人體的安全電壓是36V,冬天脫衣服時産生的靜電壓高達成千上萬伏為什麼沒有電死人?
生活中是否注意到,在幹燥的冬季脫衣服的時候,會發出“噼裡啪啦”的響聲,特别是衣服滑過頭頂與頭發摩擦,不僅會摩擦起電發出響聲,還能看到放電的“火花”。
首先要明白,光有電壓對人體是不緻命的,持續流過人體的電流才是危及人體安全的首要原因。而導體兩端電壓一定時,導體電阻越大,通過導體的電流就越小。
人體本身就是一個“大電阻”,可分為體内電阻和體外電阻(皮膚),體内電阻一般穩定為500歐左右,皮膚是一種電阻很高的物質。在幹燥環境中,人體的電阻在2000歐左右。人體的電阻值并不固定,皮膚出汗或者有傷口時電阻較小,隻有1000歐左右,因為人的汗液(體液)中含有大量無機鹽(帶電離子)。
人體的阻值還與接觸的電壓大小相關。當接觸220V電壓時,人體的平均阻值為1800歐左右;當接觸380V電壓時,人體的平均阻值就降為1000歐左右。這意味着人體接觸的電壓越高,人體的電阻越小,流經人體的電流也就越大(類似于電壓擊穿),對人體造成的傷害也就越嚴重。
一般認為通過人體的電流低于30mA是安全的(不緻命)。行業規定的安全電壓是36V,安全電流是10mA。
能引起人體感知的最小電流稱為感知電流,交流為1mA,直流5mA; 人在觸電後能自己擺脫掉的最大電流稱為擺脫電流,交流10mA,直流50mA; 當電流達到100mA時,稱為緻命電流,流經人體1秒就可以緻人死亡。
不同電流大小通過人體的造成的危害程度是不一樣的。8-10毫安,接觸處手指關節有劇痛感。20-25毫安,手迅速麻痹,不能自動擺脫,呼吸困難。50-80毫安,呼吸困難,心髒開始震顫。90-100毫安,呼吸麻痹,三秒鐘後心髒開始麻痹,停止跳動。
所以說當人體接觸36V的電壓時,假設人體電阻為2000歐,通過人體的電流大小為18毫安,該電流大小雖然短時間内不緻命,但電流感明顯,一些患有心髒病、肺病、内分泌失調及精神病等相關疾病的人,即使通過身體的電流小于安全電流(10毫安),仍然會有緻命的危險。
電流之所以會對人體産生傷害,實質是因為能量(電能)直接作用于人體或轉換成其他形式的能量(熱能)作用于人體造成的傷害(如燒焦),這種一般表現為接觸較高的電壓,通過人體的電流較大,如雷擊。
而接觸低電壓,雖然通過人體的電流小(能量低),但是通過的電流會破壞人體的心髒、肺部等神經系統的穩定性,前者可能會使心髒驟停,後者則有可能導緻呼吸停止。
被電擊後的傷口
回到最初的問題,為什麼脫衣服時産生的靜電壓高達成千萬伏,卻沒有人被電死。原因很簡單,電流不夠大、不持續。 脫衣服産生的靜電是摩擦起電,是人體與衣服相互摩擦,從而發生電荷轉移,得到電子的一方帶負電,失去電子的一方帶正電。隻要帶電的一方(無論負電、正電)與另一個物體(帶電或者不帶電)相互接觸(在電壓很高的情況下不接觸也能擊穿空氣導電),就會發生電荷轉移,也就是我們所說的放電現象,直到兩者達到平衡(電勢相等),放電過程停止(電流消失)。
這也是為什麼幹燥的天氣裡用手觸碰其它物體(特别是易導電的金屬)時會感覺被電一下,這就是發生了電荷轉移,但是手聚集的電荷量很小,意味着産生的電流會很小,而且在觸碰瞬間就把電流釋放了,并沒有持續的電流。小電流、持續時間短,所以脫衣服産生的上萬伏靜電是電不死人的。
最後提醒大家,下雨天盡量不要在樹下避雨哦。
被雷擊裸露的樹幹
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