Почему птиц не бьет током на высоковольтных проводах

Почему птиц не бьет током на проводах, а человека бьет

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.

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 ли птицу стукнуть током

https://youtube.com/watch?v=Q4gVw2u05P8

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.

Намного реальнее опасность прикоснуться к столбу, сидя на проводе. Получив таким образом соединение с землей, птица тут же падает замертво. Вот почему чаще всего мертвых пернатых можно увидеть вблизи опор линий электропередач. В Европе, кстати, давно действует закон, обязывающий поставщиков электроэнергии устанавливать специальные отпугиватели. Нижеследующее видео тоже заставляет призадуматься…

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 птицы могут сидеть на высоковольтных проводах

Провода в высоковольтных линиях электропередач не заключены в резиновую изоляцию, они просто закреплены на опорах с помощью изоляторов и таким образом электрически касаются только источника и потребителя тока.

Однако, нередко можно видеть, как птицы сидят на этих проводах. Получается, что птицы хватаются за оголенный провод по которому, протекает огромный ток. Так почему же они при этом не страдают?

Дело в том, что когда птица садится на провод, то создается параллельное соединение проводников. Одним проводником служит сама птица, а другим – участок провода под ногами у птицы. Сопротивление птицы во много-много раз больше сопротивления провода, поэтому по ней протекает ничтожно малый ток, который не может ей повредить (при параллельном соединении общий ток распределяется между параллельными участками цепи обратно пропорционально сопротивлению).

Однако птица все же может погибнуть при неправильном обращении с высоковольтными линиями электропередач. Для этого ей достаточно, сидя на проводе, коснуться металлической части одной из опор, которые удерживают провода. Данные опоры очевидно заземлены так как установлены на Земле. Кроме того, теперь уже сопротивление птицы намного меньше сопротивления воздуха (с которым она в этом случае создает параллельное соединение) поэтому сила тока, которая при этом пойдет через птицу будет огромной.

Ток такой большой силы буквально испепелит птицу почти моментально.

Эти редкие птицы, коснувшиеся одновременно провода и опоры, являются единственными жертвами того, что провода в высоковольтных линиях не заключены в изоляцию, а лишь изолированы от опор. При этом случаи гибели птиц никак не сказываются на процессе передачи электроэнергии, никак ему не вредят и не нарушают. Именно поэтому провода по-прежнему и остаются без изоляции, ведь заключить их в неё было бы очень дорого и сложно.

Кроме того, нужно отметить, что не изолированы от внешней среды и воздуха только высоковольтные линии электропередач. Они подвешены на огромных опорах очень высоко.

А вот те провода, которые расходятся от подстанций к домам людей, к фонарям и так далее по столбам небольшой высоты, уже снабжены изоляцией по всей длине (по крайней мере это предусмотрено современной технологией электрификации). В этих проводах, расположенных на значительно меньшей высоте протекает, кстати, уже и не такой большой ток, и напряжение на них меньше. И так как они полностью заключены в изоляцию они уже совсем не угрожают птицам. Хотя причиной для такого изолирования этих проводов является в первую очередь безопасность людей, которые, хоть и с трудом, но также могут вступить с ними в случайный контакт. Ведь эти провода встречаются гораздо чаще, и они гораздо ближе.

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:

Почему птиц на электропроводах не бьёт током AnsWiki

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.