. Не треба купатися, краще всього знаходитись на сухій поверхні.

Вірогідність того, що ви постраждаєте від кульової блискавки, практично дорівнює нулю. Та що робити, якщо вже у ваш будинок влетіла така блискавка? Насамперед треба мати на увазі, що траєкторія її польоту практично непередбачена. Куля веде себе несподівано. Однак не треба робити різких рухів і, тим паче, тікати: можна викликати повітряний потік, по котрому згусток енергії полетить ціленаправлено за вами. Також тримайтеся подалі від електроприладів та електромережі.

Що робити в тому випадку, якщо людину вразив електричний струм або блискавка?

Кожен із нас повинен вміти надати лікарську допомогу. Дітям потрібно повідомити, що рятування життя людини, ураженої струмом, у багатьох випадках залежить від швидкості і правильності дій осіб, що здійснюють допомогу. Передусім потрібно приступити до звільнення потерпілого від струму, не торкаючись при цьому до нього самого. Негайно викликати швидку допомогу. А до приходу лікаря потерпілому потрібно забезпечити спокій, якщо він важко дихає і пульс ледве прослуховується, потрібно негайно зробити штучне дихання. При відсутності дихання, розширенні зіниць і посинінні шкіри необхідно робити ще й непрямий масаж серця. В багатьох випадках саме ці заходи допомагали повернути потерпілих до життя.

Широко розповсюджене в побуті уявлення, що потерпілого від блискавки необхідно закопувати в землю, є великою помилкою! Адже це створює потерпілому додаткові несприятливі умови: погіршує дихання, викликає охолодження, затруднює рух крові, і що особливо важливо, затягує час надання дійової допомоги.

ЦІЛЮЩИЙ СТРУМ

Ще з часів Римської імперії збереглися записи про те, що придворний лікар імператора Клавдія Скрібоній Ларг лікував своїх співвітчизників за допомогою електричних скатів. Цілитель прикладав цих риб до голів людей, які страждали від сильного головного болю. Тоді ніхто до пуття не міг пояснити, як діють «ліки». Однак до XIX століття вже стало відомо про те, що скати вражають свою жертву електричним зарядом, а електрика присутня у всякому живому організмі. Відомий німецький вчений Еміль Дюбуа-Реймон (Emil Du Bois-Reymond, 1818-1896) виявив зв’язок з електрикою діяльності майже всіх внутрішніх органів, заклавши тим самим основи для розвитку цілого напряму в біології – електрофізіології. Серед його учнів ходила легенда про те, як він зробив на власній руці поріз і став пропускати через рану слабкий електричний струм. У результаті рана зажила.

Схожі досліди проводили протягом майже всього ХХ століття, вивчаючи електростатичне поле, створюване різними органами, тільки, швидше, з діагностичними цілями. Добре відомо, наприклад, як вимірювання поля серця за допомогою ЕКГ дозволяє виявити різні його захворювання.

Терапевтична ж роль слабкого електромагнітного поля, створюваного постійним електричним струмом, надовго опинилася за межами уваги вчених. Прорив стався наприкінці 2005 року, і вже наступної весни кілька груп вчених оголосили про те, що «таємниця струму» розкрита.

Під кінець бурхливого періоду, відомого як епоха наукової революції XVII століття, Роберт Гук (Robert Hooke, 1635-1703) в Англії і Марчелло Мальпігі (Marcello Malpighi, 1628-1694) в Італії відкрили, що кожен організм складається з клітин. Кожна окрема клітина поступово перетворювалася на самостійний об’єкт дослідження. На подив біологів з’ясувалося, що живий організм може самостійно виробляти електричний струм. Вперше це виявив Луїджі Гальвані (Luigi Galvani, 1737-1798) надавши своєму відкриттю перебільшений характер, повіривши, що саме електрика – це та сила, яка змушує живе рухатися. Іншими словами, електрика і є саме життя. З часом ентузіазм його послідовників вщух, однак досліди Дюбуа-Реймона показали, що кожна клітина являє собою маленьку електростанцію. Ці результати спричинили за собою нову хвилю інтересу до «живої електрики».

Тим не менше і вона не могла привести ні до якого реального відкриття до тих пір, поки не з’ясувалася молекулярна природа генетики. Електрика відіграє важливу роль в управлінні внутрішньомолекулярною динамікою організму, в тому числі і в процесі загоєння ран, оскільки приводить в дію генетичні механізми, завдяки яким необхідні для відновлення клітини мігрують до ушкоджених ділянок. Про один з перших успіхів у дослідженнях цих механізмів, проведених в шотландському університеті Абердину під керівництвом професора Міня Чжао (Min Zhao), повідомив журнал «Nature».

В якості об’єкта для дослідження були обрані клітини щурячого епітелію, на які впливали електричними полями з різними параметрами, залежно від яких рани гоїлися швидше або повільніше. Як повідомив Мінь Чжао, він ще в роки роботи хірургом-травматологом в Китаї багато цікавився тим, як же рани «самі себе лікують». За його словами, «коли з’являється рана, то клітини нашого організму знають, куди їм треба йти, щоб лікувати її, і це просто дивно!» І справді, як же це відбувається?

Уявіть собі звичайну батарейку. У неї є два полюси: позитивний і негативний, і електричний струм переміщається між батарейок, які поєднані одна з одною протилежно зарядженими полюсами. Вчені вважають, що клітини частково виконують функції батарейок з негативно зарядженими іонами хлору (Cl^–) і позитивно зарядженими іонами калію (K⁺), які переміщаються крізь напівпроникні мембрани. Ці мембрани пропускають в певних напрямках тільки або негативні, або позитивні іони, створюючи в нормально функціонуючому організмі електричне поле. За це їх називають іонними насосами, або транспортерами. Рана спотворює поле, відбувається щось на зразок короткого замикання. І тут починається найцікавіше. Під дією електричного поля регенеруючі клітини починають мігрувати до пошкоджених областей.

Як і багато в чому іншому, в загоєнні ран організм слідує приписам своєї універсальної програми, відомої як «генетичний код». Ця програма записана в молекулі ДНК, окремі ділянки якої – гени – управляють цілком визначеними процесами, – наприклад, відновленням пошкоджених клітин. Спочатку вченим вдалося ідентифікувати, які гени відповідають за успішну міграцію клітин до ушкоджених ділянок організму, а які, навпаки, стримують цей процес. А потім вони виявили ясну залежність рівня експресії і тих і інших від впливу електричних полів. Учені впливали на рани електричними полями і паралельно блокували гени, що допомагали клітинам мігрувати, а потім, навпаки – блокували гени, що зупиняють переміщення клітин. У першому випадку процес загоєння ран проходив повільніше, тоді як у другому – помітно прискорювався.

Пам’ятається, в оповіданні Артура Конан Дойла «Фіаско в Лос-Амігос» через засуджену до страти людину пропустили електричний струм під напругою 12 тисяч вольт. Згідно з фантазією автора, це зробило героя невразливим і практично безсмертним. На жаль, завдання не вирішується так просто. Але з’ясувати, за яких умов електрика лікує, а за яких – вбиває, цілком реально. Дослід показав, яке значення має конкретна конфігурація електричного поля, створюваного всередині організму зовнішнім джерелом. За словами вчених, саме від напрямку поля і його напруженості залежить швидкість відновлення тканин. Це пояснює і маніпуляції Скрібонія Ларга зі скатами – адже римський лікар прикладав електричних риб до хворих місць, а напруга, створювана ними знаходилася в межах 20-30 вольт. Як раз «те, що лікар прописав».

Таким чином, питання, яке цікавило професора Міня Чжао настільки довгий час, виявилося вирішеним – вдалося з’ясувати, як і за рахунок чого клітини мігрують на «відбудовні роботи» і які гени і молекули беруть участь у цих процесах.

За матеріалами vokrugsveta.ru.