假如有根100萬千米的導線,從一端通電一秒鐘後斷開,那麼另一端的人會不會觸電?

用戶8703081213822


如果不考慮電阻問題,只要導線的一端通電,那麼,即便一秒之後電源切斷,電流都會流到導線的另一端,從而導致另一端的人觸電。這就如同自來水廠放水一秒之後停水,那麼,已經放出去的自來水不會消失,而是會繼續向前流動。由於電流的傳播速度為每秒大約30萬公里的光速,所以在通電大約3秒之後,導線另一端的人就會觸電。

如果由普通導體制成一根長達100萬公里的導線,由於導體存在電阻,在輸電過程中將會有巨大的電能損耗。當電從導線的一端輸送到另一端時,電能將會大幅損耗掉,觸電也就不會發生。在這種情況下,只有極高的電壓才能使導線另一端的人觸電。

為了排除導線電阻的問題,就需要用超導體制成沒有電阻或者電阻極低的導線。在這種情況下,只要一通電,僅僅數秒的時間後就會使導線另一端的人觸電。


火星一號


舉一個例子,打開一隻激光筆照向月球,一秒後關掉,月球上的宇航員或儀器能不能探測到這束激光?月地距離約38萬千米,一秒的時間內這束激光還沒有到達月球,但不論光源還存不存在,這束激光會一直向前飛奔,只要足夠強,月球上的儀器就能探測到。


再舉一個例子,光從太陽到地球大約需要8分鐘的時間,如果現在太陽突然消失,8分鐘後地球上的人才能意識到太陽出了問題,這8分鐘內的光會一如既往的向前飛奔。

光是電磁波,導線導電也和電磁場有關,導線導電的速度也是光速。金屬導線中的載流子是電子,電子的定向移動形成了電流,電子定向移動的速率是非常小的,可以用I=nesv計算一下,電子定向移動的速率和龜速差不多。電流之所以能夠以光速傳遞,是因為導線中的電子只要接受到“指令”(電場)就會定向移動形成電流,這個“指令”是以光速向前傳遞的。


不論導線有多長,只要“指令”沒有衰減掉(比如將導線換成超導體),導線的另一端一定會接收到電流。開關閉合了一秒鐘,另一端也會接收到一秒鐘的電流信號。


刁博


答案:如果不考慮電能損耗的話,會觸電;如果考慮電能損耗的話,不會觸電。

在一個通電的閉合電路中,產生電場後才會有自由電子的移動,電流的方向和電子運動方向相反,這是大家都知道的。電場產生的速度接近於光速,題目中明確說了是一根100萬千米的導線,而光速是30萬千米每秒,也就是說閉合開關後,電場會在3.3秒內完全形成,通電一秒是不足以形成完整的電場。但是,不能形成完整電場並不代表不能導電,1秒後斷開開關,電路中剛開始形成的電場是不會立即衰減的,電場會沿著線路繼續向前傳播,直到電場達到另一端,這時人體才會觸電,這裡不需要去考慮電子移動的速度,只需要考慮電場的速度,因為電場一到達另一端就會瞬間產生電流,和電子移動速度沒關係。只要開關曾經閉合過,那麼不管什麼時候斷開,只要電場沒有衰減完,只要沒有電路損耗的情況下,哪怕相距100萬千米人也會觸電,並且是在通電3.3秒後才會觸電1秒的時間。但如果考慮實際情況的話電場早就衰減完了,電子也不會移動產生電流了,人肯定不會觸電。但我想題主提出這個問題應該是考慮理想化的情況下,那麼另一端的人必然會觸電。

我們還可以類比成太陽光發出的光子,如果太陽消失了,那麼我們會在8分30秒後見不到陽光,並不是說太陽消失了,地球上的人就瞬間看不到太陽了,這個比喻非常形象,大家應該都能夠理解吧!


科學薛定諤的貓


這個顯然是不會觸電了!

根據歐姆定律R=U/I,所以I=U/R,而根據電阻的決定式:R=p*L/S,其中p為電阻率、L為導線長度,S為導線橫截面積,則有I=(U*S)/(p*L),其中L長度達到100萬千米,即100萬*1000米=10億米,所以I=(U*S)/(p*10億),計算式中都是國際單位制,銅導線的電阻率為1.75億分之一歐姆米,因此只要通市電220V,則計算式變為

I=(220V*S)/(1.75億分之一*10億)=(220/17.5)*S

假設S等於2.5*100萬分之一平方米,則

I=(220/17.5)*(2.5*100萬分之一)=3.14*10萬分之一安培

這個電流,很難使人觸電,也許連感覺都感覺不到!

可見,由於導線太長,因此即使通電以後,也不能使人觸電,就像即使長江的海量的水,假如經過100萬公里的流動,在100萬公里的盡頭也不會形成傷害一樣!


地震博士


日常生活中,當觸電事故發生時,人往往都來不及反應,那麼假如有一條100萬千米長的導線,從一端通電後,一秒鐘之後斷開,人站在另一端會不會觸電呢?

我們知道,人觸電時必須滿足幾個條件,比如一定的電壓、電流等,假如我們先不考慮電阻造成的消耗,電流從一端通向另一端,到底需要多久呢?

其實,在一個通電的閉合迴路中,只有產生了電場,才會導致電子的移動,而電場的速度接近於光速,也就是30萬千米每秒鐘。

也就是說,當導線一端通電一秒斷開之後 ,電場已經跑了30萬千米。但這個時候,電線中還是沒有形成一段完整的迴路。

然而,這並不意味著就不會導電了,好比你用一束激光對準月球,照射一秒後再斷開,發射出去的激光,還是會繼續前進,並在一定時間後到達月球。

電場也是一樣的道理,電線中的電場,會經過一個逐漸衰弱的過程,並最終在3.3秒後到達另一端。

簡單來說,另一端的人將在3.3秒後,感受到一秒鐘左右的電流。

話說回來,以上的這些假設,統統是不考慮現實電阻消耗的理論之談,畢竟100萬千米長的電線,圍起來可以繞地球25圈,我到哪裡找去?

要是在現實生活中,電場很快就會衰減消失,更別說這麼長的電線,得用多大的高壓電,人才會有觸電的感覺了~


找靚機科普號


答:如果電場強度足夠的話,肯定會觸電的,因為電場的傳播速度是光速。


要理解其中的原理,我們先來了解電流的傳播原理。



在導體中,電流是帶負電的電子定向流動,因為我們定義了正電荷為電流方向,所以電流方向和電子定向移動方向是相反的。


電流的傳播速度幾乎是光速,但並不意味著電子的移動速度也是光速,實際上,電子的定向移動速度非常慢,每秒幾毫米~幾釐米。

當導體兩端建立電勢差,就會在導體內產生電場,導體內的電子就會受到電場力,整體發生定向移動。








就如水廠啟動水泵後,我們家裡才有自來水,水泵一停,自來水也就停了;但是並不意味著水瞬間從水廠流到了我家,而是管路中的壓力傳到了我家,推動了管路中的水整體移動。


所以,一根100萬千米的導線,通電後,電場以光速(30萬千米/秒)在導體內移動,3.33秒後電場到達另一端,此時另一端才會檢測到電流。





所以通電1秒後斷開,導體內存在電場的長度為30千米,3.3秒後到達另一端,4.3秒後消失,另一端的人在3.3秒~4.3秒之間觸摸導體,就會觸電。

當然,前提是電場到達另一端時,強度還沒衰減完。


好啦!我的答案就到這裡,喜歡我們答案的讀者朋友,記得點擊關注我們——艾伯史密斯!


艾伯史密斯


回答問題之前我們必須得先了解一個情況,我國的電力傳輸是一門穩居全球第一的技術,當我們把電力輸送到德國,到德國後的電價成本,甚至比德國本地風力發電成本還低。我們的電力輸送技術和高鐵技術,就像兩張金名片一樣閃閃發光,獨領世界風騷,將來我們的終極目標就是想輸電全球,用我們的電力造福全人類。
大家知道了這個情況之後,就會明白100萬千米的導線是完全可以把電輸送到末端的,只不過要求電壓等級相當之高,高到我們望塵莫及(我國最高交流輸電電壓等級是750kv,最高直流輸電電壓等級為500kv,未來1000kv輸電線路也將會隨後投入運行)。


當然我們所說的在導線的一側通電一秒,就是通的這種超高壓電,按說我們常人一般是不可能有機會直接碰觸到這個電壓等級的線路的,就算有人爬上輸電線路鐵塔,用自身身體也是接觸不到導線的,那麼就不存在觸電的機會。如果非要手拿導體去接觸輸電線路的話,那就真對不起了,只需要一秒時間,這種超高壓就足可以擊穿人體的五臟六腑,說不定還來個人體大爆炸,讓人瞬間見閻王。至於電的傳輸速度我們完全可以忽略不計,一秒鐘時間的誤差,人類是不可能在這麼短時間內逃離厄運發生的,珍愛生命,生命只有一次不可再生,且行且珍惜!


荊門陳威


電線通電理論上是三十萬公里每秒,也就是說一百萬公里的長度要三點三三三秒鐘才能到達另外一端。但是在一秒鐘之後就斷開了,所以,應該不能傳到另外一端。

還有一點,這麼遠的距離,考慮過電線的損耗嗎?目前我國特高壓線路全長六百四十公里,電壓是750千伏。

我不是物理專業,不知道怎麼計算一百萬千米電線的電阻是多少,需要多少伏的電壓才不至於完全損耗。

這裡還有一個常識,36v以下的電壓屬於安全電壓。因此,當電壓低於三十六伏以下應不應該叫觸電?

各位有什麼不同的看法,希望也在問答中敘述一下。悟空問答很好玩,我最高的一篇是39塊錢。才七萬閱讀量,如果能達到幾百萬閱讀量,應該最少幾百塊錢。

國家規定安全電壓為36V,持續接觸的安全電壓是24伏。人體的電阻是固定的,固定的電阻,在安全電壓下,不會產生大的電流。(不超過10毫安)

太上老百姓


如果你使用的導線是超導體,答案是會觸電。而且如果電壓很高的話,還會電死人。當然,如果不是超導體,電壓不是巨高的話,那就幾乎不會觸電了。

下面說下原因:

當導線接通電源時,導線內的電場就開始以光速建立。光速大概是30萬千米/秒,所以一根100萬千米的導線想要完全建立起電場需要約3.3秒。當你接通開關一秒鐘後,切斷了電源。那麼導線中的電場已經建立了1秒,還有2.3秒就可以建立完畢。雖然這個時候你斷開了開關,但是已經建立的電場還存在,並未衰減,仍會以光速沿著導線繼續建立。等過了2.3秒建立完全之後,不論電路是否閉合,電場都會驅動導線內電流運動。所以仍然會產生電流,你也仍然會觸電。直到電流運動做功把導線內的電場能量消化完畢,整個導線才會沒有電流。



當然了,如果你用的線是一般的銅線,由於線太長,銅線總電阻就會十分大,最終導致導線內建立的電場很弱,電流也很弱,故而幾乎沒有觸電的感覺。

如果是超導體,因為沒有電阻,所以電場的能量沒有損耗,故而一旦做工就會全部施加給你,你就會享受觸電般的每妙感覺。


科學探秘頻道


電的傳播速度和光速一樣都是30萬千米每秒。

如果導線有100萬千米,電流從一端傳播到另一端的時間大概三點三秒,所以通電一秒後斷開電流並沒有到達另一端的人體。


但是電動勢已經在導線中形成,所以電源雖然斷開,但是如果人不及時鬆開導線,電流仍然能夠到達人體從而導致觸電。


分享到:


相關文章: