Почему я не умер после многократного прикосновения к источнику высокого напряжения?

56

Играя с ракеткой от комаров у себя дома, я открутил ракетку и дотронулся до двух проводов руками. Я чувствовал, что мои кости были вывихнуты, я был шокирован, но я не умер.

Мои расчеты говорят, что я должен умереть:

выходное напряжение от 5 кВ до 10 кВ, сопротивление моего тела прибл. 50 кОм, ток через мое тело составляет 0,1 А, если от 5 кВ до 0,2 А, если 10 кВ.

Согласно таблице на https://www.physics.ohio-state.edu/~p616/safety/fatal_current.html я должен умереть; Я пробовал это много раз, но я все еще жив.

Я думаю, что моя интерпретация относительно тока, напряжения и сопротивления моего тела неверна (если правильно, я бы уже умерла) - скажите, пожалуйста, почему я не умерла?

панкаж прасад
источник
1
Возможный дубликат Сколько напряжения "опасно"?
Дмитрий Григорьев
Комментарии не для расширенного обсуждения; этот разговор был перенесен в чат .
Ник Алексеев

Ответы:

64

Схема не совсем так, как вы описали. Как отмечается в комментариях (среди моря юмора), это то, что жучок не является идеальным источником напряжения. Он не может выдавать очень много энергии, даже если напряжение высокое.

Вы можете рассмотреть схему больше так:

схематический

смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab

(значения являются приблизительными).

В результате вы получите начальный всплеск тока в несколько десятков миллиампер, но только на несколько микросекунд. После этого жучок может просто не выдержать ток, и поэтому напряжение на клеммах упадет, и ток, скорее всего, окажется меньше миллиампер.

Это не пиковый ток, который убивает вас, а ток, достаточно длительный, чтобы доставить достаточно энергии, чтобы убить вас.

Что касается того, почему он убивает ошибки, это просто случай, когда ошибки меньше, чем вы. Чтобы приготовить небольшую ошибку, потребуется гораздо меньше энергии, чем для остановки человеческого сердца.

Том Карпентер
источник
2
Двух непрерывных милиампер достаточно, чтобы убить тебя :)
Длинный Фам
36
Не является ли это также частичной проблемой того, что зонды (катод и анод) находятся близко друг к другу, поэтому ток не проходит через ваше тело?
конский волос
17
@horsehair Да, это тоже фактор. Ток должен проходить через чувствительный орган, такой как сердечные мышцы или диафрагма, чтобы не было риска смерти. И источник в этом случае изолирован, например, от местного заземления, поэтому, даже если ОП касается хорошей земли ногой или другой рукой, ток не будет течь туда от этого источника. Он может вернуться только к источнику в замке, поэтому его путь возврата должен быть очень близок к источнику.
Джейми Ханрахан
5
@JamieHanrahan, вы правы насчет текущего пути «немедленной смерти». Чтобы добавить немного к вашему комментарию, некоторые из электрических смертельных случаев происходят в течение длительного времени после фактического шока из-за связанных с ожогом осложнений. Честно говоря, это ужасный способ умереть в обоих случаях
Саймон Марку
4
Я бы сказал, что близость катода и анода гораздо более актуальна для вопроса, чем текущая. Я несколько раз касался сетевого напряжения (120 В переменного тока при 60 Гц, США), но у меня был контакт с горячей и нейтральной обеими руками, поэтому ток в основном подавался через мою руку, а не проходил через мое тело. Больно, как в аду, но, поскольку до контакта с источником у меня был контакт с источником, меня даже не обожгло. Моя рука некоторое время онемела после одного особенно неприятного толчка ... но все еще здесь печатал :)
Doktor J
23
  • Пропускать ток через палец относительно безопасно, так как не хватает тока, чтобы сжечь вас, и это далеко от вашего сердца.

  • Передача тока из рук в руки ставит сердце где-то «в середине» пути, но явно не в прямом ряду. Кроме того, ваша кожа все еще может оказывать большое сопротивление.

  • Если вы пропустите ток через грудь, вероятность смерти выше.

  • Если бы у вас были пробники, которые проникли глубоко в вашу грудь и пропустили ток через пробники, вы бы резко увеличили риск.

Как утверждали другие: «У жучка-жучка есть очень ограниченное количество энергии, которое он может доставить». Там является достаточно энергии , чтобы фибрилляции на голое сердце, но ваши защищена в вашем теле.

Борт
источник
Разве сопротивление вашей кожи также не намного ниже из-за влажности? Это приведет ток только через вашу кожу, а не через ваше тело.
Chthon
3
@chthon: Есть несколько слоев, которые составляют вашу кожу, и у них разные электрические свойства. Я, кажется, смутно помню, что дерма имеет гораздо меньшее сопротивление, возможно, из-за всех кровеносных сосудов и еще много чего. (Вот почему прикосновение, скажем, к аккумулятору 9 В пальцем не повредит, но если вы вонзите иглы глубоко в кожу и подключите к ним аккумулятор, это будет чертовски больно. Не спрашивайте меня, откуда я знаю.)
Номинал Животное
@NominalAnimal Ходит история о парне, который вставил два зонда в каждый из пальцев и действительно умер от этого. Возможно, вам повезло. Я считаю, что это был 9-вольтный мультиметр.
htmlcoderexe
@htmlcoderexe - ключ к этой истории в том, что зонды были у него в пальцах, как у него в крови. Независимо от легитимности этой истории: я полагаю, что у ОП не было прямого пути к их внутренностям с молнией.
Борт
@ Борт Я думаю, это зависит от того, насколько глубоко "глубоко в вашей коже" для конкретного случая Nominal Animal. Для ОП это было явно не так.
htmlcoderexe
17

Скажем так: инженер высокого напряжения имеет высокое внутреннее сопротивление, и понимание того, что это значит, отвечает на ваш вопрос.

Маркус Мюллер
источник
Я не думаю, что «внутреннее сопротивление» - это термин, который трудно понять, если вы гуглите по нему, если быть полностью честным :)
Маркус Мюллер
14
@ MarcusMüller Вы, возможно, просто захотите немного проработать это (таким образом, делая ответ более самостоятельным), так как этот ответ кажется таким маленьким. :)
EKons
6
Нет, я думаю, что главная сила этого ответа - краткость. Я мог бы объяснить внутреннее сопротивление, но я бы сделал это хуже, чем Википедия или миллион других источников. Я, честно говоря, не из-за лени отказываюсь воспроизводить «общеизвестные знания», которые можно найти достаточно легко - по качественным соображениям.
Маркус Мюллер
отличный ответ, но IMVHO требует одно исправления: этот источник высокого напряжения, а не на источнике высокого напряжения ... есть , безусловно , являются источники высокого напряжения с внутренним сопротивлением низка достаточно , чтобы убить человек (например , удар молнии, линии электропередачи , любой высокие источник энергии в целом)
vaxquis
1
Я считаю этот ответ довольно бесполезным. Если вы предпочитаете не объяснять ответ полностью, то его можно улучшить, по крайней мере, включив ссылки на источники, где ОП может изучить темы, которые ему необходимы для понимания. Это заботится о вашей обеспокоенности тем, что вы не будете так хорошо объяснять это, как эти источники. Если бы все ответы Stack Exchange состояли из «Вы узнаете ответ, как только изучите темы X и Y», сайт был бы бесполезен.
JBentley
7

Смерть от поражения электрическим током происходит в основном в двух ситуациях и не связана напрямую с фактическими значениями тока / напряжения:

1) Через ваше тело прошло достаточно тока и энергии, чтобы фактически сжечь вас наизнанку. 2) Напряжение прошло через ваше сердце и привело вас в состояние фибрилляции.

Оба могут войти в игру одновременно!

Первый в основном вызван чрезмерным током в вашем теле. Проникнув в кожу, можно легко передать удивительно сильный ток в ваше тело. Вот почему мокрый + электричество так плохо. Это резко снижает сопротивление вашей кожи.

Прежде чем углубиться во 2-ю часть, вам также необходимо понять, что у электричества будет точка входа и точка выхода. Вы можете часто видеть сожженную отметку в тех точках, когда это происходит (в трудной ситуации).

Непосредственно связано с этим: если ток проходит через ваше сердце с достаточно высоким напряжением или с какой-то странной частотой, это может привести к фибрилляции вашего сердца: рассинхронизировать его. Когда это происходит, вам нужно восстановить свое сердце, используя дефибриллятор, как во всех плохо написанных медицинских драмах. Шок не так сильно, когда сердце выровнено, но помогает при фибрилляции.

Что касается вашего вопроса, вы не умерли, потому что ток вошел в палец и вышел через ваш палец. Это не прошло через ваше сердце. Также тока в игре нам недостаточно, чтобы вызвать какие-либо существенные ожоги. Прогнозирование конкретных травм осуществляется на индивидуальной основе.

Короче говоря, ваше сердце либо перестает работать, либо вы сгораете до смерти, когда умираете от удара электрическим током ... вы также можете выжить и получить серьезные ожоги или увечья в результате. Потеря конечности, к сожалению, не так уж редка.

Если вы хотите узнать больше, статья в Википедии хорошо написана.

Саймон Марку
источник
Вы пропустили одно: 3) Через мембрану прошло достаточно тока, чтобы вы не могли эффективно дышать, достаточно долго, чтобы вы могли задохнуться. Требуется меньше тока, чтобы парализовать диафрагму (или парализовать ее «достаточно»), чем для того, чтобы вызвать фибрилляцию, но, конечно, этот путь занимает больше времени, чтобы иметь летальный эффект.
Джейми Ханрахан
Я вздрогнул от того, как больно так умереть. Вы не в курсе, что я пропустил это @JamieHanrahan
Саймон Марку,
И чертовски разочаровывает, потому что ты будешь осознавать часть этого - но, в зависимости от пути, по которому идет ток, не сможешь двигаться, чтобы решить проблему. Дрожь действительно.
Джейми Ханрахан
На этой странице есть таблица: allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-3/…, которая показывает текущие уровни для различных обнаруживаемых и вредных эффектов, с разбивкой по мужчинам и женщинам и для DC против 60 Гц AC против 10 кГц переменного тока.
Джейми Ханрахан
7

Важен не только ток и напряжение, но и длительность. 10 кВ при 1А в течение микросекунды составляет около 10 микроджоулей. Вы можете испытывать шок, но этого недостаточно, чтобы фактически затянуть все ваши сердечные мышцы в паралич достаточно долго, чтобы вы потеряли сознание или даже нанесли физический ущерб от нагревания или сокращения мышц.

С другой стороны, если у вас плохое сердце, этого может быть достаточно, чтобы расстроить ритм и отправить ваше сердце в фибрилляцию, которая может привести к летальному исходу. Может тебе просто повезло

Дирк Брюер
источник
1
Какая энергия (в джоулях) была бы достаточной, чтобы нанести какой-либо вред сердцу / смерти?
Marki555
1
@ Marki555 - Энергия обычно не рассматривается. Например, еще в 60-х годах в больнице находился пациент с кардиостимулятором с настенным питанием. К сожалению, устройство не было должным образом изолированно, и когда пациент коснулся (заземленной) каркаса кровати, сработало (приблизительно) 47 мкА, которое было приложено непосредственно к его сердцу.
WhatRoughBeast
@ Marki555 Понятия не имею, но медицинские дефилляторы могут столкнуться с сотнями джоулей. Снова, продолжительность - ключ
Дирк Брюэр
5

Другой аспект, который необходимо учитывать, - это частота. Москитные zappers являются DC, но они не поставляют постоянный DC. После повышения напряжения от 3-6 В пост. Тока от батарей через умножитель напряжения оно выдается быстрыми импульсами. Как только напряжение приложено, и ваше тело начинает поглощать энергию, ток прекращается. Я не знаю точно, на какой частоте действуют москитные капперы, но на достаточно высоких частотах человеческое тело может просто поглощать удар в коже, прежде чем он проникнет глубже в нервную систему и ваше сердце. Вот почему вы можете быть потрясены катушкой Тесла, не умирая. Вы все еще чувствуете это, но он не проникает далеко до того, как заканчивается импульс, и просто рассеивается, пока не наступит следующий импульс.

Эд Брюс
источник