Безопасное напряжение для человека: Опасное напряжение. Какое напряжение считается опасным для жизни человека?

Какой опасный ток для человека? Смертельные и опасные значения тока

Электрический удар – это поражение человека током, после которого может возникнуть шок – тяжёлая реакция организма на сильнейший раздражитель, которым является электрический ток. Стоит понимать, что любой ток опасен для жизни человека. В статье ответим также на вопрос, какой ток и напряжение опасны для человека.

Исход поражения электрическим током

В зависимости от ситуации исход шока может быть разнообразным. Если человек получил сильный электрический удар, у него могут возникнуть проблемы с кровообращением и дыханием. В тяжёлых ситуациях может начаться фибрилляция сердца – сердечная мышца начинает хаотично подёргиваться. Так как сердце фактически перестаёт работать, приток крови останавливается. При не оказанной первой медицинской помощи своевременно человек может умереть.

Чаще всего наблюдаются электрические удары в момент поражения людей током при его силе до 1000 В. Ожоги могут возникнуть при воздействии тока от 1 А и выше. Происходит это в основном, если при работе с током более 1000 В человек не соблюдает элементарных правил техники безопасности. Токоведущая часть находится на довольно близком для тела человека расстоянии, между ними возникает искровой разряд, который приводит к тяжёлым ожогам.

Если человек случайно получил искровой разряд, ток в момент соединения с телом нагревает ткани до 60°. Это приводит к свёртыванию белка, и на поражённом участке образуется ожог. Ожоги, вызванные электрическим током, вылечить довольно сложно.

Признаки ожогов от электрического удара

Существует такое понятие, как электрические метки. Это отмершие участки кожи желтоватого цвета, которые на вид напоминаю мозоли. Если ток проник глубоко в кожу, то ткани тела со временем отомрут.

Признаки электрического ожога:

• кожа в районе удара покраснела;
• на месте очага начали появляться ожоги с образованием пузырей;
• ткани в месте удара обуглились;
• в кожу могли попасть кусочки металла при расправлении одежды.

Опаснее всего, если электрический удар пришёлся на область:

• висков;
• спины;
• кистей рук;
• голеней;
• затылка;
• шеи.

Классификация электрического тока по степени воздействия на человека

Электрический ток различается по своей степени воздействия на человека. Он может быть:

• ощутимым;
• неотпускающимся;
• фибрилляционным.

Ощутимым называют электрический ток, при ударе которого человек чувствует явное раздражение. Ощутить на себе удар тока можно при 0,6 мА.

Неотпускающий – электрический ток, вызывающий непроизвольные судорожные движения конечностей, которые прикасаются к оголённым проводам.

Переменный ток, проходя по клеткам человеческого организма, подаёт импульсы, при которых у человека появляется эффект прилипания.

Фибрилляционный ток при ударе вызывает проблемы с сердечной системой. В этот момент человек может умереть от остановки сердца.

Опасный ток

В зависимости от ситуации через организм человека способно пройти напряжение разной величины, а значит, следствие поражения может быть многообразно. Нужно знать, что ток, опасный для человека, имеет силу тока более 15 мА, при которой человек не способен освободиться без посторонней помощи. Сила тока в 50 мА способна причинить сильный ущерб здоровью, а в 100 мА при воздействии 1-2 секунды считается смертельно опасной и обычно вызывает остановку сердца.

Самым опасным током для человека является переменный, частота которого составляет более 50-500 Гц. Если его величина составляет около 9 мА, человек способен сам освободиться от источника поражения (провод). Необходимо понимать, что для жизни и здоровья людей представляет опасность и постоянный ток, освободиться от которого можно, только если он не превышает 20-25 мА.

Какой переменный ток опасен для человека?

Люди, которые регулярно работают с электронными и электрическими приборами, знают, что такое переменный и постоянный ток. Но далеко не все они владеют информацией, какой из них более опасный для человека.

Стоит понимать, что электричество представляет опасность для людей, на это оказывают влияние много факторов. Таких как:

• сколько времени длился контакт;
• пути, по которым ток прошёл через тело;
• каким силой был удар;
• сопротивления тела человека.

Считается опасным для человека переменный ток. Причины:

• Постоянный ток будет иметь такую же силу воздействия на организм людей, если он будет в 3 раза больше переменного тока. Происходит это, потому что переменный ток намного больше возбуждает нервы и стимулирует мышцы и сердце.
• Смерть из-за удара тока обычно возникает в результате остановки сердца. Риск летального исхода чаще всего присутствует при работе с переменным током.
• Сопротивление, выдаваемое телом человека, выше постоянного тока, а чем выше частота, тем меньше сопротивление.

Отсюда становится понятно, что переменный ток намного опаснее для жизни человека, чем постоянный.

Какой постоянный ток опасен для человека

Опасность для человека представляет как переменный, так и постоянный ток. Единственное, что переменный опаснее в 35 раз, чем постоянный. Стоит знать, что безопасной считается сила постоянного тока в 50 мА, у переменного же тока эта отметка всего 10 мА. Но главное – опасность любого тока зависит именно от его интенсивности.

Считается:

• при напряжении до 400 В опаснее переменный ток;
• если напряжение 500 В, воздействие тока одинаково;
• при напряжении свыше 500 В более опасен постоянный ток.

Переменный ток бьёт прерывисто, постоянный же поступает непрерывно. Когда ударило переменным током, есть шансы оторваться от источника поражения. Стоит понимать, что опасность представляет не только вид тока, поразившего человека, но также какой участок был поражен. Наиболее опасен путь тока через сердце, мозг, легкие.

Постоянный ток опасен для человека, так как при электрическом ударе могут образоваться ожоги или появиться проблемы с дыханием.

Какие органы поражает электричество?

Насколько сильно поразило тело человека в момент удара током, зависит от того, по какому пути прошёл ток. В практике имеется несколько вариантов, по которым ток может пройти по организму:

• Если человек берет оголённый провод, находящийся под напряжением, двумя руками. Именуется этот путь рука – рука и проходит между руками, затрагивая органы дыхания и сердце.
• Когда человек стоит на земле, при этом прикасается к оголённому проводу рукой. Путь именуется рука – ноги, ток проникает через внутренние органы дыхания и сердца.
• Рабочий стоит ногами на земле, в районе неисправного заземления. Разряд тока получают ноги. Путь тока именуется нога – нога.
• Когда человек случайно прикоснулся головой токопроводящей части. Путь может именоваться голова – рука, голова – ноги.
• Самые опасные пути, по которым ток может пройти через организм, являются те, в которых задействованы самые важные для человека системы.

Насколько опасен удар электрическим током

Электрический ток	Виды проявления
	Переменный ток	Постоянный ток
До 1.5 мА	Начало симптомов, слабые судороги пальцев рук	Не чувствуется
До 3 мА	Усиленная дрожь конечностей руки	Не чувствуется
До 7 мА	Непроизвольные судорожные движения руки	Неприятные ощущение нагревания и жжения
До 10 мА	Человека еще возможно оторвать от оголенных проводов. Усиленные болевые ощущения в некоторых частях тела	Нагревание усиливается
До 25 мА	Эффект прилипания к из-за раздражения током нервных окончаний. Сильные болезненные ощущения.	Сильное нагревание Маленькие судороги в руках
До 80 мА	Остановка дыхания. Сердце может остановиться	Усиленное нагревание Непроизвольные движения рук Дышать становится трудно.
До 100 мА	Дыхание останавливается. При ударе током более 3 с и более – прекращение работы сердца	Дыхание останавливается

Если удар электричества будет при напряжении в 500 В, человек ощутит боль в месте прикосновения, в суставах, появятся ожоги. А также имеется большая вероятность того, что дыхание остановится или сердцебиения прекратится.

Стоит понимать, что при напряжении в 500 В различие между обоими видами токов фактически отсутствует. Между током, который проходит через организм человека и напряжением, имеется нелинейная зависимость. Поэтому при увеличении напряжения сила тока возрастает.

В любом случае сила электрического удара зависит только от индивидуальных условий, при которых человек попал в электросеть.

ток или напряжение, и почему это происходит?

Опасность электричества не миф, хуже того, несмотря на всеобщую осведомленность об этом факте, практически каждый человек может сказать, что ему доводилось при каких-то обстоятельствах ощутить на собственной шкуре электрический удар. Исход подобного воздействия не обязательно плачевен, однако, опасность летального исхода – это неотъемлемый спутник халатного обращения с электричеством.

Именно поэтому на электроустановках устанавливают предупреждающие плакаты, например, «Высокое напряжение! Опасно для жизни!» или «Электрический ток! Не влезай! Убьет!». В связи с чем у многих возникает путаница, что убивает ток или напряжение, чего же им стоит опасаться.

В чем отличие между током и напряжением?

Если рассмотреть физический процесс, то электрическая энергия имеет множество различных характеристик, среди которых наиболее часто рассматриваются напряжение и ток. Сразу заметим, что это не одно и то же, но обе они взаимосвязаны.

В каждом веществе присутствует несчетное количество мельчайших атомов, в которых происходит электромагнитное взаимодействие между положительно заряженным ядром и отрицательно заряженными электронами, вращающимися вокруг ядра. В нормальном состоянии элементарные частицы находятся в балансе – заряд ядра полностью скомпенсирован зарядами электронов. Но, воздействие электромагнитного поля на атомы приводит наиболее удаленные электроны в движение, и атомы выходят из равновесия – получают определенный заряд.

Рис. 1. Строение атома

Под напряжением следует понимать разницу между двумя зарядами – в одной точке энергии больше, а в другой меньше. Можно провести аналогию с сообщающимися сосудами, если воды в одной трубке больше, а во второй меньше, то при их соединении вода из первой будет перетекать во вторую. Так же и с напряжением – потенциально в каждой точке имеется определенный заряд энергии, созданный электромагнитным полем, но до тех пор, пока эти точки не соединятся электрической цепью, заряженные частицы не начнут направленного движения.

Рис. 2. Что такое напряжение

Но, с появлением связующей цепи, напряжение между двумя точками приведет к направленному движению заряженных частиц. Это явление получило название электрического тока.

В зависимости от особенностей источника электрической энергии напряжение и ток могут носить:

• постоянный характер – не зависимо от наличия или отсутствия нагрузки, величина напряжения не меняется, относится к источникам неограниченной мощности;
• изменяться в зависимости от величины нагрузки – относятся к источника с ограниченной мощностью, где величина питающего напряжения снижается при замыкании цепи;
• временный – при подключении нагрузки к источнику питания заряд полностью рассеивается через короткий промежуток времени, это конденсаторы, в некоторых ситуациях наведенное напряжение.

Поэтому ток не может протекать без наличия напряжения на участке цепи, но именно ток определяет интенсивность воздействия электрической энергии на человека.

Воздействие тока и напряжения на организм

Чтобы определить степень воздействия на человека, следует отметить, что тело представляет собой проводник электрической энергии, через который может свободно протекать электрический ток. Однако, согласно закону Ома, сила тока на любом участке электрической цепи  прямо пропорциональна напряжению, приложенному к этому участку и обратно пропорциональна сопротивлению:

I = U/R;

где

• I – сила тока;  
• U – величина приложенного напряжения;
• R – сопротивление тела человека.

Рис. 3: от чего зависит сила тока

Как можно судить из вышеприведенного выражения, чем больше омическое сопротивление, тем меньше ток, протекающий через человека. Напряжение электрической сети – величина постоянная и мало зависящая от того, что к ней подключено.

А вот на сопротивление человека влияют многие факторы:

• состояние кожных покровов в местах прикосновения к токоведущим частям;
• увлажненность кожи;
• общее физиологическое состояние организма;
• состав крови.

Помимо этого прохождение тока будет зависеть и от состава напольного покрытия, если цепь замкнется через ноги. В среднем, сопротивление человека принимается равным 1000 Ом, сухая кожа может иметь сопротивление в 100 000 Ом, но рассчитывать на такой показатель не стоит. Если рассмотреть ситуацию, когда 220 вольт приложено к человеку с сопротивлением 1000 Ом, то удар током достигнет 0,22А  или 220 мА, а это опасная величина.

Чтобы представлять себе всю картину, нужно знать следующее:

• при 1 – 10 мА удар электрическим током не ощущается, человек свободно отпустит токоведущий элемент без угрозы для собственной жизни;
• от 15 – 50 мА воздействие электричества вызывает сокращения мышц и болезненные ощущения, самостоятельное освобождение человека может оказаться затруднительным;
• от 50 – 100 мА воздействие электрического тока затрагивает сердце, поэтому становится опасным для жизни;
• от 100 – 200 мА поражение электрической энергией может нанести летальный урон организму.

Вышеприведенные данные справедливы для переменного тока частотой 50 Гц, это обуславливается наличием амплитудных составляющих и пикового значения, как в положительную, так и в отрицательную сторону.  При постоянном токе опасное для жизни значение считается от 300 мА и выше.

Более детально о воздействии электрического тока на организм человека было изложено в нашей статье: https://www.asutpp.ru/dejstvie-elektricheskogo-toka-na-organizm-cheloveka.html

Подводя итоги

Как видите, токовая составляющая, воздействующая на человека, и определяет, какие ситуации считаются опасными, а какие нет. Но, в то же время, без разности потенциалов электрический ток вообще протекать через человека не будет. Прямой тому пример – выполнение работ под напряжением, когда человек свободно касается проводов, а смертельно опасное электричество его не бьет. Проблема решается изолирующей вставкой между землей и ногами человека, которая разрывает электрическую цепь.

Рис. 4. Работа под напряжением с изолированной вышки

Помимо этого существует целый разряд электроустановок, которые относятся к безопасным за счет питания низким напряжением. Так, потенциально безопасными можно назвать уровни не более 42 В переменного и 100 В постоянного, а все остальные относятся к опасному или высокому напряжению.  Но не испытывайте судьбу, лучше перестраховаться и воспользоваться средствами индивидуальной защиты, а в любой непонятной ситуации воздержаться от взаимодействия с электроустановкой, оборванными проводами или корпусом поломанного бытового прибора, включенного в сеть.

Видео пояснение

Линии электропередач и трансформаторы

Сколько излучения излучают линии электропередач, высоковольтные опоры и трансформаторы? Какие уровни электрических и магнитных полей влияют на здоровье человека и когда они превышены? Какой источник является наиболее распространенной причиной повышенных магнитных полей (не то, что вы себе представляете …)? Каковы безопасные расстояния?

Как работает электросеть

Электроэнергия передается от электростанций по линиям высокого напряжения (100-500 кВ) на подстанции.Там высокое напряжение снижается с помощью трансформаторов, а электричество передается на линии среднего напряжения (20-40 кВ). Опять же, среднее напряжение снижается с помощью трансформаторов, и электричество передается на линии низкого напряжения (110-480 В), которые, в конечном итоге, подводят электричество к нашему счетчику электроэнергии в здании и оттуда к нашей индивидуальной электрической панели и кабелям в стенах, светильниках, розетках и электрическое оборудование.

Какое излучение излучают кабели и трансформаторы?

Все эти проводящие части электрической сети производят электрические поля переменного тока, потому что они находятся под напряжением, и магнитные поля переменного тока, потому что ток течет через продукт.Переменный ток (AC) называется так, потому что электроны в проводниках под напряжением переключают направление движения 50-60 раз в секунду (частота 50 Гц в Европе, 60 Гц в США).

Электрические поля

• Электрические поля блокируются различными заземленными проводящими объектами, такими как деревья, большинство строительных материалов и т. Д.
• Повышенные электрические поля обычно регистрируются только на открытом воздухе, вблизи линий высокого или среднего напряжения.
• Источниками электрического поля являются кабели высоковольтных линий, а не опоры – опоры (значения излучения на самом деле ниже у опор, если кабели имеют большее расстояние от земли).
• Наиболее распространенным источником электрических полей во внутренних помещениях являются силовые кабели, расположенные внутри стен, и электрические приборы, а не внешние линии электропередач. Ошибки в изоляции кабеля или неправильные соединения (например, не заземление цепи) могут привести к повышению цен. низковольтные кабели

Магнитные поля

• Магнитные поля проникают в большинство строительных материалов без изменений.
• Повышенные магнитные поля обычно регистрируются вблизи линий электропередач высокого и среднего напряжения.Также рядом с низковольтными силовыми кабелями, особенно в густонаселенных районах (например, в квартирах на 1 и 2 этажах, которые находятся вблизи воздушных линий электропередач o в квартирах на подземном или первом этаже, когда линии электропередач находятся под землей).
• Согласно статистике, наиболее распространенной причиной высоких значений магнитных полей являются линии электропередачи низкого напряжения , которые подают электричество в каждый дом. Только 23% высоких значений обусловлены линиями высокого напряжения.
• Это потому, что магнитные поля зависят от количества электричества, которое течет через кабели (ампер), а не от напряжения (Вт = Вольт * Ампер).Кабели низкого напряжения могут быть перегружены , особенно в густонаселенных районах . Кроме того, низковольтные кабели обычно находятся на меньших расстояниях от жилых домов (высоковольтные кабели обычно имеют минимальное расстояние 20 метров). электрическая подстанция
• Трансформаторы / подстанции создают только локально повышенные магнитные поля, которые находятся на небольшом расстоянии (обычно <5 м). Однако кабели низкого или среднего напряжения, начиная с трансформаторов, обычно создают повышенные магнитные поля из-за большого количества протекающего тока.В домах, удаленных от трансформатора, магнитные поля низковольтных кабелей ниже, так как большая часть энергии была распределена на предыдущие, наиболее близкие к трансформаторным домам.
• Вы можете уменьшить воздействие магнитных полей от кабелей и трансформаторов, увеличив расстояние от них.
• Магнитные экранирующие материалы представляют собой металлические сплавы (не свинец!) С очень высокой магнитной проницаемостью, но имеющие очень высокую стоимость (> 150 евро / м2) и другие особенности.Их размещение, конечно, не рекомендуется без предварительного измерения магнитных полей.
• Уменьшение магнитных полей возможно, если линии электропередачи проложены под землей или перенесены в более отдаленную точку (например, на противоположную сторону дороги). Хотя такие решения не распространены, вы можете обратиться в местную энергетическую компанию и спросить их, могут ли они убрать кабели.

Безопасны ли подземные линии электропередач по сравнению с воздушными линиями?

В подземных кабелях электрические поля минимальны, потому что они заземлены, а магнитные поля уменьшаются быстрее, потому что кабели имеют меньшее расстояние между ними.

Тем не менее, поскольку линии метро неочевидны и часто находятся на очень коротких расстояниях в местах с интенсивным использованием, они могут вызывать достаточно сильные магнитные поля без подозрения на первом этаже или в подвальных квартирах или магазинах, во дворах, садах, тротуарах и т. Д.

Почему наша электромагнитная нагрузка от электрической сети увеличилась?

1. Из-за значительного расширения сети электропередач, которое увеличилось, отчет указывает на электромагнитное излучение.

2. Из-за более высокого энергопотребления, что означает, что существующие линии электропередачи излучают большие магнитные поля.

3. Потому что излучение, излучаемое кабелями сегодня, имеет более усугубляющую форму волны. Широкое использование электронных устройств нелинейной нагрузки, таких как люминесцентные лампы, адаптеры переменного тока, диммерные электронные переключатели, инверторные кондиционеры, плазменные телевизоры, фотоэлектрические системы и т. Д., Приводит к деформации простого синусоидального сигнала сети 50–60 Гц с высокочастотными гармониками ,Это явление называется «грязное электричество», потому что оно вызывает перегрев нейтрального проводника и преждевременное старение оборудования. Некоторые ученые считают, что новая форма волны в энергосистеме особенно обременительна для людей [3].

Влияет ли излучение от электросети на здоровье человека?

• Согласно руководству Международной комиссии по неионизирующему излучению [4], взаимодействие с переменным электрическим полем вызывает протекание электрических зарядов в организме человека и переориентацию электрических диполей в тканях, тогда как магнитные поля вызывают электрические токи. стимулирование нервных, мышечных и сенсорных клеток.
• Ранее существовало мнение, что низкочастотное излучение с низкой интенсивностью не имеет достаточного количества энергии (фотонов), и поэтому наше тело не может отличить их от естественных электромагнитных волн, создаваемых телом (тепловые шумы).
• Но исследования с 1977 года (Адей и Бавин) показали, что организмы могут реагировать на экзогенные электромагнитные сигналы очень низкой интенсивности и испытывать даже более сильную реакцию на них, чем от более сильных сигналов.
• Объяснение феномена клеточной амплификации экзогенного сигнала дал в 1994 году Нобелевская премия имени Гилберта и Родбелла.G-белки интегрируют множество сигналов вне клетки и активируют различные системы амплификации клеток. Из-за этого одного фотона электромагнитной энергии достаточно, чтобы начать массивное поступление кальция в клетки, активируя несколько биологических функций [5].

Недавнее исследование

Большинство проведенных исследований касаются магнитных полей, излучаемых линиями электропередач, трансформаторами и другими источниками.

Исследования связывают низкочастотное излучение с выкидышами, лейкемией, раком кожи, рассеянным склерозом и т. Д.

Из-за их связи с детской лейкемией магнитные поля классифицированы как «возможные канцерогены» в 1998 году Национальным институтом гигиены окружающей среды США (NIEHS) [6] и в 2001 году Международным агентством исследований рака (IARC) Всемирная организация здравоохранения [7].

«Совсем недавно новое исследование предполагает, что почти все человеческие чумы, возникшие в двадцатом веке, такие как распространенный острый лимфобластный лейкоз у детей, рак молочной железы у женщин, злокачественная меланома и астма, могут быть связаны с некоторыми аспектами нашего использования электричества ,Правительствам и частным лицам необходимо срочно принять меры для минимизации воздействия ЭМП на общество и личную жизнь ». Сэмюэль Милхэм, доктор медицинских наук, медицинский эпидемиолог в области профессиональной эпидемиологии . [8]

Детская лейкемия

• Исследование Ahlbom [10] зафиксировало статистическое удвоение детской лейкемии у детей, подвергшихся воздействию среднесуточных значений магнитного поля, превышающих 400 нТл.
• В других исследованиях (Гренландия [11]) было зарегистрировано удвоение лейкемии с еще более низким средним воздействием> 300 нТ (значения> 300 нТ совсем не редкость в густонаселенных районах из-за перегруженных низковольтных кабелей!)
Исследование
• 2005 года (Draper [12]) показало 70% увеличение детской лейкемии на расстоянии <200 метров от высоковольтных кабелей и 23% увеличение на расстоянии <600 метров.
• Поскольку магнитные поля на расстояниях> 200 м от высоковольтных кабелей вряд ли будут повышены (по крайней мере, из-за высоковольтных кабелей), вполне вероятно, что усиление лейкоза связано с другими явлениями, такими как ионизация микрочастиц в атмосфера.
• Сильные электрические поля вокруг линий высокого напряжения заряжают микрочастицы в воздухе (эффект коронного иона), увеличивая вероятность прилипания к коже и легким [13]. Проблема может быть значительной в областях с высоким загрязнением атмосферы (например,грамм. Рядом с оживленными дорогами, на заводах, были опрыскиваются посевы). Заряженные частицы могут перемещаться с помощью воздуха на расстояние до 5 км.
• Исследования в Университете Бристоля [14] показали, что присутствие высоких уровней низкочастотных электрических полей, например, вблизи высоковольтных кабелей, увеличивает до 18 раз накопление частиц радона. Повышенные уровни радона связаны с раком легких (вы можете легко измерить уровни радона в вашем районе, купив радоновый метр).

Меланома

Исследование
• 2003 года (Tynes [15]) пришло к выводу, что есть доказательства, связывающие воздействие магнитных полей со злокачественной меланомой.

Нейродегенеративные заболевания

,

Какое напряжение для дома All-DC?

Война течений была довольно решительно выиграна AC. В конце концов, вне зависимости от того, есть ли у вас 110 В или 230 В из ваших настенных розеток, 50 Гц или 60 Гц, весь мир согласен с тем, что частота колебаний должна быть строго больше нуля. Технически AC выиграл из-за трех взаимосвязанных фактов. Более экономичным было иметь несколько крупных электростанций, а не сотни тысяч крошечных. Это означало, что мощность должна передаваться на относительно большие расстояния, что требует более высоких напряжений.И в то время трансформатор переменного тока был единственным способом, позволяющим повышать и понижать напряжение.

Нет, не то AC / DC

Но это было тогда. Сейчас мы находимся на пороге революции в области производства электроэнергии, по крайней мере, если верить поклонникам солнечной энергии. А это означает две вещи: локальная энергия, которая первоначально генерировалась как постоянный ток. И это полностью отменяет два из трех факторов в пользу AC. (А эффективные преобразователи постоянного тока в постоянный ток убивают трансформатор.) Нет, мы не думаем, что в одночасье произойдет переключение, но мы не удивимся, если станет все более и более распространенным иметь две домашние электрические системы – одну удаленный высоковольтный переменный ток, предоставленный коммунальными службами, и один локально сгенерированный низковольтный постоянный ток.

Почему? Потому что в наши дни большинство устройств используют низковольтное постоянное напряжение, за исключением некоторых крупных приборов. Аккумуляторы магазина постоянного тока. Если все больше и больше домов имеют возможность локального генерирования постоянного тока, прекращает иметь смысл преобразовывать локальный постоянный ток в переменный, просто чтобы подключить настенную бородавку и снова преобразовать ее в постоянный ток. [Дженни Лист] Хакадай обошла многие из этих настроек и пошла прямо к изюминке в своей статье «Где моя низковольтная розетка постоянного тока?» и предложил несколько решений для физических соединений.2 * R в проводах. Уменьшение сопротивления провода за счет использования большего количества меди является одной из альтернатив, но вы получаете больший удар по доллару, сосредоточившись на текущем квадрате.

По этой причине, например, схемы Power over Ethernet (PoE) используют около 48 В для передачи мощности около 30 Вт – эти тонкие кабели Ethernet могут передавать только такой большой ток, не теряя большую часть его в виде тепла. Даже при напряжении около 50 В схемы PoE теряют от трех до пяти ватт в кабелях.Поэтому, какие бы кабели ни использовались для низковольтных сегментов постоянного тока электрической системы вашего дома, они будут толще, чем Cat-5.

Но медь стоит денег, поэтому всегда будет какое-то повышательное давление на напряжение, оказываемое эффектами резистивного нагрева.

Безопасность

Электричество начинает становиться опасным для людей где-то около 30-50 В. Вот где текущие уровни, которые проталкивают сопротивление человеческого тела, начинают становиться проблемными. Но в то время как все говорят «безопасность прежде всего!» Стоит также отметить, что у вас сейчас 110 или 230 В переменного тока на стенах.Очевидно, что это «первая стиральная машина» в реальном мире. То есть, хотя напряжение ниже 30 В постоянного тока было бы безопаснее, мы подозреваем, что безопасность будет спроектирована в разъемы или в автоматические выключатели.

Переключатели и Реле

Что подводит нас к последней заботе. Вы когда-нибудь дуговой сварки? Сколько постоянного напряжения требуется, чтобы зажечь дугу? Что-то в районе 24 В является довольно распространенной ценностью для профессионального устройства, но люди смогли сварить с аккумуляторными батареями для инструментов на 20 В или даже с автомобильными аккумуляторами на 12 В.Некоторые конструкции точечных сварочных аппаратов, которые мы видели, используют только два или три вольта, но они вырабатывают необходимый ток, очень сильно прижимая заготовки друг к другу, чтобы создать путь с низким сопротивлением.

Вы когда-нибудь смотрели на реле и замечали, что оно имеет номиналы для постоянного и переменного тока? Например, эти реле рассчитаны на 10 А при 250 В переменного тока, но только на 10 А при 30 В постоянного тока. Откуда этот коэффициент десять? Релейные контакты могут вспыхнуть, когда два контакта сближаются, и они склонны сваривать себя вместе при более высоких напряжениях постоянного тока, что не подходит для переменного тока, потому что дуги переменного тока самозатухают 100 или 120 раз в секунду.

Создание механических переключателей, которые подходят для вашей домашней электрической системы постоянного тока, станет проблемой, и это будет оказывать понижающее давление на напряжение. Среднестатистический автомобиль содержит много реле, и они, кажется, работают большую часть времени, поэтому, возможно, 12 В – хороший выбор. Не верьте мне на слово, хотя. Вот пример автомобильного инженера в США. Это немного устарело, но он жалуется на дополнительные проблемы дизайна при работе на дизельном автомобиле 24 В. Мы принимаем это как голосование за снижение напряжения.

Х-фактор – это прогресс в производстве MOSFET или IGBT. Твердотельные автоматические выключатели постоянного тока еще не так дешевы, как механические (AC) выключатели, но при напряжениях, которые мы учитываем внутри дома, они достигают этого. Более высокая цена может также просто отражать существующий более низкий спрос. Может быть, давление понижающего напряжения испарится в ближайшее время?

W.A.G. Время

Теперь мы подошли к концу статьи, поэтому давайте посмотрим, сможем ли мы все это понять.Если солнечная энергия будет играть роль в наших будущих потребностях в энергии, неэффективно совершать обратное путешествие от постоянного тока к переменному и обратно. Было бы более эффективно сохранять постоянный ток от панели к батарее и конечному устройству, возможно, меняя напряжение только один или два раза с помощью высокоэффективных преобразователей постоянного тока в течение всего пути.

Если бы существовал дополняющий стандарт постоянного тока, потери при нагреве повышают уровень напряжения, ограничения переключения понижают напряжение, и безопасность, как мы думаем, является промывкой. Солнечные панели, по существу, легко конфигурируются как для высокого напряжения, так и для высокого тока, и мы думаем, что это говорит о том, что новые установки имеют тенденцию работать в диапазоне 24-50 В.Это многое говорит о важности потерь тепла. Аккумуляторы также гибкие, поэтому их сопоставление с источником не вызывает особых проблем.

Мы будем рады иметь розетки постоянного тока и подключаемые к ним устройства, которые питаются от панели среднего размера на нашей крыше и хранятся в батареях среднего размера в нашем подвале. Идет ли это от панели к батарее и к штепсельной вилке на 48 В или 12 В, будет зависеть от относительных цен на медь и здоровенных полевых транзисторов, но мы держим пари, что полевые транзисторы дешевеют, а медь дороже.Мы лично хотели бы видеть, что это относительно высокое напряжение снижается на штепселе для безопасности, скажем, до 12 В, но мы не будем придираться. Это было бы идеальным дополнением к нашей существующей инфраструктуре переменного тока.

Что ты скажешь? Какие факторы нам не хватает? У кого-нибудь из вас уже есть DC сторона вашего дома? Какие напряжения для постоянного тока?

,

мозговая батарея – Зная нейроны

«Человек генерирует больше биоэлектричества, чем 120-вольтовая батарея и более 25 000 BTVs тепла тела. Есть поля … бесконечные поля, где люди больше не рождаются. Мы выросли … Матрица – это мир снов, созданный компьютером, созданный, чтобы держать нас под контролем, чтобы превратить человека в это ». – Морфеус, Матрица (1999).

Когда я впервые увидел Матрицу , я был потрясен возможностью того, что весь мой мир был сгенерированным компьютером миражом, и что вся причина моего существования заключалась в том, чтобы питать суперкомпьютер своим собственным биоэлектричеством.Меня огорчило, что вся человеческая раса может быть порабощена и использована в качестве био-батарей для выработки энергии, необходимой для питания массивного, самоосознающего и высокоинтеллектуального компьютерного объекта под названием «Матрица». После нескольких бессонных ночей я смог выбросить это из головы, но меня по-прежнему заинтриговало утверждение Морфея о том, что человеческое тело по сути является прославленной батареей. Это была правда или просто идея какого-то сценариста, которая легла в основу фильма и не давала мне спать по ночам?

Человеческий мозг – это батарея , или, скорее, набор из примерно 80 миллиардов батарей.Каждый нейрон – функциональная единица нервной системы, нервная клетка, которая … в мозге обладает способностью накапливать заряд через клеточную мембрану, что приводит к небольшому, но значимому напряжению. Потенциальная энергия между двумя точками пространства ощущается …. Средний нейрон содержит напряжение покоя примерно 70 милливольт или 0,07 вольт. Это довольно мало по сравнению с 1,5 В в батарее АА или 115 В в сетевой розетке. Что интересно, хотя это то, что хотя 70 милливольт могут показаться незначительными, микроскопические масштабы, на которых это происходит, являются захватывающими.

Напряжение определяется как разность электрических потенциалов между двумя точками. В случае батареи типа АА эта разность потенциалов измеряется между верхней (+) и нижней (-) батареей и связана с избытком отрицательного заряда на отрицательном полюсе. В нейроне эта разность потенциалов измеряется в липидном бислое, и внутриклеточная сторона обычно более отрицательная. Как правило, липидный бислой имеет толщину около 5 нанометров, что означает, что разность потенциалов в 70 милливольт разделена всего лишь 5 × 10 ^-9 метрами.Напротив, полюса батареи АА находятся на каждом конце батареи и находятся на расстоянии 2 дюймов (5 × 10 ^–2 метра).

Когда существует разность потенциалов между двумя отдельными точками, например, разность потенциалов в липидном бислое нейрона, возникает электростатическое поле. Отличным примером электростатического поля является поле, создаваемое между облаками на небе и землей во время грозы. Это поле создается разницей в заряде, возникающей между облаками и поверхностью земли.Если это поле становится слишком сильным, искра электричества пробивается через промежуток между положительным и отрицательным полюсами и становится молнией! Теперь сила этого поля определяется простым уравнением:

E = – Δϕ / d

, где напряженность поля (E) напрямую связана с разностью потенциалов (Δϕ, иначе называемой напряжением), деленной на расстояние (d) между полюсами. Таким образом, во время грозы электрическое поле будет измеряться как разность напряжений Земли и облаков, деленная на расстояние между ними.Молния возникает, когда электростатическая сила (E) составляет около 3 миллионов вольт на метр!

Как ничтожный нейрон с его 70 милливольтами по сравнению с удивительной силой удара молнии? Мы можем просто рассчитать электростатическую силу через липидный бислой, чтобы выяснить это. Мы знаем, что напряжение на мембране нейрона составляет 0,07 В, а средняя толщина мембраны составляет 5 нанометров.

E _Neuron = – (0,07 В) / (5 × 10 ^-9 метра)

E _Neuron = 14 миллионов вольт на метр! Это больше, чем , то есть в четыре раза больше, чем , электростатическая сила, необходимая для образования молнии во время грозы!

Возвращаясь к заявлению Морфеуса, я думаю, можно с уверенностью сказать, что люди на самом деле – это батарей, и мозг содержит более 80 миллиардов из них.Еще более безумным является то, что каждая из этих батарей содержит в четыре раза больше электростатической силы, которая обычно приводит к молнии во время грозы! Возможно, Матрица была чем-то занята, когда решила использовать нас в качестве источника энергии!

«Это ваш последний шанс. После этого пути назад нет. Вы принимаете голубую таблетку, история заканчивается. Вы просыпаетесь в своей постели и верите всему, во что хотите верить. Вы принимаете красную таблетку, остаетесь в Стране Чудес, и я показываю вам, как глубоко заходит кроличья нора.”

~

Автор Райан Джонс. ~

Изображение взято из The Matrix / Warner Bros и сделано Райаном Т. Джонсом.

Последние сообщения от Ryan Jones (просмотреть все)

Лайк:

Лайк Загрузка …

Похожие