no zuo no die的小实验:触摸直流高压电的一端危险吗?

动力老男孩发布于 2015-03-18 01:33


上次做完电棍之后,一直手痒痒的想测试一下是否好用, 可惜没有人愿意当测试志愿者(好像是废话,哈哈)

上周末假惺惺的要给老婆做酸菜鱼,弄了一条草鱼回来。用电棍电了几秒钟,那家伙剧烈抖动了一会儿以后晕过去了,但是鱼这种生物你知道的,就算是把头剁掉,电的时候还是会乱动。而且鱼的身体比较小,依然不知道对人的效果如何。

回到这次的主题:直流高压电到底有多危险,如果只摸高压电中的一级,会不会触电呢?就像这样:(这张图里的电源没有接通)

很多人可能会直观的认为,碰高压电的一端肯定会触电,毕竟从小到大都一直听到“高压危险”的警告。但是咱们可以做这样的一个假想实验:把很多很多节电池串联起来,那么这个电池组的电压应该非常非常大,这时候如果碰电池组的一端,会不会触电呢?


相信大多数朋友看到这个图以后,会认为电池组虽然电压高,但是不会触电,因为没有形成回路,不会有电流通过人体。我也是这么想的,电棍的两端虽然电压非常高,但是本质上也相当于一个大电池,如果只摸一端的话,不形成回路,感觉应该是安全的。不过本着安全第一的精神,我还是先用电笔试了试,结果严重出乎我的意料,电笔剧烈的闪动着;甚至不用碰到那个螺丝,距离5毫米的时候就开始闪烁:

你没有看错,这个不是手电筒,那些光是电火花产生的,如果没有用电笔的话,这会儿我可能还在地上抽搐着……

思考了一下其中的原因,猜想如下:人体相当于是一个电容,虽然电容量很小很小,但是电压足够大的时候,对人体充电也会产生一定的电流;如果这是个静态高压电源,那么一次充满电之后,就不会再有电流,所以感觉应该是麻一下然后就没事了。但这个电棍是在不断放电的,它的两个电极积累了足够大的电压以后,把空气击穿,一瞬间把电荷几乎都放完了,然后继续升压放电。也就是说,两个电极之间的电压是不断波动的,相应的人体电容就会不断地充电放电。这就是电笔剧烈闪烁的原因。

为了验证这个想法,我翻出了家里的电蚊拍。查了下资料,它的电压大约是2000V左右,可以电死蚊子,但是没有强大到击穿空气的程度。我用电笔碰了一下其中一级,果然电笔亮了一下就熄灭了。然后移过去碰另外一级,又是亮一下就熄灭了。这就是一个手动的充放电周期 ^_^。我用电笔接触了一会儿其中一级以后,鼓起勇气直接用手按了上去,果然没有任何感觉:


注意事项:如果你一定要像我一样摸电玩,记住用手指背面去碰,因为人触电的时候肌肉会收紧,手背就会自动离开电源。用正面去碰的话,触电的时候可能会越抓越紧!

我相信如果这时候用手去摸电蚊拍的另外一级,一定会麻一下的。这里不得不赞一下电蚊拍的设计,它是三层的铁丝网设计,两侧的铁丝网应该是同一级,中间的那一层是另外一级。所以蚊子飞过的话会被电死,而双手同时摸到两侧的话却不会被电到。

小结一下:

1. 对于电蚊拍这样的静态直流电源来说,触摸其中一级,可能会被电一下,然后就没有电流经过人体了;

2. 对于交流电源来说,即使只有220V的家庭电源,也是非常危险的,因为会有持续的电流通过人体;

3. 对于电棍这样不断放电的高压直流电源来说,触摸其中一级相当于交流电源,同样是非常危险的!

4. 请注意上面说的都是“只碰其中的一级”,如果你同时摸两级形成回路的话,36V以上的不管直流还是交流电源都是危险的!

对于第一条来说,这个“电一下”大概有多严重,完全取决于电压的高低。其实大家在生活中肯定被电过,尤其是冬天,身上经常噼里啪啦的放电。在网上查了下:

  • 静电电压在你能感觉到时已经达到3500伏
  • 静电电压在你能听到时已经达到4500伏
  • 静电电压在你能看到时已经达到5000伏
  • 人穿的化纤衣服摩擦产生的静电,电压可以达到几万伏

也就是说,冬天里把你电的头皮发麻的静电,大约是几万伏的量级。而这个DIY电棍的高压模块,号称可以达到60万伏。经验丰富的老薛同学从电弧长度估算电压至少是5万伏,不过我试过这个东西的电弧可以拉到3cm以上,只是因为制作电棍的晾衣杆直径不够,所以放电尖端的距离在1cm左右。不管卖家是否奸商,看上去至少10万伏应该是有的;而相应的2000伏电蚊拍摸一下应该问题不大。

以下是老薛同学的留言,贴出来供大家参考:


作为一个no zuo no die的好奇心严重的家伙,我纠结了一天要不要试着电一下自己看看效果,这个准交流的高压模块危险性可能还高于老薛说的大电容。最后让我想到一个好办法,因为之前的实验中,电笔没有接触到电极的时候就已经开始闪烁,所以我可以用一根铁丝慢慢靠近电极,万一电的受不了的时候还可以即时离开。晚上终于忍不住去试验了,铁丝大概距离电极5mm的时候,就开始有非常毛细的小电火花出现;然后我打算慢慢的靠近;可能因为手抖了一下距离太近了,整个胳膊像被撞了一下,铁丝直接被扔出了阳台。还好不是直接碰到电极,没有体验到老薛说的“刻骨铭心的疼痛感”,检查了一下也没有尿裤子。不过手掌好像现在还有点儿发麻,我相信这玩艺儿戳到歹徒身上或者只是四肢上,应该是可以瞬间放倒的。

注意:高压危险,非专业人士请勿模仿!

PS:思考:第二张图里的蓝精灵,面对一百万节串联电池的时候,会不会被电到呢?

最后:阿弥陀佛,请草鱼施主安息吧,感谢您为科学做出的贡献……


 
小可小飞2015-04-04 14:00:54
感觉想给媳妇儿做一个的冲动。。O(∩_∩)O哈哈~
小可小飞2015-04-04 14:12:42
有点疑惑动力哥的电棍如何充电啊。。总不能是一次性的电棍吧。。
动力老男孩2015-04-04 21:41:43
回复 小可小飞 : 从后面充电,看这篇:http://www.chuangkoo.com/project/show/42
manjuscri2015-04-03 23:13:54
只想说太能作了,但也有收获,意外情况下触电为什么有的人会被电晕?因为他是用手心触电的,肌肉收缩,无法摆脱电线。想起来初中时候的一次触电经历,运气啊…………
动力老男孩2015-04-03 23:20:25
没错,作死也得讲科学 :)
用手指头弹比较安全

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动力老男孩

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