Driver86
@Driver86
Немодератор toster.ru

Почему электрошокер (миллион вольт) не убивает человека, а 220В из розетки убивает?

Человек умирает от силы тока. Есть формула: I=U/R (напряжение/сопротивление). Сопротивление тела человека - это некая константа, т.е. сила тока прямо пропорциональна напряжению. По этой логике, если 220В человека убивает, то 1000000В должны стереть его в порошок. Почему это не так?
Вариант "там конденсатор, он быстро разряжается и просто не успевает убить" - выглядит неправдоподобно. В таком случае от такого удара должен оставаться обугленный след. Молнии, как разряд конденсатора, успевают цепочки на шее оплавить, оставляя человека живым.
Вариант "внутреннее сопротивление шокера очень большое, так что сила тока маленькая" - выглядит правдоподобно, но ещё больше создаёт вопросов. Как в таком случае человек вообще почувствует удар? Ток (== сила тока) - это кол-во электронов в секунду. При малой силе тока кол-во электронов будет неощутимо. Напряжение - некая сила, которая толкает электроны. Сопротивление - это, по-сути, противоположная напряжению сила. Объясните, как наличие силы, готовой протолкнуть огромное кол-во электронов, но не имеющей возможности из-за высокого внутреннего сопротивления, заставляет человека ощутить удар?
  • Вопрос задан
  • 81442 просмотра
Решения вопроса 1
Moskus
@Moskus
Имея 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.
Ответ написан
Комментировать
Пригласить эксперта
Ответы на вопрос 3
Jump
@Jump
Системный администратор со стажем.
По этой логике, если 220В человека убивает, то 1000000В должны стереть его в порошок.
Логика хромает.
Сопротивление тела человека - это некая константа
Кто вам такое сказал?

1)Сопротивление тела величина довольно изменчивая, причем в огромных пределах.
2)Ущерб наносимый организму зависит от тока. Ток зависит от множества факторов, и один из этих факторов напряжение. От напряжение зависит какой именно ток может пойти через тело. Если напряжение большое - 1000вольт например, то пойдет довольно большой ток, если конечно источник тока сможет обеспечить такой ток. А если не сможет - не пойдет. Т.е напряжение обеспечивает возможность прохождения тока, но не гарантирует его.

Чтобы человек ощутил "удар" - достаточно очень небольшой силы тока.
В принципе человека даже можно убить при ничтожно малой силе тока - например электрошокером.
Но там уже дело не в разрушении, а скорее в управлении.
Ну например если человека слегка толкнуть рукой - это его не убъет. А если человека стоящего на краю пропасти так же слегка толкнуть рукой - результат будет фатальный.
Небольшой ток протекающий в нужное время через сердечную мышцу может вызвать ее сокращение не вовремя, и этим самым остановить сердце. Никаких серьезных разрушений в организме и тем не менее летальный исход.

Так же можно пропустить через тело человека довольно большой ток и не нанести никакого серьезного ущерба, и даже не повредить здоровью. Но для этого нужны определенные условия - переменный ток с большой частотой.
Тесла пропускал через себя ток и лампа которую он держал в руке светилась.
Ответ написан
Комментировать
@huwesu
Да что вы говорите.
Меня било 220 вольт раз 10. И ничего.

Большие вольты - влияют на то как хорошо электричество пробъет защиту (одежду, воздух). Но ничего не говорят о силе воздействия.

Кроме вольт, есть еще и амперы....

Обычная бытовая розетка легко и непринужденно выдает чуть больше 10 ампер.

Кроме того сила тока определяется не только сопротивлением нагрузки (то есть человека в данном случае) , а еще и суммой сопротивления нагрузки и внутреннего сопротивления источника тока.

У розетки внутреннее сопротивление крайне мало мало, а вот у электрошока - намного больше, чем у человека.

Кроме силы тока важна еще и его длительность, а электрошокер использует такой конденсатор что ток в нём практически мгновенно заканчивается.

Тока исходящего из розетки достаточно много чтобы превратить вас в уголь, если не сработают УЗО или предохранители-автоматы и не сгорят от перегрузки провода.
Ответ написан
Комментировать
NeiroNx
@NeiroNx
Программист
Тут дело в петле прохождения тока. Если 220 пропустить не через все тело а через участок конечности - то тот участок просто сгорит и если конечность вовремя ампутировать не дав токсинам теплового распада просочиться в кровь(заражение крови) - то ущерб здоровью будет минимален и человек утратит лишь конечность или ее часть.
Ответ написан
Комментировать
Ваш ответ на вопрос

Войдите, чтобы написать ответ

Похожие вопросы