Элементарная физика: почему птиц не бьет током на проводах

Вы когда-нибудь задумывались, почему птиц на проводах не бьет током? В детстве нам всегда говорили держаться подальше от электрических проводов. Запрещали засовывать пальцы в розетку и так далее. Но почему птиц, которые сидят на высоковольтных проводах, не бьет током?

Электричество может быть очень опасным. Тока, достигающего сердца человека всего за несколько секунд, достаточно, чтобы прервать естественный его ритм. Кроме всего прочего, ток может вызвать серьезные проблемы в функционировании других органов тела. Однако если высоковольтные кабели настолько опасны, почему птиц не бьет током, когда они сидят на проводах? Все дело в особенной природе движения тока.

Электричество - лениво

Суть заключается в том, что электричество невероятно лениво — оно всегда принимает самый легкий путь движения. В физике мы говорим, что электричество (или ток) движется от точки наивысшего потенциала до точки наиболее низкого потенциала. Вот почему птиц не бьет током, когда они сидят на проводах. Можно представить себе то, как электричество проходит через объект, сравнивая его движения с броском мяча с горы. Мяч всегда будет падать вниз. Мяч никогда не полетит на гору. Концы проводов имеют разные потенциалы, поэтому электричество движется по проводу.

Поскольку обе лапы птицы находятся на одной и той же проволоке, между ними нет разницы в потенциале (представьте себе птицу как плоскогорье, где мяч не будет ни падать, ни спускаться с горы). Электричество слишком лениво, чтобы проходить через птицу: оно просто предпочтет продолжить движение по проводу. Собственно, вот и весь секрет, почему птиц не бьет током на проводах.

Объяснение на примере из жизни

Представьте себе, если вам нужно было сходить в свой местный магазин, чтобы купить хлеба и молока. Вы можете выбрать один из двух возможных маршрутов: по хорошей ровной тропинке или через грязное болото. Вероятнее всего, вы выберете пешеходную дорожку, потому что по ней пройтись гораздо легче. Именно это и делает электричество, оно движется по самому простому пути, который мы называем путем наименьшего сопротивления. Инженеры специально проектируют провода так, что электричество легко движется по ним.

С другой стороны, наши тела и тела птиц оказывают большое сопротивление электричеству, спускающемуся по ним. Поэтому электричество будет преимущественно продолжать движение вниз по проводу, поскольку это более легкий путь для него, чем прохождение через птицу. Именно по этим причинам наши пернатые друзья могут с радостью сидеть на линиях электропередач, не превращаясь в курочек-гриль.

Почему птиц не бьет током на проводах: есть одно но!

Что если мы хотим, чтобы птиц ударило током? Что если мы вообразим себя каким-то жестоким супергероем, который хочет истребить всех птиц? Что мы можем сделать, чтобы заставить их получить электрический шок от сидения на проводе? Ну, мы могли бы внести большой вклад в потенциал между птицей и проволокой. Есть два простых способа сделать это. Во-первых, мы могли заставить птицу коснуться одного из других силовых кабелей, проходящих рядом (силовые кабели обычно работают с разными потенциалами, поэтому, если бы птица одновременно коснулась двух проводов, через нее бы прошло электричество).

Также мы могли бы установить связь между птицей и землей. Потенциал земли отличается от потенциала силового кабеля, поэтому электричество будет проходить из кабеля на землю через птицу. Вот почему людям очень важно не прикасаться к силовым кабелям.

Теперь мы, зная, почему птиц не бьет током на проводах, можем научить человека, прикасаясь к высоковольтным кабелям, не получать удара: осталось только научиться балансировать на проводах, подобно птице.

Интересно, как рабочие ремонтируют электрические провода, не получая удара током? Дело в том, что одежда и оборудование электриков изготовлены из изоляционных материалов. Изоляционные материалы, такие как каучук, являются материалами с низким показателем электропроводимости. Другой метод — проведение работ на вертолете. Поскольку ни рабочий, ни вертолет не связаны с землей, работник может спокойно работать с кабелем. Однако, даже несмотря на тот факт, что техника безопасности продолжает улучшаться каждый день, профессия электрика все еще является одной из самых опасных. Ах, как жаль, что мы не птицы, как жаль, что мы не летаем!

В заключение

Причина, почему птиц не бьет током на проводах, заключается в том, что обе ноги птицы имеют одинаковый потенциал, поэтому электричество не проходит через них. Во-вторых, птица обеспечивает большую устойчивость к электричеству, проходящему через нее, чем силовой кабель, поэтому электричество будет проходить через силовой кабель. Пока птицы не прикасаются к чему-либо еще, например к земле или другому кабелю, они будут продолжать сидеть там, наблюдая за нами сверху. Итак, теперь вы знаете, почему птиц не бьет током на проводах. Как видите, физика может быть очень интересной и познавательной!