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你知道人体触电的原理吗?你知道那种触电方式对人体伤害最大吗?

你知道人体触电的原理吗?你知道那种触电方式对人体伤害最大吗?

作者: 像你我这样 | 来源:发表于2019-12-06 15:34 被阅读0次

首先声明一点,大地的电阻并不是无穷大。

你的老师应该告诉过你,  电阻的大小,是会随着电阻丝的横截面积大小变化的, 当电阻丝的横截面积越大,它的电阻越小,而大地横截面积特别大,  因此可以认为大地的电阻是无穷小的。

现在我们再来了解一下人体的触电过程,人体触电,主要前提是形成电路。

在我们所了解到的电路中,电源的正极和负极之间所加载的一切元件, 都可以视为用电器,包括导线,因为导线本身也存在一定电阻,当电流通过时,会消耗电能产生热能。(一般在学习简单电路时,都会忽略掉导线的电阻, 这只是理想状态,只存在于课本中)

我们都知道, 电流的产生其实是电子从正极流向负极,由于电源正极和负极之间存在电势差即电压,因此会赋予电子电能,在电子层正极流向负极之时,所有阻碍电子流动的行为都在消耗电能。根据能量守恒我们可以知晓,任何能量都不会凭空消失,只会转化为另外一种能量。这就是用电器的工作原理,他将电能转化为另外一种能量,用于为人们提供便捷的服务。

在人体触电的情形中,人体也可以看做一个用电器,只是这种能量转化行为并非是为人提供更便捷的服务,而是伤害人体本身。电子在人体内流动,受到人体电阻的阻碍作用,将电能转化为其他形式的能量,对人体造成伤害。

这时,由于大地的电势为0,所以可以直接将大地看作为电源的负极,电流从电源正极流出,通过人体,再流入大地,形成一个完整的电路,通过人体的电流就会对人体造成伤害。

有很多人,都会进入陷入一个误区,认为大地在电路中,也是充当一个用电器的身份。即使你认为和人体直接接触的部分土地为用电器,那么并未与人体直接接触的土地,也应作为电源的负极看待。

到这里,很多人又会纠结,为什么大地的电势为0。

大家都应该了解相对的概念,例如相对位移,相对时间等。其实大地也是人为规定为零势能面,我们规定它的电位为0,那我们平常所见到的电源,如家庭的220伏电源,它的电位就是相对的概念,相对于地面电压为220伏,并非是说家庭电源的电位就为220伏。我们只是在人类的这一个统一标准之下,称家庭电源的电压为220伏。

但大地为零势能面,既有主观性,也有客观性。

因为大地体积够大,导入电荷后,它的电位基本不会变化,是一个非常稳定的物体。因此,它具有零势能面的客观性。

说到这里,我们再来讨论一下人体触电的问题。

人体触电,也分为多种情形。

一种是无意间触碰到火线,从而导致电源火线、人体、大地形成一个完整的电路。

第二种是人的双手分别握住火线和零线,导致电源火线、人体、电源零线形成一个完整的电路。

还有一种是当人站在高压线下时,高压击穿空气导通人体,与地面形成电路。

这三种情形中,无疑,第三种情形人体受到伤害最大,因为高压线所具备电压最大。

那前两种应该如何比较呢?

很显然,第一种情况,电流从人的手流入,从脚流出,人体电路较为细长,电阻较大,因此受到伤害较小;第二种情况,电流从人的一只手流入,另一只手流出,人体电路较为粗短,电阻较小,因此受到伤害更大。

物理是一门让人类了解世界本质的学科,学好物理,能为我们创造更美好的明天,学不好,也应该知道一些基本的常识,作为现代社会对自己自我保护的知识储备。

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