電流的殺傷力是靠電壓還是電流強度?

電流的殺傷力是靠電壓還是電流強度?

電流的殺傷力是靠電壓還是電流強度?

關於觸電的問題與接觸電壓、通過電流和通電時間相關。傷害主要是從觸電初期的神經傳導紊亂到中後期的電流熱效應,而關於人體阻抗和熱效應,不應把歐姆定律和焦耳熱拆散。

人體表面正常時非毛孔部位的體表電阻可以達到2kΩ左右,同時取決於皮膚接觸面積,點接觸的電阻就很大了,但在潮溼時電阻驟減,大約十幾到幾百歐這時候觸電是最危險的,即便36V也是危險的,由下圖可看出人體在乾燥和潮溼情況下接觸的電壓分別在50V內和25V內時是安全的。(以傷害最大的15~100Hz的交流電為例)

人體接觸電壓有相應關係:

電流的殺傷力是靠電壓還是電流強度?

人體通過電流有三個指標:

1)感覺閾值:即人體能感覺到的最小電流值,一般為0.5mA

2)擺脫閾值:即正手握住帶電體時能擺脫的最大電流值,一般平均10mA

3)心室纖維性顫動閾值:即致死的最小電流值一般視情況而有所不同,取值50mA一般隨著時間的增加而減小

電流的殺傷力是靠電壓還是電流強度?

人體電阻相對金屬導體來說要大得多,但在一定程度上人體內部組織及組織液可大致看作是導體,而數百兆歐級的高壓驗電棒接觸高壓線路,即便本身絕緣性能很好但也還需要放電電阻對地放電釋放表面累積電荷,因此絕緣也只是相對而言,並不是嚴格界定絕緣就是不導電的。

對比一下,高壓觸電一般是間接觸電比較多,直接觸電基本瞬間斃命,高壓間接觸電一般是電弧放電觸電和跨步電壓觸電。

電弧觸電

主要是強電流和電弧高熱造成的傷害,人體與高壓帶電體靠得太近就容易引起空氣擊穿,從而造成傷害。

跨步電壓觸電

以短落點為圓心向四周輻散,電位差由雙腳間距決定,通常是高壓線短落時跨步電壓會非常明顯,此時應雙腳併攏或單腳跳出危險區域。

與此同時拋開電流講傷害是不科學的,高壓不一定大電流,大電流不一定高壓。比如一些高壓包,拉弧電流小,人體受到這種電弧一般就是刺啦的一陣麻痛,而點焊機或者常見的電弧焊,電壓往往就幾十伏特,但電流卻能達到上千安培。

電流的殺傷力是靠電壓還是電流強度?

在其鐵芯環繞了3匝70平方的焊機電纜,開路電壓僅僅1.2V,短接電流高達290A,繞了5匝的時候開路電壓1.5V,銅導體短接電流徘徊在500A左右,電纜已經很燙手了。

電流的殺傷力是靠電壓還是電流強度?

電流的殺傷力是靠電壓還是電流強度?

電流的殺傷力是靠電壓還是電流強度?

電流的殺傷力是靠電壓還是電流強度?

這個實驗開路電壓低,螺絲的內阻相對銅導體的大,電流不過200A,由此觀之人體的阻值在那一點幾伏的電壓下難以建立強電流通道,自然就不會受到傷害,而弧焊機輸出電壓做到六七十伏特才能正常起弧,是為了克服焊接部位的接觸電阻,從而產生大電流便於焊條熔化焊接。

觸電的傷害還出現了觸電功率,人體不是用電器,其實嚴格來說不叫功率,而是焦耳熱,也就是電流熱效應。但觸電的本質,是不正常的電流,破壞了維持人體機能的正常生物電流,熱效應是在觸電不能擺脫的時候,才佔據上風,因此,觸電的初期,應是神經傳遞紊亂,導致抽搐和心跳驟停。

有一定電學知識的知友們出現了三大陣營,電流派為主,電阻派其次,電壓派少數,歐姆定律被拆分的差不多了,當然電流是殺傷力主導,但不應忽略電壓,而電阻又是電壓電流作用的對象,所以把歐姆定律拆了只會陷入無限循環的矛盾。

疑問一:電壓不斷升高,電流不就越小麼?

反問:戶外的高壓輸電線能碰麼?答案自然是不能碰,並且不能靠近。對於無限大容量的電網,就意味著高電壓的同時能量也很大,若單純說電壓升高能降低電流,那是對於輸電線路而言,有人在這兒就開始矛盾了,只想說人體承受不了這種能量。

疑問二:電流既然是主導,那關電壓什麼事?

反問:沒有電位差怎麼產生電流?感覺那些逝去的科學家們的棺材板怕是快壓不住了……

所以列舉電壓電流和時間本意上是分析能量在不同電壓電流時間下對人體產生的傷害,在此,先搞清楚這些因素的作用聯繫:

“人體初始電阻”即接觸電壓瞬間,限制通過人體最大電流的電阻這一個因素。由此理解為人體觸電時電流若超過擺脫閾值,不能自主脫離帶電體,隨著時間的積累,電流的熱效應就會造成傷害。

由於電流是交變的,人體在接觸交流電壓時就有交流電流通過,麻痛的感覺便是由於電流的交替變換造成的,而直流電則是恆定不變,由此交流電由於其幅值特性更容易造成神經傳導紊亂導致抽搐麻痺而難以脫離帶電體。

交流電傷害=魔法攻擊+物理攻擊(神經傳導紊亂+電流熱效應)

直流電傷害=物理攻擊(電流熱效應)


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