ลวดห้อยต่องแต่งเป็นไฟฟ้าหรือไม่ถ้าฉันยืนอยู่ในน้ำ?

เราทุกคนได้เห็นสถานการณ์นี้ในภาพยนตร์ บางคนต้องข้ามห้องที่เต็มไปด้วยน้ำและมีลวดไฟฟ้าห้อยลงมาซึ่งทำให้เกิดประกายไฟทุกที่ คนจนต้องข้ามห้อง แต่ทำไม่ได้เพราะถ้าลวดกระทบน้ำเขาเห็นได้ชัดว่าถูกไฟฟ้าดูดเนื่องจากน้ำเป็นตัวนำ

แต่มันง่ายจริงๆในชีวิตจริง? ถ้าฉันยืนอยู่ในน้ำในห้องจริง ๆ และสายไฟฟ้าแรงสูงกระทบกับน้ำกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวฉันเพื่อให้ไฟฟ้ากับฉันได้อย่างไร เท้าของฉันเท่านั้นที่สัมผัสกับน้ำไม่มีส่วนอื่นของร่างกายของฉันถูกสัมผัสทุกที่ และในความเป็นจริงอาจจะมีบางส่วนของท่อ ฯลฯ เชื่อมต่อกับพื้นดินที่ไหนสักแห่งที่จะดำเนินการในปัจจุบันกับพื้น ฉันจะถูกไฟฟ้าดูดได้อย่างไรถ้ากระแสน้ำไหลผ่านฉัน

ฉันคิดว่ามันคล้ายกับสถานการณ์ที่รู้จักกันดีของใครบางคนที่ทิ้งเครื่องเป่าผมลงในอ่างอาบน้ำพร้อมกับคนในนั้น เหตุใดกระแสไฟฟ้าในสถานการณ์นี้จึงไม่ไหลจากสายที่มีชีวิตไปยังลวดที่เป็นกลางหรือผ่านทางท่อระบายลงสู่พื้นดิน ทำไมการอยู่ใน "น้ำแรงดันสูง" จึงทำให้ฉันไฟฟ้าดูด? (และใช่ฉันรู้ว่าสถานการณ์นั้นไม่น่าเป็นไปได้กับเครื่องมือเครื่องใช้ที่ทันสมัย ​​แต่ลองพิจารณาในเชิงทฤษฎี)

โอ้ใช่. ปรากฏการณ์ที่เรียกว่า "จมน้ำไฟฟ้า"

ในกรณีที่น่าเศร้านี้หญิงสาวตัดสินใจที่จะเต้นรำในน้ำพุโดยไม่รู้ตัวว่าไฟใต้น้ำมีความผิดพื้น กล้ามเนื้อของเธอหดตัวและหล่นลงมา เพื่อนคนหนึ่งเดินเข้ามาเพื่อพยายามคว้าเธอและเธอก็สูญเสียการควบคุมกล้ามเนื้อขาของเธอและล้มลง เพื่อนอีกสองคนของเธอพยายามช่วยสองคนแรก

นักดับเพลิงปรากฏตัวหนึ่งข้างในหายไปและเพื่อน ๆ ดึงเขาออกมา เจ้าหน้าที่ดับเพลิงใช้เวลา 15 นาทีในการพยายามหาสวิตช์ปิด

ปัญหาของการล้มลงในน้ำคือคุณจมน้ำ ผู้หญิงทั้งสี่คนทำ

ในความเป็นจริงผู้ที่ตกเป็นเหยื่อหลายคนมักจะเป็นเพียงร่องรอยของการจมน้ำด้วยไฟฟ้า

นี่คือสาเหตุที่การติดตั้งริมชายหาดใด ๆ ในขณะนี้จำเป็นต้องใช้ GFCI และสวิตช์ shutoff และทำไมคุณไม่ควรว่ายน้ำใกล้กับเรือโดยใช้พลังงานจากชายฝั่ง

ทำไมการจมน้ำด้วยไฟฟ้าจึงเกิดขึ้น

คุณเคยเห็นปัญหาเกี่ยวกับกริดของตัวต้านทาน นั่นคือสิ่งที่น้ำเป็นตัวต้านทานแบบสามมิติและคุณยังเป็นตัวต้านทานบางตัว

กระแสไฟฟ้าเดินทางเส้นทางที่มีอยู่ทั้งหมดในสัดส่วนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าของพวกเขา (1 / ต้านทาน) 1-10 mA ก็เพียงพอที่จะเริ่มก่อให้เกิดปัญหาสำหรับผู้ที่มีความรู้สึกไว 100 mA เป็นอันตรายถึงชีวิตในสิทธิ์ของตนเอง

กระแสไฟฟ้าต้องการกลับไปยังแหล่งกำเนิด (เป็นกลางของตัวแปลงขั้ว) และมาตรฐานของ NEC สำหรับแท่งกราวด์คือ 25 โอห์ม คุณสามารถทำคณิตศาสตร์ได้ที่นี่

ผมได้ 120 V ผ่านตัวต้านทาน 24 โอห์ม = 5 แอมแปร์ มีเพียงเศษเสี้ยวเล็กน้อยของความต้องการในปัจจุบันนั้นที่ต้องผ่านตัวคุณเพื่อตอกตะปูคุณ หากเราพึ่งพา 20 mA ของบทความดังนั้น 1/250 ของกระแสก็เพียงพอที่จะทำให้คุณจมน้ำตาย

หมายเหตุ: นี่ไม่เพียงพอที่จะเดินทางไปยังเบรกเกอร์วงจรสาขา 13, 15, 16 หรือ 20 แบบทั่วไป

อย่างไรก็ตามเบรกเกอร์ GFCI จะเดินทางที่ 6-8 mA ที่ช่วยเพิ่มการพยากรณ์โรคอย่างมาก สิ่งนี้จะแคบลงเป็นการรวมกันของเหตุการณ์ที่ไม่น่าจะเป็นไปได้สูงซึ่งปัจจุบันถูก จำกัด โดยธรรมชาติน้อยกว่า 6 mA และเกือบทั้งหมดจะผ่านคุณไปและคุณมีความไวสูงเป็นพิเศษ

ในบางสิ่งบางอย่างเช่นไฟฟ้าน้ำไม่ "ไหลลงสู่พื้นดิน" เป็นเส้นตรงเรียบร้อย มีความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างส่วนของน้ำที่เปล่งออกมาจากจุดสัมผัส HV นั่นอาจหมายความว่าเท้าของคุณมีศักยภาพแตกต่างกันและจะมีการไหลของกระแสซึ่งอาจเป็นอันตรายถึงชีวิต นี่เป็นเหตุผลหนึ่งว่าทำไมวัวในทุ่งจึงถูกไฟฟ้าดูดโดยสายฟ้าฟาดใกล้เคียง ความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่างเท้าสามารถเป็นโวลต์นับพัน

ฉันคิดว่าคำตอบนั้นง่ายมาก - คุณเป็นตัวนำที่ดีกว่าน้ำจืด ฉันอ่านเรื่องนี้ที่ไหนสักแห่งและมันทำให้ฉันหัวเราะคิกคักแล้ว: " มนุษย์เป็นเพียงถุงน้ำขนาดใหญ่ " ซึ่งเป็นเรื่องจริง กระแส 1 mA ผ่านหัวใจก็เพียงพอที่จะทำให้เกิดอาการหัวใจวายดังนั้นที่ 220 V ความต้านทาน 220 kΩไม่เพียงพอ คุณน้อยกว่า 220 kΩโดยเฉพาะเมื่ออยู่ในน้ำ ผิวหนังเป็นฉนวนเดียวที่เรามี

อย่าลองเลย

กระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวฉันเพื่อดูดซับฉันได้อย่างไร

ฉันได้โพสต์ภาพนั้นครั้งหนึ่งในคำถามเกี่ยวกับปลาไหลไฟฟ้า:

^{ที่มา: phys.orgเครดิต: Kenneth Catania}

กระแสไฟฟ้าไม่ไหลไปตามเส้นทางที่ต้องการเพียงสายเดียวมันไหลไปทั่วทั้งตัวน้ำที่มีความเข้มต่างกัน หากคุณอยู่ในเส้นทางที่มีกระแสไฟฟ้าสูงพอคุณจะถูกไฟฟ้าดูด

ข้อพิสูจน์ที่น่าสนใจกับเรื่องนี้คือการที่คุณจะได้รับการช็อตที่เลวร้ายที่สุดเมื่อคุณและน้ำมี conductance หากน้ำมีค่านำไฟฟ้ามากกว่าคุณกระแสไฟฟ้าที่สูงจะสร้างความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยซึ่งอาจไม่เป็นอันตราย หากน้ำมีค่านำไฟฟ้าน้อยกว่าความต่างศักย์ไฟฟ้าอาจมีมาก แต่กระแสจะถูก จำกัด

การอยู่ใน "น้ำแรงดันสูง" จะไม่ทำให้คุณเดือดดาลเหมือนนกสามารถเกาะอยู่บนสายไฟฟ้า 10 + kV อย่างมีความสุข (และสาย linemen สามารถทิ้งลงบนสายที่มีชีวิตสำหรับงานบำรุงรักษา) เนื่องจากไม่มีเส้นทาง แต่อย่างที่คุณพูด จะมีทางเดินไปยังที่ใดที่หนึ่งในน้ำและจะมีกระแสที่ไหลผ่านน้ำ เนื่องจากนั่นหมายความว่ามีความแตกต่างระหว่างน้ำในจุดต่าง ๆ คุณจะพบว่าระหว่างเท้าของคุณและเนื่องจากร่างกายมนุษย์เป็นตัวนำที่ดีนอกเหนือจากผิวหนังซึ่งช่วยลดแรงต้านทานอย่างมากเมื่อเปียก กระแสน้ำเชี่ยวที่ไหลผ่านลำตัว ผู้คนสามารถทำและรับกระแสไฟฟ้าที่ยืนอยู่ในน้ำท้องเรือที่มีรสเค็มในระบบ 24V บนเรือมันไม่ได้ใช้แรงดันไฟฟ้ามากนักหากความต้านทานต่ำพอ

ไม่ต้องลองสิ่งเหล่านี้อย่างแน่นอน นี่ไม่ได้ตั้งใจจะบอกเป็นนัยว่าคุณควรจะพึงพอใจกับอันตรายจากไฟฟ้า แต่มีหลายสิ่งหลายอย่างที่มักจะผิดอย่างมากในการจัดการไฟฟ้าโดยเฉพาะอย่างยิ่งในฉากประเภทนี้ บ่อยครั้งที่เอฟเฟ็กต์ถูกใช้เพื่อทำให้ไฟฟ้าทำสิ่งที่เรื่องราวต้องการดังนั้น:

• การป้องกันความผิดปกติกระแสเกินและอื่น ๆ : ในส่วนใหญ่ของโลกทุกวงจรมีการป้องกันมากกว่าปัจจุบันและวงจรจำนวนมากมีการป้องกันความผิดพื้นดินหรือความผิด arc เมื่อความสามารถในการผลิตเพิ่มขึ้นเราสามารถเพิ่มวิธีการป้องกันการติดตั้งไฟฟ้าและทำให้พวกเขาปลอดภัย ในสถานการณ์แห่งอนาคตด้วยเทคโนโลยีที่ปรับปรุงใหม่มักจะไม่มีเหตุผลที่สิ่งนี้จะเปลี่ยนแปลง อุปกรณ์ชำรุดเสียหายดังนั้นแม้จะอยู่ในสถานการณ์ที่ไม่คำนึงถึงชีวิตมนุษย์ระบบจะมีมาตรการป้องกันขั้นสูงเพื่อจำกัดความเสียหายของทรัพย์สิน ไม่ว่าในกรณีใด ๆ ตัวนำที่คุณเห็นว่าสร้างอันตรายนั้นจริง ๆ แล้วเป็นสายเคเบิลโดยมีสายไฟที่มองเห็นโผล่ออกมาจากจุดจบ ในหลายกรณีเหล่านี้ตัวนำที่นำเสนอจะมีการลัดวงจรระหว่างมัน ตัวนำของตัวเองและสะดุดอุปกรณ์กระแสเกินหรือ GFCI เพื่อให้ตัวนำอยู่อย่างอื่นต้องมีอะไรผิดพลาดอย่างปาฏิหาริย์ไม่ย่อท้อเมื่อถูกดึงออกมาจากสิ่งที่มันเกี่ยวข้องกับตกและหรือ jiggling โดยไม่ย่อตัวเองหรือสัมผัสบางสิ่งที่ทำจากโลหะหรือ การเชื่อมเบรกเกอร์ปิด (ซึ่งเกิดขึ้นเป็นครั้งคราว)
• กระแสไฟฟ้าไหลบนเส้นทางที่มีความต้านทานน้อยกว่า คุณสามารถวางลวดทองแดงขนาดใหญ่ล็อกเปียกและแถบของยางมะตอยข้างกันและเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าเดียวกันในครั้งเดียวไปยังปลายทั้งสาม ปัจจุบันส่วนใหญ่จะไหลผ่านลวดทองแดงน้อยกว่าจะไหลผ่านท่อนซุงเปียกและจำนวนเล็กน้อยผ่านแอสฟัลต์แม้ว่าจะมีกระแสไหลในทั้งสาม หากตัวนำบนสายเคเบิลที่แตกหักมีแรงดันไฟฟ้าเพียงพอที่จะสร้าง CGI arcs ไปยังอุปกรณ์ติดตั้ง / น้ำ / สิ่งใดก็ตามที่อยู่ห่างไกลพวกเขามีแรงดันไฟฟ้าเพียงพอที่จะอาร์คกับตัวนำตัวนำกลับของตัวเองหรือพื้นดิน สำหรับตัวนำคืนหรือพื้นดินของตัวเองที่ไม่ได้เป็นเป้าหมายของส่วนโค้งส่วนใหญ่สิ่งที่สองต้องผิดไป ตัวนำเหล่านั้นจะต้องแตกหักที่ไหนสักแห่งระหว่างสายเคเบิลแรงและแหล่งกำเนิด อย่างใดโดยไม่ทำลายสายไฟฟ้าแรงสูงเพียงเส้นเดียวเกินกว่าจะยอมให้มันทำงานได้ กระแสไฟฟ้าจะไม่เดินทางผ่านอากาศหนึ่งเมตรเพื่อสร้างส่วนโค้งเมื่อส่วนโค้ง 20 มม. สร้างเส้นทางกลับความต้านทานต่ำ
• ไฟฟ้ามักจะโหดเหี้ยมกว่ามากและฉูดฉาดน้อยกว่าในภาพยนตร์และภาพยนตร์มักจะแสดงให้เห็นถึงขอบ (หรือเล็กกว่า) เพื่อความอยู่รอดมากกว่าที่มีอยู่จริง เป็นส่วนหนึ่งของการฝึกอบรมของคุณในอุตสาหกรรมไฟฟ้าโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการกระจายพลังงานมีโอกาสดีที่คุณจะเห็นวิดีโอของคนที่กำลังทำงานกับหรือใกล้กับไฟฟ้า มันแย่มาก ๆ โหดร้ายไร้ความปราณีและไม่รวดเร็วเสมอไป ความเร็วจริงที่กระแสไฟฟ้าสามารถ "เปลี่ยน" และแพร่กระจายได้นั้นเร็วพอที่จะต้องการตัวอย่างที่มีคุณภาพเพื่อให้ง่ายต่อการเข้าใจ มีหลายสถานการณ์ที่ภาพยนตร์เรื่องแรงดันสูงถ่ายทำในภาพยนตร์ซึ่งเป็นสิ่งที่ความชำนาญความชำนาญและความแข็งแกร่งสามารถจัดการได้และบางครั้งตัวละครก็แสดงให้เห็นว่าทำอะไรบางอย่างที่อาจฆ่าหรือกลายเป็นไอ บางครั้งด้วยสายไฟฟ้าแรงต่ำตัวละครก็ถูกฆ่าโดยบางสิ่งที่ตามที่ปรากฏจะมีความเป็นไปได้ค่อนข้างต่ำที่จะตาย ในกรณีหลังฉันพอใจกับมันในฐานะฆราวาสและมืออาชีพควรปฏิบัติต่อสิ่งที่มีโอกาสดีมากในการฆ่าพวกเขาเป็นสิ่งที่จะ
• กระแสไฟฟ้าไหลเป็นวง แต่ละโมเลกุลขึ้นอยู่กับพันธะนิวเคลียสและเปลือกอิเล็กตรอนมีแนวโน้มที่จะเก็บอิเล็กตรอนจำนวนหนึ่งในแต่ละพื้นที่รอบ ๆ อิเล็กตรอนจะกระเด้งตัวไปมาและเมื่อมันไม่แน่นเกินไปพวกมันจะบินอย่างอิสระระหว่างโมเลกุลที่อยู่ใกล้เคียงและปัจจัยที่ จำกัด คือเมื่อ / เมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ออกจากพื้นที่ที่ "ต้องการ" อิเล็กตรอนแรง จะออกแรงกับอิเล็กตรอนใกล้เคียงคนอื่น ๆ เช่นเดียวกับที่บินไปเพื่อดึงพวกเขาและเติมช่องว่าง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของโมเลกุลและนิวเคลียสวัสดุต่าง ๆ ทั้งผูกอิเล็กตรอนของพวกเขาแน่น (ฉนวน) หรือให้พวกเขาไหลได้อย่างอิสระมากขึ้น (ตัวนำ) เมื่อคุณทำให้อิเล็กตรอนไหลไปตามเส้นลวดใหม่จะต้องแทนที่อิเล็กตรอนที่ไหลออกมา บริเวณที่คุณกำลังสูบอิเล็กตรอนไปจะมีมากเกินไปและพื้นที่ที่คุณสูบน้ำจากมันจะไม่เพียงพอ ไม่มีที่ไหนที่จะไหลได้นอกจากกลับไปยังที่ที่มีน้อยเกินไปเนื่องจากโมเลกุลอื่น ๆ ทั้งหมดมีเพียงพอ ไม่มีการวนซ้ำไม่มีกระแส
• น้ำไม่ใช่ตัวนำที่ดีจริงๆ น้ำสกปรกโดยเฉพาะน้ำเค็มคือ น้ำบริสุทธิ์ไม่ได้ (น้ำประปาไม่บริสุทธิ์) นอกเหนือจากนั้นถ้าคุณวางเครื่องกำเนิดไฟฟ้าบนชายฝั่งของมหาสมุทรและพันสายไฟที่ผิวน้ำไปยังจุดที่ไกลออกไปซึ่งปลายของสายไฟเปลือยใต้น้ำ 1 เมตรและเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดกับสายนั้น และแท่งกราวด์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะทำงานเพื่อส่งกระแสไฟฟ้าลงไปตามลวดนั้นลงไปในน้ำตามพื้นดินผ่านแท่งดินและกลับไปที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งจะต้องเปลี่ยนอิเล็กตรอนที่สูบออกมา เนื่องจากการนำความเค็มสูง (ish) ของน้ำเกลือจะไม่มีแรงดันไฟฟ้าสูง / กระแสสำหรับระยะทางมากเกินไปในรอบทิศทางของปลายลวดนั้นมากเกินไปเนื่องจากการไหลของอิเล็กตรอนคือ "พยายาม" เพื่อกลับบนเส้นทางที่สั้นที่สุดที่เป็นไปได้กับแหล่งที่มา แรงดันไฟฟ้าจะกระจายออกไปในทิศทางอื่นเมื่ออิเล็กตรอนที่ไหลกระจายออกไปเดินทางอย่างอิสระมากขึ้น นี่ไม่ได้เป็นการบอกว่าน้ำรอบ ๆ อิเล็กโทรดนั้นไม่เป็นอันตราย แต่เพื่อชี้ให้เห็นว่าภาพยนตร์มักจะไม่แม่นยำโดยเฉพาะที่กระแสไหล
• ส่วนโค้งและประกายไฟ - ไฟฟ้ามองไม่เห็น สิ่งที่เราเห็นได้คือผลกระทบต่อวัตถุเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านพวกมัน ความร้อน, แสง, การเคลื่อนไหว, กลิ่นเป็นครั้งคราว เพื่อดึงดูดความสนใจพวกเขาส่วนโค้งประกายไฟและประกายไฟมักจะสว่างกว่าที่พวกเขาอาจจะอยู่ในชีวิตจริงหรือผิดประเภท (ระเบิดมากกว่าพลาสม่าเป็นต้น) ความต้านทานของอากาศอยู่ที่ประมาณ 2100V / mm หมายถึงการเริ่มต้นส่วนโค้งผ่านอากาศอุณหภูมิห้องคุณต้องมี 2100V สำหรับทุก ๆ มิลลิเมตรที่คุณต้องการให้ส่วนโค้งกระโดด เมื่ออากาศเริ่มดำเนินการและกลายเป็นพลาสม่ามันจะดำเนินการค่อนข้างดี แต่มันต้องใช้แรงดันไฟฟ้าค่อนข้างมากในการเริ่มต้นส่วนโค้ง

คุณถูกไฟฟ้าดูดเมื่อกระแสไฟฟ้ามากกว่า 100 mA ไหลผ่านตัวคุณ สายไฟไม่ทำการไฟฟ้าจะเชื่อมต่อคุณกับแหล่งปัจจุบันเท่านั้น

1. หากไม่มีแหล่งที่มาในปัจจุบันจะไม่มีในปัจจุบัน ดังนั้นไปข้างหน้าและคว้าสายนั้น จะไม่มีอะไรเกิดขึ้น ในทางกลับกันถ้าลวดเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายกระแสเช่นพลังงาน 220 VAC กับเครื่องอบผ้าของคุณคุณมีแนวโน้มที่จะตาย

2. ไม่มีอะไรมหัศจรรย์เกี่ยวกับลวด "ห้อยต่องแต่ง" หากลวดได้รับการสนับสนุนอย่างเหนียวแน่นมันจะฆ่าคุณเฉกเช่นเดียวกับที่ห้อยต่องแต่ง

3. ในการตรวจสอบว่าสนามไฟฟ้าภายในน้ำที่นำมาใช้สามารถฆ่าคุณได้หรือไม่ ... ที่ต้องใช้การวิเคราะห์องค์ประกอบ 3 มิติของการกระจายแรงดันไฟฟ้าภายในร่างกายของน้ำ หากลวดมีความร้อนและสัมผัสกับน้ำคุณควรอยู่ให้ห่างจากมัน ในอีกทางหนึ่งใกล้ขอบน้ำที่มันตื้นมากกระแสน้ำจะน้อยที่สุด ดังนั้นคุณอาจติดนิ้วเท้าของคุณและดูว่าคุณสามารถรู้สึกอะไรก่อนที่จะดำเนินการต่อไป

4. คุณสามารถเพิ่มความตายด้วยการเพิ่มไอออนลงไปในน้ำ เกลือจะทำสิ่งนี้หรือกรดหรือเบสแรง ๆ

5. สายยูทิลิตี้บางอย่างไม่ใช่สายไฟทั้งหมดและไม่มีกระแสไฟฟ้า พวกเขาเป็นสายเคเบิลใยแก้วนำแสงและไม่เป็นอันตราย แต่อย่าเดิมพัน