为什么浸没在导电性更高的流体中的物体仍能传导电流?


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例如,通过在水中的两个点之间产生电势差来施加电击的电鳗。但是,似乎电流仅通过水面,便会找到一条跨越电势差的“更短路径”。那么,为什么有些电流流经“目标”,而该目标距离较远并且可能比海水具有更高的抵抗力?


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更大的问题是..电鳗怎么不炸自己呢?
Trevor_G

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关于电流走最短路径的误解是危险的。
管道

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相关的假设分析文章:what-if.xkcd.com/156
阿森纳

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电子探索与电导成比例的所有可能路径。
Analogsystemsrf

1
如下所述:鳗鱼不能生活在海水中。
凝结

Answers:


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因为水不是超导体。您可以将海水建模为电阻梯形,将其从无限远处并联到无限远处。现在,如果您在两点之间施加电压差,则大部分电流将以最短的方式通过,其余电流将通过。但是到底多少是水的电阻/电导率的函数。导电性越强,则到海底的电流锥将越窄。导电水较少,则电流分布会更宽。

原理图

模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图


此模型在实验中的正确性如何?
Ooker

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捕食时电鳗趋于在猎物周围卷曲(当它们接触时会撞击食肉动物),因此放电的最短路径很可能是通过猎物的身体而不是周围的水。

在此处输入图片说明 资料来源:phys.org信用:肯尼斯·卡塔尼亚(Kenneth Catania)

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据我所知,鳗鱼生活在比咸海水导电性差的甜水中。因此,猎物甚至可能是更好的指挥。
凝结

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淡水水体的电导率自然变化很大,但通常为0.1-2.0mS / cm,相比之下,盐水约为55mS / cm。高一到两个数量级。
J ...

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电流同时占用所有可用路径

...与其电导率成正比。(电导率为1 /阻力,它的基本单位是西门子。 A 100欧姆的电阻器具有导电性的0.01西门子。并联电阻器现在得到了很多更简单,你现在简单地增加他们的每一个的西门子和车削该回欧姆。 )

如果不是这样,您的房子将永远无法获得任何电力-所有电力都将流向马路对面的钢铁厂,购物中心或数据中心。

这就是奶牛被雷击中附近树木的方式杀死的方式。树上的几兆伏特辐射到大地,形成每米600伏特的电压梯度。这在他们的前蹄和后蹄之间施加了约1000伏的电压。少量的雷电流也流经母牛,将其杀死。


当您在讨论电导率时考虑了电感(例如,当您具有高频AC,而该AC通常倾向于在最紧密的环路中流动)和电离路径(实际上是雷电)时,这是正确的。例外:皮肤效应,HF AC也会发生。
rackandboneman

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并联两个不同的电阻并不意味着没有电流通过较大的电阻。电流只是分配:i1 / i2 = R2 / R1(分流器)。

但是,如果其中一个电阻远高于另一个电阻,则流经较高电阻的电流将非常小。

显然,电鳗受害者的抵抗力与周围的水相比还不够高。

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