Вода и электрический ток

Чтобы вещество смогло проводить электрический ток, в нем должны присутствовать заряженные частицы, способные свободно перемещаться через весь его объем под действием приложенного электрического поля. В металлических проводниках, например, такими заряженными частицами выступают свободные электроны, а в электролитах — положительно и отрицательно заряженные ионы.

Диэлектрики вовсе не проводят постоянный электрический ток, поскольку заряженные частицы в их структуре хотя и есть, однако они связаны друг с другом, и не могут свободно перемещаться, образуя ток.

Но переменный ток пропускают даже диэлектрики, это называется током смещения, например конденсатор в цепи переменного тока на определенной частоте будет проводить ток так, словно является проводником.

Обычная неочищенная вода

Что касается обычной воды (речной, водопроводной, особенно — морской и т. д.), то в ней всегда присутствуют растворенные минеральные вещества, которые под действием приложенного электрического поля распадаются на ионы, способные двигаться как в электролите.

По этой причине обычная неочищенная вода проводит ток, ведя себя подобно слабому электролиту. Если через такую воду попытаться пропустить ток, то в течение небольшого времени он будет через нее идти, хотя и слабо.

Теоретически идеально чистая вода

Теоретически, если воду полностью очистить от примесей, то есть удалить из ее объема абсолютно все вещества, включая соли, газы, остатки кислот, то она станет диэлектриком, и будет вести себя как изолятор.

В ней не будет ионов, способных двигаться под действием электрического поля и образовывать ток, а сами молекулы воды — электрически нейтральны. Такую воду можно было бы использовать, например, в качестве диэлектрика между пластинами конденсатора.

Реальная дистиллированная вода

Но в реальности даже дистиллированная вода (вода, очищенная путем испарения с последующей конденсацией пара) не бывает абсолютно чистой.

Есть российский ГОСТ 6709-72, определяющий массовую концентрацию остатка примесей в такой дистиллированной воде — не более 5 мг на литр, и минимальное удельное сопротивление не менее 2 кОм*м.

То есть куб дистиллированной воды со стороной длиной в 1 метр, с приложенными к нему по краям электродами, будет иметь сопротивление минимум 2 кОм. А если представить разлитую по полу дистиллированную воду, скажем, в объеме одного стакана (200 мл), то ее сопротивление в лучшем случае окажется 200 кОм. Можно сказать, что это практически — диэлектрик.

Нет смысла пытаться использовать такую воду как проводник постоянного тока. С этой точки зрения дистиллированная вода не проводит электрический ток. Ее обычно используют для коррекции плотности электролитов.

Почему стоит опасаться контакта любой воды с электричеством

Однако люди не зря боятся контакта любой воды с электричеством, особенно — с переменным напряжением из розетки. Даже сетевое напряжение с провода, упавшего в лужу воды, на которую может случайно наступить человек, способно вызвать миллиамперный переменный ток, которого будет достаточно для причинения организму вреда.

Человеческое тело и фаза из розетки, соединенные через лужу разлитой воды, образуют цепь с реактивными элементами, и если человек в такой ситуации случайно коснется заземленного предмета, то его ударит током. Вот почему необходимо избегать контакта электричества с водой. Как вы понимаете, с дистиллированной водой риск причинения вреда меньше, но он все равно остается. Поэтому лучше избегать попадания любой воды на электрические приборы.

Источник

Бьет ли током в море, когда в него ударяет молния?

Гроза бывает не только над сушей, но и посреди моря. Когда тучи собираются над водой, и начинается ливень – это смотрится зрелищно, особенно если все это сопровождается громом и молниями. Причем иногда последняя может угодить прямиком в море. Ударит ли молния в этот момент воду током?

Какая вода проводит ток?

Вода в чистом виде не способна проводить электричество. В ее состав входят кислород и водород, которые не имеют заряда. Соответственно, ток через них проходить не может. Однако дистиллированная вода довольно редко встречается в природе. В большинстве случаев в ней находятся посторонние вещества. И вот с добавлением в жидкость различных примесей ситуация в корне меняется.

В воде, что течет из-под крана, находится в морях и озерах, встречаются примеси, содержащие положительно заряженные частицы: железо, магний, кальций, натрий, и отрицательно: карбонат, хлор, сульфат. Благодаря ним жидкость прекрасно проводит электричество, причем чем больше в ней концентрация солей, тем сильнее это свойство.

Наглядная демонстрация проводимости воды в зависимости от концентрации проводящих веществ

Когда в воду попадает ток, он начинает передаваться от атомов с отрицательным зарядом к тем, что имеют положительный. Так электричество постепенно распространяется по воде. Первым о том, что на распространение тока влияет состав жидкости, догадался химик Теодор Гротус. Однако он не смог проверить это экспериментальным путем из-за отсутствия нужного оборудования. В будущем ученые смогли подтвердить его догадки.

Бьет ли током в море, когда в него ударяет молния?

Когда в море ударяет молния, она действительно бьет его током. Из-за содержащихся в жидкости солей и других примесей электричество быстро распространяется в пространстве, взаимодействуя со всем, что встречает на своем пути.

Оказаться в радиусе поражения молнии посреди моря не так опасно, как в озере. Вода в последнем обладает худшей проводимостью, т.к. не содержит солей. Поэтому большая часть тока пройдет через проплывающего мимо человека.

Попадание молнии также губительно и для рыбы. Однако гораздо больший вред она получит не от тока, а от звуковых волн грома. В месте попадания молнии их интенсивность составляет 240 дБ. Этой силы хватает, чтобы оглушить всю рыбу, находящуюся в радиусе нескольких десятков метров.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Физики раскрыли секрет того, почему вода проводит ток

МОСКВА, 2 дек – РИА Новости. Ученые впервые проследили за тем, как одна молекула воды передает протоны своей «соседке», и раскрыли секрет того, почему вода пропускает ток, а другие похожие на нее вещества – не обладают таким свойством, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

«Когда через воду проходит ток, атомам кислорода при этом почти не приходится двигаться. Этот процесс можно сравнить с знаменитой «колыбелью» Ньютона, набором подвешенных шариков, выстроенных в линию. Если поднять один из них и ударить им по линии, только концевые шарики будут двигаться, а остальные будут стоять на месте», — рассказывает Марк Джонсон (Mark Johnson) из Йельского университета (США).

Дистиллированная вода, как и многие другие вещества, состоящие из двух неметаллических элементов, является изолятором, почти не пропускающим электрический ток. Но если в воду добавить даже очень небольшое число ионов, ее электропроводность резко вырастает и она становится полноценным проводником. О том, почему вода проводит ток, ученые спорят уже более двух столетий.

В начале 19 века немецкий химик Теодор Гротгус предложил теорию, которая объясняла то, почему вода пропускает через себя ток и почему электричество может разлагать ее на водород и кислород. Он посчитал, что молекулы воды могут захватывать лишние протоны и передавать их друг другу, подобно палочке в эстафете, благодаря формированию новых водородных и ковалентных связей и их быстрому распаду.

Источник

Некоторые «живучие» заблуждения о электричестве

Здравствуйте. Предлагаю сегодня поговорить об электричестве. Все мы, так или иначе, сталкиваемся с ним. В этой области знаний существует множество «мифов» и заблуждений. Я, как инженер-электрик, в прошлом физик, попытаюсь опровергнуть некоторые из них.

Первое . Вода является проводником электрического тока.

Да да,- это заблуждение. Молекулы воды, сами по себе, не проводят электрический ток. Ток проводят различные примеси в воде. Более того, чистая вода, например, дистиллированная , является хорошим изолятором. Это свойство воды часто используется на производствах и заводах.

Чаще всего в воде проводящей примесью выступает соль. Соль — хороший проводник. В том-то и опасность для человека: в нашем организме есть соленая жидкость — кровь. Именно благодаря соли в крови и, вообще, организме, электрический импульс из мозга доходит до мышц и органов. Если бы соли в нашем организме не было, мы бы не могли ни думать, ни шевелиться. Так вот, самый опасный удар током — это удар в кровь, либо ток, проходящий через левую сторону тела: левая нога- левая рука. Ведь тогда, проходя через кровь, ток поражает важнейший орган нашего тела сердце.

Второе . Резина и дерево — хорошие изоляторы.

Ну это правда- само по себе дерево, и сама по себе резина, не проводят ток. Однако, здесь есть подвох: к примеру, мокрое дерево проводит электрический ток. Так же кусок дерева может быть грязным, а ток может пойти по грязи. Деревянная палка, вместе с тем, может быть не чистым куском древесины, а остатком или частью чего-то, например какого-то стройматериала, может быть покрыт ламинацией, неизвестного состава, монтажной пеной, герметиком, может быть напичкана металличемкими гвоздями и т. п.

Здесь можно вспомнить об универсальном совете: если вы видите, что человека бьет током, нужно деревянной палкой отбросить человека от токоведущих частей. В данном совете по умолчанию предполагается, что палка не проводит ток. Будьте внимательны — только сухой, чистый кусок древесины.

И ещё о дереве, ошибка многих: карандаш. Да, дерево в карандаше не проводит ток, но сердечник — графит,- ещё как! Будьте осторожны.

Сложнее дело с резиной. Если дерево на глаз можно определить, что это дерево, то состав резины так просто не узнаешь. Это может быть каучук, который проводит ток. Также различные химические вещества, входящие в состав конкретного куска резины, могут быть проводниками.

Например, мы привыкли думать, что подошва наших ботинок не проводит ток. Будьте внимательны: это далеко не всегда так!

Электрики должны использовать специальные диэлектрические перчатки и диэлектрические боты, так называемые Средства Индивидуальной Защиты (СИЗ). Это специальные средства, которые должны проверяться в соответствии с регламентом. Важно понять, что резина, даже если она специальная, может выйти из строя от времени, из-за погодных факторов, на ней могут появится микротрещины, могут загрязнится и т. п. Что уж говорить о любых других резиновых материалах, которые, вообще, никем и никак не проверяются.

Источник

Как добиться того, чтобы вода перестала проводить электричество?

Всем известно, что вода хорошо проводит электрический ток. По этой причине, например, нельзя купаться в грозу, нельзя мокрыми руками работать с электроприборами и так далее. Но проводит ли вода ток на самом деле?

На самом деле ток проводит не вода, т.е. не молекулы воды, а различные примеси, содержащиеся в ней, в частности ионы различных минеральных солей. Вода отличный растворитель, поэтому в природе в воде всегда растворено много различных примесей, которые приводят к тому, что вода в натуральном своем состоянии на Земле всегда проводит ток.

Но современные технологии, при необходимости, позволяют полностью очистить воду от всех примесей, оставив в ней только молекулы самой воды. Вода, очищенная от примесей, называется дистиллированной. Так вот дистиллированная вода электрический ток почти не проводит, а вместо этого является хорошим диэлектриком. Дистиллированная вода имеет широкое применение в технике, медицине и промышленности и вырабатывается в больших количествах. Её даже можно купить в автомагазинах и аптеках.

Однако не стоит слишком сильно полагаться на то, что вода очищена и поэтому не должна проводить ток. Дело в том, что дистиллированная вода требует особого обращения, иначе она очень быстро снова растворит в себе множество примесей и снова станет проводником. Так в быту Вам не удастся слишком долго сохранять воду настолько чистой, чтобы она не проводила ток.

Всё это означает, что меры безопасности при работе с электрическими приборами и устройствами по-прежнему нельзя нарушать. Помните, что та вода, которую Вы можете встретить в обычной жизни, всегда обладает примесями и потому является хорошим проводником электрического тока.

Дубликаты не найдены

Боюсь спросить, а к чему этот пост?

Всем известно, что пресная вода вода проводит ток плохо. Можно даже сказать, хуево она проводит ток. Лед — отличный диэлектрик. Даже вода из-под крана тоже плохо проводит ток. Иначе были бы невозможны самопальные кипятильники из лезвий.

не всем известно, но вода может быть диэлектриком. нужно лишь..

. не добавлять в нее эти два продукта

и на тизере: ссанина и соль

а я не боясь спрошу: к чему этот пост?!

ТС, ты как там, в седьмом классе физику учил, и до тебя только сейчас дошло?

Очень даже хорошо проводит! Причём происходит очень интересный эффект)) если взять 2 графитовых электрода лампочку 150Вт воду из крана и банку стекло собрать всё это так чтоб банка была последовательно с лампой включить в 220 то по началу ничего не произойдёт на электродах будет выделяться газ скорее всего водород и кислород разом переменный же ток)) но лампа светить не будет! По мере нагрева воды чаще всего булькать начинает только 1 электрод хотя возможно потому что с разных карандашей брал)) при этом лампа будет еле еле светится потом все больше и больше и по мере нагрева воды все ярче)) почему так если никакой соли туда не добавлял?)) второй интересный момент будет в том что как не старайся но увидеть как мерцает лампа не получится? Тоесть банка работает как диод?? Лампа словно горит на постоянном токе ни на камеру ни тем более на карандашный тест мерцания нет вообще!!

Именно из-за примесей в воде проводится электричество. Пользуясь неграмотностью народа барыги фильтрами показывают ужасные опыты с электролизером, а также ТДС метром.

Соли в воде не стоит называть примесями.

Отличное руководство начинающим сервисмэнам. Привезли утопленный смарт — смело бросай в дистиллят. Вопрос, как ты его потом сушить будешь.

в серной кислоте: она отлично дополнит коктейль

Начинающим сервисмэнам вряд ли доверят H2SO4

Ок, тогда во флюсе

Ответ на пост «Профессиональная деформация»

На работу коллега показывает видео, снимал видео шин 0,4 кВ на подстанции, и пальцем тыкает в монитор указывая на дефекты, автоматически ловлю его за руку с мыслью — не суй руки убьёт!)))

Однажды в Мексике

Что может проточный водонагреватель: поток теплой воды на выходе проточного нагревателя с заявленной мощностью 3.5 киловатта

Под публикациями о ежегодном отключении горячей воды в комментариях часто разворачивается обмен мнениями о том, есть ли толк в проточном водонагревателе. Например, под этой недавней публикацией. Есть мнение, что либо водонагреватель должен быть очень мощным, либо поток воды на выходе будет едва теплым и очень очень слабым.

Ниже два видеоматериала общей продолжительностью чуть менее двух минут, но сначала совершенно необходимая совершенно беспощадная физика.

Требуемая мощность зависит от трех параметров.

Первый – объем воды, проходящей через водонагреватель в единицу времени. Чем больше литров в минуту – тем большая нужна мощность.

Второй – температура воды на входе. Чем она ниже – тем большая нужна мощность. Третий – требуемая температура воды на выходе. Чем она выше – тем большая нужна мощность. В общем, чем больше разность температур на входе и выходе – тем большая нужна мощность.

Зная значения этих трех параметров, можно посчитать требуемую мощность по формуле.

мощь в ваттах = (число литров в минуту) × (разность между температурами на входе и выходе) × (удельная теплоемкость) / (число секунд в минуте)

Число литров в минуту определим, измерив секундомером время наполнения мерного ведра из душа при открытой «как обычно при мытье» воде. Может получиться четыре литра в минуту – зависит от аппетитов и душа. Разность температур примем тридцать градусов – нагрев воды с десяти до сорока градусов. Удельную теплоемкость возьмем из таблицы и округлим до 4200. Число секунд в минуте примем равным 60.

. и получим 8400 ватт требуемой мощности. Столько из «обычной» розетки на 16 ампер безопасно получить нельзя, нужно правильно сделанное подключение проводом большого сечения через автоматический выключатель на большой ток в правильно доработанном вводном щите. У многих читателей общее разрешенное потребление ниже этой требуемой мощности по техническим причинам, и им о потреблении такой мощности остается только мечтать.

Чтобы обойтись «обычной» розеткой на 16 ампер, нужно снизить мощность до 3–3.5 киловатт.

С температурой водопроводной воды на входе мало что можно сделать. Ожидаемую температуру на выходе можно уменьшить, но тогда затея с водонагревателем теряет смысл. Остается уменьшать число литров в минуту.

И самое время вспомнить о технических способах экономии воды. Чтобы расходовать меньше воды, придумали душ с пониженным расходом воды. В нем меньше отверстий, а скорость воды на выходе выше. Некоторые водонагреватели идут в комплекте с такими. Вот этот видеоролик наглядно показывает разницу между «обычным» душем и душем с пониженным расходом воды.

С 0:02 по 0:12 похоже на насмешку. Все остальное время видеоролика – намного интереснее, мыться удобнее, чем при использовании ковша и кадки теплой воды с ограниченным объемом.

В следующем видеоролике автор показывает, как водонагреватель нагревает воду с 13 до 38 градусов, это 25 градусов разности температур – почти та же разность температур, что была принята в расчетах выше.

Чтобы нагреть 4 литра воды в минуту на 25 градусов, потребовалась бы мощность в семь киловатт (та же формула, что и ранее). Внимательный читатель может заметить, что это вдвое больше мощности нагревателя в видеоматериале – следовательно, в видеоматериале нагреватель нагревает вдвое меньше воды в единицу времени, это примерно два литра в минуту.

Физика беспощадна, с ней в комментариях не поспоришь. Если нужно обойтись «обычной» розеткой на 16 ампер – есть выбор. Либо мощность около трех с половиной киловатт и показанный выше душ, либо предварительный нагрев воды в чайнике или ведре, либо накопительный водонагреватель подходящего объема, либо «да ладно, холодная вода не такая и холодная».

Можно попытаться убавить поток воды и в результате еще немного повысить температуру на выходе, но в водонагревателе может сработать автоматическое отключение нагрева. Температура воды на входе зависит от конкретного водопровода и времени года, водонагреватель только повышает температуру воды на некоторую разницу, температура на выходе при этом может оказаться недостаточно интересной.

Большое спасибо автору двух показанных в этой публикации видеоматериалов. В общей сложности чуть менее двух минут видеоматериала намного полезнее, чем недели изучения рекламы, описаний, обзоров и отзывов.

Очень внимательные читатели могли обратить внимание, что в середине текста содержится такая фраза: снизить мощность до 3–3.5 киловатт. Они могли подумоть: почему там не одно значение мощности, а диапазон? А потому что закон Ома, вот почему. В зависимости от напряжения в электросети водонагреватель «на 3.5 киловатта» может потреблять больше или меньше заявленной мощности и может как заработать через автоматический выключатель на 16 ампер, так и не заработать. Об этом будет отдельная публикация.

Источник