- В чем отличие между током и напряжением?
- Какие органы поражает электричество?
- Воздействие тока и напряжения на организм
- Заблуждения об электричестве
- Можно ли убить животное электрошокером
- Сколько вольт выдает электрошокер: классы поражения
- Подводя итоги
- Пора работать над ошибками
- Опасность переменного и постоянного тока
- Сколько вольт может выдать зарядка — опасные блоки
- Что подразумевается под 1 кВА?
- Сколько кВА составляет 3200 Вт?
- Зарядные устройства одинаковы с точки зрения безопасности
- Классификация электрического тока по степени воздействия на человека
- От чего зависит степень поражения
- Эксперимент в ванне
В чем отличие между током и напряжением?
Если рассматривать физический процесс, то электрическая энергия имеет множество различных свойств, среди которых чаще всего рассматривают напряжение и ток. Сразу замечаем, что это не одно и то же, но оба связаны.
В каждом веществе есть бесконечное число мельчайших атомов, в которых происходит электромагнитное взаимодействие между положительно заряженным ядром и отрицательно заряженными электронами, вращающимися вокруг ядра. В нормальном состоянии элементарные частицы находятся в равновесии — заряд ядра полностью компенсируется зарядами электронов. Но воздействие электромагнитного поля на атомы приводит в движение крайние электроны, и атомы выходят из равновесия — приобретают определенный заряд.
Рис. 1. Строение атома
Под напряжением следует понимать разницу между двумя зарядами — в одной точке энергии больше, а в другой меньше. Можно провести аналогию с сообщающимися сосудами, если в одной трубе воды больше, а в другой меньше, то при их соединении вода из первой будет поступать во вторую. То же и с напряжением — потенциально в каждой точке имеется определенный заряд энергии, создаваемый электромагнитным полем, но пока эти точки не будут соединены электрической цепью, заряженные частицы не начнут двигаться в направленном направлении.
Рис. 2. Что такое напряжение
Но при использовании схемы переключения напряжение между двумя точками вызовет направленное движение заряженных частиц. Это явление называется электрическим током.
В зависимости от характеристик источника электрической энергии напряжение и ток могут быть:
- постоянный характер – вне зависимости от наличия или отсутствия нагрузки значение напряжения не меняется, относится к источникам неограниченной мощности;
- изменяться в зависимости от величины нагрузки — относятся к источнику ограниченной мощности, где величина питающего напряжения уменьшается при замыкании цепи;
- временные — при подключении нагрузки к источнику питания заряд полностью исчезает через короткое время, это конденсаторы, в некоторых ситуациях наведенное напряжение.
Следовательно, ток не может протекать без наличия напряжения на участке цепи, но именно ток определяет интенсивность воздействия электрической энергии на человека.
Какие органы поражает электричество?
От того, в какую сторону протекал ток, зависит, насколько сильно было поражено тело человека в момент удара током. На практике существует несколько вариантов, при которых ток может проходить через тело:
- Если человек обеими руками хватается за оголенный провод под напряжением. Этот путь называется рука — рука и проходит между руками, затрагивая органы дыхания и сердце.
- Когда человек стоит на земле, при этом касаясь рукой оголенного провода. Путь называется рука-нога, ток пронизывает внутренние органы дыхания и сердце.
- Рабочий стоит ногами на земле, на участке с дефектным грунтом. Бен получает разряд тока. Текущий путь называется stage — этап.
- Когда человек случайно касается токопроводящей части головой. Путь можно назвать голова-рука, голова-нога.
- Наиболее опасными путями, по которым электричество может проходить по организму, являются те, в которых задействованы наиболее важные для человека системы.
Воздействие тока и напряжения на организм
Для определения степени влияния на человека следует учитывать, что тело является проводником электрической энергии, по которому может свободно протекать электрический ток. Однако, согласно закону Ома, ток в любой части электрической цепи прямо пропорционален приложенному к этой части напряжению и обратно пропорционален сопротивлению:
Я = У/Р;
куда
- I — сила тока;
- U — значение приложенного напряжения;
- R — сопротивление тела человека.
Рис. 3: от чего зависит сила тока
Как можно судить из приведенного выражения, чем больше омическое сопротивление, тем меньший ток протекает через человека. Напряжение электрической сети является постоянной величиной и мало зависит от того, что к ней подключено.
Но на сопротивляемость человека влияют многие факторы:
- состояние кожи в местах соприкосновения с токоведущими частями;
- увлажнение кожи;
- общее физиологическое состояние организма;
- состав крови.
Кроме того, сила тока будет зависеть и от состава напольного покрытия, если цепь замкнута через ножки. В среднем сопротивление человека принимается равным 1000 Ом, сухая кожа может иметь сопротивление 100 000 Ом, но рассчитывать на такой показатель не стоит. Если рассматривать ситуацию, когда на человека подается 220 вольт с сопротивлением 1000 Ом, то сила удара током будет достигать 0,22А или 220 мА, а это опасная величина.
Чтобы получить полную картину, нужно знать следующее:
- при 1 – 10 мА удар током не ощущается, человек свободно отпустит токоведущий элемент без угрозы для собственной жизни;
- от 15 – 50 мА воздействие электричества вызывает сокращение мышц и боль, самостоятельное извлечение человека может быть затруднено;
- от 50 – 100 мА действие электрического тока воздействует на сердце, поэтому становится опасным для жизни;
- повреждение электрической энергией от 100 до 200 мА может привести к смертельному исходу для организма.
Приведенные выше данные справедливы для переменного тока частотой 50 Гц, это связано с наличием амплитудных составляющих и пикового значения, как положительного, так и отрицательного. В случае постоянного тока считается опасным для жизни значение 300 мА и выше.
Подробнее о влиянии электрического тока на организм человека было рассказано в нашей статье: https://www.asutpp.ru/dejstvie-elektricheskogo-toka-na-organizm-cheloveka.html
Заблуждения об электричестве
Несмотря на то, что электричество прочно вошло в нашу жизнь, наши знания о нем очень скудны, неточны и противоречивы.
Есть много явлений, которые ученые совершенно не в состоянии объяснить и просто стараются их не замечать и не помнить. Мы настолько привыкли к электричеству, что даже не задумываемся о том, насколько универсален и практичен этот вид энергии для жизни. Но мы замечаем, как нам плохо без него, когда подача энергии прекращается по тем или иным причинам. Неумелое обращение с бытовой техникой может создать экстремальную ситуацию не только в отдельно взятой квартире, но и во всем доме.
Миф №1. Может ли электричество от автомобильного аккумулятора убить человека?
На теле человека есть точки, чувствительные к электрическому току, даже 12 вольт: виски, сонная артерия, возле места, где проверяют пульс на руке. Ток считается безопасным, если его длительное прохождение через тело человека не причиняет ему вреда и не вызывает никаких ощущений, величина не превышает 50 мкА. Минимальный заметный переменный ток составляет прибл. 1 мА. Не отпускание – это ток такой силы, что человек уже не в состоянии усилием воли оторвать руки от токоведущей части. Для переменного тока это примерно 10-15 мА, для постоянного — 50 мА.
Теоретически автомобильный аккумулятор не может убить человека. Практически говоря, может быть. Опасный для жизни ток составляет примерно 120 мА (0,12 А). Сопротивление тела человека составляет несколько кОм. При таком напряжении и сопротивлении даже в 1 кОм сила тока будет 6В/1000 Ом = 0,006 А. Это на два порядка меньше опасного значения. И не забывайте о внутреннем сопротивлении батареи.
Миф №2. Опасно ли купаться в грозу?
Когда распространяется электрический заряд, возникает нечто, называемое ступенчатым напряжением, и купальщик попадает прямо под него. При падении провода с напряжением 10 000 вольт на сухую землю безопасным считается расстояние в 10 метров. В молнии миллионы вольт, поэтому расстояние больше! Также молния, скорее всего, ударит в предмет, торчащий из воды, например, в голову купальщика.
Если стоять в раскаленном водоеме во время грозы, шанс быть пораженным молнией как от прямого попадания, так и от напряжения шага такой же, как и на суше, если встать по шею, то шанс прямого попадания будет таким же, как и в любой другой точке на воде. Но есть одна проблема — попав в зону рассеивания вас могут шокировать, но не убить, а только оглушить. На суше вы просто упадете, а в водоеме утонете, особенно после плотного удара молнии, вас никто не вытащит.
Миф №3. Чем выше напряжение электрического тока, тем опаснее он для человека.
С детского сада мы узнаем: в розетке есть ток высокого напряжения, и если мы сунем в нее палец или что-то железное, то рискуем навсегда покинуть этот мир. Поэтому у современного человека складывается стойкое убеждение, что чем выше напряжение электрического тока, тем он опаснее для человека. С одной стороны это верно, а с другой — нет, ведь надо учитывать не только напряжение, но и силу тока.
Электрический ток, протекающий в любом проводнике или среде, характеризуется двумя основными свойствами: напряжением (разностью потенциалов) и силой тока. Эти две величины – ток и напряжение – связаны между собой, и в любом источнике тока или проводнике есть и ток, и напряжение.
Тесная связь между ними была установлена в начале 19 века немецким физиком Георгом Омом – теперь она известна нам как закон Ома. Закон гласит, что сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.
Именно из-за закона Ома нельзя сказать, что при повышении напряжения электрический ток становится опаснее для людей. Да, это часто так, но не всегда — мы сталкиваемся со случаями, когда даже напряжение в 10 000 вольт не наносит вреда.
Интересно, что в розетке, в которую ничего не вставлено, тока нет — есть только напряжение. Это естественно следует из закона Ома – пока два проводника не соединены, между ними существует бесконечно большое сопротивление, а значит, бесконечно малый ток. Но ток будет течь, как только проводники будут соединены друг с другом или через электрическое устройство. И чем меньше сопротивление, тем больше будет ток, а напряжение останется неизменным.
Сопротивление тела человека может варьироваться от 200-300 до 15000-20000 и более Ом (все зависит от влажности, температуры окружающей среды, даже от эмоционального состояния), поэтому при контакте с током напряжением 220 вольт ток может протекать через различные части тела от тысячных до десятых долей ампера.
Установлено, что человек начинает ощущать действие тока силой 0,001 ампера, токи 0,01-0,05 ампера уже опасны, а ток выше 0,05 ампера может привести к летальному исходу. Что касается напряжений, то опасны значения от 40 вольт. Но при определенных условиях даже 10-15 вольт могут быть смертельными, поэтому, например, в лабораториях или аудиториях используется ток 12 вольт.
Миф №4. Можно ли спастись от пуль? Существуют природные явления, связанные с электричеством, которые до сих пор не поддаются точному физическому объяснению. Одним из таких явлений является шаровая молния. Ежегодно с ней сталкиваются тысячи людей по всему миру, но в то же время пулевая молния не очень хорошо изучена, а уж тем более воспроизвести в лабораторных условиях пока что не удалось.
Точнее, попыток было много, и даже были достигнуты определенные результаты, но назвать настоящей шаровой молнией огненный шар, который на несколько мгновений всплывает из воды, нельзя. Более того, лабораторный огненный шар, полученный с помощью специально изогнутого металлического стержня, опущенного в бассейн с водой, с реальной шаровой молнией характеризуется не только своим «время жизни», но и своим поведением.
По мнению некоторых людей, чтобы спастись от удара молнии, необходимо во время грозы снять с себя все металлические предметы (украшения, амулеты) и отойти от воды. Однако эти люди забывают, что сам человек состоит на 70-80 % из воды, и поэтому пулевая молния представляется прекрасным проводником.
В этом случае шаровая молния может образоваться и в домашних условиях. Многочисленные очевидцы рассказывали о том, как из глазниц вылетали маленькие шарики. В этом случае шаровая молния может либо исчезнуть, либо привести к трагическим последствиям. Некоторые считают, что при виде шаровой молнии не нужно двигаться.
В этом уже есть логика. По крайней мере, вы не хотите создавать потоки воздуха, которые могут утащить за собой электрического гостя. Но часто бывает так, что шаровая молния летит даже против ветра, поэтому трюк с молчанием тоже может не всегда сработать. Так как же спастись от шаровой молнии, если увидели ее рядом.
К сожалению, сегодня ни один физик в мире не в состоянии ответить на этот вопрос. Многие «знатоки» могут предложить свои варианты спасения, но все они меркнут по сравнению с возможностями самой шаровой молнии. Молния — это тот случай, когда даже передовые ученые не в состоянии дать точное объяснение ее природы.
Миф № 5. Электромонтаж — это просто. Собственники квартир в новостройках и те, кто покупает квартиры на вторичном рынке, везде, по всей России, страдают одними и теми же заблуждениями. Одно из самых распространенных заблуждений воплощается в жизнь примерно так. Так как в квартире какая-то проводка, то все нормально, ничего менять не надо, можно сделать косметический ремонт и все. И как только поклеим обои, вызываем электрика, и он поменяет нам несколько розеток. Если розеток не хватает, то вполне хорошо помогают тройники и удлинители, мы еще привыкли так жить. Что не так, что опасно?
Диагностику существующей проводки никто не проводил, состояние электросети неизвестно. Возможно, линии проложены алюминием, а в жилой разводке он уже повсеместно запрещен. Электропроводка явно не соответствует требованиям новых жильцов квартиры, она не будет соответствовать требованиям по мощности электроприборов, надежности и безопасности.
Прямые опасности: повреждение электропроводки, возгорание электропроводки, выход из строя электропроводки. Самое распространенное заблуждение — вообще не трогать провода или вспомнить об этом в самый неподходящий момент.
Большинство заказчиков даже не задумываются о том, кому они собираются предоставлять электромонтажные работы. Они делают эти работы теми, кто сделал их сам. Вот и пришли к человеку на работу штукатуры-отделочники — так берутся за любой объем работ: стяжка, штукатурка, сантехнические, электромонтажные.
Это может быть мастер «универсал». Что может «универсального»? Все возможно, но понемногу. Часто не понимает, что делает.
Электромонтажные работы могут взять на себя гастарбайтеры любой национальности, штукатуры, плиточники, плотники, мастера «сложного ремонта». Только внимание, это будут плохие специалисты. Это стойкое заблуждение тех, кто соединяет плиты и печи сам или с помощью штукатуров, чутко и бездумно направляющих своих неграмотных людей. Так каковы их типичные ошибки?
— Провести кабель 3*6 от экрана на кухню и подключить к нему и варочную поверхность, и духовку, и защитить все это дело автоматом на 40 ампер.
— Проложить два кабеля 3*4 и подключить к одному варочную поверхность, а к другому духовку. Защита по обеим линиям 25 ампер. Вариант аналогичен предыдущему, только обе линии выполнены кабелем 2,5 кв. Степени защиты одинаковые.
— Пытаются подключить толстый кабель через розетку, рассчитанную на 2,5 кв провода и ток 16 ампер.
Теперь правильный ответ! Варочная поверхность имеет мощность 7–8 кВт, духовка – 2,8–3,6 кВт. Для варочной панели (с однофазным подключением) требуется кабель 3*6 и защита в виде автомата на 32 ампера (и это буква закона!), для духовки требуется выделенная линия с кабелем 3*2,5 и качественная розетка на 16 А. Варочная панель подключается либо через специальную розетку на 32 и более ампер, либо через клеммную колодку, духовка подключается вилкой к розетке.
Миф №6. Смерть от падения фена в ванну? Поэтому из-за высокой влажности в ванной комнате стены и пол ванной комнаты могут быть живыми. Поэтому в таких помещениях по правилам электробезопасности допускается только наличие напряжения 42 вольта. Те, кто заводят кабели 220 вольт в ванную комнату, нарушают правила электробезопасности. Вы можете заплатить за это своей жизнью.
Известны реальные факты гибели человека от фена, случайно упавшего в водяную баню, подключенную к сети 220В. Поражение электрическим током в этом случае может произойти от одновременного контакта человека, находящегося в водяной бане, с токоведущим проводом (упавшим в эту воду феном) и смесительным краном или металлическим душевым шлангом и даже мокрым, а потому токопроводящим , стена.
Машина может не работать сразу, а если ванна не заземлена, то вообще не работать, так как короткого замыкания нет, ведь сопротивление тела человека принято за 1000 Ом. Даже если человек чудом выпрыгнет из ванны, стоя ногами на мокром полу, он снова станет энергичным. Выбраться из этой ситуации живым крайне сложно.
Но смерть не всегда обязательна. Некоторые утверждают, что при попадании фена в ванную человек чаще всего остается жив. Причина этого в том, что электрический ток пойдет по пути наименьшего сопротивления, то есть по кратчайшей линии, соединяющей фазный провод с землей или нейтралью.
Можно ли убить животное электрошокером
Чаще всего для отпугивания бродячих, агрессивных собак используют обычный электрошокер.
Громкий неприятный шум, искры и запах озона действительно могут отвернуть от вас вашу собаку, при этом совсем не обязательно иметь с ней тесный контакт.
Но если нападет агрессивное животное, есть возможность ударить электрошокером по голове или носу с достаточной силой к прибору, такой удар будет для собаки смертельным.
Действие любого электрошокера переносится животными тяжелее человека. Известны случаи, когда с помощью электротока оглушали даже быков или орангутангов.
Это стационарные устройства для оглушения большой мощности, используемые на фермах и в домашних хозяйствах для убоя скота или птицы.
Читайте также: Функции светодиода SMD 3528
Таким шокером легко убить и курицу, и крупную свинью, прикрепив к голове животного электроды.
Сколько вольт выдает электрошокер: классы поражения
Сегодня наиболее распространены эти устройства, выполненные в виде смартфонов, фонариков или раздвижных дубинок. Стоит отметить, что последний вариант может доставить владельцу немало хлопот. Правоохранительные органы к таким шокерам относятся однозначно — конфискация и штраф, причем значительный, хотя закон не запрещает бесплатное использование. Почему так происходит, непонятно, но этот вопрос можно сравнить с наличием бейсбольной биты в машине.
Класс поражения электрошокера также зависит от мощности, при этом напряжение не имеет значения. Это может дать только очень неприятное ощущение, но не более того. Именно поэтому при покупке такого устройства вопрос, например, сколько вольт в фонарике, совершенно неуместен. А вот по мощности стоит выделить следующие классы:
- 1 класс (оглушение) — 2-3 Вт. Может обездвижить агрессора на 3-5 минут при длительности воздействия 3 секунды. Длительный разряд запрещен во избежание летального исхода. Напряжение в этом случае составляет 70 000-90 000 В.
- 2 класс — средний, мощностью 1-2 Вт. Может на короткое время обездвижить противника (стоит отметить, что не всех). При этом разряд в 50 000-70 000 В явно поможет снизить агрессию.
- 3 класс самый слабый. Мощность 0,3–1 Вт не способна нанести даже малейшего ущерба. От такого устройства можно ожидать только психологического эффекта. Напряжение разряда составляет примерно 30 000 В.
Но не думайте, что зная сколько вольт в электрошокере можно определить класс. Есть устройства, выдающие 80 000-90 000 В, но имеющие при этом мощность всего 0,5 Вт.
Чтобы иметь представление о работе такого средства самообороны 1 класса, ниже видео, которое немного дает общее представление.
Подводя итоги
Как видите, текущая составляющая, воздействующая на человека, определяет, какие ситуации считаются опасными, а какие нет.
Но в то же время без разности потенциалов электрический ток через человека вообще не потечет. Прямым примером тому является выполнение работ под напряжением, когда человек свободно касается проводов, и на него не бьет смертельный электрический ток. Проблема решается изолирующей вставкой между землей и ногой человека, разрывающей электрическую цепь.
Рис. 4. Работа под напряжением от изолированной опоры
Кроме того, существует целый ряд электроустановок, безопасных благодаря низковольтному питанию. Так что потенциально безопасными уровнями нельзя назвать более 42 В переменного тока и 100 В постоянного тока, а остальное опасно или высоковольтно. Но не стоит испытывать судьбу, лучше перестраховаться и использовать средства индивидуальной защиты, а также в любой непонятной ситуации воздержаться от взаимодействия с электроустановкой, оборванными проводами или корпусом сломанного бытового прибора, подключенного к сети.
Пора работать над ошибками
Масса депутатов отнюдь не однородна. Разумные доводы противников собаколюбивых «экстремистов» звучали и раньше, и продолжают звучать сейчас. Ростислав Антонов, депутат Новосибирского горсовета, начальник гражданской патрульной службы Новосибирска, возражает против этих доводов данными из сложившейся практики:
Я отслеживал статистику по многим регионам. И везде ситуация только ухудшается. И в Кемеровской области, и в Челябинске, Владивостоке, Перми наблюдается рост статистики нападений собачьих свор на людей. Также по закону чипированные собаки имеют определенную снисходительность. Больше их никто не ловит. И они по-прежнему агрессивны.
Жалобы со всей страны поступают в общественную организацию. Патрульные эксперты и советники явно считают, что необходимо либо вернуться к методам Советского Союза, либо проанализировать и применить опыт европейских стран.
Я бы понял, если бы бродячие собаки вдруг захватили Госдуму и приняли этот закон себе. Но его люди проголосовали. Хотя очевидно, что это нарушает саму логику законотворческого процесса. Он не защищает людей. Он защищает распущенных агрессивных собак,
По словам вице-спикера, если депутаты допустили ошибку, ее необходимо исправить. Держать диких собак в клетках до конца своих дней — негуманно. Возможно, законодателям следует расширить список показаний к эвтаназии, не ограничиваясь показаниями, несовместимыми с жизнью.
Если это окажется невозможным, по словам Ростислава, можно подумать о создании специальных надежно огороженных территорий, где чипированные и стерилизованные упаковки будут доживать свой век.
Опасность переменного и постоянного тока
Известно, что электрический ток бывает постоянным и переменным, но не все жители понимают разницу между ними и знают, какой из них оказывает более серьезное воздействие на организм. На вопрос, какое течение опаснее, специалисты дают разные ответы.
Прохождение через тело
Это объясняется тем, что постоянный ток должен быть в три раза мощнее переменного, чтобы быть смертельным для здоровья человека. Переменная – быстрее и сильнее, поражая нервные окончания и мышечную ткань (в первую очередь сердце).
Электрическое сопротивление человека охватывает мощность постоянного тока (не более 50 миллиампер). При переменном токе предел снижается до 10 миллиампер. Если электрическое напряжение достигает 500 вольт, оба вида тока имеют одинаковое повреждение. Если показатель повышается, в такой ситуации более опасен постоянный ток.
Биологическое действие электричества напрямую зависит от интенсивности его воздействия на организм, а это важный фактор, благодаря которому возникает фибрилляция желудочков. Смертельным электрическим током для человека является длительное прикосновение к электрическим проводникам с силой 0,25-80 мА. Это вызывает спазмы дыхательных мышц и, как следствие, острую асфиксию.
Электричество распределяется по телу только при наличии точек входа и выхода тока. То есть вы должны прикасаться к двум электродам одновременно. Это биполярное соединение или контакт с одним электродом. Если часть тела человека заземлена, такое включение называется униполярным. Бывает и частичное включение, когда человек, изолированный от земли, касается противоположных полюсов.
В этом случае он будет проходить через включенный сегмент руки, а это обычно неопасный ток. При высоком напряжении электрический ток может ударить даже при отсутствии прямого контакта с проводником: то есть на расстоянии, через дугогасительный контакт, возникающий при приближении к нему. Ионизация воздуха является причиной, по которой человек соприкасается с установками или проводами, по которым проходит электричество.
Поток электричества опасен для человека, особенно в сырую погоду, так как повышается электропроводность воздуха. При сверхвысоком напряжении размер электрической дуги достигает в длину 35 см.
Электрический ток опасен для организма человека, поэтому необходимо соблюдать основные требования безопасности. Сам он постоянен и изменчив, каждый по-своему воздействует на человека. Безопасная работа с электроустановками – соблюдение всех правил и использование средств защиты.
Сколько вольт может выдать зарядка — опасные блоки
И тут возникает самый главный вопрос. Откуда в заряднике такое напряжение, как ясно написано — 5В. Для начала не помешает вспомнить устройство блока питания.
Все современные зарядные устройства пульсирующие. Очень грубо их схему можно представить так:
Напряжение сети 220В выравнивается диодным мостом и сглаживается всевозможными фильтрами. В результате получается очень высокое и постоянное напряжение.
Кроме того, это напряжение с помощью каскада транзисторов преобразуется в высокочастотный сигнал и подается на импульсный трансформатор. Происходит его уменьшение и через другой фильтр мы получаем на выходе те же постоянные 5В.
И мы пока не рассматриваем современные устройства с так называемой быстрой зарядкой. У них напряжение, которое выдает блок питания, когда телефон почти полностью разряжен, не совсем 5В.
Стандартов несколько и все они основаны на том, что зарядка на начальном этапе либо увеличивает силу тока, либо приложенное напряжение. И временами. Например, с технологией Qualcomm Qiack Charge зарядка может выдавать до 20 вольт!
Но мы продолжим рассматривать стандартные 5-вольтовые устройства, чтобы показать вам, что они также опасны.
Высоковольтная часть зарядной цепи гальванически изолирована от низковольтной с помощью импульсного трансформатора. Провода соединены друг с другом только индуктивно.
Получается, что высокое напряжение не должно попадать на низковольтную часть. С двумя НЕТ:
- если изоляция не повреждена
- если блок питания не упал в лужу
Что касается ванной, то нам лужа не нужна.
Высокая влажность и конденсат сильно снижают изоляцию всей цепи. А в зарядном трансформаторе не всегда есть слой скотча или изоленты между витками первичной и вторичной обмоток.
Если одну обмотку просто намотать поверх другой, их разделяет лишь слой лака толщиной в несколько микрон. А в случае перегрева или импульсных помех в сети велика вероятность поломки.
Также стоит учитывать влияние флюса, который часто остается на плате после пайки. Кислый флюс при попадании на него воды образует электролит, хорошо проводящий ток.
Помимо всего этого, в цепочке есть еще один элемент. Это конденсатор, который соединяет две обмотки вместе. Это необходимо для ослабления помех и от его качества зависит безопасность всего блока питания.
Некачественный конденсатор может полностью пробиться, и тогда сетевое напряжение будет просачиваться в низковольтную сторону.
Посмотрите, сколько опасностей скрыто в этом маленьком блоке.
Что подразумевается под 1 кВА?
KVA — это просто 1000 вольт-ампер. Вольты — это электрическое напряжение. Ампер — это электрический ток. Термин, называемый полной мощностью (абсолютное значение комплексной мощности, S), равен произведению вольт и ампер… Коэффициент мощности — это отношение (число от 0 до 1) между активной мощностью и полной мощностью.
Сколько кВА составляет 3200 Вт?
Сколько кВА в 3200Вт? 3200 Вт соответствует 3,2 кВА с коэффициентом мощности 1.
Зарядные устройства одинаковы с точки зрения безопасности
«Конструкция USB-зарядок обычно состоит из двух блоков: с высоким напряжением (так называемая горячая часть) и низким (холодная часть)», — поясняет Виктор Кравченко. «Эти части соединены трансформатором, который преобразует высокое напряжение в низковольтное. Эти зоны должны быть хорошо разделены, чтобы напряжение не «прыгало» можно меньше».
Зарядные устройства для телефонов, как и другие электрические устройства, должны быть испытаны на параметры безопасности переменным напряжением 3000 вольт, приложенным в течение одной минуты между этими двумя цепями, то есть между контактами, которые вставляются в розетку, и вилкой, которую вы вставляете в розетку. Телефон. Непроверенные производители могут обойти эту проверку. Использование таких зарядных устройств может привести к перегреву и возгоранию литиевых батарей.
Согласно исследованию Чартерного института торговых стандартов в Великобритании, 99% всех поддельных зарядных устройств Apple не прошли базовые тесты на безопасность.
Классификация электрического тока по степени воздействия на человека
Электрический ток различается по степени воздействия на человека. Он может быть:
- заметный;
- не выпущено;
- фибриллирующий.
Ощутимым называется электрический ток, под действием которого человек чувствует явное раздражение. Вы можете почувствовать толчок тока в 0,6 мА.
Неразъем — электрический ток, вызывающий непроизвольные судорожные движения конечностей при прикосновении к оголенным проводам.
Переменный ток, проходя через клетки человеческого организма, дает импульсы, при которых у человека возникает эффект колющего удара.
Мерцающий ток при ударе вызывает проблемы с сердечной системой. В этот момент человек может умереть от остановки сердца.
От чего зависит степень поражения
Какое напряжение и сила тока опасны для жизни, зависит от различных факторов, наиболее важным из которых является электрическое сопротивление кожи. Если поверхность сухая и чистая, сопротивление при напряжении 5-10В составляет около 100 кОм, а при намокании падает до 1 кОм. Это также уменьшает порезы и царапины. Сопротивление внутренних органов 0,5-1 кОм.
Сопротивление тела падает, а ток, протекающий через тело, увеличивается с увеличением напряжения, продолжительности воздействия, нездоровья и других факторов. При совпадении всех отрицательных факторов оно может упасть до 0,8 кОм.
Помимо напряжения, степень поражения зависит также от длительности и пути прохождения тока через тело. Наиболее опасен путь тока рука-рука и рука-нога, при котором ток проходит через область грудной клетки.
Чем выше напряжение и ток, тем короче относительно безопасное время течения:
- 65В — 1с;
- 220В — 0,1с.
При более длительном пребывании человека под напряжением возрастает вероятность фибрилляции желудочков сердца с последующей его остановкой. В этом случае только искусственное дыхание и компрессии грудной клетки могут спасти жизнь пострадавшему.
Важно! Реанимационные действия производятся только после освобождения человека от воздействия электричества. |
Эксперимент в ванне
Для проверки всех этих предположений можно просто измерить напряжение между выходом зарядного устройства и землей, то есть ванной.
Даже если брать совершенно разные по ценовой категории модели, у большинства из них это напряжение будет больше 30 вольт. А некоторые доходят до 80!
Неужели так просто подтвердить фатальность блоков питания? Не уверен, что так.
Если к этой же цепи добавить сопротивление нашего тела, погруженного в ванну (R = 1 кОм), то получим совершенно ничтожный ток в пару сотых миллиампер.
Это более чем в тысячу раз меньше опасного порога. Что получается — закон Ома перестал работать? Куда делись наши 80 вольт?
Дело в том, что при замыкании цепи с резистором напряжение сразу падает до ничтожных значений (около 1 В). Потому что в ту дырку в защите блока питания, через которую от нас «утекает» сетевое напряжение, большой ток не проходит, а напряжение по закону Ома полной цепи просто падает.
Это значит, что исправный сухой ЗУ с конденсатором нормального качества совершенно безопасен. Нормальные конденсаторы сейчас пытаются ставить даже китайцы. И когда он выходит из строя, это просто становится обрывом цепи. Но если вам попалась «дешманская» модель и конденсатор при неисправности превратился в перемычку, скоро придет конец и заряжающемуся смартфону, и вам.
Это может произойти, например, во время грозы. Когда молния ударяет в линию электропередач в нескольких милях от вашего дома, по ней проходит импульс перенапряжения, достигая розетки и поджигая ваше зарядное устройство.
Защита от этого уже давно придумана в виде УЗИП. Но почему-то такие устройства защиты пока не так распространены, как те же реле напряжения или выключатели замыкания на землю.
Но вернемся к «нашим баранам» — если все элементы целы и ничего не выходит из строя, то что может убить? И это убивает элементальное мокрое зарядное устройство.
В то же время отсыревшая плита от конденсата, который на самом деле является дистиллятом, еще не так опасна. Вряд ли ток здесь превышает минимальный порог в 30мА.
А вот если вода брызнет прямо в корпус, то ждите беды.
В этом случае через зарядное устройство, ваше тело, ванну и в землю будет проходить опасный ток.