为什么将手指插入电源插座会杀死您?


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我只是想了解伏特,安培,欧姆等之间的一些差异,并提出了这个问题。如果您的皮肤具有100k欧姆的电阻,并且插座的电压为220v,流过您身体的电流不会为0.0022安培吗?


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就您的身体而言,2.2mA的电流很大。
杰森S

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我的手指不适合插在电源插座的任何一个插槽中。
罗伯特·布里斯托


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一种找出答案的方法。
PNDA

Answers:


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在欧洲,一般规则是60V DC对于带电导体的偶然接触是安全的。阅读IEC所说:

国际电工委员会(IEC)发布了几份有关电气安全的报告。IEC“建筑物的电气安装”报告(IEC 60634-4-41:2001)规定,对于未接地的电路,“如果标称电压不超过25 V acrms [35 VPEAK]或60 V无波纹直流电,请防止直接通常不需要联系;对于接地电路,当“正常使用设备时,标称电压不超过25 V acrms或60 V无波纹直流电”时,IEC认为没有必要进行保护。仅在干燥的地方,并且不希望带电部件与人体大面积接触;在其他所有情况下,则为6 V acrms [8.5 VPEAK]或15 V无波纹直流电。”

摘录自文件。

一般认为,提取物中提到的那种电压水平不能充分破坏皮肤的“高表面电阻”,但是电源电压具有致命性,因为它们确实会破坏表面电阻,然后您只有身体的内在电阻和这只有几百欧姆。在施加(例如)220V AC的情况下,电流可能大于100mA,这确实存在问题:-

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新部分:

一个有趣且相关的附带问题是众所周知的人体通过静电放电损坏电子电路的效果。人体被建模为大约100 pF的对地电容。该电容的充电电压高达几kV,并且通过限流电阻器进入被测电子设备的放电路径。

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要注意的重要一点是,除非人体直接连接到地球(这种情况比正常情况少见),否则由于接触带电电线而引起的电流一定程度上受到该电容的限制。

这份题为“人体电容的测量:理论和实验设置”的文件得出的结论是,在以下实验中,人体电容约为160 pF:-

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因此,如果我们连接到220V 60Hz,则160 pF的阻抗为16.6 Mohms(无功),将导致约13.3 uA的无功电流。我认为电容效应不会非常显着。


我从中得到的一大收获是,低至30 mA可能是致命的,而100 mA很可能导致心脏骤停。
托德·威尔科克斯

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@ToddWilcox的时间长度也是一个主要因素。在英国,寻找有功/零线电流不平衡的剩余电流设备(RCD)跳闸约30mA,并被认为(目前)足够,因此,如果某些或某些设备可以将暴露时间限制在几毫秒内,那么问题就很多了没有那么严重。
安迪(aka Andy)

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不幸的是,仅在某些情况下100kohm电阻才是正确的。首先,您还具有皮肤电容,因此它的交流电性能优于直流电。其次,即使在直流下,皮肤电阻本身也不随电压恒定。随着电压上升,它下降。第三,人与人之间的皮肤湿度/湿度存在差异。对于从内存中复制的这些事实,我将进行一些参考。

请看这本书《生物医学CMOS IC》,了解比我希望在此处传达的更多细节。

这个话题很复杂,因为皮肤电容主要取决于其厚度,但是皮肤电阻通常随汗管的数量及其充盈程度而变化。因此,由于皮肤较厚,您可能会遇到电容较低的区域,但是如果汗液导管的浓度较高,则该区域仍会传导良好。

给出的典型数字有0.02-0.06uF / cm ^ 2的皮肤电容(但据说在不同的身体区域之间也有一个数量级的变化)。对于电阻(与该电容并联),固定数字要困难得多,因为即使在同一个人和同一区域中,该数字也会随时间变化很大:

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另一本书给出了60到1200kOhm / cm ^ 2 ...的范围,这是一个很大的范围[取决于身体区域和人]。(请注意,由于并联电阻的电阻较小,因此面积减小了。)此外,它表示如果电压超过150V,则皮肤中会发生电介质击穿,这会进一步降低电阻率。对于125V的干手接点干接点(我猜是AC),它们在5%至95%百分位数范围内的平均值为1625 ohms,则为1125至2875ohms。这远低于您的猜测。以下是IEC安全建议所依据的典型数据:

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就像您自己说的那样,示例中将流过2.2 mA电流。你体内的电流很大。充其量是痛苦的,并且如果跨过心脏等重要器官,很容易杀死您。

用同一只手的两个手指连接到插座针上只会是愚蠢,痛苦且会造成伤害。相反手的两个手指之间的连接可能致命。

并且,这是假定总皮肤电阻为100kΩ。当您的手非常干燥时,这是一个合理的数字,但阻力也可能大大降低。

不要用手指戳电源插座

如果您仍然决定这样做,请先让达尔文奖获奖者知道,以便您在死后得到适当的承认。


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大多数监管机构都认为2.2 mA的“无”危险。在欧盟,家用RCD的常规跳闸电流为30 mA。
Ariser 2015年

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@Ariser:跳闸电流和实际上是什么危险不一定都与之相关。接地故障断路器的跳闸电流较高的原因是,许多设备的泄漏电流为几毫安。同样,电流将在短时间后自动关闭,这对人体有很大的影响。阈值必须是低时电流不会自行关闭,并可能导致你的肌肉收紧,使你无法释放自己。
奥林·拉斯罗普

防护等级|||允许0.75 mA作为泄漏电流 设备的设计。触摸III类电路时,该电流将流过您的身体。如果您通过不小心将三个这样的设备连接到公共接地而连接它们,则电流将根据您的逻辑达到潜在的有害水平。参见[ web.physics.ucsb.edu/~phys13CH/electrical_safety.pdf]
Ariser 2015年

续:关于心室纤颤发生的时间影响,您是正确的。但是即使这样,VF的最小电流也不会超过50 mA。[ books.google.de/…。抱歉,目前找不到英语来源。
Ariser 2015年

我的手指不适合电源插座的任何插槽。不知道我该怎么戳我的手指
。–罗伯特·布里斯托

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没错,但是您的皮肤并不总是100k,电阻变化很大。如果流经正确的(错误的)位置,杀害您的电流不会很多。


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嗯 我会去寻找信号源(几十年前我在实验室中任教时曾遇到过一些信号,无论如何应该在下个月找到一些信号),但我记得那是最危险的电击区域(主要与通过电击传导有关)。心脏,因为血液是大多数电解质所处的位置,因此大多数内部传导是通过血管进行的,因此电流在10mA至1Amp或100mA之间。

这是我在高压实验室中工作的必读内容,还有一个迷人的故事,即如果不将3000 PSI A圆柱体拴在墙上,那么它会通过多少实心混凝土壁而自爆,而当它跌倒了。

我认为Olin对整个心脏致命的2.2mA的要求下降了,是GFCI触发值的一半(5 mA,至少是美国版本)。该水平是最危险范围下限的一半,而不是杀死您所需要的费用是原来的两倍多,否则GFCI不会有多大意义。基于流经心脏IIRC的潜在电流,“低皮肤抵抗力人体模型”也是“安全”电压的来源。不,我不是自愿进行测试(尽管我曾经自愿进行过一两次,并且很幸运),但我认为了解所发生的事情或多或少准确地表明了不准确的恐惧心理。不要将手指戳到插座上,但是这样做是因为您的皮肤抵抗力不是一个固定的数字,特别是如果您在出口的尖锐部分上割了手指;把手指放在插座上真是愚蠢,这本身就足够了。

低于10mA,据称该电流不足以引起颤动(诱发的热攻击和电死刑的主要原因)。高于高端时,该电流足以使心脏停止/钳住,并且重启的可能性大于在“最危险的地区”,尽管还会有其他不良的副作用,例如血管内的灼伤-IIRC往往是在雷击中幸存下来的人们登陆的地方。

如前所述,皮肤的抵抗力会随着汗液(或多或少的盐水)影响很大而变化。削减将其完全删除。

至于WRB的47 uA起搏器,我认为起搏器可能与任何正常的电击来源都大不相同-否则确实存在错误。

可能是我的记忆有些悲观:

这个要求更高的(10X)阈值:https : //www.physics.ohio-state.edu/~p616/safety/fatal_current.html

此人提到6-9 mA是“冻结”(痉挛)肌肉的阈值,这当然会导致令人愉悦的“不能松开”状态,但死亡的危险性也更高:http://www.elcosh。 org / document / 1624/888 / d000543 / section2.html

该示例以皮肤电阻变化为例,并包含“ 5mA作为通常被认为是'无害'的最大电流”:http : //hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/shock.html


如果整个电流都流经心脏,那么在心脏上最大不超过2.2毫安就可以杀死您。gfci有时可能无法挽救您,如果全部电流都流经心脏。当心脏内有导电导管时,这很容易看出。
Scott Seidman

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您可能对这种皮肤抗性的描述感兴趣。请注意,潮湿时皮肤电阻可能在1000欧姆附近。同样,电灼伤会导致局部皮肤电阻下降,从而起到作用。“皮肤电导可以在几毫秒内增加几个数量级。” 资源

同样重要的是要记住,当前的路径必须包括心脏或肺部以导致立即死亡,因此必须牢记接触点-通常是另一只手或脚(站在潮湿的环境中)。如果环境潮湿,则接触的手指也可能也潮湿。实际上,心脏对直接施加于心脏的电流非常敏感,小于1 mA的电流被视为危险。当前的标准在医疗设备的认证中考虑到了这一点,但我记得在60年代中期读到一例外部起搏器事故(电源接地不当且患者触摸了接地的金属床架)的案例,该案例在47 uA时具有致命性。在网络上对微震的讨论似乎确信这种情况是伪造的,但我坚持我的记忆。尽管原始文章可能有误。


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您在这里犯了两个错误。

首先,电流必须同时流入和流出-如果皮肤电阻为100k,而您触碰到的地面实际上仅是1.1ma。您会感觉到,但不会伤害您。(当我试图以非常笨拙的方式插入壁式疣并在以为我握住疣体时不知不觉地摸到了插头的两侧时,我实际上已经感受到了这一点。)(如果您不触摸地面只用一只手的任何地方,电流根本不会流动,也不会受到伤害。这就是为什么有时您会看到专业人员在带电电路上工作并亲自讲述的原因。将这些东西交给专业人员!)

其次,您基本上是在押注自己的生命,即皮肤抵抗力确实是100k。如果您的皮肤有些湿润,并且假设您触摸的任何地方都有微小的毛刺,那么刺入皮肤的可能性就会大大改变,这将使阻力降低。

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