Почему электрошокер не убивает а розетка убивает
Обновлено: 15.05.2024
Говорят, что убивает сила тока. Почему тогда на табличках пишут: «Осторожно высокое напряжение?» Не разумнее было бы писать:«Высокая мощность тока»?
Ток и напряжение – это различные величины одного явления. Первое, что является основополагающим фактором для любых электрических процессов в цепи – это напряжение или разность потенциалов. Для лучшего понимания рассмотрим простой пример – в розетке имеется два вывода (фаза и ноль), если к этим выводам не подключено никакое оборудование, то ток в розетке не протекает, хотя бытовое напряжение в 220В присутствует. Обязательным условием для протекания электрического тока в любой цепи является наличие замкнутого контура, поэтому напряжение первично, а ток является следствием подачи напряжения на какой-то участок электрической цепи.
По поводу того, что убивает сила тока – это также правильное утверждение, для человека считается смертельным от 100мА и более переменного тока и от 300мА и более постоянного тока. Даже наличие напряжения, приложенного к человеку, еще не говорит о том, что через тело обязательно будет протекать ток – если ноги изолированы от земли, даже при наличии высокого потенциала ток протекать не будет. Поэтому разрушающее воздействие на человека оказывает именно направленное движение заряженных частиц через его тело. По поводу мощности вы не корректно отметили, ток и мощность взаимосвязаны друг с другом через напряжение, поэтому говоря о большой мощности, вы будете подразумевать и большой ток или высокое напряжение.
Подводя итог, следует отметить, что величину тока в каждом конкретном случае определяет сопротивление человека и величина приложенного к нему напряжения. Поэтому на табличке и указывается, что в данной электроустановке используется высокое напряжение, а какой ток это напряжение может обуславливать, будет зависеть от ряда индивидуальных факторов.
Почему электрошокер (миллион вольт) не убивает человека, а 220В из розетки убивает?
Частота тоже влияет. Чем больше частота переменного тока, тем менее глубоко проникает разряд.
А так все верно, сила тока маленькая получается, в отличие от розетки, где сила тока не ограничивается.
Посмотрите креосана, они там током долбятся запредельным и еще живы)
Сергей Пуговкин:
Нет, не вырвана. Тк в формулу не подставили все значения
И вместо реального значения в пару А, вы пытаетесь использовать В
Поищите реальные данные по вольтажу и амперметражу у устройств
Решения вопроса 1Имея дело с физикой (описывающей поведение движущихся зарядов) и физиологией (описывающей реакцию живого тела на движущийся заряд), нельзя оперировать "логикой", в которой участвуют не конкретные значения физических величин, а "очень много" "очень мало" и так далее.
Начнем с того, что вообще убивает в случае поражения током. Чтобы наступила смерть от электрического тока, нужно выполнение определенных условий (как минимум, одного): остановка сердца (вызванная сокращением мышцы под действием протекающего через нее тока), необратимое поражение нервной системы, глубокий ожог тканей.
Для остановки сердца (если не брать случай с больными или теми, у кого установлен кардиостимулятор) нужно: чтобы ток через тело был где-то выше четверти Ампера (при приложении тока дольше секунды - выше 50-70 мА), чтобы он протекал именно через тело и затрагивал сердце, а не проходил через небольшой участок кожи. Потому, например, если взять те же пресловутые "220 из розетки" и приложить два провода к коже на руке, пока человек будет стоять на достаточно толстом изоляторе (чтобы исключить стекание тока через емкость между ногами и полом), получится ожог руки, но никто не умрёт. И, наоборот, при определенных условиях, того же человека можно убить источником тока, имеющим напряжение в скромные четыре десятка вольт, приложив напряжение между его левой рукой и ногами, обеспечив надержный контакт (большая площадь соприкосновения с проводами, мокрая кожа). Высокое напряжение, безусловно, играет существенную роль в процессе, но эта роль - не единственная. На силу воздействия также влияет частота: мышцы по-разному реагируют на постоянный ток, переменный ток низкой частоты (десятки герц, как в питающей сети), ток более высокой частоты (единицы килогерц). Более высокочастотный переменный ток нуждается в большей длительности воздействия, так как мышцы на него реагируют медленнее. Также, высокочастотные токи из-за свойств проводимости оказываются "вытеснены" на поверхность тела. Что, при прочих равных условиях (напряжение, ток, точки приложения к телу) делают их менее опасными, так как величина тока через внутренние органы снижается на порядки.
Эти же факторы в разных комбинациях влияют на поражение нервной системы и ожоги. В историях с поражением молнией всегда остается вопрос, а шел ли ток через тело, или по его поверхности, либо вообще только "по касательной" (мокрая не очень чистая одежда имеет меньшее сопротивление, да и механизм течения токов такого высокого напряжения заслуживает отдельной статьи).
Говоря о "шокерах", можно также посмотреть на конкретные цифры. Скажем, Taser заявляет для некоторых своих моделей следующие электрические параметры: ток импульсный, каждый импульс общей длиной порядка 120 микросекунд, частота следования импульсов - 20 раз в секунду, частота тока внутри импульса - 10 килогерц, сила тока на первом периоде импульса - до 3 Ампер, далее - очень быстро затухает. Что мы из этого можем извлечь? А то, что импульсы слишком короткие, чтобы вызвать смертельные изменения, частота - слишком высока, чтобы создать высокую плотность тока через внутренние органы (очевидно, подобрана, чтобы поражать только двигательные мышцы на поверхности тела), импульсы следуют достаточно редко. Плюс, электроды шокера никогда не оказываются приложены к разным концам тела. Потому, если не стараться специально вмешаться в конструкцию, убить им - достаточно сложно.
Чтобы током не убило. Всё про УЗО
Попробуем снова объять необъятное одним постом? На этот раз рассказ будет про УЗО.
У этого поста есть видеоверсия, для тех, кто любит слушать и смотреть:
Сейчас, в 21 веке, электричество есть практически в каждом доме. И почти каждый гражданин знает, что электричество может убить. Новость о том, что где-то кого-то убило током для нас уже обыденная, и в СМИ об этом пишут только если случай особенный - или убило известную личность, или раздолбайство совсем уж вопиющее. Но в конце XIX - начале XX века каждая смерть от удара током была в центре внимания: электричество было в диковинку. Вот немного заметок, которые попались мне на глаза:
Тысячи разобранных случаев, когда кто-то был убит электричеством, позволили инженерам выяснить некоторые закономерности и предпринять меры. А именно:
Выяснилось, что случаев смерти, когда человек умер от общения с напряжениями менее 50В почти нет. Низкое напряжение (с кучей оговорок) вполне себе безопасно. Кто лизал крону в детстве для определения заряда?) Использование низкого напряжения (12В, 24В, 36В и т.д.) хоть и дает практически полную безопасность, например в бассейне, для повсеместного использования не подходит. Если бы мы жили в альтернативной вселенной, где в домах вместо 230В всего 12В, то чайник бы кушал не 16А тока, а почти 300А, и подключался бы в розетку толстенным кабелем. А все потому что при снижении напряжения придется повышать ток, чтобы мощность прибора оставалась прежней. А большой ток требует толстых кабелей.
Второе важное наблюдение. Ток течет в замкнутой цепи, если Земля часть этой цепи - то человек всегда в опасности. А вот если человека подключить к разным цепям, изолированным друг от друга, например если коснуться одной рукой одного изолированного от земли генератора, а второй - другого изолированного генератора - то ничего не произойдет. Цепь не замкнута - ток не течет. Так появилась гальваническая развязка и развязывающие трансформаторы. Я не настолько стар, чтобы видеть это живьём, но встречал упоминания, о том что в домах устанавливали развязывающий трансформатор с розеткой в санузле, с подписью "для электробритвы". Электробритвой на 220В включенной в эту розетку можно было безопасно пользоваться, касание до проводника под напряжением, даже стоя в заземленной ванной, не могло убить. Правда маленький трансформатор мог потянуть только несколько десятков ватт мощности нагрузки, включение в такую розетку фена или обогревателя просто бы его сожгло. Поэтому в быту способ не прижился, у вас же нет отдельной комнаты под трансформатор гальванической развязки?)
Ну и наконец, усреднив индивидуальные особенности, составили вот такой график зависимости силы тока, времени воздействия и последствий для человека. Да простят меня авторы, я его немного упростил для понимания:
UPD: картинка исправлена
Оказалось, что убивает не напряжение само по себе, а протекающий через тело ток. При токах менее 0,5 мА (светло-зеленая область) человек ничего не чувствует. При токах 0,5-20 мА (темно-зеленая область) ток уже неприятно щиплет, кусает. При токах 20-100 мА (желтая область) уже конкретно трясет, сводит мышцы (руку не отдернешь) и причиняет боль. При токах более 100 мА уже некоторые могут умереть. Из графика можно понять откуда взялась величина 30 мА (зеленая линия) - при токах меньше человек вряд ли умрет и может сам принять меры, если чувствует, что его бьет током. А вот при токах больше - нужно срочно спасать, иначе помрет.
Защита все-таки нужна
Применение низкого напряжения или использование гальванической развязки не очень удобный способ защиты человека, поэтому применяются только в узких областях, там где иначе никак. А как же защитить человека от поражения электрическим током не сильно изменяя существующие электросети? Идея проста и гениальна - нужно анализировать дифференциальный ток.
Дифференциальный ток - это разница в токах меж двух проводников, например меж фазным, уходящим в нагрузку и нулевым, возвращающимся из нагрузки. Появление ощутимого дифференциального тока в цепи чаще всего ненормально, и лучше отключить цепь, вдруг ток утекает в землю через человека? Это как сравнивать расход теплоносителя в батарею и из батареи отопления. Если в батарею уходит 100 л/мин и возвращается 100 л/мин то система герметична. Если в батарею подается 100 л/мин, а возвращается по какой то причине только 98 л/мин, то 2 литра куда-то вытекает!
В идеальном мире, нам достаточно поставить устройство, контролирующее сам факт появления дифференциального тока. Если все в порядке - то дифференциального тока нет. Если же ток появился - отключаем нагрузку. Но в реальном мире, к сожалению, дифференциальный ток (ток утечки) появляется в устройствах даже если все исправно, поэтому придется пойти на компромисс и выбрать некоторую пороговую величину дифференциального тока, превышение которой будет вызывать отключение.
Поставим себя на место инженеров начала 20 века и попробуем изобрести устройство обнаружения дифференциального тока. Нам нужно обнаружить появление утечки величиной 30 мА, поскольку при меньших утечках, даже если она проходит через человека, особой опасности для жизни нет.
Первая конструкция - два одинаковых электромагнита, друг напротив друга, занимаются перетягиванием якоря. Протекающий в нагрузку и из нагрузки ток, протекая через обмотки, создает магнитное поле, тем сильнее, чем больше ток. Если в цепи нет утечек, то токи через электромагниты равны, магнитное поле они развивают одинаковое и якорь стоит на месте. Если в цепи у нас есть утечка, то ток через один из электромагнитов будет меньше (ток нагрузки - ток утечки), чем через второй (ток нагрузки), якорь перетянется и разомкнет контакты.
Теоретически схема рабочая, но чересчур капризная - требовала очень точного изготовления электромагнитов и тонкой настройки механики. Поэтому инженеры стали думать, как избавиться от лишней механики. Так пришли к современной схеме с трансформатором:
На замкнутом магнитопроводе делают две обмотки, включенные в противофазе, и третью обмотку для привода соленоида. Если токи через первую и вторую обмотку равны, то равны и магнитные поля, и так как они направленны навстречу друг другу, то и суммарный магнитный поток через третью обмотку будет равен нулю. Если же есть утечка, токи становятся неравны, и через третью обмотку начнет циркулировать магнитное поле пропорциональное этой разнице. А где есть переменное магнитное поле - там есть индукция и возбуждается ток. Если его достаточно для срабатывания соленоида - то якорь высвободит защелку и отключит цепь.
Гениальное в своей простоте и надежности устройство. Правда дешевым оно не получилось - механика все-равно оказалась нежной и капризной, шутка ли - обнаружить 30 мА разницу при номинальном токе 16А, это все равно, что расслышать писк мыши на фоне грохота поезда. Вот так выглядит УЗО электромеханическое:
Затем сделали модернизацию - выкинули нежную, дорогую и габаритную механику и поставили электронный усилитель, ток с обмотки дифференциального трансформатора усиливается специальной микросхемой, и уже она подает напряжение на соленоид размыкания. Такие УЗО получились компактнее и значительно дешевле.
А теперь внимание, важный момент, что будет при коротком замыкании в нагрузке? Ничего! Так как условия для срабатывания нет - разницы токов на входе в УЗО и на выходе из УЗО нет. Провода накалятся до красна, изоляция стечет на пол, а УЗО не отключится, поскольку не имеет защиты от сверхтока. Поэтому УЗО без встроенной защиты от сверхтока ВСЕГДА применяется в паре с автоматическим выключателем или с плавким предохранителем. Путем скрещивания УЗО и автоматических выключателей производители вывели гибрид - АВДТ (автоматический выключатель дифференциального тока), который чаще на жаргоне называют диффавтоматом, такое устройство самодостаточно и наличия дополнительного автоматического выключателя не требует.
Изобретенное УЗО отлично работало, если бы не распространение полупроводниковых устройств. Очень многие устройства стали преобразовывать внутри себя напряжение и род тока - делать из переменного тока постоянный, потом снова переменный, иногда другой частоты или величины. Из-за этого стали возможны всяческие неприятные особенности, например если в устройстве на корпус замкнет одну из линий с постоянным током, то ток утечки будет пульсирующим - в землю будут уходить только положительные полуволны тока. Обычное УЗО в таких случаях может не сработать. Для таких случаев разработали специальные УЗО рассчитанные срабатывать не только при синусоидальной форме тока утечки, но и при постоянном пульсирующем токе утечки и назвали их тип А. А старые УЗО, срабатывающие только на переменный ток, назвали тип АС. А для совсем уж неприятных случаев (например пробой цепей после силовых ключей в преобразователях с высокими частотами преобразования) придумали тип В. Наиболее наглядно разницу меж типов УЗО демонстрирует вот эта картинка из немецкой википедии:
Для обеспечения селективности, при последовательном соединении УЗО, создали специальные селективные варианты, часто с обозначением S или G в названии. Они имеют встроенную задержку на несколько десятков-сотен миллисекунд. Так, если на вводе в дом стоит селективное УЗО, а на этажном щитке неселективное, то при замыкании напряжения на корпус стиральной машины, сначала сработает неселективное УЗО на этаже, пока селективное дает задержку. Если по окончании задержки дифференциальный ток не исчез - сработает селективное УЗО. Про селективность я писал в посте про предохранители (ССЫЛКА). Селективность не зависит от номинального порогового дифференциального тока, то есть при пробое на корпус сработают сразу и УЗО на 30 мА и УЗО на 100 мА, поэтому и пришлось возиться с задержкой.
А теперь, когда стало понятно КАК работает УЗО самое время сказать про заземление, будет ли работать УЗО, если в розетках нет заземляющего контакта? Будет! С той лишь разницей, что если у стиральной машинки будет пробой на корпус в сети с заземлением - УЗО отключится сразу, так как дифференциальный ток будет огромным (уйдет с корпуса в заземляющий проводник). А вот если в сети нет заземления, стиральная машинка будет, как партизан в кустах, стоять с напряжением 230В на корпусе, и УЗО отключится только когда ток будет протекать через человека. То есть наличие заземления повышает безопасность, но не является обязательным условием для функционирования УЗО.
Возвращаемся в реальный мир. Почему могут быть ложные срабатывания
Одна из причин непринятия УЗО электриками старой закалки, являются ложные срабатывания. И ложные срабатывания (при условии, что устройство исправно) могут быть только по одной причине - есть утечка, и она ощутима. А вот причины появления утечек разнообразные:
Изоляция может быть нарушена. Если кабель старый, открытый солнцу, то в изоляции могут появиться трещины. Чуть намочим - и имеем непредсказуемую величину утечки.
Штатная утечка в оборудовании. Даже в исправном оборудовании есть некоторая величина утечки, причем при переменном токе не нужен непосредственный контакт, достаточно просто, что один из проводников делал длинную петлю вдоль корпуса. Образовавшейся емкостной связи достаточно для протекания небольшого тока. Специальным прибором можно измерить величину фактической утечки в линии со всеми подключенными устройствами. Если прямое измерение не доступно - можно воспользоваться эмпирическим правилом (7.1.83 ПУЭ) - считать что на каждый 1 А потребления тока прибором будет 0,4 мА утечки, а также 10 мкА утечки на каждый метр длины фазного проводника. (Цифры сииильно усредненные, как средняя температура по больнице, но хоть что-то). Желательно, чтобы сумма всех утечек в цепи при штатной работе не превышала 1/3 номинальной величины отключающего дифференциального тока. Ну и как вишенка на торте - если на УЗО написано, что отключающий дифференциальный ток 30 мА, это значит что при 30 мА оно точно отключится. А точно не будет отключаться при половине этого тока - 15 мА. А вот при дифференциальном токе меж этих значений - как повезет. Если у вас стоит УЗО на 30 мА, и в розетки воткнута куча устройств, что суммарные утечки при нормальной эксплуатации составляют 20 мА, то создается ситуация, когда УЗО может самопроизвольно отключиться без видимых причин.
Ошибка монтажа, и где-то (например в одном из подрозетников) присутствует соединение рабочего нейтрального проводника N и заземляющего PE, или они перепутаны.
Противопожарные УЗО? Они все противопожарные!
Если открыть каталог производителей, можно заметить, что УЗО выпускаются на разные дифференциальные токи. Если с причиной выбора тока в 30 мА все понятно, с 10 мА тоже в принципе можно догадаться (еще более чувствительные устройства для более чуткой защиты), то зачем нужны устройства с током 100 мА и даже 300 мА? Человек же при таких токах умрет!
Такие УЗО часто называют "противопожарными", так как в силу большого дифференциального тока защиту человека от поражения электрическим током они обеспечивают слабо, а вот функцию защиты при повреждении изоляции все еще выполняют. Если изоляция будет нарушена и при контакте с другим проводником загорится электрическая дуга, то начнется обугливание изоляции и выделение тепла, что может поджечь горючие материалы вокруг. Если вам "повезет", и ток в дуге будет небольшим, то автоматический выключатель не сработает. А вот выделение тепла и температура могут быть достаточными для пожара. Конечно, потом огонь нарушит изоляцию, произойдет короткое замыкание и автоматический выключатель сработает, только огонь это уже не погасит.
Да будет срач!
Отдельная дисциплина споров - какое УЗО лучше, электромеханическое или электронное. В электромеханическом УЗО для отключения используется энергия дифференциального тока, поэтому оно может сработать при обрыве нулевого проводника, да и в целом не содержит нежной электроники, но содержит нежную механику. Электронное УЗО требует питания для работы электронного усилителя, поэтому при обрыве нуля работать перестает, часто не отключая цепь. У каждой конфигурации есть свои достоинства и недостатки. А для защиты от обрыва нуля я настоятельно рекомендую ставить реле контроля напряжения.
Но так как большинство читателей ждет от меня конкретного ответа - скажу, что это не важно. Есть требования стандартов, есть требуемые характеристики, и конкурентная цена в конце концов. Поэтому производитель дает ровно то, что от него требуют, а вот как получено желаемое - не так важно. А если производитель рукожоп, то отсутствие электроники автоматически не означает, что изделие выйдет годным. Кроме того, УЗО типа B без добавления электроники изготовить не получилось ни у одного производителя.
Для контроля исправности УЗО на передней панели есть кнопочка "тест", которая замыкая резистором цепь, имитирует появление дифференциального тока. Если УЗО при нажатии на кнопку тест отключилось - то оно исправно. Проверку исправности УЗО производители рекомендуют производить ежемесячно (какие оптимисты!), ну или я реалистично говорю о тесте раз в пол года.
Когда нельзя никому доверять
Производители некоторых устройств не могут полагаться, что покупатель адекватен и в его электрощите есть защита, поэтому добавляют свою.
В виде персонального УЗО для устройства в вилке или в виде коробочки на шнуре. Если покупатель подключит бойлер пластиковыми трубами, корпус не заземлит, то при потере герметичности ТЭНа электричество по воде в трубах и пойдет через человека в заземленную ванну. Такое УЗО защищает конкретно одно устройство, и в некоторых странах существуют нормативы, обязывающие добавлять УЗО на некоторые типы устройств. Как вы можете заметить, устройство также содержит кнопочку "тест" для проверки работоспособности защиты.
УЗО или диффавтомат? (ВДТ или АВДТ?)
Производители, с заботой о нас объединили в одном корпусе два устройства - УЗО для защиты от поражения электрическим током и автоматический выключатель для защиты от сверхтока, назвав это АВДТ - Автоматический Выключатель Дифференциального Тока. Продавцы скорее отреагируют на жаргонное название "диффавтомат". Достоинств у такого гибрида не так много - оно компактное, и оно интуитивно понятное (один рычажок, а не два). А вот недостатки есть:
Оно лишает гибкости проектировщиков, например поставить одно УЗО и несколько автоматов или наоборот, несколько УЗО и один автомат.
Оно усложняет поиск неисправности, так как обычно отсутствует индикация и сложно понять, почему оно отключилось (варианты: сработал тепловой расцепитель, электромагнитный расцепитель или электромагнит от дифференциального тока)
Запихивание нескольких устройств в компактный корпус всегда заставляет разработчиков идти на компромиссы.
На мой личный взгляд применение АВДТ оправдано только при апгрейде электрощитка, когда места внутри нет, а дифф. защиту хочется. Тогда можно вынуть автоматические выключатели шириной один модуль и воткнуть АВДТ шириной один модуль, и перекоммутировать провода. Щиток в таком случае расширять не придется. В остальных случаях, по моему мнению, предпочтительнее комбинация УЗО+автоматический выключатель.
Я умер. Почему УЗО не спасло?
УЗО не панацея, но лучше пока ничего не придумали. Если взяться одной рукой за фазный проводник, а второй рукой за нулевой, то для электросети вы будете лишь очередным нагревателем, дифференциальный ток не появится и УЗО не сработает. Также если сунуть палец в патрон лампы - ток потечет через палец, но утечки в землю не будет, УЗО не отключится. Поэтому даже наличие такой защиты не означает, что можно терять бдительность и осторожность. Опытный электрик даже жену не берет одновременно за две груди :)
Резюме
УЗО служит для защиты человека от поражения электрическим током, и отключится при опасных для жизни значениях тока утечки. При небольших, но неопасных токах вас будет щипать электричеством.
УЗО работает вне зависимости от наличия заземления, с той лишь разницей, что без заземления, при пробое на корпус УЗО отключится только когда ток с корпуса сможет утечь в землю через вас.
УЗО не панацея, и можно убиться, взяв в руки провода фазы и ноля. Но вариантов защиты лучше УЗО все равно не придумали.
Электромеханическое или электронное УЗО - не важно. А вот регулярно проверять исправность нажатием кнопки "тест" важно. Использовать реле контроля напряжения тоже очень желательно.
В реальном мире у исправной электропроводки и устройств есть ток утечки, который может вызвать ложное срабатывание УЗО. Если УЗО срабатывает без видимых причин - разбирайтесь с токами утечки.
Расширить и углубить
Если изложенной в посте информации вам мало (мое уважение!), то вот что стоит почитать:
В.К. Монаков УЗО. Теория и практика Москва, Издательство "Энергосервис", 2007 г.
ЖЖ Юрия Харечко, специалиста, автора книг, знатока стандартов. Как человек - весьма неприятный, но в техническом плане мне упрекнуть его не в чем. Если хочется разобраться в хитросплетениях и взаимопротиворечиях стандартов - к нему. И наверняка он увидев мой пост скажет, что я дилетант и не компетентен, поскольку термин УЗО отсутствует в стандартах, и устройство правильно называть.
Почему электрошокер лишь парализует, ведь там напряжение несколько тысяч вольт.
Начну эту статью с пункта электробезопасности. Ключевым фактором при поражении человека электрическим током является значение тока (прохождение заряда в единицу времени), а не значение напряжения.
Начну с того, что все мы знакомы со статическим электричеством. Думаю, помните небольшие разряды, возникающие при снятии шерстяной кофты. Или когда передаете бирку в гардеробе гардеробщику, то иногда проскакивает заряд с характерным щелчком. Это как раз и есть пример статического электричества.
Так как заряд сам по себе маленький, то и ток возникающий, тоже маленький, а вот напряжение в этом случае будет 5 киловольт или даже выше.
Пример схемы. Пример схемы. Ещё одна схема. Ещё одна схема.Пример работы достаточно прост. У нас есть 4 ключевых элемента, через которые и строится работа.
1. На входе стоит генератор импульсов UC3845. Он управляется кнопочкой S1. Нажали кнопку - полетели импульсы на полевой транзистор VT1.
2. Транзистор VT1, также относится к ключевым элементам, так как через него строится вся работа высоковольтной части. Именно через этот транзистор протекает ток, который возбуждает электромагнитное поле трансформатора в первичной обмотке.
3. Трансформатор Tr1, С помощью него мы и достигаем многократного увеличения напряжения, но не полностью, на схеме есть еще умножитель напряжения. Обратите внимание, что трансформатор, включен параллельно RC цепочке и блокирующим дидом.
4. Высоковольтная сторона подпитывается за счет трансформатора и одновременно умножает напряжение с помощью диодов и конденсаторов. Эта схема стандартная и разбирается как отдельный модуль - умножитель напряжения. Обратите внимание на параметры конденсаторов: рабочее напряжение 10 кВ.
Теперь непосредственно к работе шокера, идея трансформатора(любого) в том, что мы передаем мощность, понижая или повышая напряжение.
То есть, если напряжение мы повышаем в 10 раз, то ток при этом тоже будет понижаться примерно в 10 раз.
Идея умножителя напряжения примерно в следующем, мы через систему диодов и конденсаторов умножаем напряжение, но как вы могли догадаться, электроэнергия в данной схеме не берется из эфира.
Поэтому один "умноженный" импульс, получается из нескольких входных.
Как вы успели догадаться, в итоге ток на высокой стороне минимален, основной упор идет на большое напряжение.
Почему не убивает шокер при напряжении 50 000 вольт а 220 вольт из розетки опаснен?
Не моя тема, но вдруг заинтересовался почему не убивает такое высокое напряжение? Я слышал, много раз, что убивает не напряжение а сила тока, но она же прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорционально сопротивлению (закон ома). Сопротивление человеческого тела не однородное и у всех разное но если взять ее условно за единицу и поставить в формулу то получится сила тока в шокере должна быть больше.
Но и с другой стороны при параллельном соединении аккумуляторов сила тока складывается (увеличивается) а напряжение при этом остается таким же. Как сила тока может увеличится если ни напряжение ни сопротивление не меняются?
Убивают амперы, а не вольты.
Доброго друзья. Впервые столкнулся с такой "формулировкой" лет в 10 или чуть меньше.
Приехал значит дед на своей копейке в гости, чего-то там случилось в дороге, что он решил подзарядить аккумулятор зарядным которое всегда возил в багажнике той чудной Коломбины.
Протянул удлинитель из форточки к машине, открыл капот и установив ЗУ на крышку воздушного фильтра, подключил устройство к клеммам, соединил штепсель устройства с удлинителем и со спокойной совестью пошел смотреть футбол.
Следом, увидев под забором знакомый драндулет (эх, как-же я ностальгирую по той автомобильке), сосед дядя Вася пришел поздароваться с дедом. Не застав его и обнаружив заряжающийся аккумулятор под капотом, а меня с братом на передних сидениях, дядя Вася с серьезным видом знатока предупредил нас, что бы мы не лезли к зарядному, "ато убъёт. " Собрался он было уходить но мой вопрос его остановил.
Знаючи, что в бортсети авто всего 12В, а ранее я уже имел дело с 30ю из трансляционной сети мне стало совершенно не понятно опасение соседа.
Спросил я разумеется что-то вроде - "там, чЁ, много что ли вольт?"
- Да нет, вольт там не много, но зато много АМПЕР.
Вот тут я озадачился, ибо что такое амперы тогда еще не знал но точно знал, что трогал клеммы АКБ ранее, в том числе и стоящего на зарядке, а тайком от деда несколько раз заряжал батарейки от этого, же ЗУ, разумеется зарядкой как таковой это не являлось, элементы мгновенно нагревались и какое-то время давали какой-то ток из-за температурного увеличения плотности, но щас не об этом. Я точно знал, что ни аккумулятор, ни зарядное не бьют током вообще!
Прошло пару лет, - книжка В.Г.Борисова познакомила меня с амперами и законом Ома, и поняв как этот закон работает я осознал, что все байки и истории которыми нас пацанят стращали большие пацаны, - чистейшая бредятина. И то как кого-то било током из патрона лампочки фары мопЭда и то что если куча человек возьмутся за руки, а крайние коснутся контактов розетки то шарахнет только крайнего, - кстати, в эту чушь верят до сих пор уже седые дядьки. Примеров недопонимания, а вернее абсолютного непонимания очень много и если вспоминать их все - места на Дзене не хватит!
В данной статье хочу разобрать именно эту "догму", "истину в последней инстанции" озвученную в заголовке статьи.
Вообще-то технически, - убивают не амперы, а миллиамперы, еще точнее сотни мА, конкретнее более 150ти. И вот тут начинается самое интересное - тут без закона Ома не обойтись, а он, закон то, гласит следующее.
Сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.
И если этот закон понимать правильно, то становится очевидным следующее.
Если напряжения мало, а сопротивление велико то у амперов (сколько бы их не было запасено в источнике) шансов нет.
Давайте разберем подробнее ситуацию с аккумулятором или зарядным.
Силу тока в цепи по закону Ома можно высчитать по формуле - I=U/R.
Сопротивление тушки человека варьируется от 1000 до 250000Ом, если мы возьмем минимальное значение и подставим его в формулу - 12В/1000Ом, то мы получим ток в 0,012А или 12мА, что примерно в десять раз меньше опасного значения! А если взять максимально возможное сопротивление тела то и считать не нужно.
Я это к чему? Если вы слышите выражение "убивает ток, а не напряжение" то можете смело заканчивать дискуссию одним аргументом - пальчиковая батарейка 1,5В способна дать ток 4А, что в 26 раз больше опасного для здоровья тока!
Прошу не считать эту статью инструкцией к действию, - кто-то может измерить сопротивление своего тела и выяснив, что оно у него более или равно 20000Ом решит, что ему и розетка не опасна, ведь по расчётам ток через тело от розетки составит всего 11мА. Увы, оно так и будет, - на первых долях секунды, а потом в месте контакта начнет разрушаться роговой слой кожи и импеданс экспериментатора начнет лавинно падать и уже на 5ом-10ом периоде синусоиды составит не более 1000Ом, а может и меньше, а это ребята уже 0,3А, этого достаточно для жесткой фибрилляции сердечной мышцы и тления тканей в месте контакта, ибо мощность такого "нагревательного" элемента составит порядка 70Вт.
70Вт тепла наше тело не способно быстро рассеивать и оно начнет буквально закипать, - правда горе лаборанту к этому времени уже будет совершенно не важно, что с ним происходит.
Ладно - хватит о плохом.
Давайте поговорим о том - почему шокер имея на борту десятки тысяч вольт не убивает?
Стоит отметить, что не убивает он здорового человека, если у подопытного слабое сердце то оно запросто может отказать даже от удара слабым шокером.
А вот здорового человека, шокер не может убить по тому, что в его источнике количество тока дозировано стандартами и всегда ниже опасного для жизни уровня. То есть - напряжения шокера достаточно для того, что бы по закону Ома прогнать через тело человека десятки и даже сотни ампер, однако сам источник (разрядник) шокера не обладает таким запасом амперов.
Ладно, - думаю для тех кто не понимал эти вещи раньше будет полезно.
Всем спасибо.
Почему электрошокеры по 90000 В не убивают человека, а напряжение 220 В из сети может убить?
внутренее сопротивление розетки, как источника тока, пренебрежимо мало, а вот у шокера - большле. У него оно намного больше, чем у человека.
Потому что шокер не может выдать ток большой силы. Это сделано специально,чтобы владельцы все поголовно не сели в тюрьму за убийство.) А по поводу вопроса - учи физику и разберешься.
сила тока маленькая
Потому, что импульсы шокера малы, как мала и мощность, зато частота высокая, а вот в розетке 50Гц (если считать полупериоды то 100) сердечко в резонанс может и войти.
Низкая сила тока (так называемый Ампераж) привысоких вольтах наносит меньший ущерб.
Ток с частотой 50 гц (из сети 220в) очень опасен для сердца, электрошокеры работают на другой частоте, не опасной для сердца. Так же важное значение имеет путь тока через тело. Чем он длиннее тем опаснее. У шокеров это пару сантиметров, а при касании электропроводки до двух метров. От напряжения зависит практически только пробивающая способность (низкое действует при непосредственном контакте с кожей, а высокое способно действовать через одежду) .
А о силе тока уже отвечали.
В шокере высокое напряжение используется для того, что бы разряд мог пробить одежду и эпидермис. Когда разрядный канал уже образован, и по нему протекает ток, то из-за высокого внутреннего сопротивления шокера напряжение падает, и ток не достигает смертельных величин. Кроме того, в шокере используетмя импульсный ток высокой частоты, который несколкьо иначе воздействует на организм. В розетке же переменный ток промышленной частоты и практически нулевое внутреннее сопротивление, поэтому при касании контактов ток будет ограничен только сопротивлением вашего тела, и вполне может достичь смертельной величины.
Если розетка 220 вольт скорее всего убьет, то по логике электрошокер в 1000000 должен превратить в пепел.
Только что смотрел электрошокеры и у большинства сила 1000000 вольт и больше. Если розетка убивает то шокер должен сжигать мгновенно, но это не так. Почему?
видишь как всё непросто
Убивает не напряжение, а сила тока.
Все зависит от силы тока, в розетке большая сила тока, а в электро-шокере низкая.
Напруга колбасит, а ток жгёт, В шокерах ток маленький.
А сила тока определяется не ТОЛЬКО сопротивлением нагрузки (то есть человека в данном случае) , а СУММОЙ сопротивления нагрузки и внутреннего сопротивления источника тока.
Внутренее сопротивление розетки, как источника тока, пренебрежимо мало, а вот у шокера - НЕТ.
У него оно намного больше, чем у человека.
Тем более что кроме слы тока для физиологического действия важна и его длительность, а шокер использует разряд конденсатора и "ток" в нём практически мгшногвенно кончается
Напряжение статического электричества - несколько тысяч вольт. Хотя, еще никто не умер, снимая шерстяной свитер.
ЛЭП в 100кВ превратит человека в пепел сек. за 10, там С ТОКОМ ПРОБЛЕМЫ НЕТ
контактный провод 27кВ убивает сразу и чернеет тело, там С ТОКОМ ТОЖЕ НЕТ ПРОБЛЕМ
У ШОКЕРА НЕТ ТАКИХ ТОКОВ
Это не так, потому что всегда имеет решающую КОЛИЧЕСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА от источника. В данном случае сила тока не столь велика - при высоком напряжении низкий ток, а значит шокер имеет НИЗКУЮ МОЩНОCТЬ которой
хватит лишь на то, чтобы человек потерял сознание.
1млн. Вольт -что то многовато для шокера. Нолики правильно посчитал. Но вообще то для шокера есть еще один необходимый параметр - мощность разряда.
В расчёске статика побольше миллиона вольт и ничего. Вольты не убивают, на уроке физики расскажут.
Потому, что ток маленький. И 220 не убьёт, если сопротивление тела не высокое. Сухая кожа солёного не ел, никогда не убьёт. Хотя есть птички которых и батарейка убивает. причём в упаковке.
220 вольт притягивает или отталкивает: мифы про удары током
Буквально вчера в доме случилось короткое замыкание и перегорела розетка. При починке меня слегка ударило током, а жена сказала, что с виду меня словно притянуло к электричеству. Ну я и задался этим вопросом. Поискал ответы в интернете и, как выяснилось, это очень популярное заблуждения, что 220 вольт притягивают или отталкивают. Решил вот собрать топ 3 самых популярных мифов про электричество и разобрать их подробнее.
Источник isu.pubМиф 1 – электричество притягивает
Миф популярен среди непросветленного населения и даже некоторых специалистов.
Считается, что 220 вольт отталкивает, а 380 притягивает. Это абсолютно неверно, электричество не притягивает.
Весь этот миф обусловлен строением наших мышечных волокон. Они сокращаются под воздействием электронных импульсов, что исходят из нашего мозга.
Однако, когда вы каким-либо образом коснулись оголённых проводов под напряжением, ваши мышцы перестают ваш слушать и подчинятся импульсам мозга, ведь на них воздействует более сильный источник тока.
Таким образом мышцы начинают судорожно и неконтролируемо сокращаться, а с виду кажется, что человека, что коснулся проводов под напряжением, притягивает электричество.
Проверять провод следует только с помощью специальных приборов, делать это голыми руками весьма опасно.
Но если всё же пришло, то вот совет: делайте это тыльной стороной ладони, таким образом вы сможете мгновенно убрать руку от провода.
Если бы вы коснулись провода под напряжением другой стороной ледени, то вряд ли смогли б убрать руку без чужой помощи.
Миф 2 – чем больше напряжение – тем больше шанс, что вас убьёт током
Этот миф распространён не только среди непросветленного населения, но и многих электриков, инженеров и других специалистов.
Считается, что чем больше напряжение, то тем больше шанс умереть от удара током. Это полная ложь.
При определённых условиях и розетка с напряжением в 220 вольт может убить, а электрошокер с напряжением 90 000 вольт вовремя удара почему-то не убивает.
Человека, что получил удар током убивает не напряжение – а сила тока.
Если человек, стоя прямо на земле, коснётся провода фазы, то его обязательно ударит током. Здесь работает принцип заземления – электричество стремиться к земле.
А человек соединил провод, по которому оно идёт, с землёй – электричество использует его тело как проводник.
Если же человек коснётся провода, находясь на изоляторе опережённой высоты, то удара током не будет, ибо электричество не может пройти через изолятор, цепь не замкнётся.
Но если человек соединит две фазы, то его непременно ждёт удар током.
Проходя через тело человека, электричество нагревает и сжигает его ткани. Вмешиваясь в работу периферийной нервной системы, электричество нарушает работу жизненно важных органов человека (сердце, лёгкие и другие), что, как правило, является основной причиной смерти от удара током.
Это нагревание происходит именно из-за силы тока.
Такое же нагревание происходит и в проводке. У каждого прибора, подключённого к цепи, своя сила тока. А сила тока цепи суммируется от всех электроприборов, подключенных к ней.
Из-за того, что приборов слишком много и они создают слишком большую силу тока для цепи, могут возникать проблемы.
Миф 3 – ванна с феном
Благодаря фильмам способ кинуть электрофен в ванную с водой стал крайне любимым для суицида и расправы над мужьями, любовниками.
Но в реальности подобное вряд ли произойдёт.
Во-первых, как мы уже рассмотрели, чтобы произошёл удар током, тело человека должно провести ток по пути меньшего сопротивления к земле или соединить две фазы.
В данном случае не выполнено ни то, ни другое.
Во-вторых, вода сама по себе плохой проводник, если она не дистиллированная или не насыщена ионами солей.
То есть электричество не пройдёт через воду к телу человека. От силы будет короткое замыкание внутри электроприбора.
Ну и в-третьих, в каждом жилом доме есть защитный автомат, что срабатывает сразу же, если в цепи случится короткое замыкание или резко поднимется сила тока.
Таким образом человек, которого хотели таким способом убить, точно не умер бы.
Рекомендую следующее видео, где разобраны некоторые мифы и факты про электричество:
Что в итоге…
Если рассмотреть самые популярные стереотипы про электричество, оказывается, что о нем есть множество мифов. Например, что электричество притягивает или отталкивает. На самом деле, электричество воздействует на мышцы сильнее, чем импульсы мозга, из-за чего они начинают судорожно сокращаться. Со стороны кажется, что человека притягивает электричество.
Следующий миф о том, что чем больше напряжение, то тем больше шанс умереть от удара током. Однако, на самом деле, человеку надо опасаться силы тока, а не его напряжения – при определённых условиях и розетка с током 220 вольт может убить, а вот шокер, напряжение во время удара которого составляет 90 000 вольт, нет.
И последним миф – ванная с феном. Он опровергается по трём причинам – не происходит заземления с участием тела человека, вода сама по себе плохой проводник и в каждом жилом помещении установлен защитный автомат, который срабатывает сразу же, как только в цепи случится короткое замыкание или резко поднимется сила тока. Таким образом жертва не умрёт, если кинуть фен или любой другой электроприбор в воду.
Напишите в комментариях какие ещё популярные мифы про электричество вы знаете и их следует опровергнуть?
Читайте также: