为什么水会使PCB短路?(即,为什么电不遵循阻力最小的路径?)


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如果铜的导电性比水高(在任何合理的PH值下),将铜电子电路浸没都不会起作用,因为电流应继续遵循电阻最小的路径(例如,高导电性的铜PCB路径)而不是短路放入温和的导电水中。但是,即使铜是上乘导体,将水倒在电子设备上也显然会使它们短路。

当电阻最小的路径应该是铜而不是水时,为什么会发生这种情况?

Answers:


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谬误校正:

“电”永远不会“遵循阻力最小的道路”。

电力并不像一个大的Zorb沿着山坡划界

在这种情况下,
用大量的水倒在崎hill的山坡上更好地模拟电力。
大部分水将沿着主要的沟渠和水道,但有些会发现较小的侧渠。

问题不是
“电力会走哪条路?”
但是
“有多少电流会沿着这条给定路径流动?”

低电阻路径将传导更高的电流。

较高的电阻路径将传导较小的电流。
仅无限电阻路径将传导零电流。

没有无限的阻力路径。

加:

当对高于某个临界电压的水施加电压时,水将分解为氢和氧-称为“电解”。水中的任何成分也易于分解,例如从水中的氯产品中产生氯气。即使是纯净的去离子水也可以这种方式分解。

一旦获得少量电流,就会形成离子,从而促进更多电流,更低的电阻,更多击穿...击穿。

我已经将“传呼机”放入海水中,将便携式电话放入了浓氯溶液中*,并且“保存”了一下,并且没有长期损坏,方法是立即取出电池并用大量淡水洗涤,然后晾干完全(非常重要的一步)。而且我已经看到设备因暴露在水中而被毁坏,然后留着电池。

  • 自我注意:在搅拌大桶的次氯酸钠溶液之前,请从顶袋中取出便携式电话。

    当沿着海边溅水并且通常很开心时,您的寻呼机应放在防盐雾的袋子中,或者最好放在家里。

    年轻人注意:Pager是我们发明手机之前曾经拥有的东西。实际上是仅接收SMS系统,没有语音或其他任何功能。医生似乎仍在使用它们。


1
漂亮回答。这很容易理解。谢谢。
Asker

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+1用于解释此神秘的“ Pager”参考。谢谢。
DrFriedParts

1
传呼机:自愿的消防厅仍然是巨大的用户...一些救护车服务...支持医院,食品服务员的工作人员,还提供给在餐厅等候餐桌的人,这样他们就可以想知道离开餐桌的时间了。最后一口气是一项技术,但是要战斗下去。
主厨Flambe 2013年

好答案,罗素!问题:便携式设备的低4.2VDC电压如何电离水并通过如此大的电流(毫安)以烧毁电子设备?您能提供一个简单的示例计算吗?例如,我相信一个人需要10kV来使1 cm的空气间隙电离!
Vorac

@Vorac从“发生”开始+去离子水没有传导,最常见的原因是最初甚至是微量的污染物加上污染水的杂质。我已经听说过液体和电池作用会破坏各种事物,并且如上所述,我有两个令人惊讶的例子,说明存在大量导电污染物(海水和池中的氯)时,迅速采取行动可以阻止重大损害。我有一个朋友,他的相机装在一个“防水”塑料容器中,该容器被划船停泊在游艇上时被划船的舱底水毁坏了。
罗素·麦克马洪

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问题是,尽管走线的电阻非常低,但走线却不是完全网格化的网络。PCB是网络的集合。在任何两个节点之间都没有低电阻路径,只有在被理解为位于同一网络上的特定节点之间才存在,这是由转移到PCB图稿的电路设计所决定的。

实际上,不在同一网络上的其他一些节点之间,电阻或阻抗可能非常高。在某些情况下接近无限。此外,这些点之间可能存在电压。电力轨道网络就是一个很好的例子。

富含离子的水将在不应连接的节点之间建立导电路径,电压差将导致电流流动,从而导致短路或接近短路。


另一个非常好的答案。与Google响应此查询返回的“ yahoo答案”线程相比,这些方法更具有启发性。希望这个线程有朝一日能使其排名超出页面排名。
Asker

2

电路板上有走线。这些迹线应相互绝缘。正确的电路操作需要它。

如果将水倒在板上,则迹线将不再绝缘。

如果“电路”只是一个纯铜平面,则水不会产生任何影响。


从物理上讲,这部分内容需要更严格的限定:“如果“电路”只是一个纯铜平面,则水不会起作用。” -(1)水是极性的;它会影响铜中电流经历的阻抗(因此您必须指定低频),(2)它会产生静电场(因此您必须指定低频),(3)铜与水反应形成铜(II)氢氧化物由于水有足够的自解离时间(因此必须指定去离子水且接触时间短)。
DrFriedParts

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它遵循的是阻力最小的路径。在这种情况下,该路径是水中的铜和离子,它们允许更多的电子。您需要将水视为具有很高的抵抗力。它不是无限高的,所以会有一些电流流过那里,通常结果很差。就像两个电阻并联的情况一样,铜是低电阻,大多数电流流经该路径,但是有些电流会流入另一个高电阻(水中的离子)。请注意,由于缺少离子,去离子水无法传导。

通常忽略的另一件事是IC并非完全密封,因此水和其他元素会进入内部并造成严重破坏,尤其是考虑到氧化和离子会使IC短路时,随着时间的推移尤其如此。


欣赏您的见解。
阿斯克

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这种说法是不正确的:“请注意,由于缺少离子,去离子水无法传导。” 去离子水中含有离子,只有净离子和(希望没有杂质)。一直以来,一小部分水分子会自我解离并重组。水也是极性的,所以电流会产生一个电场。相对较小的电压(低至> 1.55V)可将水分子分开,产生大量离子。当您对金属线施加电动势(电压)时,金属线本身不会发生太大变化。当您对解决方案执行相同操作时,所有选择都将关闭。
DrFriedParts
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