Почему птиц не убивает током на проводах: Почему змею на проводах не бьет током

Почему птиц не убивает током, когда они сидят на проводах?

Почему они бесстрашно сидят на проводах, ведь нам с детства говорили, что электричество опасно?

Отвечает Алексей Волков

к. т. н., доцент кафедры «Телекоммуникационные системы» НИУ МИЭТ 

Необходимо вспомнить основы физики. Электрический ток — это направленное движение электрически заряженных частиц под воздействием электрического поля. Условием его протекания по проводам является разность потенциалов — напряжение.

Когда птица сидит на проводе, она обретает тот электрический потенциал (заряд), которым обладает провод. Чтобы ее ударило током, ток должен протекать через организм. А для этого необходимо, чтобы две точки цепи имели разные потенциалы.

Фото: Shutterstock.com

Но так как расстояние между лапками птицы небольшое, а сопротивление массы тела превосходит сопротивление провода между лапками, разность потенциалов отсутствует. Поэтому ток и не убивает птицу. К тому же ее окружает воздух, который является диэлектриком, то есть не проводит электрический ток.

Да и птица касается провода двумя лапками, что эквивалентно параллельному ответвлению. 

Сидение на проводе станет для птицы последним, если через тело пройдет переменный электрический ток 0,1 А при значении напряжения 40 В. Воспользовавшись законом Ома для параллельной электрической цепи при среднем километрическом сопротивлении провода 0,7–1 Ом на километр, можно увидеть, что разность потенциалов между лапками будет смертельна, только если расстояние между ними достигнет десятка километров. Точные расчеты зависят от многих дополнительных условий, но ясно одно: ни одна птица не сможет расставить так лапки. При этом во время дождя расстояние уменьшается, а в сухую погоду — увеличивается. 

Фото: Shutterstock.com

Если птица случайно коснется соседнего провода или, предположим, столба, вкопанного в землю, ее тоже может убить. Все потому, что ненулевая разность потенциалов между проводами или проводом и столбом вызовет протекание электрического тока через тело.

Однако теория теорией, а на практике проверять это все не рекомендую. Цена ошибки прикосновения к предметам с иным потенциалом может стоить жизни. 

Самые быстрые птицы: топ-15

Почему птицы прячут ключ под крыло?

На сайте могут быть использованы материалы интернет-ресурсов Facebook и Instagram, владельцем которых является компания Meta Platforms Inc., запрещённая на территории Российской Федерации.

птицы

опасность

Вопрос: что это?

Наталья Налитова

26 октября 2022

13 758

Вопрос: что это?

Подсказка: время изготовления — XIX век, место применения — США (Аляска) и Северная Канада

Вопрос: что это?

4 октября 2022

29 949

Вопрос: что это?

Подсказка: назначение — бытовое, время — с XV века до наших дней

Вопрос: что это?

Анна Верещагина

2 января 2023

10 042

Вопрос: что это?

Подсказка: обязательный атрибут дамы XIX века

В Тюмени умер, возможно, старейший кот в России

28 марта 2023

Нарушили закон: туристы посадили самолет на льду Байкала

28 марта 2023

Нейросеть спасла жизнь собаке, заболевшей непонятной болезнью

28 марта 2023

Разрушительный торнадо в США стер с лица земли целый город

28 марта 2023

Самые необычные города мира

Самые большие электростанции в мире: топ -10

10 самых больших самолетов в мире

Самые большие катки в мире и Европе: топ-10

Что такое вечная мерзлота и вечная ли она на самом деле

10 самых ядовитых змей в мире

Почему кошки умываются?

Почему не бьёт током сидящих на проводах птиц?

Каждый взрослый человек понимает, что электричество – это не только элемент комфорта, обеспечивающий хорошее освещение и питание бытовых приборов, но и источник потенциальной опасности при неверном обращении. При поражении электрическим током импульсу достаточно миллисекунды, чтобы достичь сердца и повлиять на его работу, вызвать судороги конечностей, навредить внутренним органам или спровоцировать ожоги на коже в месте контакта. В то же время птицы во все сезоны могут беспечно сидеть на высоковольтных линиях проводов и остаются живы. В чём же секрет подобного явления? Давайте разбираться.

Прежде всего, следует сказать, что дело не в каком-то особом строении тела пернатых или электропроводимости их организмов. Данные параметры в целом сравнимы с человеческими и не играют никакой роли в контексте взаимодействия с электричеством. Вместе с тем, мы знаем, что, если за провод ЛЭП схватится человек, ущерб его здоровью будет колоссальным, вплоть до летального исхода. Оказывается, в большинстве случаев дело лишь в условиях, которые нужны птице и человеку, чтобы дотронуться до проводов!

 

 

 

Научная сторона вопроса

С точки зрения физики описанная нами ранее картина легко объяснима, и для этого не обязательно быть академиком: объёма знаний, полученных ещё в школе должно вполне хватить. Прежде всего, во внимание стоит принять сопровождающие обстоятельства: между столбами на улице часто протянуты провода без изоляции или с минимальным защитным слоем – так дешевле. При этом в домашних условиях даже скрытая в стенах проводка, питающая люстры и светильники, хорошо защищена. Экранирование требуется из-за самой природы электрического тока: в сущности, это поток движущихся электронов, которые направлены из одной точки в другую. При этом самым важным фактором является причина, побудившая электроны к движению – разность потенциалов. Грубо говоря, это означает, что, если в точке «В» число заряженных частиц меньше, туда устремляются носители энергии из точки «А». При этом количественное выражение этой разницы в зарядах называется электрическим напряжением.

Если очень кратко ответить на основной вопрос статьи, то формулировка будет следующей: птицы не получают электроудар, поскольку находятся в положении, при котором разность потенциалов отсутствует. Безусловно, это не означает, что протянутые над дорогой кабели и провода так же безопасны для других существ – всё зависит от того, с какими средами они контактируют при прикосновении к ЛЭП. Представим ситуацию: птица находится в полёте и направляется к проводам. Воздух является хорошим диэлектриком, а потому между ним, проводами и пернатым не возникает электрического потенциала ни при пролёте мимо, ни в момент касания.

Стоит птице сесть на провод, электрическая картина в её теле меняется, но она этого не ощущает. Находясь обеими лапками на одном проводе, она становится рядовым проводником электричества – небольшим по размеру и с малым электрическим сопротивлением. На уровне молекулярной физики в действительности на птицу оказывает влияние электрический ток, но эта величина чрезвычайно мала. Разница потенциалов возникает как раз между двумя лапками, которые касаются провода. Напряжение в линиях электрических проводов практически одинаково по длине: безусловно оно отличается на концах – на подстанции и у входа в большой распределительный щит – однако в масштабах нескольких сантиметров его можно считать неизменным. Как раз столько и составляет расстояние между лапками пернатых, сидящих на проводе.

Находящаяся на проводнике птица пропускает через себя транзитом невероятно малый ток, который к тому же полностью нейтрализуется сопротивлением тела пернатого, а потому его жизни и здоровью ничего не угрожает. Согласно классическим научным представлениям ток через животное вообще не протекает, и оно в данном случае является балластной нагрузкой на систему, однако на микромолекулярном уровне некое едва заметное движение частиц всё же присутствует. Чем больше птица по размеру, тем больше за счёт её массы не только расстояние между лапами, но и внутреннее сопротивление, так что ни воробей, ни ворон, ни орёл не пострадают от электричества, находясь в статичном положении. Опасности начинаются лишь в движении: чтобы между точками касания возник ток, необходимо прикоснуться к объектам с разным электрическим потенциалом.

Именно с увеличением размеров тела увеличивается вероятность поражения электрическим током. К примеру, это может произойти при посадке птицы на провод возле опорного столба. Если она соприкоснётся крылом с конструкцией, оснащённой заземлением, создастся смертельная разница потенциалов. То есть, теоретически такие ситуации возможны, но в реальности встречаются не так часто. Кроме того, важно помнить, что пернатые обладают чувствительностью к электромагнитным полям, которой нет у человека. Не только ребёнок, но и взрослый вполне осознанно может прикоснуться к электроприбору, выключателю или розетке, части которых оказались под напряжением, не предчувствуя беды. В свою очередь, птицы весьма избирательны в местах для отдыха и всегда выбирают провода с наименьшим напряжением в ближайшем радиусе. Специалисты утверждают, что для большинства пернатых порог «допустимых» величин начинается с 300 кВ, а на провода с напряжением более 350 кВ они вообще не садятся без крайней необходимости. Создаваемое вокруг таких проводников электрическое поле буквально отталкивает их.

 

 

 

Почему током бьёт человека?

Казалось бы, в похожих условиях электричество не должно угрожать и человеку, однако опасность для него всё же остаётся, и она велика. В чём различие? Ответ прост: в способе транспортировки до той самой ЛЭП. Птица может спокойно подлететь к проводу, контактируя только с воздухом перед касанием к токоведущим частям, а человеку для доступа к кабелям требуется использовать спецтехнику. Если же он десантируется с воздуха, для него контакт также будет безопасным. Например, нередки случаи, когда парашютистов сдувает в сторону линий электропередач и они зависают таким образом, что удачно касаются лишь одного провода из всех параллельных. В подобной ситуации электрической опасности для них нет – главное иметь силы и терпение дождаться спасателей.

Разумеется, человечество давно изобрело средства, с помощью которых можно работать с высоковольтными линиями, обслуживать их и монтировать. Для этого изобретено особое снаряжение, а мастера владеют специальными навыками. Чтобы оценить уровень опасности электрического тока для человека, приведём следующие данные. Наш организм более, чем на 70% состоит из воды, а она является эффективным проводником тока – это означает, что касание любой частью тела позволит импульсу мгновенно распространиться по всем конечностям и внутренним органам. Доказанная минимальная смертельная сила тока составляет всего 0,1 А, что смехотворно мало, если понимать, сколько ампер пропускают через себя бытовые приборы. К примеру, через обычную лампочку на 100 Вт проходит ток 0,5 А, то есть, в пять раз выше. Для летального исхода может быть достаточно менее секунды воздействия. В светодиодных лампочках сила тока немного меньше, но минимальное значение они точно так же многократно превосходят.

Периодически электрикам даже в бытовых условиях приходится производить работы под напряжением. Причин этому может быть много, но итог один – это опасно, а потому мастер должен предпринимать максимальные меры предосторожности, быть внимательным, работать в перчатках и при хорошем освещении. Проводку, о подключении которой к питанию неизвестно, всегда необходимо прозвонить тестером. Когда его нет, лучше вообще не начинать работы, а в аварийной ситуации необходимо уметь правильно проверять напряжение. Вместо того, чтобы дотронуться пальцами, следует легонько прикоснуться к оголённым проводам тыльной стороной руки. Если по проводу идёт ток, он спровоцирует неконтролируемое сжатие мышц: в случае проверки пальцами человек бы только крепче схватился за провод, а при умелых действиях он наоборот скорее отдёрнет руку.

Вернёмся к тому, почему птицы страдают гораздо меньше, чем человек. Одним из важнейших условий является именно тот факт, что обе лапы животного расположены на одном проводе. Вандалы и экстремалы, которые нередко хотят покорить высокие опоры ЛЭП ради металла или эффектных снимков, взбираются на конструкции, как по лестнице, размещая конечности в шахматном порядке. Когда они добираются до верхней части, то нередко инстинктивно хватаются за провода, как за поручни – правой рукой за один кабель, а левой – за другой. А это уже разные потенциалы, между которыми начинает проходить ток невероятно большой величины. Порой такое случается с уставшими птицами, имеющими значительный размах крыльев. Одновременное касание к разным потенциалам не сулит им ничего хорошего. Если мгновенная смерть не наступает, у пернатых хотя бы есть возможность раскрыть при падении крылья, однако человек лишён подобного преимущества.

Кроме того, и для птиц существуют чуть более экзотические опасности. По аналогии с тем, как детям запрещают совать в розетки вилки и гвозди, для птиц может представлять опасность любой длинный объект в клюве. При приземлении на провод с кусочком металлической фольги или даже просто влажной веткой, которые коснутся проводника раньше лап, порой возможно серьёзное поражение током. Некоторую угрозу представляют и климатические условия: к примеру, по утрам, в туман или просто очень влажную погоду воздух вокруг высоковольтных линий становится токопроводящим, ионизированным. Смертельной величиной силы тока он обычно не обладает, однако «ущипнуть» подлетевших пернатых может здорово.

 

 

 

Вместо заключения

Ещё с советских времён известны случаи, когда птицы страдали от электричества на, казалось бы, защищённых участках. Например, пернатые садились сверху на гирлянду керамических изоляторов, но всё равно получали смертельный удар током. Так происходило из-за того, что в подобных местах птицы чувствовали себя защищёнными и оставались отдохнуть надолго. За это время они успевали несколько раз опорожнить свой желудок, жидкость стекала по изоляторам и касалась токоведущей линии. Учитывая, что сами изоляторы закреплены к несущей конструкции через металлический подвес, ток прокладывал себе дорогу таким образом: провод–жидкость–тело птицы–подвес–металлическая опора–земля. Разность потенциалов на концах настолько велика, что шансов выжить в подобной ситуации у птиц просто не оставалось. Из-за массовой гибели пернатых специалисты начали искать эффективное решение и довольно быстро нашли его. Так появилось устройство ППЗ, «противоптичий заградитель» – набор из торчащих в разные стороны шипов, размещаемый на концах опор ЛЭП. Птицы больше не могли садиться на потенциально опасные для себя места, а потому проблема оказалась решённой. Вместе с тем, необходимость изготавливать и монтировать ППЗ на десятки тысяч опор значительно повысила эксплуатационные расходы электроэнергетической отрасли.

По статистике самой распространённой причиной поражения током среди птиц является их «груз». Неся к гнезду в своём клюве отрезки проволоки, ключи или фрагменты детских игрушек из металла, они часто становятся причиной короткого замыкания между разными проводами, что приводит не только к их гибели, но и к повреждению самих линий. С данным явлением бороться практически невозможно, поскольку оно является совершенно непредсказуемым. Отпугивать пернатых повсеместно нет никакой возможности, так что остаётся только надеяться на их сообразительность и врождённые инстинкты.

На основании сказанного выше читателям может показаться, что электричество на самом деле не так опасно, как считалось ранее. Сугубо теоретически действительно можно безопасно производить коммутацию проводов под любым напряжением, не находясь в контакте с землёй, однако на практике даже весьма опытные электрики не рискуют подключать светильник или розетку, не обесточив сеть целиком. Преимуществ у такого подхода очень мало или нет совсем, однако риск, сопряжённый с работой, чрезвычайно велик.

Почему птицы не получают удар током, сидя на линиях электропередач?

Это просто, верно? Поскольку обе лапы птицы находятся на проводе, электричество по нему не течет. Цепи нет, две ее ноги имеют одинаковый электрический потенциал, и электричество проходит по проводу, а не через птицу, поэтому птица не получает удара током.

Вероятно, этому вас учили на уроках физики в школе. Но точно так же, как ваш учитель математики солгал вам, когда сказал, что у вас не будет всегда с собой калькулятора, ваш учитель естествознания также не сказал вам всей правды.

Ответ, которому учат в школе, является упрощенным и применим только для стационарных систем, когда напряжение не меняется. Если вы когда-нибудь касались автомобиля и получали удар током, то знаете, что в тех случаях, когда напряжение меняется, ответ неверный.

Наука

Когда машина припаркована, цепи нет, так как машина изолирована от земли, но ток по-прежнему может течь через вас к земле через ваши ноги, что вызывает у вас шок. Автомобиль был заряжен до высокого напряжения, и когда вы касаетесь его, оно разряжается через вас на землю. В этом случае для протекания зарядных токов не требуется никакой цепи; это изменение напряжения, которое происходит, когда вы вступаете в контакт с автомобилем, вызывает удар.

Линии электропередач несут переменный или переменный ток, где электрический ток регулярно меняет направление. Со временем напряжение меняется между положительным и отрицательным, указывая направление потока напряжения. Помните, что напряжение — это разница заряда между двумя точками, а ток, измеряемый в амперах или амперах, — это скорость, с которой протекает заряд. Количество циклов в секунду измеряется в герцах (Гц), а линии электропередач в Великобритании имеют частоту 50 Гц.

Поскольку напряжение в проводе постоянно меняется, меняется и напряжение птицы, сидящей на проводе. Другими словами, птица постоянно заряжается и разряжается через ноги.

Еще одна вещь, о которой нам нужно подумать, это емкость птицы. Это способность птицы собирать и хранить электрический заряд. Поскольку птицы очень маленькие и имеют форму шара, они не могут хранить много электрического заряда. На самом деле, когда птица сидит на линии электропередач с частотой 50 Гц, она может проводить ток порядка микроампер (мкА), или 0,00000001 ампер.

Таким образом, несмотря на то, что через тело птицы проходит ток, он слишком мал, чтобы убить ее или даже ударить током. Для сравнения, тока около 10 миллиампер (0,01 ампера) достаточно, чтобы вызвать болевой шок у человека, а поражение электрическим током возможно примерно от 50 миллиампер.

Мы не знаем, чувствуют ли птицы, сидящие на линиях электропередач, ток, проходящий через их тела. Возможно, им нравится ощущение жужжания, которое они могут ощущать, и, возможно, это объясняет, почему вы не часто видите больших птиц с большей мощностью, сидящих на линиях электропередач.

Воздействие линий электропередач на птиц

Хотя большинство птиц находятся в безопасности, садясь на линии электропередач, десятки миллионов птиц ежегодно погибают, налетая на линии электропередач. Многие из этих птиц не получают удара током или удара током, а просто умирают от удара при столкновении. Другие птицы, тем не менее, умирают от поражения электрическим током, и это происходит по нескольким причинам.

Линии электропередач передают электричество при гораздо более высоком напряжении: от 275 кВ до 400 кВ в Великобритании и до 800 кВ в некоторых частях мира по сравнению с распределительными линиями электропередач. Высоковольтная линия электропередач может быть достаточно прочной, чтобы ионизировать окружающий воздух и создавать градиент напряжения, который увеличивается по мере приближения. Вы можете увидеть это в действии, когда воздушные лайнеры приближаются к линии электропередач с токопроводящим стержнем, и перед тем, как он коснется, летят искры.

Если птица окажется рядом с кабелем высокого напряжения, она почувствует ощущение вырабатываемого электричества и должна избегать приземления на него. Однако, если птица летит на большой скорости или не может вовремя маневрировать от линии электропередач, градиент напряжения может быть достаточно большим, чтобы вызвать протекание тока через птицу, что приведет к ее поражению электрическим током или такому сильному удару, что он падает на землю и умирает таким образом.

Читать далее

Есть ли у птиц пенисы?

Аисты и рождение младенцев

Сороки и суеверия

Могут ли птицы чувствовать запах?

Другая проблема возникает, когда две части тела птицы касаются двух разных проводов с разным напряжением или когда птица одновременно касается провода и заземленной части, такой как столб или опора, что приводит к короткому замыканию. Разница в напряжении вызывает ток, протекающий через птицу, достаточно сильный, чтобы убить ее.

Наибольшему риску поражения электрическим током от линий электропередачи подвергаются быстро летающие крупные птицы, такие как хищные птицы, совы, пеликаны, фламинго, аисты, лебеди и гуси. Некоторые лесные пожары начались из-за того, что птицы задели линии электропередач и упали на землю в огне. Природоохранные организации по всему миру работают над определением и внедрением превентивных мер, чтобы попытаться уменьшить воздействие линий электропередач на птиц и окружающую их среду.

Почему птицы не получают удар током о электрические провода?

Обновлено 22 ноября 2019 г.

Автор George Lawrence J.D.

В яркий солнечный день вы смотрите вверх и видите, как крошечные птички на линиях электропередач смотрят на вас сверху вниз.

Как они могут стоять на электрическом проводе и не получить удар током? Это хороший вопрос, поскольку вы знаете, что если бы вы сами прикоснулись к этому проводу, вы, вероятно, получили бы опасный удар током.

По каким причинам птиц не бьет током при прямом контакте с электрическим проводом?

Птицы на электрическом проводе

Поражение электрическим током — это травма или смерть в результате поражения электрическим током. Если птицы на электрическом проводе не получают удара током, это означает, что они не получают удара током. По сути, это означает, что электричество может проходить через птиц, не повреждая их.

Но по каким причинам птиц не убивают током? Короче говоря, электричество работает за счет электронов, протекающих по проводникам. Если на электропроводе есть птицы, которых не бьет током, значит, птица плохой проводник электричества. Это означает, что птицы не позволяют электричеству течь от провода в их собственное тело.

Как птицы на электрическом проводе это делают?

Причины, по которым птиц не бьет током о провода: они не являются хорошими проводниками . Тело птицы не является хорошим проводником электричества.

Электричество, подобно воде, течет с наименьшим возможным сопротивлением. В линиях электропередач электричество течет по медным проводам. Медь является отличным проводником электричества, поскольку она позволяет электричеству легко течь по своей поверхности.

Птица, напротив, состоит из клеток и тканей. Эти клетки и ткани не обеспечивают электричество в проводе по более легкому маршруту, чем тот, по которому он уже идет. Поскольку тело птицы не является хорошим проводником электричества, электричество по существу игнорирует птицу на проводе и продолжает двигаться по медной проводке к месту назначения.

На самом деле, люди также могли бы не получить удара током от линии электропередач, если бы мы висели на линии электропередач, держа обе руки на линии, и вокруг нас не было других заземляющих предметов.

Не пытайтесь делать это дома, так как из этих правил есть исключения!

Шокирующие ситуации

Хотя птицы на линиях электропередач практически безопасны и не подвергаются реальной опасности, им не так повезет, если они коснутся провода и некоторых других объектов одновременно. Если второй объект представляет собой электрический заземляющий провод или второй провод с другим напряжением, разница напряжений вызывает протекание тока через птицу между двумя проводами.

Электричество перемещается из места с высоким напряжением в место с низким напряжением, так же как вода перемещается с большой высоты на низкую.

Птица или любое живое существо, которое касается провода (где электричество переходит от высокого напряжения к низкому напряжению), а также касается заземленного металлического предмета (место без напряжения), создает путь, по которому электричество проходит через это тело и в место без напряжения.