Как можно использовать тепловое действие тока

Оказание первой помощи пострадавшему от действия электрического тока и поражения молнией

Первую помощь должен оказывать тот, кто находится рядом с пострадавшим (взаимопомощь) или сам пострадавший (самопомощь) до прибытия медицинского работника. От того, насколько умело и быстро оказана первая помощь, зависит жизнь пострадавшего и, как правило, успех последующего лечения. Поэтому каждый должен знать, как оказывать первую помощь, и уметь оказать ее пострадавшему и себе.

Последовательность действий при оказании первой помощи пострадавшему:

— При поражении электрическим током необходимо как можно быстрее освободить пострадавшего от действия тока, так как от продолжительности его действия на организм зависит тяжесть электротравмы.

— Отключить электроустановку можно с помощью выключателя, рубильника или другого отключающего аппарата. При этом во всех случаях оказывающий помощь не должен прикасаться к пострадавшему без применения надлежащих мер предосторожности, так как это опасно для жизни. Для отделения пострадавшего от токоведущих частей или провода следует воспользоваться канатом, палкой, доской или каким-либо другим сухим предметом, не проводящим электрический ток. Можно оттянуть пострадавшего от токоведущих частей за одежду. Для изоляции рук оказывающий помощь, особенно если ему необходимо коснуться тела пострадавшего, не прикрытого одеждой, должен надеть диэлектрические перчатки или обмотать руку шарфом, надеть на нее суконную фуражку, натянуть на руку рукав пиджака или пальто, накинуть на пострадавшего резиновый ковер, прорезиненную материю (плащ) или просто сухую материю. Можно также изолировать себя, встав на резиновый ковер, сухую доску или какую-либо не проводящую электрический ток подстилку, сверток сухой одежды и т.п. При отделении пострадавшего от токоведущих частей следует действовать одной рукой.

— Если электрический ток проходит в землю через пострадавшего и он судорожно сжимает в руке токоведущий элемент, можно перерубить провод топором с сухой деревянной рукояткой или сделать разрыв, применяя инструмент с изолирующими рукоятками. Перерубать провода необходимо пофазно, т.е. разрубать провод каждой фазы отдельно. Оказывающему помощь необходимо помнить об опасности напряжения шага, если токоведущая часть лежит на земле. Перемещаться в этой зоне нужно с особой осторожностью, используя средства защиты для изоляции от земли (диэлектрические галоши, боты, ковры, изолирующие подставки) или предметы, плохо проводящие электрический ток (сухие доски, бревна). Без средств защиты перемещаться в зоне растекания тока замыкания на землю следует, передвигая ступни ног по земле и не отрывая их одну от другой.

— После отделения пострадавшего от токоведущих частей следует вынести его из этой зоны на расстояние не менее 8 м от токоведущей части.

Оказание первой помощи

Способы оказания первой помощи зависят от состояния пострадавшего. Признаки, по которым можно быстро определить состояние здоровья пострадавшего, следующие:

1. сознание: ясное, отсутствует, нарушено (пострадавший заторможен или возбужден);
2. цвет кожных покровов и видимых слизистых оболочек (губ, глаз): розовые, синюшные, бледные;
3. дыхание: нормальное, отсутствует, нарушено (неправильное, поверхностное, хрипящее);
4. пульс на сонных артериях: хорошо определяется (ритм правильный или неправильный), плохо определяется, отсутствует;
5. зрачки: расширенные, суженные;

При определенных навыках, владея собой, оказывающий помощь за минуту должен оценить состояние пострадавшего и решить, в каком объеме и порядке следует оказывать ему помощь. Если пострадавший находится в бессознательном состоянии, необходимо наблюдать за его дыханием и в случае нарушения дыхания из-за западания языка выдвинуть нижнюю челюсть вперед. Для этого четырьмя пальцами обеих рук захватывают нижнюю челюсть сзади за углы и, упираясь большими пальцами в ее край ниже углов рта, оттягивают и выдвигают вперед так, чтобы нижние зубы стояли впереди верхних. Поддерживать ее в таком положении следует, пока не прекратится западание языка. Если пострадавший дышит очень редко и судорожно, но у него прощупывается пульс, надо сразу же начать делать искусственное дыхание.

Если у пострадавшего отсутствуют сознание, пульс, дыхание, кожный покров синюшный, а зрачки расширенные, следует немедленно приступить к восстановлению жизненных функций организма путем проведения искусственного дыхания и наружного массажа сердца.

Каждого, кто хоть раз наблюдал рассекающие небо разряды молнии, поражает ее величественная мощь.

Поражение молнией является одной из тяжелейших и опасных травм.

Чтобы обезопасить себя во время грозы, нужно помнить несколько правил:

• избегайте открытых участков местности и возвышений;
• не стойте под одиноким деревом и рядом с любым высоким объектом;
• укрывайтесь в низине, присев на корточки и наклонив голову вниз, между коленями;
• ни в коем случае не заходите в воду во время сильной грозы;
• старайтесь не приближаться к металлическим конструкциям (забор, трубопровод);
• большинство автомобилей защищены от удара молнии, поэтому безопаснее укрыться внутри машины, но не следует прикасаться к внешнему металлическому корпусу.

Симптомы поражения молнией:

Поражающими факторами молнии являются и электрический разряд, и его высокая температура (до 9500°C), и вспышка света и мощная звуковая волна. Тем не менее, не все случаи попадания молнии в человека оканчиваются гибелью.

Попадание молнии может спровоцировать возгорание, приводящее к масштабным и глубоким ожогам.

На коже пострадавшего часто остаются особые отметины — фигуры Лихтенберга — красные или розовые разветвляющиеся линии, исчезающие при нажатии.

Также при поражении молнией и падении нередко случаются травмы — переломы, кровотечения, сотрясения.

Первая помощь при ударе молнии

Если своевременно оказать пострадавшему квалифицированную помощь, шанс спасти его значительно возрастает.
В отличие от бытовой электротравмы, человек после удара молнии не находится под напряжением, поэтому нет необходимости искать средства защиты от электричества и пытаться «обесточить» жертву. Прежде всего, необходимо вызвать бригаду скорой помощи. А до ее приезда сделайте следующее:

• перенесите пострадавшего в укрытие, уложите в удобное положение, накройте покрывалом;
• в случае ожогов, не снимайте с человека одежду до приезда скорой;
• если человек без сознания, проверьте наличие дыхания, нащупайте пульс на сонной артерии;
• при отсутствии дыхания и пульса начинайте реанимационные действия;
• не прекращайте непрямой массаж сердца и искусственное дыхание, пока не появится уверенность, что жизни потерпевшего ничего не угрожает;
• если пульс и дыхание в норме, но пациент без сознания, поднесите к его носу салфетку с нашатырем.

Помните, что пострадавшего от удара молнии в любом случае нужно госпитализировать, чтобы предупредить расстройство электрической активности сердца.

ВАЖНО!

К сожалению, очень незначительное количество людей, в которых попал разряд молнии, отделываются испугом и легкими повреждениями. Чаще всего, повреждения организма весьма обширны и имеют долговременные последствия. У выживших нарушается сон, появляются симптомы депрессии, потеря памяти и нарастающая умственная деградация. Может в значительной мере снизиться слух и зрение. Пораженная кожа теряет не только чувствительность, но и эластичность и упругость: может стать чрезмерно сухой, шелушиться и трескаться. Чтобы справиться с этим, рекомендуется длительно использовать смягчающие и гипоаллергенные средства с натуральными маслами.

Виды электростанций: ТЭС, ГЭС, АЭС

Электростанция – комплекс оборудования и установок, которые преобразуют какой-либо вид природной энергии в электрическую. Станция передает энергию на большие расстояния, тем самым обеспечивая электричеством крупные районы.

1. История появления и развития электростанций
2. Традиционные типы электростанций
3. Тепловые
4. Атомные
5. Гидроэлектростанции
6. Нетрадиционные способы производства электроэнергии

История появления и развития электростанций

Потребительский интерес к электричеству возник, когда появилась возможность генерировать электрический ток. Первым преобразователем такого рода стала паровая машина, улучшенная шотландским инженером-изобретателем Джеймсом Уаттом. В 1871 году Зеноб Грамм изобрел обмотки якорей, что позволяло вырабатывать ток в промышленном масштабе. В 1878 году появилась первая электростанция. Спроектирована и построена она была в частном порядке бароном Уильямом Армстронгом и обеспечивала отопление, освещение и работу некоторых машин в его поместье.

Затем электростанции стали использовать для освещения улиц. В 1881 в Годаминге, Англия, городские власти посчитали требования газовой компании по цене освещения улиц грабительскими. Мэрия отвергла контракт и договорилась с владельцем водяной мельницы об установке на ней электрической машины. Последняя обеспечивала электричеством 7 дуговых ламп и 40 ламп накаливания. Практически такая же история произошла и в Санкт-Петербурге, где с 1897 года Литейный мост освещала установка, созданная при участии Яблочкова.

Однако электростанции такого рода могли генерировать ток только по месту и не передавали его на большое расстояние. Установки обеспечивали работу 1 фабрики или даже части, отдельной осветительной сети. Тем не менее электростанции появились во всех крупных городах и предназначались в первую очередь для освещения улиц.

Проблему централизованного снабжения током решили другим способом. В Лондоне в 1884 году построили электростанцию, подающую переменный ток. Появление трансформатора позволило передать ток на большие расстояния. Такие же вскоре появились и в России. Одесская станция снабжала электричеством потребителей в радиусе 2,5 км, а Царскосельская ТЭС подавала ток на расстоянии в 64 км.

Первые станции переменного тока были однофазными и годились для обеспечения работы только сетей освещения. Но уже в 1889 году русский инженер Доливо-Добровольский запатентовал трехфазный трансформатор, работающий при напряжении выше 300 В. Он обеспечивал передачу тока на расстояние в 170 км.

Дальнейшее развитие электроснабжения упиралось в материал кабелей и относительную мощность оборудования. Благодаря усовершенствованиям стало возможным обеспечить электроснабжение удаленных объектов. Промышленность породила потребность в крупных централизованных станциях.

Поражение электрическим током (электротравма)

Поражение электрическим током (электротравма) случается во время контакта с электрическими приборами или при поражении молнией.

Признаки

Симптомы и повреждения при поражении электрическим током различаются в зависимости от силы тока и пути его прохождения сквозь тело. При этом в каждом случае предсказать, как именно пойдет ток, и какими будут последствия, невозможно. Однако известно, что, например, ток, прошедший от одной ноги к другой нанесет меньше вреда организму, чем ток, прошедший от головы к ноге.

При легкой электротравме пациент жалуется на боль в месте соприкосновения тела и источника тока, на коже его часто есть небольшой ожог или «знак тока» — круглое малоболезненное плотное серое пятно, приподнятое над кожей. Однако общее его состояние удовлетворительное. Также человек может чувствовать головную боль, головокружение, тошноту. У него могут появиться «искры в глазах» и светобоязнь.

При более сильной электротравме пациент заторможен, возможна потеря сознания, снижение болевой и температурной чувствительности, нарушение сердечного ритма. Это состояние может сопровождаться речевым возбуждением. На коже есть сильный ожог.

При сильной электротравме нарушается дыхание, возможна даже его остановка. Однако после прекращения контакта с источником тока дыхание может восстановиться. Кроме того, нарушается работа сердца – развивается фибрилляция желудочков. В результате может развиться повторная остановка дыхания из-за того, что сердце не поставляет кислород к легким. В этом случае возможен летальный исход.

Бывает и хроническая электротравма, которую можно получить при длительной работе рядом с сильными источниками тока, например, с генераторами. Для этого состояния характерны головная боль, нарушение сна, нарушение памяти, быстрая утомляемость.

Описание

Первая смертельная травма электрическим током была получена в 1879 году. И с тех пор их количество все растет. По статистике, 5 % пациентов ожоговых центров получили ожоги именно при контакте с электричеством. Причем, от приборов страдают гораздо чаще, чем от природного электричества (молний).

Всего существует 4 степени тяжести электротравмы:

• электротравма I степени тяжести характеризуется судорожными сокращениями скелетных мышц, но потери сознания при этом не происходит;
• при электротравме II степени тяжести кроме судорог происходит еще и потеря сознания, однако дыхание и работа сердца при этом не нарушаются;
• электротравма IIIстепени тяжести характеризуется судорогами, потерей сознания, нарушением работы сердца и нарушением дыхания;
• при электротравме IVстепени тяжести наступает клиническая смерть.

Электрический ток оказывает на организм специфическое и неспецифическое действие. Специфическое действие заключается в электрохимическом, тепловом и механическом эффектах при прохождении тока через тело человека.

• Электрохимическое воздействие заключается в поляризации клеточных мембран, в результате чего изменяется направление движения отдельных ионов и крупных молекул. В результате происходит коагуляция белков и некроз тканей.
• Тепловое действие проявляется ожогами различной интенсивности.
• Механическое действие способствует расслоению тканей, а в некоторых случаях даже отрыву частей тела. Кроме того, ток вызывает возбуждение мышц и нервных рецепторов. В результате чего развиваются судороги, нарушается ритм сердца.
• Неспецифическое действие тока получается из-за его преобразования в другие виды энергии. Пример такого действия – термический ожог от раскаленного провода.

Первая помощь

Нужно как можно скорее прекратить контакт пострадавшего с источником тока. Это можно сделать выключив рубильник, перерубив провод топором с деревянным топорищем или отбросив провод деревянной палкой.

Если пострадавший находится на высоте, прежде чем отключить ток, нужно обезопасить человека от травм при падении.

Уложите пострадавшего на ровную поверхность так, чтобы ноги были выше головы.

Обязательно нужно вызвать «Скорую помощь» для проведения реанимационных мероприятий и госпитализации пациента.

После отключения человека от источника тока нужно провести реанимационные мероприятия – искусственной дыхание и непрямой массаж сердца, однако тот, кто выполняет эти процедуры, должен уметь их делать, иначе можно нанести пациенту еще больший вред.

Если падая с высоты, пострадавший получил перелом, необходимо иммобилизовать сломанную конечность.

Диагностика

Диагноз ставит врач «Скорой помощи». Для выяснения состояния пациента делают электрокардиограмму.

Лечение

Лечение зависит от степени тяжести поражения. При легкой электротравме пострадавшему обрабатывают раны, полученные от контакта с электроприбором, успокаивают его, дают обезболивающее и антигистаминный препарат.

Пациенту, имеющему обширные раны, назначают антибиотики для предотвращения проникновения инфекции. На сломанные конечности накладывают гипс, и иммобилизуют их.

Обязательно назначают инфузии (внутривенное вливание большого количества жидкости) электролитов (солевых растворов).

Для восстановления частоты сердечных сокращений по необходимости проводят дефибрилляцию.

Профилактика

Профилактика электротравмы заключается в соблюдении техники безопасности при работе с электроприборами. Важно также регулярно проверять исправность электроприборов.

При движении вблизи линий электропередач необходимо соблюдать осторожность, не наступать на провода, валяющиеся на земле, не отодвигать руками висящие провода.

Необходимо объяснять детям, почему нельзя совать пальцы и металлические предметы в розетку (для обеспечения безопасности лучше поставить в них специальные заглушки для розеток) и трогать оголенные провода.

Найден новый способ превращения тепла в электричество

Уже достаточно давно человечество умеет превращать один вид энергии в другой. Скажем, при сжигании угля образуется тепло, которым можно обогревать наши дома, а в двигателе внутреннего сгорания автомобиля углеводородное топливо в виде бензина преобразуется в энергию, позволяющую автомобилю ехать. Но прогресс не стоит на месте и ученые регулярно находятся в поисках новых способов получения энергии, о которых мы вам сообщаем на сайте и в нашем Телеграм-канале. Так, совсем недавно команда экспертов из США представила новый способ превращения тепла в электричество. И он, надо сказать, весьма экстравагантен.

Наука предоставляет массу способов получения энергии. Порой из таких источников, о которых мы даже не догадывались

Как превратить тепло в электричество

По сообщению редакции издание EurikAlert, которое ссылается на исследование опубликованное в журнале Science Advances, группа ученых из Университета штата Огайо придумала, как улавливать тепло и превращать его в электричество. Причем использовать для этого можно любой источник тепла: от рассеивающегося тепла от промышленных установок и до выхлопов автомобилей.

Благодаря нашему открытию мы потенциально сможем более эффективно использовать ресурсы и получать больше электрической энергии из тепла, — сказал соавтор работы Джозеф Хереманс, профессор механики и аэрокосмической техники, занимающийся также исследованиями в области нанотехнологий в Университете штата Огайо. До сих пор никто не думал, что что-то подобное в принципе возможно.

В основе открытия лежит явление электромагнетизма (которое известно достаточно давно). Простой пример: когда одна сторона магнита нагревается, другая сторона остается холодной и наращивает свой потенциал. Из-за нарастания потенциала появляется избыток энергии, который можно преобразовать в электричество. Но есть одна проблема. Магниты при нагревании «теряют магнитную силу» и размагничиваются поэтому грубо говоря, для создания электричества из тепла магнит можно использовать «лишь один раз».

Тут на помощь приходят парамагнетики. Парамагнетики — это вещества, которые намагничиваются под воздействием магнитного поля, но при этом не теряют после прекращения воздействия эту, грубо говоря, «магнитную силу». И, что важно, парамагнетики устойчивы к воздействию тепла. Но и тут есть проблема: парамагнетики по сравнению с обычными магнитами «очень слабые» и до сегодняшнего дня считалось, что они не способны вырабатывать энергию.

Мы обнаружили, что это не совсем так. Мы нашли новый способ создания термоэлектрических полупроводников на основе парамагнетиков. Традиционные термоэлектрические системы, которые появились около 20 лет назад, слишком неэффективны и дают нам слишком мало энергии.

Совместив парамагнетики с полупроводниками, ученые создали интересное устройство: с одной стороны парамагнетики могут, нагреваясь и охлаждаясь, генерировать энергию. С другой стороны — полупроводниковые материалы позволяют использовать полученную энергию. Как заверяют ученые, электричество можно как запасать в обычных аккумуляторных батареях, так и сразу же пускать на питание электронных устройств и компонентов.

Под направленным воздействием магнитного поля парамагнетики приобретают магнитные свойства

Исследователи уверены, что их разработка может пригодиться именно на промышленном производстве, где потери рассеивающегося тепла довольно высокие и в таких масштабах установка по преобразованию тепла в электричество покажет наибольшую эффективность. Например, при переплавке стали отходящее тепло можно использовать для питания различных установок завода, что снизит конечную стоимость продукции.