Feladat: 526. fizika gyakorlat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Furó István 
Füzet: 1982/január, 39 - 40. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Egyéb áramkörök, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1981/szeptember: 526. fizika gyakorlat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Mivel az emberi életfolyamatokra a testen átfolyó áram van hatással, vizsgáljuk meg, mikor és miért kezd áram folyni a vezetékhez közeledő emberen keresztül. Tegyük fel, hogy a jó vezetőnek tekinthető emberi test 0 pontenciálon van; ez úgy valósítható meg, hogy a vezetékhez való közeledésnél szigeteletlenül érintkezik emberünk a földdel. Mivel váltóáramú vezetékről van szó (a nagyfeszültségű vezetékek szinte kizárólag ilyenek), a 0 potenciál és a vezeték között szinuszosan változó feszültség jelenik meg. Ezen feszültség effektív értéke a megadott 10 kV, ebből a csúcsfeszültség az Ucs=2Ueff összefüggés alapján 14,1 kV. Mivel a váltóáram frekvenciája 50 Hz mondhatjuk, hogy ez a 14,1 kV másodpercenként 100-szor megjelenik a közeledő ember és a vezeték között. Azonban elválasztja őket a szigetelőnek tekintett levegő. Létezik azonban egy olyan jelenség, amelyet átütésnek hívunk. Ha veszünk két elektródot, amelyek távolsága d, és növeljük a köztük levő feszültséget, akkor egy U0 értéknél a két elektród között szikra, átütés keletkezik. Az átütés kisebb távolságnál arányosan kisebb feszültségnél következik be, így jól jellemzi az átütést az átütési szilárdságnak nevezett A=U0/d mennyiség. Ez függ az elektródok között levő anyagtól. Száraz levegőre A=21000 V/cm. Ez azt jelenti, hogy addig közeledhetünk átütés bekövetkezése nélkül száraz levegőn a vezetékhez, míg a 14,1 kV és az x távolság hányadosa el nem éri az A értéket. Ebből:

x-14,1 kVA=0,67 cm.
Ha azonban a levegőben sok a vízpára, és más egyéb szennyezés, akkor ez az A érték 1/10-ed részére is csökkenhet, így x 6‐7 cm-es értékre is nőhet, sőt esős, ködös időben még ennél is nagyobb lehet.
 

Furó István
 

Megjegyzés. Ez azonban nem jelenti, hogy ilyen távolságig veszély nélkül megközelíthetjük a távvezetéket. A veszélyességi határ ott jelölhető meg, ahol az összes kedvezőtlen tényező egyszerre való jelentkezése esetén sem kapunk áramütést. Ez a határ kb. 2‐3 méter körül van.