Question

16．高高的輸電鐵塔上醒目地寫(xiě)著：“高壓危險(xiǎn)！切勿靠近！”可是在那上萬(wàn)伏甚至幾十萬(wàn)伏的高壓裸導(dǎo)線上，卻常常站著一只又一只的鳥(niǎo)兒，無(wú)視禁令，毫不在乎，也絲毫沒(méi)有觸電的征兆．這是為什么？難道鳥(niǎo)兒有什么“特異功能”嗎？九年級(jí)的小聰和同學(xué)們很想弄清楚其中的奧秘，于是他們首先從電力部門(mén)了解到輸送2.2×10⁵ V高壓用的鋼芯鋁絞導(dǎo)線，其橫截面積為95mm²，容許通過(guò)的最大電流為325A；又利用所學(xué)知識(shí)計(jì)算出一段5cm長(zhǎng)的鋼芯鋁絞導(dǎo)線的電阻約為1.4×10^-5Ω（鳥(niǎo)兒兩只腳之間的距離最大約為5cm）．
（1）請(qǐng)你幫小聰他們算一算：當(dāng)通過(guò)輸電線的電流最大時(shí)，這段5cm長(zhǎng)的導(dǎo)線兩端的電壓．
（2）小聰和同學(xué)們進(jìn)一步了解到小鳥(niǎo)的電阻約為10000Ω，如果上述電壓加在鳥(niǎo)的兩爪間，通過(guò)小鳥(niǎo)身體的電流又是多少？
（3）小聰和同學(xué)們還從《用電安全技術(shù)》中查到了通過(guò)人體的安全電流為0.6mA．假設(shè)鳥(niǎo)類的安全電流與人類相當(dāng)，那么鳥(niǎo)兒站在高壓線上有危險(xiǎn)嗎？
（4）小聰后來(lái)又想到如果小鳥(niǎo)不小心用嘴去啄架設(shè)輸電線的鐵塔，請(qǐng)問(wèn)小鳥(niǎo)是否還安全？

Answer 1

分析 （1）由歐姆定律可以求出導(dǎo)線兩端電壓．
（2）由歐姆定律可以求出通過(guò)鳥(niǎo)的電流．
（3）根據(jù)通過(guò)鳥(niǎo)的電流分析答題．
（4）當(dāng)流過(guò)小鳥(niǎo)的電流過(guò)大時(shí)會(huì)對(duì)小鳥(niǎo)造成傷害，沒(méi)有電流流過(guò)小鳥(niǎo)身體或電流較小，不會(huì)對(duì)小鳥(niǎo)造成傷害．

解答 解：（1）由I=$\frac{U}{R}$得導(dǎo)線兩端的電壓：
U=IR=325A×1.4×10^-5Ω=4.55×10^-3V；
（2）通過(guò)小鳥(niǎo)身體的電流：
I_鳥(niǎo)=$\frac{U}{R鳥(niǎo)}$=$\frac{4.55×10-3V}{10000Ω}$=4.55×10^-7A；
（3）4.55×10^-7A=4.55×10^-4mA＜0.6mA，
鳥(niǎo)兒站在高壓線上沒(méi)有危險(xiǎn)；
（4）此時(shí)小鳥(niǎo)不安全，因?yàn)樾▲B(niǎo)啄鐵塔時(shí)，就與大地構(gòu)成了回路，就會(huì)有較大電流通過(guò)小鳥(niǎo)的身體．
答：（1）這段5cm長(zhǎng)的導(dǎo)線兩端的電壓是4.55×10^-3V．
（2）通過(guò)小鳥(niǎo)身體的電流是4.55×10^-7A．
（3）鳥(niǎo)兒站在高壓線上沒(méi)有危險(xiǎn)．
（4）小鳥(niǎo)用嘴去啄輸電線下的鐵塔，小鳥(niǎo)不安全，小鳥(niǎo)啄鐵塔時(shí)，就與大地構(gòu)成了回路，就會(huì)有較大電流通過(guò)小鳥(niǎo)的身體．

點(diǎn)評(píng) 本題難度不大，應(yīng)用歐姆定律即可正確解題．