维拉尔德瀑布的安全性

我的十几岁的儿子最近在业余时间一直在建造Cockcroft-Walton乘法器，如果他被电死，我可能会有点担心。他的电路由4个串联的AA电池（6V）供电，通过火花隙判断，他使用振荡器和变压器以及随后的Cockcroft-Walton级联设法将其达到6kV左右。由于他是在一个简单的面包板上构建电路板，因此他与电路的各个部分之间没有绝缘，而且他已经告诉我他受到了一些冲击。

我是一所大学的物理学家，所以我查看了有关欧洲家用电器的法规，我认为应该没问题（我们使用相同的法规评估Van der Graaf发电机演示）。级联电路的总电容最终约为1nF，因此在6000V时总电荷应为6uC，我认为应该是安全的（EN-60335-1），但由于我不是工程师，所以我不能肯定地说。

我的问题是：我应该阻止儿子建造这些房屋吗？我一直鼓励创造力，以及他对电子的热爱，但我不希望他受伤或变得更糟。

感到震惊是件好事。将焊料滴在衣服和皮肤上是好的。在锋利的金属边缘上划伤手指比较好。人类通过探索生存。人类从痛苦中学习。否则我们会在沼泽中畏缩。

小时候，脚趾上的旧电源变压器让我感到117 VAC刺痛。我学会了坐在木椅上，而不是用脚趾触碰水泥地面。

稍后，在“校准”示波器时，我将裸露的示波器推向金属实验室工作台，将EICO内窥镜管插口接触工作台，然后用衬衫将腹部靠在工作台的前部，穿过衬衫，然后当我到达很远的地方调整“聚焦”电位器时，再次通过衬衫触碰了我的胸部。胸部有3,000伏特。我震惊地坐了几分钟。

但是我还需要学习一些有关高压的课程。

让您的儿子看一些高压死亡视频。

教他绕高压的“手扶口袋”技巧。

编辑：然后有大电流；大学教授告诉我，哥们失去了左手无名指，因为结婚戒指以高电流路径结束，使戒指发红光，杀死了皮肤，肌肉，肌腱和骨头。

在“双极回跳”事件期间，当巨大的HP实验室电源中的1,000μF存储电容器需要将其能量卸载到2 mm×4 mm中时，我还曾用过MOSFET栅极驱动器IC封装顶部栅极驱动器的硅。我们三个徘徊不近的人都没有受到打击。但是在那之后，我总是在电路上放一张纸，以拦截更多的IC能量泄漏。能源？假设1/2 * C * V ^ 2 = 0.5 * 1,000uf（未打开HP电源）* 20v * 20v = 200毫焦耳，这说明了为什么炸掉DIP塑料盖。错过了我们的6眼（我戴着眼镜）。

编辑：栅极驱动器的故障是偶然的，因为我牢记这一课，并意识到在1,000μF电容中存储能量的危险。我了解了如何在评估双极型瞬态响应时取胜于龙，仅在栅极驱动器两端仅允许1,000 pF的电阻，并为（实验可变的）Vdd配备了220Ω电阻。使用长引线的1,000 pF（3“引线，总共6”，或100纳亨）引线，以及外部1,000 pF和〜1,000 pF的片上阱衬底，在开关事件期间，硅VDD_GND会塌陷然后反弹比额定18伏高5或10或15伏。在某种程度上，振铃的摆幅（在22 MHz时振铃为100 nH和500 pF振铃）会向硅中引入足够的瞬态电荷，从而产生双极突然回跳，并且VDD（由1，000 pF）将被吸入至16或17伏特，然后骤回将自熄。当我诊断了瞬态充电路径并意识到需要更改布局规则时，我以100 kHz的频率在瞬态恢复时间内运行了这些器件，没有损坏。机缘巧合。能源？0.5 * C * V ^ 2 = 0.5 * {总主板+硅盖= 2,000pF} * 31.6V ^ 2 = 1,000pF * 1,000（V ^ 2）= 1微焦耳。

数十年后从午餐返回，被告知要去实验室检查XXXX长凳上的“碎片”。有6个面板的绕线板（30 * 6 = 180个IC），许多IC的顶部被炸掉。原来，悬垂的一端松散的电线卷曲在工作台前边缘的上方和周围以及下面，并且** INTO * 117VAC电源的热接触。因此，管理人员希望所有工程师和技术人员以及对人员进行返工，以了解弹力弯曲的绕线导线悬吊的危险。

出于某种原因，分配了数周的400瓦Tritek开关电源。只是为了给我提供切换台的经验；我不是设计师。反复地，牺牲的5瓦5欧姆线绕保护电阻---爆炸了，它们的陶瓷芯从散热盒中炸出，穿过工作台之间的走道，电阻丝像拖曳导弹的导丝一样落后。我们学会了不碍事。

为了安全起见，在高增益放大器（100dB和120dB）中没有嗡嗡声，我学会了使用9volt“ B” 3“ x 3” x 4“电池。高Rout几乎一直引起振荡，直到我学会实现从VDD到LNA阶段带有RC LPF的“本地电池”，我收集了5,000uF的电容。

只要您仅使用电池并保持电容器较小，就可以按照您的描述看起来很安全。CW倍增器会增加电压，但会减小电流，因此输出端只有几百微安。

EN60335-1建议在15kV以下，只要电击的总电荷小于45个微柱，就不会有危险。您的儿子的电路看起来比Q = CV低得多。显然，如果他开始使用越来越高的电压，则需要减小瓶盖的尺寸以保持安全。在6000V和1nF的情况下，任何“震动”都会感觉像是门把手产生的静电冲击。这也与商品牛产品的产出相似。

CW级联的另一个特性是输出电压和电流取决于负载：负载的电阻越低，电流就越低，这使它们实际上效率低下，但是如果要与它连接，也可以节省培根。

我也同意应该对他进行监督，我认为这毋庸置疑。

我认为4 AA（或D等）电池在电路中危险的唯一方法是，如果使用上述电路为大型电容器充电。不过我可能是错的。

安全是一个相对术语，一个人的安全可能对另一个人不是，而作为专业人士，我无法真正告诉您他是100％安全的。听起来确实像是微不足道的能量，但这并不意味着他不会从现在起的一个小时内将其连接到电力变压器上以产生更大的火花。同样，即使具有这些值，他也可能使电容器过电压并导致其剧烈失效。对于此项目和其他项目，安全眼镜将是一个好主意。

用电工作总是伴随着风险。它们可能来自触电，爆炸，烧伤，起火，化学暴露等。这只是工作的性质。

你应该阻止他吗？可以尝试，但是最好让他接受有关他应该采取的风险和安全措施的适当教育，以限制他在发生问题时的脆弱性。这些措施应包括严格的限制，即“周围没有其他人时，我们不要玩电！” 。

在线上有许多简单而复杂的准则。

也许在他实验时与他在一起。您可能会喜欢，我相信您的儿子会很感激。

补充：不过，作为父母，我将采取措施确保小伙子在适当的地方工作。正确的工具，设备，接地故障，电源插座中断，照明，通风都很重要。

危险！瓶盖放电的令人心动的程度取决于能量，而不取决于库仑。

参见pdf：IEEE 2009：电气危险分类系统

通常，让电容器进入10焦耳以上的范围是很不好的。当然，那是为了让胸部排出。严重的心脏危险始于20焦耳放电。低于10焦耳时，主要问题是肌肉收缩，撞击尖锐物体等被切成薄片。

0.001uF和6KV产生36毫焦耳。很安全，即使有点痛苦。

尽管如此，心脏的影响取决于能量密度，而不仅仅是焦耳。如果您将尖锐的电容器刺入胸腔，则与用两只手触摸相同电容器端子的能量相比，传递到起搏系统的能量要高几个数量级。

在使用帽盖排放系统时，只能用一只手。这样，意外放电就不会流到您的胸口。或者更好的是，始终保持非常恐惧的态度，并且偏执于自己会犯错并遭受严重的挫折。要认真地进行事先认真的研究，并避免在处理千伏电容器时出现任何无知的危险行为，所以要有一些严肃的尊重（如果不是纯粹的恐怖）。

关于“用电池为电池供电”，有一些提示。有充分的理由不进行实验，即使使用通常安全的市电连接电源，也会产生几千伏的电压，在此并未真正提及。

通常无法对您造成永久损害的一定量的高压（最大持续电流，存储的能量）仍然至少会带来以下危险：

• 它可以分解初级到次级绝缘在甚至一个坚固的电源-在最坏的情况下永久地，以便不应该是直接的东西连接电源现在是。如果您错误地将超过3-4kV的接地电阻插入其任何端子，则即使是完全符合安全标准的电源也可能发生绝缘故障

• 高压真的很容易击中电弧。如果您设法对任何带电的电源产生电弧（可能是设备附近的绝缘不完善的连接器，例如软线帽未完全插入插座中，或通过电源通风孔露出的东西）电源箱...），这条电弧现在可以完美地传导与之相连的任何东西（如果您幸运的话，该电弧只会持续到交流电源过零为止。）。