Chim đậu trên dây điện không bị giật vì cả hai chân nó cùng nằm trên một sợi dây, nên giữa hai chân gần như không có hiệu điện thế. Không có chênh lệch thì không có lực nào đẩy dòng điện đi vòng qua cơ thể con chim, dòng điện cứ thế chạy thẳng trong sợi dây kim loại dẫn điện tốt hơn nhiều. Chim chỉ gặp nạn khi cùng lúc chạm vào hai thứ có điện thế khác nhau.
Chào bạn, đây là Nhà Vật Lý. Câu hỏi này trẻ con hỏi rất nhiều, và câu trả lời lại chứa đúng cái ý quan trọng nhất của cả ngành điện: điện không nằm ở một điểm, điện là chuyện chênh lệch giữa hai điểm. Hiểu điều đó, bạn sẽ hiểu vì sao người thì nguy hiểm mà chim thì không.
Dòng điện chỉ chạy khi có chênh lệch
Nhớ lại hình ảnh ống nước ở tập trước: nước chỉ chảy từ chỗ áp suất cao sang chỗ áp suất thấp. Đặt hai đầu ống ở cùng một độ cao của cùng một bồn, nước không chảy.
Một sợi dây điện có thể đang ở điện thế rất cao so với mặt đất, hàng trăm hay hàng nghìn vôn. Nhưng mọi điểm trên đoạn dây ngắn dưới chân con chim gần như có cùng điện thế. Hai chân chim đặt cách nhau vài phân, chênh lệch giữa chúng nhỏ không đáng kể.
Thêm nữa, dây kim loại dẫn điện tốt hơn cơ thể chim rất nhiều lần. Ngay cả khi có một chênh lệch rất nhỏ, gần như toàn bộ dòng điện vẫn chọn đi trong dây.
Vì thế con chim, dù đứng trên dây cao thế, vẫn chỉ như đang đứng trên một cành cây. Nó ở điện thế cao, nhưng không có dòng điện nào đi qua nó.
Khi nào chim bị điện giật?
Rủi ro xuất hiện khi con chim cùng lúc chạm vào hai thứ có điện thế khác nhau. Ví dụ một cánh chạm dây này, cánh kia chạm dây bên cạnh. Hoặc chân đậu trên dây còn cánh hay đuôi chạm vào xà kim loại của cột điện được nối đất.
Chim nhỏ như chim sẻ, chim én có sải cánh ngắn nên hiếm khi chạm được hai dây cùng lúc. Chim lớn như cò, diều hâu, đại bàng có sải cánh dài, khi cất cánh hay hạ cánh trên cột điện dễ chạm hai điểm. Ở nhiều nước, điện giật trên cột là một nguyên nhân gây chết cho chim săn mồi cỡ lớn.
Ngành điện ở nhiều nơi lắp thêm nắp cách điện trên đầu cột, giãn khoảng cách giữa các dây, hoặc làm sẵn chỗ đậu an toàn phía trên để chim không đậu vào chỗ nguy hiểm.
Sóc, rắn bò lên trạm biến áp cũng có thể gây chập điện vì cùng lý do, và đôi khi đó là nguyên nhân của những lần mất điện cả khu phố.
Vì sao con người lại khác con chim?
Hầu hết chúng ta không treo mình trên dây điện. Chúng ta đứng trên mặt đất, mà mặt đất là chỗ có điện thế gần bằng không. Nếu một tay chạm vào dây có điện, trong khi chân đứng trên đất, thì giữa tay và chân có hiệu điện thế bằng đúng điện thế của sợi dây.
Lúc này cơ thể người là cây cầu nối từ dây có điện xuống đất. Dòng điện đi qua. Đó là toàn bộ sự khác biệt giữa con chim và người thợ bất cẩn.
Với đường dây cao thế còn có nguy cơ thứ hai: phóng điện hồ quang. Ở điện áp rất cao, điện có thể nhảy qua không khí sang vật đến gần mà chưa cần chạm. Vì vậy quanh đường dây cao thế có một hành lang an toàn, trong đó không được xây nhà cao, không được trồng cây cao.
Còn những người thợ điện làm việc trên đường dây đang có điện thì sao? Họ được đào tạo bài bản, dùng thiết bị và quy trình chuyên biệt. Đó là công việc của những người có nghề, tuyệt đối không phải thứ để bắt chước.
Thả diều, câu cá, leo cây: những tai nạn rất Việt Nam
Mùa hè ở nông thôn, trẻ con thả diều trên những cánh đồng có đường dây điện chạy qua. Dây diều khi ướt hay có lõi kim loại, quấn vào đường dây, có thể dẫn điện xuống tay người cầm. Thả diều chỉ nên ở bãi trống, xa hẳn đường dây.
Người câu cá ven sông, ven hồ dùng cần câu dài bằng sợi các bon dẫn điện. Vung cần lên khi phía trên có đường dây là một tai nạn đã xảy ra nhiều lần. Trước khi ngồi câu, ngẩng đầu nhìn phía trên.
Leo cây hái quả hoặc chặt cành gần đường dây, dựng cây sào, cây thang nhôm, khiêng tấm tôn dài trên mái nhà sát dây điện: tất cả đều có cùng một rủi ro. Vật dài trong tay bạn có thể chạm tới dây trước khi bạn kịp nhận ra.
Nếu thấy diều, dây hay cành cây vướng vào đường dây điện, đừng cố kéo ra. Hãy báo cho ngành điện xử lý.
Một ý tưởng lớn ẩn sau câu hỏi nhỏ
Câu hỏi về con chim dạy ta rằng điện thế giống như độ cao. Đứng trên nóc toà nhà mười tầng không nguy hiểm gì, miễn bạn không rơi xuống. Cái nguy hiểm nằm ở cú rơi, tức ở sự chênh lệch, chứ không ở độ cao.
Người ta còn dùng đúng ý này trong một thí nghiệm nổi tiếng gọi là lồng Faraday: người ngồi trong lồng kim loại bị phóng điện cao thế bên ngoài vẫn an toàn, vì mọi điểm trên lồng có cùng điện thế và điện không đi vào bên trong. Ô tô có vỏ kim loại khi bị sét đánh cũng che chắn cho người bên trong theo cách tương tự, nhưng đó không phải lý do để đứng gần cây cao khi trời giông.
Nên khi giải thích cho trẻ, bạn hãy nói: điện giống nước trên cao, nó chỉ chảy khi có đường xuống thấp. Con chim không tạo ra đường nào cả, còn mình đứng dưới đất thì chính mình là con đường.
Câu hỏi để bạn tò mò thêm: những vụ bị điện giật nhẹ khi chạm tay nắm cửa vào mùa hanh khô cũng là chuyện chênh lệch điện thế, nhưng điện thế đó từ đâu ra khi bạn chẳng chạm vào dây nào?
Câu hỏi thường gặp
Nếu chim đậu trên dây điện bị đứt rơi xuống đất thì sao?
Lúc đó sợi dây có thể chạm đất và cả vùng đất quanh điểm chạm có điện thế chênh lệch. Người và vật bước lại gần có thể bị giật qua hai chân. Thấy dây điện đứt rơi xuống đất, hãy tránh xa và báo ngay cho ngành điện.
Vì sao dây điện trong nhà phải bọc nhựa còn dây trên cột lại để trần?
Dây trên cột ở trên cao, cách xa người, giữa các dây có khoảng không khí đủ rộng làm lớp cách điện. Dây trong nhà nằm gần người và đồ vật nên phải bọc nhựa. Nhiều tuyến trong đô thị ngày nay cũng dùng dây bọc hoặc đi ngầm.
Con người treo mình trên dây điện như chim có bị giật không?
Về nguyên lý, nếu không chạm vào thứ gì khác có điện thế khác thì dòng không đi qua người. Nhưng thân người to, rất dễ chạm hai dây hay chạm cột, và đường dây cao thế có thể phóng điện qua không khí. Đây là điều tuyệt đối không được thử.
Hành lang an toàn lưới điện là gì?
Đó là khoảng không gian dọc hai bên và phía dưới đường dây điện cao áp, trong đó việc xây dựng, trồng cây cao và hoạt động gần dây bị hạn chế. Mục đích là giữ khoảng cách đủ xa để điện không phóng sang người và vật.
Vì sao sét hay đánh vào cây cao và cột điện?
Sét tìm đường ngắn và dễ dẫn điện nhất từ đám mây xuống đất, nên vật cao, nhọn và dẫn điện tốt là đích dễ trúng. Khi trời giông, đừng trú dưới gốc cây đơn độc hay đứng gần cột điện.
