È vero: "A oltre 700 Hz, la corrente scorre semplicemente sul tuo corpo"?


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L'ho sentito in un filmato. Ero solo curioso di sapere, è davvero vero?

Perché l'unica cosa che so è che ad alta tensione, la corrente diminuisce, in modo che non danneggi un corpo umano.


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Il downvote proveniva probabilmente da un fan della cattiva fantascienza, perché la domanda non identificava il film ...
Brian Drummond,

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La corrente aumenterà in modo proporzionale alla tensione - ad alta tensione la corrente NON diminuirà affatto!
Andy aka

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@Andyaka Sarà quando la persona coinvolta alla fine diventa a circuito aperto.
Roger Rowland,

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Sottovalutato anche perché le informazioni dichiarate ("ad alta tensione la corrente scende davvero in modo tale da non danneggiare un corpo umano") è ERRATA. Non importa il resto della domanda. Questa affermazione è fuorviante e pericolosa.
JRE,

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@JRE Non vedo problemi in false dichiarazioni in una domanda - una buona risposta inizierà spiegando perché quelle affermazioni sono false.
sharptooth,

Risposte:


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Profondità della pelle
Il corpo umano ha un "effetto pelle" ma non è sottile come si potrebbe pensare.

Le correnti elettriche sono confinate all'esterno di un corpo conduttore, ma gli umani non sono molto conduttivi, quindi i campi penetrano abbastanza in profondità.

L'esempio migliore che viene in mente è 2,45 GHz - sappiamo tutti che un forno a microonde cucina circa 2 o 3 cm in un pezzo di carne - questa profondità di penetrazione è strettamente correlata alla profondità della pelle.

Il motivo principale per cui non senti la corrente ad alta frequenza è che i nervi e le cellule non possono rispondere a nulla di cui sopra? 1 kHz. Ne ho discusso in una risposta precedente , più sugli aspetti di sicurezza che sull'effetto pelle stesso, ma potrebbe aiutare.

Gli effetti nervosi sono la principale causa di lesioni a causa dell'elettricità, soprattutto il cuore ovviamente. Se la frequenza è abbastanza alta da non poter influenzare i nervi, allora tutto ciò di cui devi preoccuparti è l'effetto di riscaldamento. Per 100 V potenzialmente letali a 20 mA, nel corpo vengono dissipati solo 2 W, il che è insignificante rispetto ai 200 W del normale calore corporeo (sebbene sarà concentrato nei punti di entrata e di uscita). Quindi alle alte frequenze puoi portare una corrente molto più alta di quella che sarebbe letale alle basse frequenze, possibilmente senza dolore o lesioni.

Alta tensione e corrente inferiore
Non è vero che la corrente è più bassa ad alta tensione. In effetti, una tensione più elevata di solito provoca un flusso maggiore di corrente rispetto a una bassa tensione. Le linee di trasmissione aeree ad alta tensione potrebbero essere di 400 kV ma trasportano anche centinaia di ampere.

Quando si tratta di sicurezza umana, una tensione maggiore è quasi sempre più pericolosa.


La votazione specifica per promuovere il debunking del mito "l'alta tensione è più sicura" nella domanda del PO.
mskfisher,

Hai un riferimento per il tuo commento sull'effetto pelle e sulle microonde nella carne. Sembra che l'effetto dovrebbe avere più a che fare con l'attenuazione: le microonde che riscaldano la media significano che l'energia viene persa a vibrare molecole d'acqua. L' effetto pelle riguarda l'induzione elettromagnetica che provoca lo spostamento delle correnti di elettroni sulla superficie del conduttore.
Tom Carpenter,

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@TomCarpenter Ecco un documento con alcune figure per la profondità della pelle nelle persone. È un po 'più superficiale di quanto pensassi, ma non troppo lontano, 12 mm a 900 MHz, 7 mm a 2400. L'effetto di riscaldamento è direttamente correlato sia al campo E che alla corrente, quindi è limitato principalmente alla profondità della pelle o due.
tomnexus,

1
@TomCarpenter, L'effetto pelle è direttamente correlato all'attenuazione che un'onda applicata vedrebbe a causa della conduttività del materiale.
Il fotone

1
Per il penultimo paragrafo: nota che usiamo una corrente più bassa a una tensione più alta quando stiamo cercando di mantenere la stessa potenza. Ma la potenza non rimane naturalmente la stessa se aumenti la tensione senza cambiare anche altre cose.
user253751

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Questo non è vero.

È perpetuato da un fraintendimento di un vero fenomeno chiamato effetto pelle :

L'effetto pelle è la tendenza di una corrente elettrica alternata (CA) a distribuirsi all'interno di un conduttore in modo tale che la densità di corrente sia maggiore vicino alla superficie del conduttore e diminuisca con maggiori profondità nel conduttore. La corrente elettrica fluisce principalmente sulla "pelle" del conduttore, tra la superficie esterna e un livello chiamato profondità della pelle. L'effetto pelle fa sì che l'effettiva resistenza del conduttore aumenti a frequenze più alte dove la profondità della pelle è minore, riducendo così la sezione effettiva del conduttore. L'effetto pelle è dovuto alle opposte correnti indotte dal cambiamento del campo magnetico risultante dalla corrente alternata. A 60 Hz in rame, la profondità della pelle è di circa 8,5 mm. Alle alte frequenze la profondità della pelle diventa molto più piccola. Una maggiore resistenza AC dovuta all'effetto pelle può essere mitigata usando un filo di litz appositamente intrecciato. Poiché l'interno di un conduttore di grandi dimensioni trasporta così poca corrente, è possibile utilizzare conduttori tubolari come tubi per risparmiare peso e costi.

Cioè, per un conduttore uniforme, un aumento della frequenza comporterà una componente ridotta della corrente che fluisce attraverso il centro del conduttore - maggiore concentrazione verso la circonferenza, la "pelle".

La pelle non si traspone sulla pelle, sia essa pelle umana o un'altra membrana su un altro conduttore. Se fosse costruito un conduttore affine all'epidermide della pelle , una frequenza più elevata non si concentrerebbe ancora sulla superficie esterna.

Esiste un campo all'interno della biologia chiamato analisi dell'impedenza bioelettrica (BIA) che si basa sulla risposta in frequenza variabile delle cellule e di altra materia biologica.


In altre parole, sarebbe vero se il tuo corpo fosse fatto di rame solido o forse di alluminio. Dal momento che non sei ...
WhatRoughBeast

2

Questo non è vero, infatti è possibile "tagliare" la carne con una corrente elettrica ad alta frequenza.

http://en.wikipedia.org/wiki/Electrosurgery

Un nome alternativo è "coltello RF" perché (come sottolineato da Tomnexus) alle alte frequenze la corrente elettrica non ha alcun effetto sulle cellule nervose.

Uno dei vantaggi dell'utilizzo di questo tipo di "coltello" è la mancanza di sanguinamento, perché il "coltello" brucia attraverso la carne anziché tagliarla effettivamente.

Per esperienza personale: ho avuto un piccolo tumore benigno rimosso con questo metodo. Hanno posizionato un elettrodo di ritorno di ampia area sulla mia coscia e hanno tagliato il tumore dalla superficie del mio addome con un piccolo strumento appuntito. Si sentì un debole odore di carne bruciante (e ovviamente nessun dolore durante l'operazione a causa dell'anestetico locale, anche se ci fu qualche seguito).


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Datapoint: la radiofrequenza, a 10 di MHz, produrrà "scosse elettriche" e ustioni. Ben coperto da altri ciò che segue è vero nonostante legga come un trucco per film.

L'ho visto accadere nella pratica in cui qualcuno teneva il cavo dell'antenna staccato di un trasmettitore mentre gridava di aver scoperto perché non stava trasmettendo. Il trasmettitore era a comando vocale. Funzionava. Non c'erano dubbi sul fatto che avesse sentito lo shock. Il trasmettitore era probabilmente sulla banda di 80 metri (~ = 3,6 MHz) o sulla banda di 20 metri (~ = 14 Mhz).


0

Anche se l'effetto della pelle è entrato a 700 Hz per il corpo umano, la corrente passerà quindi attraverso lo strato esterno del corpo, cioè. la pelle. A correnti abbastanza alte continuerai a cucinare come una salsiccia su un barbecue!

Non è consigliabile fare affidamento sul principio !!

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