Perché non sono morto dopo aver toccato ripetutamente una fonte ad alta tensione?


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Mentre giocavo con la racchetta per zanzare a casa mia, ho svitato la racchetta e ho toccato i 2 fili con le mani. Ho sentito che le mie ossa erano slogate, sono rimasto scioccato, ma non sono morto.

I miei calcoli dicono che dovrei morire:

la tensione di uscita è compresa tra 5 kV e 10 kV, la resistenza del mio corpo è di ca. 50 kΩ, la corrente attraverso il mio corpo è 0,1 A se da 5 kV a 0,2 A se 10 kV.

Secondo la tabella su https://www.physics.ohio-state.edu/~p616/safety/fatal_current.html dovrei morire; Ci ho provato molte volte ma sono ancora vivo.

Penso che la mia interpretazione riguardo alla corrente, alla tensione e alla resistenza del mio corpo sia sbagliata (se giusto sarei morto ormai) - per favore dimmi perché non sono morto?



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Nick Alexeev

Risposte:


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Il circuito non è esattamente come hai descritto. Come affermato nei commenti (tra il mare dell'umorismo), è che uno zapper bug non è una fonte di tensione ideale. Non può fornire molta potenza, anche se la tensione è alta.

Puoi considerare il circuito più come questo:

schematico

simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab

(i valori sono ospiti).

Il risultato netto è che otterrai un picco di corrente iniziale di forse qualche decina di milliampere, ma solo per alcuni microsecondi. Dopodiché il bug zapper semplicemente non può sostenere la corrente, quindi la tensione del terminale diminuirà e la corrente finirà probabilmente per essere inferiore a un milliampere.

Non è la corrente di picco che ti uccide, ma una corrente sostenuta abbastanza a lungo da fornire abbastanza energia per ucciderti.

Quanto al motivo per cui uccide i bug, questo è semplicemente un caso in cui i bug sono più piccoli di te. Ci vorrà molta meno energia per cucinare un piccolo insetto che non per fermare un cuore umano.


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Due miliamp continui sono sufficienti per ucciderti :)
Long Pham

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Non è anche parzialmente un problema delle sonde (catodo e anodo) che sono vicine l'una all'altra, quindi la corrente non viaggia attraverso il tuo corpo?
crine di cavallo

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@horsehair Sì, anche questo è un fattore. La corrente deve passare attraverso un organo sensibile, come i muscoli del cuore o il diaframma, perché ci sia un rischio di morte. E la sorgente in questo caso è isolata, ad esempio, dal terreno locale, quindi anche se l'OP sta toccando un buon terreno con un piede o l'altra mano, la corrente non fluirà da lì verso questa fonte. Può solo tornare alla riserva nello zapper, quindi il suo percorso di ritorno deve essere molto vicino alla fonte.
Jamie Hanrahan,

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@JamieHanrahan hai ragione sul percorso attuale per una '' morte immediata ''. Per aggiungere un po 'al tuo commento, parte del bilancio delle vittime elettrico si verifica molto tempo dopo l'effettiva scossa a causa di complicazioni legate all'ustione. In tutta onestà, è un modo raccapricciante di morire in entrambi i casi
Simon Marcoux,

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Direi che la vicinanza del catodo e dell'anodo è molto più rilevante per la domanda rispetto alla corrente. Ho toccato più volte la tensione di rete (120 V CA a 60 Hz, USA), ma ho avuto contatto con caldo e neutro entrambi con una sola mano, quindi la corrente è stata scaricata principalmente dalla mia mano invece di attraversare il mio corpo. Fa male come l'inferno, ma dato che ho avuto contatto con la fonte prima che fosse energizzata, non mi sono nemmeno bruciato. La mia mano è stata intorpidita per un po 'dopo una scossa particolarmente spiacevole ... ma ancora qui digitando :)
Doktor J

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  • Passare la corrente attraverso un dito è relativamente sicuro, poiché non c'è abbastanza corrente per bruciarti ed è lontano dal tuo cuore.

  • Passare la corrente di mano in mano mette il cuore da qualche parte "nel mezzo" del percorso, ma chiaramente non in serie diretta. Inoltre la tua pelle può ancora presentare una grande resistenza.

  • Se passi la corrente sul petto, la possibilità di morte è più alta.

  • Se avessi delle sonde che sono penetrate in profondità nel tuo petto e che hanno passato la corrente attraverso le sonde, aumenteresti notevolmente il rischio.

Come altri hanno già affermato: lo zapper bug ha una quantità di energia molto limitata che può fornire. C'è abbastanza energia per fibrillazione una nuda cuore, ma la tua è protetto nel vostro corpo.


La resistenza della superficie della pelle non è anche molto più bassa a causa dell'umidità? Ciò porterebbe la corrente appena sopra la pelle e non attraverso il corpo.
chthon,

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@chthon: ci sono diversi strati che compongono la tua pelle e hanno diverse proprietà elettriche. Mi sembra di ricordare vagamente che il derma ha una resistenza molto più piccola, probabilmente a causa di tutti i vasi sanguigni e quant'altro. (Ecco perché toccando dire che una batteria da 9 V con il dito non fa male, ma se si inseriscono aghi in profondità nella pelle e si collega la batteria a quelli, fa male come diamine. Non chiedermi come lo so.)
Nominale Animale

@NominalAnimal C'è una storia in giro su un ragazzo che ha bloccato due sonde in ciascuno dei pollici e infatti è morto da esso. Forse sei stato fortunato. Credo fosse un multimetro alimentato a 9 volt.
htmlcoderexe,

@htmlcoderexe - La chiave di quella storia è che le sonde erano nei suoi pollici, come nel suo sangue. Indipendentemente dalla legittimità di quella storia: OP, presumo, non aveva un percorso diretto verso le loro viscere con lo zapper.
Bort,

@Bort Immagino che dipenda da quanto in profondità sia "in profondità nella tua pelle" per il caso di Nominal Animal in particolare. Per OP, ovviamente non era così.
htmlcoderexe,

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Per dirla più come direbbe un ingegnere elettrico: questa fonte ad alta tensione ha un'alta resistenza interna e capire cosa significa rispondere alla tua domanda.


Non credo che "resistenza interna" sia un termine difficile da capire se lo cerchi su Google, per essere completamente onesto :)
Marcus Müller,

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@ MarcusMüller Potresti volerci solo approfondire un po '(rendendo così la risposta più autonoma), dal momento che questa risposta sembra così piccola. :)
EKons

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No, penso che il principale punto di forza di questa risposta sia la mancanza. Potrei spiegare nuovamente la resistenza interna, ma lo farei peggio di Wikipedia o di un milione di altre fonti. Onestamente, non per pigrizia, mi rifiuto di riprodurre la "conoscenza comune" che può essere trovata abbastanza facilmente - per motivi di qualità.
Marcus Müller,

un'ottima risposta, ma IMVHO richiede una correzione: questa fonte ad alta tensione, non la fonte ad alta tensione ... ci sono sicuramente fonti ad alta tensione con resistenza interna abbastanza bassa da uccidere un essere umano (es. fulmini, linee HV, qualsiasi -alimentazione in generale)
vaxquis,

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Trovo questa risposta abbastanza inutile. Se preferisci non spiegare completamente la risposta, allora potrebbe essere migliorata includendo almeno collegamenti a fonti in cui il PO può apprendere gli argomenti di cui ha bisogno per essere in grado di capirla. Farlo si prende cura della tua preoccupazione che non farai un buon lavoro nel spiegarlo come quelle fonti. Se tutte le risposte di Stack Exchange consistessero in "Conoscerai la risposta una volta appresi gli argomenti X e Y", il sito sarebbe inutile.
JBentley,

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La morte per elettrocuzione si verifica principalmente in due situazioni e non è direttamente correlata ai valori attuali di corrente / tensione:

1) Abbastanza corrente ed energia sono passate attraverso il tuo corpo per bruciarti davvero 2) Una tensione è passata attraverso il tuo cuore e ti ha messo in uno stato di fibrillazione.

Entrambi possono entrare in gioco contemporaneamente!

Il primo è principalmente causato da un'eccessiva corrente nel tuo corpo. Una volta che la pelle è penetrata, è facile passare una corrente sorprendentemente alta nel tuo corpo. Ecco perché wet + elettricità è così male. Riduce drasticamente la resistenza della pelle.

Prima di avventurarti nella seconda parte, devi anche capire che l'elettricità avrà un punto di ingresso e un punto di uscita. Spesso puoi vedere un segno bruciato in quei punti quando si verifica (in situazioni difficili).

Direttamente correlato a questo: se la corrente passa attraverso il tuo cuore con una tensione abbastanza alta o con una strana frequenza, può mettere il tuo cuore in fibrillazione: desincronizzalo. In questo caso, è necessario ripristinare il cuore usando un defibrillatore come in tutti i drammi medici scritti male. Uno shock non è così tanto quando il cuore è piatto, ma aiuta i casi di fibrillazione.

Per quanto riguarda la tua domanda, non sei morto perché l'attuale dito inserito ed è uscito attraverso il dito. Non è passato attraverso il tuo cuore. Inoltre, la corrente in gioco non è sufficiente per provocare ustioni significative. La previsione di infortuni specifici avviene caso per caso.

In poche parole, il tuo cuore o fallisce o bruci a morte quando muori per una scossa elettrica ... potresti anche sopravvivere ed essere gravemente bruciato o mutilato dalle conseguenze. Sfortunatamente, la perdita di un arto non è così rara.

Se vuoi saperne di più, l' articolo di Wikipedia è ben scritto.


Ne hai perso uno: 3) Abbastanza corrente è passata attraverso il diaframma per impedirti di respirare efficacemente, abbastanza a lungo da soffocare. Ci vuole meno corrente per paralizzare il diaframma (o paralizzarlo "abbastanza") di quanto non induca la fibrillazione, ma ovviamente questa via richiede più tempo per avere un effetto letale.
Jamie Hanrahan,

Rabbrividivo per quanto fosse doloroso morire così. Hai ragione, certo che mi mancava questo @JamieHanrahan
Simon Marcoux,

E dannatamente frustrante, dal momento che saresti consapevole di parte di esso - ma, a seconda del percorso che la corrente sta prendendo, incapace di muoversi per risolvere il problema. Brividi davvero.
Jamie Hanrahan,

C'è una tabella in questa pagina: allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-3/… che mostra i livelli attuali per vari effetti rilevabili e deleteri, suddivisi per maschio contro femmina e per CC contro 60 Hz CA contro 10 kHz AC.
Jamie Hanrahan,

7

Non sono solo la corrente e la tensione che contano, ma la durata. 10kV a 1A per un microsecondo sono circa 10 microjoule. Potresti avvertire uno shock, ma non è sufficiente irrigidire tutti i muscoli del cuore in paralisi abbastanza a lungo da renderti incosciente o addirittura causare danni fisici a causa del riscaldamento o della contrazione muscolare.

D'altra parte, SE hai un cuore cattivo potrebbe essere abbastanza per sconvolgere il ritmo e mandarti il ​​cuore in fibrillazione, che può essere fatale. Forse sei solo fortunato


1
Quale energia (in Joule) sarebbe sufficiente per causare danni al cuore / alla morte?
Marki555,

1
@ Marki555 - L'energia non è normalmente una considerazione. Ad esempio, negli anni '60 c'era un caso di un paziente in un ospedale con un pacemaker a parete. Sfortunatamente, l'unità non è stata isolata correttamente e quando il paziente ha toccato la struttura del letto (messa a terra), i 47 uA (stimati) che sono stati applicati direttamente sul suo cuore hanno fatto il lavoro.
WhatRoughBeast

@ Marki555 Nessuna idea, ma i defilrillatori medici possono imbattersi in centinaia di joule. Ancora una volta, la durata è la chiave
Dirk Bruere,

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Un altro aspetto da considerare è la frequenza. Gli zapper di zanzara sono DC, ma non forniscono DC costante . Dopo che la tensione è aumentata da 3-6 V CC dalle batterie attraverso un moltiplicatore di tensione, esce a impulsi rapidi. Non appena viene applicata la tensione e il tuo corpo inizia a prendere l'energia, la corrente viene interrotta. Non so esattamente con quale frequenza funzionino gli zapper delle zanzare, ma a frequenze abbastanza alte, il corpo umano può semplicemente assorbire lo shock nella pelle prima che raggiunga più a fondo il sistema nervoso e il cuore. Ecco perché puoi essere scioccato da una bobina di tesla senza morire. Lo senti ancora, ma non penetra molto prima della fine dell'impulso e si dissipa semplicemente prima che arrivi l'impulso successivo.

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