Елементарна фізика: чому птахів не б'є струмом на проводах

Ви коли-небудь замислювалися, чому птахів на проводах не б'є струмом? В дитинстві нам завжди говорили триматися подалі від електричних проводів. Забороняли засовувати пальці в розетку і так далі. Але чому птахів, які сидять на високовольтних дротах, не б'є струмом? Електрика може бути дуже небезпечним. Струму, що досягає серця людини всього за кілька секунд, достатньо, щоб перервати його природний ритм. Крім усього іншого, струм може викликати серйозні проблеми у функціонуванні інших органів тіла. Однак якщо високовольтні кабелі настільки небезпечні, чому птахів не б'є струмом, коли вони сидять на проводах? Вся справа в особливій природі руху струму.

Електрика - ліниво

Суть полягає в тому, що електрика неймовірно ліниво — воно завжди приймає найлегший шлях руху. У фізиці ми говоримо, що електрика (або струм) рухається від точки найвищого потенціалу до точки найбільш низького потенціалу. Ось чому птахів не б'є струмом, коли вони сидять на дротах. Можна уявити собі те, як електрика проходить через об'єкт, порівнюючи його руху з кидком м'яча з гори. М'яч завжди буде падати вниз. М'яч ніколи не полетить на гору. Кінці проводів мають різні потенціали, тому електрика рухається по дроту.


Оскільки обидві лапи птиці знаходяться на одній і тій же дроті, між ними немає різниці в потенціалі (уявіть собі птицю як плоскогір'я, де м'яч не буде ні падати, ні спускатися з гори). Електрика дуже ліниво, щоб проходити через птицю: воно просто віддасть перевагу продовжити рух по дроту. Власне, ось і весь секрет, чому птахів не б'є струмом на проводах.

Пояснення на прикладі з життя

Уявіть собі, якщо вам потрібно було сходити в свій місцевий магазин, щоб купити хліба і молока. Ви можете вибрати один з двох можливих маршрутів: з гарною рівною стежкою або через брудне болото. Найімовірніше, ви виберете пішохідну доріжку, тому що по ній пройтися набагато легше. Саме це і робить електрика, воно рухається по найпростішому шляху, який ми називаємо шляхом найменшого опору. Інженери спеціально проектують дроти так, що електрика легко рухається по ним.

З іншого боку, наші тіла і тіла птахів чинять великий опір електрики, спускається за ним. Тому електрика буде переважно продовжувати рух вниз по дроту, оскільки це більш легкий шлях для нього, ніж проходження через птицю. Саме з цих причин наші пернаті друзі можуть з радістю сидіти на лініях електропередач, не перетворюючись у курочок-гриль.

Чому птахів не б'є струмом на проводах: є одне але!

Якщо ми хочемо, щоб птахів вдарило струмом? Якщо ми уявимо себе якимось жорстоким супергероєм, який хоче знищити всіх птахів? Що ми можемо зробити, щоб змусити їх отримати електричний шок від сидіння на проводі? Ну, ми могли б зробити великий внесок у потенціал між птахом і дротом. Є два простих способи зробити це. По-перше, ми могли змусити птицю торкнутися одного з інших силових кабелів, що проходять поруч (силові кабелі зазвичай працюють з різними потенціалами, тому, якщо б птах одночасно торкнулася двох проводів, через неї пройшло електрика).
Також ми могли б встановити зв'язок між птахом і землею. Потенціал землі відрізняється від потенціалу силового кабелю, тому електрика буде проходити з кабелю на землю через птицю. Ось чому людям дуже важливо не торкатися до силових кабелів. Тепер ми, знаючи, чому птахів не б'є струмом на проводах, можемо навчити людину, торкаючись до високовольтних кабелях, не отримувати удару: залишилося тільки навчитися балансувати на проводах, подібно до птаха. Цікаво, як робітники ремонтують електричні дроти, не отримуючи удару струмом? Справа в тому, що одяг і обладнання електриків виготовлені з ізоляційних матеріалів. Ізоляційні матеріали, такі як каучук, є матеріалами з низьким показником електропровідності. Інший метод — проведення робіт на вертольоті. Оскільки ні робітник, ні вертоліт не пов'язані з землею, працівник може спокійно працювати з кабелем. Однак, навіть незважаючи на той факт, що техніка безпеки продовжує поліпшуватися кожен день, професія електрика все ще є однією з найнебезпечніших. Ах, як шкода, що ми не птахи, як шкода, що ми не літаємо!

На закінчення

Причина, чому птахів не б'є струмом на проводах, полягає в тому, що обидві ноги птиці мають однаковий потенціал, тому струм не проходить через них. По-друге, птах забезпечує велику стійкість до електрики, що проходить через неї, ніж силовий кабель, тому електрика буде проходити через силовий кабель. Поки птахи не доторкаються до чого-небудь ще, наприклад до землі або іншого кабелю, вони будуть продовжувати сидіти там, спостерігаючи за нами зверху. Отже, тепер ви знаєте, чому птахів не б'є струмом на проводах. Як бачите, фізика може бути дуже цікавим і пізнавальним!