Во время наблюдения за тем, как разбрелись по проводам стаи птиц, возникает невольный вопрос: а как так получается, что людям притрагиваться к проводам нельзя, а птицы спокойно ходят по проводам, находящимся под напряжением? В чем здесь секрет — мы и попытаемся разобраться в нашей статье.

Для того, чтобы разобраться в этом вопросе, нам необходимо знание элементарных основ физики и электротехники. Поэтому без краткого экскурса в теорию не обойтись, но мы постараемся сделать его максимально простым и понятным.

Краткий экскурс в физику

Электроэнергия характеризуется множеством величин, но для ответа на вопрос: почему птицу не бьет током на проводах? — нам важны две из них – это напряжение и ток. Ведь ответ на вопрос кроется в самом вопросе. А если ток?

Итак:

• Для начала определимся, что такое электрический ток. Ток — это направленное движение заряженных частиц. Для того, чтобы эти заряженные частицы пришли в движение, нам необходимо создать разность потенциалов.
• Как известно, разностью потенциалов между двумя точками называют электрическое напряжение. Упрощенно можно сказать, что напряжение — это разность между двумя точками, в одной из которых заряженных частиц много, а в другой мало.
• Закон природы требует уравнять количество заряженных частиц в этих двух точках. Именно процесс перемещения заряженных частиц из одной точки в другую и называют эклектическим током.
• Подытоживая все вышесказанное, приходим к выводу, что ток возникает между двумя точками с разным напряжением. Обычно этими точками выступают либо два провода, либо провод и земля. Ведь землю принято считать идеальной точкой с потенциалом в «0».

Что происходит с птицами на проводах

Для ответа на вопрос: почему птиц не убивает током на проводах, давайте рассмотрим весь процесс поэтапно:

• У нас имеется провод под напряжением. В нашем случае величина этого напряжения не столь существенна. И у нас имеется птица, которая парит в воздухе. Воздух считается диэлектриком, то есть материалом, не проводящим электрические заряды.
• Птица садится на провод! И ничего не происходит. А не происходит потому, что у нас нет электрического тока между проводом и птицей. Сев на провод под напряжением (или потенциалом), птица сама приобрела потенциал. Но для возникновения тока необходима другая точка с меньшим потенциалом, а птицу окружает воздух, который является диэлектриком.
• Если же к вопросу подойти чисто теоретически, то птицу может ударить током на проводах. Только это должна быть очень большая птица, которая сядет не на провод, а на изоляторы, которые прикрепляют провод к опоре. При этом большая птица должна не просто сесть, а расправить крылья и лечь на изоляторы. Тогда, возможно, на линиях с высоким классом напряжения 330, 500, или 750кВ сможет образоваться электрическая цепь, которая убьет птицу.

• Не очень часто птицы становятся причиной отключения линий электропередач. Порывшись в сети интернет, вы наверняка найдете видео, где птицы, несущие в клюве куски проволоки или другие проводящие материалы, вызывали короткие замыкания на линиях. В этом случае проволока, которую держит в клюве птица, выступает в роли мостика. При ее соприкосновении с одним из проводов и другим проводом или опорой, начинается протекание тока, которое часто называют коротким замыканием.

Человек на проводах

По тем же причинам, почему птиц на проводах не убивает током, и человек может прикасаться к проводам. Только в отличие от птиц мы не можем подлететь к проводу, поэтому используется специальная техника.

Такие работы очень опасны, поэтому на каждом энергопредприятии есть отдельная инструкция выполнения работ под напряжением.

Обратите внимание! Для человека считается смертельным ток в 0,1А. Для сравнения, в электрической лампочке на 100Вт протекает ток примерно 0,5А. Протекание такого тока более чем 0,5 секунды может привести к нарушению действия сердечных мышц и смерти.

• В сети интернет вы могли видеть множество роликов о приземлении парашютистов на провода линий электропередач. При правильном поведении их не било током, и дождавшись отключения линии, они могли спокойно спуститься на землю.
• Данное правило распространяется не только на провода линий электропередач. Выполняя ремонт домашней проводки, тоже иногда используют метод выполнения работ под напряжением. Своими руками делать этого не следует, а вот специалисты иногда его используют.

Полезный совет! Если вы проверили отсутствие напряжения на проводе индикатором, то перед тем, как браться за оголенный конец, проверти его еще рукой. Только делать это нужно тыльной стороной ладони. Ведь в случае, если индикатор сломался и напряжение присутствует, при протекании через тело тока более 0,01А, мышцы сжимаются. Поэтому, взяв провод ладонью, вы крепко сожмете его, а отпустить уже будет сложно. А при проверке тыльной стороной ладони сжавшиеся мышцы отдернут вас от провода.

Вывод

Зная, почему птиц не бьет током на проводах, у вас может появиться предвзятое отношение к электричеству. Действительно, теоретически, изолировав себя от земли, можно выполнять работы практически под любым классом напряжения.

Но даже специалисты, много лет проработавшие в области энергетики, не решаются чинить проводку дома под напряжением. Ведь цена ошибки велика, а преимущества такого ремонта весьма сомнительны.

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.

• Не пропустите :

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.

Почему птиц не бьет током на линиях электропередач

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.

Что интересно, на подобный «фокус» способны не только летающие создания. Если человек ухватится за линию электропередач, и не будет при этом касаться земли и другого провода – ничего не произойдет. Почувствовать себя птицей можно и в домашних условиях. Если встать на сухой резиновый коврик и сунуть гвоздь поочередно в каждое из отверстий розетки, замыкания не будет. А вот если взять два гвоздя, да сунуть оба сразу – будет потеха. Надеемся, вы не станете повторять подобные эксперименты на практике, поскольку забавно они звучат только на словах.

• Может пригодиться:
  

Может ли птицу стукнуть током

Так все же, может ли птица получить разряд? Безусловно, да. Все, что для этого нужно, – создать разность потенциалов. Коснувшись хвостом или крылом другого провода, пернатый замкнет цепь и получит разряд. Правда, для этого он должен быть довольно крупных размеров, ведь между проводами всегда оставляют приличное расстояние, на случай сильного ветра.

Вы замечали, что на линиях электропередач часто сидят птицы в одиночестве или целыми стаями? При этом провода находятся под напряжением, которое может быть от сотен вольт до нескольких тысяч. Всем известно, что человеку нельзя касаться оголенных токоведущих частей, так как это может привести к поражению электрическим током. И в то же время ситуация с птицами кажется противоположной и вызывает интерес у многих людей. Итак, давайте разберемся, почему птиц не бьет током на проводах.

Условия для поражения электрическим током

Начнем с отсылки к урокам физики школьной программы, раздел электричество и магнетизм. Там сказано, что электрическим током является направленное движение зарядов. Он возникает между точками с разными электрическими потенциалами. В свою очередь поражение электрическим током возникает при протекании тока через тело (пернатого, животного, человека). Протекание электричества, как было сказано, возможно между двумя точками между которыми есть напряжение.

Если прикоснуться к одному из проводов при этом, не касаясь другими частями тела земли и других проводящих предметов ток через него течь не будет.

Важно знать: Ток силой в 0,1А, протекающий через тело в течение одной секунды является смертельным для человека.

Пернатые сидят на линиях электропередач, обеими лапами держась за один и тот же провод. По длине провода напряжение на его участках практически одинаково. Условий для протекания тока через тело птицы нет. Тело имеет достаточное больше сопротивление и емкость. Емкость это еще один фактор, способствующий протеканию электричества. Аналогом емкости является конденсатор, постоянный ток заряжает конденсатор, после чего перестает протекать через него, переменный же успешно протекает, с определенным реактивным сопротивлением. На одной части полуволны синусоидального переменного напряжения конденсатор заряжается, на второй — разряжается и перезаряжается.

Вернёмся к нашим птицам, их тело имеет малые линейные размеры, держась лапами за провод, птица краями своего тела находится на удалении от него, соприкасаясь с воздухом, который является диэлектриком. Если потенциал в точке, удаленной от провода, будет отличаться от места касания лап, то птица может быть рассмотрена в виде конденсатора в цепи переменного напряжения. Однако ёмкость тела из-за его малых размеров маленькая соответственно и ток будет мизерный. На лапах птиц есть слой грубой кожи с высоким сопротивлением, который служит дополнительным изолятором.

Еще важно знать, что птицы чувствуют электромагнитное поле, поэтому не садятся на высоковольтные линии, которые находятся под напряжением порядка 500 кВ. Это чутье обеспечивает им дополнительную защиту от поражения. Поэтому птицы могут безопасно сидеть на высоковольтных линиях.

В каких случаях птица погибнет на проводах

Если пернатое село на провод, его не убьет. Но это справедливо, когда она сидит держась обеими лапками за один провод. Но вот если случайно крупный аист или орёл заденет крылом, а часто случается именно так, соседний провод (другой фазы) или опору — произойдет удар и смерть. При прикосновении к соседней фазе получается межфазное замыкание через тело. При касании опоры — замыкание на землю. Оба вида замыкания характеризуются большим током.

Также она погибает, когда в клюве несёт что-то длинное, например кусок проволоки — им легко можно перемкнуть фазы. Даже если это ветка, особенно, если она влажная, при напряжении в тысячи вольт она станет неплохим проводником.

Третий случай в сырую, пасмурную или дождливую погоду. Влага и ионизированный воздух способствуют поражению электричеством.

Ну и напоследок ответим еще на один достаточно любопытный вопрос — «Можно ли человеку повторить птичий опыт?». Теоретически можно, но пробовать крайне не советуем. Сложно представить способ, как можно оказаться на такой высоте, ведь допрыгнуть до ЛЭП — сомнительная затея. Хотя электромонтёры-высоковольтники подобным образом обслуживают линии. Но делают они это, соблюдая ряд мер по технике безопасности и используют соответствующие инструменты и экипировку.

Материалы

Птицы не пострадают, а люди без света остаться могут. Пернатых называют главной причиной осложнений в работе подстанций. Учтено мнение специалистов почти 90% сетевых предприятий США.

Опрос проводился IEEE. Так в Америке называется Институт инженерии по электротехнике и электронике. Подобные опросы проводились и в , в частности, учеными из МГУ. Отечественные специи дополнительно обследовали 10 километров электролиний в Талдомском районе .

Вывод ученых: - массовые сидки птиц на проводах с последующим одновременным взлетом приводят к раскачиванию линий, их схлестыванию и, как следствие, межфазовым замыканиям. же, зачастую, не страдают. Почему?

Законы физики и птицы на проводах

Для понимания «безнаказанности» птиц на проводах, нужно вспомнить закон Ома:

1. Его первая часть гласит: - Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на его концах. То есть, показатель зависит от разности потенциалов. Садясь на кабель, птица как бы шунтирует его, то есть соединяет точки схемы электросети. Этими точками становятся места сцепки с лапами. Пернатое берется за провод обоими конечностями, причем, на малом расстоянии. Соответственно, и разница потенциалов получается малой. Вот почему птиц не бьет током на проводах .
2. Вторая часть закона Ома гласит: - сила тока обратно пропорциональная сопротивлению проводника. Показатель между металлами высок. А вот сопротивление меж проводом и птицей мало. Поток электронов проходит через тело пернатого, устремляясь дальше по цепи. Разницы напряжений меж кабелем и птицей не возникает, поскольку животное держится за один провод, не касаясь земли. Току некуда уходить, кроме как в птицу.

Сидя на ЛЭП, животное является не потребителем энергии, а проводником, перенимая фиксированный заряд. Вот и получается, что разницы напряжений меж птицей и кабелем нет.

В каких случаях птиц на проводах может ударить током?

Почему птиц не бьют током провода , когда бьют, - задают некоторые ответный вопрос тем, кто удивляется устойчивости пернатых к току. Физики из МГУ, к примеру, обследуя ЛЭП в Талдомском районе Подмосковья, нашли на 10-ти обследуемых километрах линий 150 погибших животных. Как же они умерли, если не создают с проводами разность потенциалов и напряжений?

Ответы кроются все в том же законе Ома и прочих правилах физики. Итак:

• расстояние меж лап севшей на кабель птицы минимально, если это воробей, а вот крупные пернатые ставят конечности дальше друг от друга, увеличивая тем самым разность потенциалов
• птица перенимает напряжение кабеля, на котором сидит, и рискует погибнуть, задев соседний провод с иным напряжением, что возможно при раскачивании на ветру, близком расположении линий
• пернатые загрязняют пометом деревянные опоры ЛЭП, что приводит к утечке токов и возгоранию столбов, на которых птицы иногда устраивают гнезда
• есть риск посадки животного на участок провода, где повреждена изоляция

Учитывая риски для жизни пернатых и возможные неполадки на линиях по их вине, ученые придумали схемы отпугивания животных от ЛЭП. Самой эффективной считается монтаж репеллентного провода внутри металлической опоры линии электропередач.

Кабель встраивается изолированно от так называемого тела опоры. В проводе - направленное напряжение. Направлено оно на птиц, не смертельно, но неприятно. Ощутив это, пернатые снимаются с кабелей, улетая прочь.

Что вынуждает птиц садиться на провода

Садиться на провода, несмотря на риски, птиц заставляет инстинкт:

1. Большинство пернатых безопаснее чувствуют себя в воздухе. Поэтому животные стараются искать для отдыха или выслеживания добычи возвышенности.
2. Если единственная возвышенность в окружающем ландшафте ЛЭП, они предпочтительнее, чем земля.

Тоже касается постройки гнезд. Большинство пернатых обустраивают их на высоте. Когда нет других возвышенностей кроме опор ЛЭП, на них и селятся.

Прикосновение к проводу высокого напряжения смертельно опасно для человека и животных. Почему же птицы спокойно садятся на высоковольтные провода?

Ответ

Когда птица сидит на высоковольтном проводе, то представляет собой параллельное ответвление электрической цепи: часть тока идёт по проводу, а часть - через тело птицы. Но так как сопротивление тела птицы намного больше сопротивления малого участка провода между её лапками, то и ток, идущий через неё, ничтожно мал и безвреден (можно сказать, что весь ток идёт по проводу, не воспринимая птицу как проводник). Кроме того, лапки птицы расположены на малом расстоянии друг от друга, разность потенциалов между ними очень мала - не десятки тысяч вольт (напряжение между проводом и землёй или проводом и вторым проводом), а милливольты, что, учитывая большое сопротивление, даёт очень малый ток. Как известно, для живого организма опасно не высокое напряжение, а большая сила тока. (Убивает ток, а не напряжение. На этом основаны разные занимательные трюки с высоким напряжением, когда у человека встают дыбом волосы, когда его "эффектно" бьёт током и пр.) Чтобы уменьшить потери энергии при передаче по проводам, силу тока в них делают маленькой, но напряжение - высоким (поэтому у нас провода высоковольтные, но не "высокоамперные").

Если бы птица, сидя на проводе, коснулась земли (вспомните короткометражный мультик "For the Birds" / "О птичках" студии Pixar), то возникло бы замыкание на землю, высокое напряжение дало большую силу тока (закон Ома) и убило птицу.

Провода к столбам прикрепляют через изоляторы, но если птица крупная и может, сидя на проводе, коснуться своим крылом или клювом заземлённой опоры или даже деревянного мокрого столба в дождь, то произойдёт мгновенное замыкание на землю и судьба птицы печальна - тяжелейшие ожоги, паралич и смерть. То же самое при касании другого провода крылом или в результате замыкания проводов струёй фекалий (бывает и такое).

Таких случаев происходит много, особенно с птицами крупного размера. В октябре 2000 года было обследовано 11 километров линии среднего напряжения в заповеднике на озере Тенгиз в Казахстане. Было зарегистрировано множество погибших от удара током птиц: 200 пустельг, 48 степных орлов, два испанских орла-могильника, один орлан-белохвост и один черный гриф. Такие же нерадостные данные получены в результате исследований в странах Европы. Некоторым видам птиц уже грозит полное уничтожение именно из-за гибели от линий электропередач. Поэтому стремятся мачты воздушных линий электропередач конструировать менее опасными для птиц, хотя для таких мачт нужно больше средств, ведь необходимо изоляторы делать большего размера (лучше всего подвесные изоляторы), расстояние между проводами увеличивать, покрывать изоляцией провода на участках вблизи мачт, делать специальные насесты для птиц. Союзы охраны природы разных стран выдвигают перед политиками задачу законодательно обязать строить только безопасные для птиц мачты линий электпропередач, а существующие дополнительно обезопасить, ЛЭП среднего напряжения по возможности прокладывать как подземный кабель, а территории с большим потоком перелётных птиц по возможности освободить от воздушных линий электропередач.