Krokové napětí

Možná jste slyšeli radu: Když blízko tebe udeří blesk, vzdal se od toho místa co nejkratšími krůčky! Zdá se vám to nesmyslné? Abychom utíkali dostatečně rychle, musíme přece dělat dlouhé kroky! Ale ouha, právě to by nám mohlo ošklivě uškodit. Půda je od blesku nabitá na vysoké napětí. Proč kraťoučké krůčky? Pojďme si udělat pokus vysvětlující, co je to krokové napětí.

Každý rok se stane několik neštěstí, když poblíž člověka udeří do země blesk, nebo spadne na zem drát vysokého napětí. Za bouřky obecně se nedoporučuje být venku, ve vodě, pod stromem, nebo se pohybovat v blízkosti stožárů s vedením vysokého napětí. Známé a zdánlivě nevysvětlitelné jsou případy, kdy blesk zabil někoho pohybujícího se dál od místa úderu a neublížil osobě nebo zvířeti, které stálo blíže.

Elektrický potenciál

Hlavní důvod, proč je blesk nebezpečný, je obrovské množství energie, kterou přenese během zlomku sekundy. Elektrický proud pak může být v řádu desetitisíců ampérů i víc a může vyvinout větší teplotu, než je na Slunci. Elektrický proud se od místa styku blesku se zemí šíří půdou jako kořeny stromu - na povrchu půdy vznikají velké rozdíly elektrického potenciálu. Pokud v tom okamžiku stojíte s chodidly u sebe, pak je rozdíl potenciálů (napětí) nepatrný, pokud stojíte rozkročeni, může být napětí mezi chodidly veliké. V tom okamžiku projde vaším tělem proud. A může vás zabít.

Panáček z drátů

A nyní slíbený pokus. Budeme potřebovat:

• dva drátky pokryté bužírkou, jeden delší, jeden kratší
• led diodu,
• plastovou misku,
• písek,
• vodu,
• sůl,
• zdroj napětí nebo několik baterií,
• propojovací kablíky.

Vezměte dva izolované dráty, z jejich konců izolaci odstraňte. Spleťte je tak, že vytvoříte panáčka s nožičkami a ručičkami, dbejte, aby jeden drátek tvořil jednu nohu a ruku, druhý drátek druhou nohu a ruku. K odizolovaným koncům drátků tvořícím ruce kontaktně připojte diodu. Můžete si pomoci tak, že nožičky od diody a drátky navléknete společně do svlečených kousků bužírky, drátky tak budou v kontaktu a nesesmeknou se. Do misky nasypte písek, osvědčil se ten, který se prodává jako podestýlka pod domácí mazlíčky, křečky a morčata. Nasypte asi hrst soli, nalijte vodu, aby byl písek vlhký a promíchejte. Na protilehlé strany misky do vlhkého písku připojte zdroj bezpečného napětí nebo několik baterek v sérii (protože dioda svítí jen při zapojení v jednom směru, vyzkoušejte, jak musí panáček v misce stát, aby se rozsvítila).

A můžeme začít s demonstrací

Panáčka zastrčíme do vlhkého písku. Pokud panáčkovi dáme nožičky k sobě, dioda v jeho rukou se nerozsvítí - napětí mezi drátky není dostatečné. Pokud jej doširoka rozkročíme, dioda se rozsvítí. Je to důkaz, že jeho tělem prochází dostatečný proud. Plyne z toho jasný závěr: Kdyby v přírodě někde blízko nás udeřil blesk nebo spadl větrem stožár či drát vysokého napětí, vzdalujte se jen šoupáním nohou u sebe, malinkými krůčky, nikdy se nerozkročte ke kroku nebo skoku, protože pak by každá vaše noha byla v oblasti s jiným potenciálem, mezi nohama by vzniklo tzv. krokové napětí a vaším tělem by prošel elektrický proud. Podívejte se na obrázky a zkuste si panáčka a pokus s krokovým napětím sami udělat.

Jak se chovat za bouřky?

Schovat se do uzavřené budovy, nebo do auta (auto je tzv. Faradayova klec – uzavřená kovová konstrukce). Jsme-li naneštěstí venku na volném prostranství a není kam jít, skrčit se na bobek na špičkách (co nejvíc redukovat plochu styku se zemí) s chodidly co nejblíž u sebe. Když se chodidla dotýkají, případný proud běžící zemí nemůže mezi nimi vytvořit větší rozdíl napětí. Nikdy si na zem nelehejte - kontaktní plocha se zemí by byla velká a tudíž by se mohl projevit i velký rozdíl napětí a proud by prošel vaším tělem.