Pytanie:
Jeśli woda nie jest dobrym przewodnikiem, dlaczego radzimy unikać wody w pobliżu elektryczności (brak mokrych rąk w pobliżu obwodów itp.)?
Muhammad Hashim
2017-05-19 23:41:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jak woda może być medium przewodzącym prąd, skoro jej jonizacja jest tak znikoma, że w zasadzie żaden prąd nie powinien płynąć?

Wystarczy 20 mA, aby zabić osobę, gdy gniazdo zasilania znajduje się w zakresie 100-250 V.„Nie jest dobrym przewodnikiem” jest po prostu niewystarczająco dobre, potrzebujesz bardzo dobrego izolatora, aby być bezpiecznym.
„Dobry” i „zły” nie są dokładnymi terminami.„Wystarczająco dobre” lub „Szkoda” są dokładniejsze: wystarczająco dobrze, by cię zabić, ale szkoda na cokolwiek pożytecznego.
Sześć odpowiedzi:
Floris
2017-05-19 23:45:53 UTC
view on stackexchange narkive permalink

„Czysta” woda jest bardzo słabym przewodnikiem (rezystywność jest w rzeczywistości używana jako miara czystości).

„Prawdziwa” woda nie jest czysta - zawiera elektrolity i jest dość przewodząca. Ponadto - gdy skóra jest mokra, jej oporność jest znacznie niższa.

Na przykład - „czysta” woda ma opór właściwy (około) 18,2 M $ \ Omega \ cdot \ rm {cm} $ . Przy 10 ppm rozpuszczonego NaCl („woda z kranu bardzo dobrej jakości” miałaby mniej niż 50 ppm), rezystywność spada do około 43 $ ~ \ rm {k \ Omega \ cdot cm} $

Wiele szczegółów można znaleźć w artykule „Przewodzenie prądu elektrycznego do i przez ludzkie ciało: przegląd” (Fish and Geddes, ePlasty 2009, 9, e44). Tabela 3 podsumowuje to:

Tabela 3

Dlaczego zanurzenie w wodzie może być śmiertelne przy bardzo niskim napięciu


  1. Zanurzenie bardzo skutecznie zwilża skórę i znacznie obniża opór skóry na jednostkę powierzchni

  2. Obszar kontaktu to duży procent całej powierzchni ciała

  3. Prąd elektryczny może również przedostawać się do organizmu przez błony śluzowe, takie jak usta i gardło

  4. Ciało ludzkie jest bardzo wrażliwe na elektryczność. Bardzo małe ilości prądu mogą powodować utratę zdolności pływania, zatrzymanie oddechu i zatrzymanie akcji serca

Obraz tabeli

Ponadto, chociaż woda nie jest dobrym przewodnikiem, jest cieczą, co oznacza, że może przepływać przez małe pęknięcia i dostać się do prędkości, których ciała stałe oczywiście nie mają.Oznacza to, że może powodować zwarcia i niebezpieczne połączenia w trudny do powstrzymania sposób.Na przykład przy mokrych dłoniach nadmiar wody może przedostać się do urządzenia elektrycznego i stworzyć połączenie między tobą a obwodem, które nie byłoby możliwe w przypadku suchych dłoni
Nawet jeśli woda jest bardzo słabym przewodnikiem, zależy to od tego, do czego porównujesz.Powietrze lepiej izoluje.Więc jeśli ty i urządzenie elektryczne jesteście zanurzeni w powietrzu, jest to bezpieczniejsze niż woda.
Myślałem, że woda dobrze przewodzi się nie ze względu na samą wodę, ale przez rozpuszczone w niej chemikalia.Gdy sole rozpuszczają się w wodzie, tworzą zjonizowany przepływ ładunku dodatniego i ujemnego, który bardzo dobrze przewodzi prąd.Czysta woda byłaby bezpieczna do pływania z ładunkiem elektrycznym.Dodaj trochę soli i zobacz, co się stanie.
@DroidChris - dokładnie tak mówi moja odpowiedź.Potrzeba niewielkiej ilości nieczystości, aby odprowadzić wodę ze „słabego przewodnika” do „niewystarczająco słabej, aby być bezpiecznym z elektrycznością”.
Masz rację.Miałem zamieścić ten komentarz w poniższym poście.
Thorsten S.
2017-05-20 16:41:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Problem tkwi w definicji, czym jest „dobry” lub „zły” przewodnik. W szkole uczą się dzieci, że wszystko jest całkiem proste: istnieją „dobre” przewodniki, takie jak metale i „złe” przewodniki, takie jak plastik.

Krótkie pytanie poprzedzające: Jak myślisz, jaka jest różnica w przewodnictwie elektrycznym między srebrem (najlepszym nie egzotycznym przewodnikiem w standardowych warunkach) a stalą nierdzewną?

Srebro ma przewodność 63 000 000 S / m, stal nierdzewna 1 450 000 S / m, srebro przewodzi prąd 43 razy lepiej niż stal nierdzewna! (Piszę liczby, ponieważ różnica jest ukryta dla laików, jeśli używasz nieznanej notacji naukowej).

S to jednostka zwana siemens, a siemens na metr (S / m) to jednostka przewodnictwa w układzie SI.

Chodzi o to, że przewodnictwo elektryczne jest jedną z wielkości fizycznych, która ma największe obserwowalne różnice między różnymi materiałami. Podaję krótki przegląd:

Półprzewodniki (nadal wyglądają jak metale!)

  • Germanium: 30 000 000 ( 3 $ \ times10 ^ 7 $ ) razy gorszy niż srebrny ( 2,17 $ span > S / m)
  • Silicon: 40 000 000 000 ( 4 $ \ times10 ^ {10} $ ) razy gorzej niż srebro ( 1,56 $ \ times10 ^ {- 3} $ S / m)

Złe przewodniki

  • Seawater 13 000 000 ( 1,3 \ times10 ^ {7} $ ) razy gorzej niż srebro ( 4,80 $ span> S / m)
  • Damp wood: 100 000 000 000 ( $ 1 \ times10 ^ {11} $ ) razy gorzej niż srebro (From 10 $ ^ {- 4} $ do $ 10 ^ {- 3} $ S / m)
  • Glass / rubber: ~ 100 000 000 000 000 000 000 ( $ 1 \ times10 ^ {20} $ ) razy gorszy niż srebro (From 10 $ ^ {- 15} $ do $ 10 ^ {- 11} $ S / m)
  • Air: ~ 1 200 000 000 000 000 000 000 ( 1,2 $ \ times10 ^ {21} $ ) razy gorzej niż srebro ( 3-8 $ \ times 10 ^ {- 15} $ S / m)

Nie, to nie jest żart. Wyobraźmy sobie, że odległość od ciebie do księżyca jest porównywalna z dobrym przewodnikiem. Szkolna definicja złego przewodnika byłaby wtedy wysokością jabłoni w przypadku wody morskiej i wielkością atomu w przypadku szkła.

Dlaczego więc nie jesteśmy świadomi tej oszałamiającej różnicy? Powodem jest to, że jesteśmy dość wrażliwi na elektryczność, nawet bardzo małe prądy mogą powodować ból lub śmierć. Więc woda ma wciąż wystarczającą przewodność, aby powodować problemy, mimo że jest stosunkowo złym przewodnikiem, metale są po prostu niezwykle skutecznymi przewodnikami, umożliwiającymi przesyłanie energii elektrycznej na duże odległości przy stosunkowo niewielkich stratach. Inne materiały, takie jak nieprzewodzące, takie jak szkło lub powietrze, są w rzeczywistości nieprzewodzącymi, nawet chroniącymi kogoś przed bardzo wysokimi napięciami (problem polega na tym, że po zbudowaniu połączenia tworzy się łuk zjonizowanych cząsteczek, który ma znacznie, znacznie lepszą przewodność niż niezmieniony materiał. Zwykle do zbudowania połączenia potrzeba około 5 000 V na centymetr w powietrzu, aby być bezpiecznym od 1 000 - 10 000 V stacji transformatorowych, dlatego umieszczają znaki ostrzegawcze.

Świeccy dobrze znają słowa „milion”, „miliard” i tak dalej.Nawet jako ktoś zaznajomiony z notacją naukową łatwiej byłoby mi odczytać „1,45 miliona S / m” niż „1 450 000 S / m”.
@Rahul Nie „i tak dalej”.„Bilion” to ostatnia progresja, o której wiem, że jest faktycznie używana, „biliard” jest praktycznie nieznana.Istnieje również problem polegający na tym, że wiele krajów (w tym mój kraj ojczysty) nadal używa * długiej skali *, co oznacza, że miliard to 10 ^ 12, a nie 10 ^ 9, a bilion to 10 ^ 18, a nie 10 ^ 12, co doprowadziło do niezliczonychbłędy.Naprawdę przemyślałem problem, jak przenieść ilość skali bez zamieszania i błędów, więc zastosowałem proporcje, aby zapobiec przełączaniu skali (z miliona na biliardową).
Doskonale, Thorsten.Nazwy z dużymi liczbami są po prostu głupie, ustępując tylko cyfrom rzymskim jako wyraz niezliczenia.Mówię moim dzieciom, aby się o nie zbytnio nie przejmowały, bo wkrótce nauczą się znacznie lepszego sposobu radzenia sobie z dużymi liczbami (notacja naukowa).Jedyne, czego trzeba się nauczyć, to nazwiska milionów, miliardów i bilionów (i miliardów, kiedy czytają europejskie wiadomości).Nie dlatego, że chciałoby się używać tych nazw, ale raczej po to, by wiedzieć, jak wielkie są kłamstwa, które słyszy się, gdy politycy używają tych nazw, aby olśnić publiczność ekonomiczną „walecznością”.
Przy okazji zgadzam się co do długiego / krótkiego zamieszania;kilka nazw mogłoby się przydać, gdyby nie ta katastrofa.W moim życiu zmieniło się to nawet całkowicie w Australii.Kiedy byłem mały (lata 70.), panował system długi i „miliard” było przydatnym i aktualnym angielskim słowem.Nigdy nie słyszano „miliarda” za 10 ^ 9 $.Teraz ten krótki system jest używany wyłącznie w języku ogólnym, ale badania pokazują, że wiele osób starszych nawet nie wie, że teraz powinni rozumieć 10 ^ 9 $ za „miliard”.
Hot Licks
2017-05-20 22:23:37 UTC
view on stackexchange narkive permalink

W liceum mój nauczyciel chemii, pan Stratton, przygotował eksperyment. Miał oprawę żarówki na drewnianej łopatce, z przymocowanym przewodem zasilającym i dwoma metalowymi zębami wystającymi pod kątem prostym, tak że wiosło można było ustawić nad zlewką z wodą, z zębami zwisającymi w wodzie.

Najpierw napełnił zlewkę wodą destylowaną i przykręcił do oprawy 40-watową żarówkę - bez światła. Potem spróbował czegoś w rodzaju żarówki 10W - nadal nie ma światła. Potem wypróbował światło neonu - bardzo słabe światło.

Następnie wlał niewielką ilość soli (NaCl) i pomachał nią - neonowe światło zaczęło jasno świecić. Wypróbowałem żarówkę 10W - świeciła z prawie pełną jasnością. Wypróbowałem żarówkę 40 W - nie do końca jasną, ale przynajmniej w połowie jasną.

Woda jest dobrym rozpuszczalnikiem polarnym i połącz ją z dowolnym rodzajem substancji chemicznej, która po rozpuszczeniu jonizuje, a otrzymujesz roztwór, który może przewodzić znaczny prąd o stosunkowo niskiej rezystancji. (A chemikalia podobne do soli są wszędzie.)

Brett Dull
2017-05-20 09:13:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Woda rzeczywiście NIE jest dobrym przewodnikiem, chyba że istnieją zanieczyszczenia.A gdybyś mógł zapobiec zanieczyszczeniu go przez zanieczyszczenia, mógłbyś włożyć do niego radio i nadal by działało.Możesz się przekonać.Weź wodę destylowaną (około filiżanki) i sprawdź rezystancję za pomocą omomierza z sondami o stałej odległości około 1/2 cala od siebie.Będzie wykazywać nieskończony opór dla wszystkich praktycznych zmysłów.

Następnie rozpuść około 2 gramy soli w łyżce wody.Trzymaj sondy w wodzie i dodaj sól fizjologiczną do wody i obserwuj.Omów schodzi z bycia izolatorem do całkiem dobrego przewodnika ... Możesz to nawet zrobić, po prostu wkładając dłoń do wody destylowanej, gdy sole ze skóry rozpuszczają się w wodzie.

Argument, że woda jest przewodnikiem, ponieważ „woda rzadko jest wystarczająco czysta, aby nie zawierać rozpuszczonych zanieczyszczeń mineralnych”, jest jak stwierdzenie, że nie jest to jasne, ponieważ patrzy się na oceany lub jeziora.

Nawet dwutlenek węgla z powietrza, rozpuszczający się w wodzie, daleko Ci do idealnej „czystej” wody, jeśli chodzi o przewodnictwo.
Ed Kideys
2017-05-21 09:04:25 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Woda jest słabym przewodnikiem w porównaniu z drutami i metalem, ale jest doskonałym przewodnikiem w porównaniu z powietrzem, szkłem, płytkami ceramicznymi i innymi przedmiotami w łazience lub kuchni, szczególnie jak wspomniano w innych odpowiedziach, jeśli pewne zanieczyszczenia są rozpuszczone w to.

Kiedy nasze ciała i stopy są mokre i idziemy po mokrej podłodze, w jakiś sposób dotknęliśmy mokrego gniazdka elektrycznego lub końcówki kablowej; jeśli gniazdko nie jest zabezpieczone przed zwarciem do ziemi, prąd z gorącej (pod napięciem) strony gniazdka będzie próbował znaleźć skrót do uziemienia przez mokrą skórę i mokre stopy od podłogi do ziemi. Jak wspomniano wcześniej, nawet bardzo mały prąd płynący przez twoje ciało może zatrzymać serce (zatrzymanie akcji serca).

Z tego powodu ochrona GFI (przerywacz zwarć doziemnych) jest wymagana we wszystkich gniazdkach elektrycznych w kuchniach i łazienkach. Ten rodzaj zabezpieczenia wykrywa, gdy występuje obejście zwarcia z uziemienia wyłącznika i odcina gorącą linię na wyjściu.

Oliver
2017-05-20 05:31:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Woda jest przewodnikiem!Ponieważ woda rzadko jest wystarczająco czysta, aby nie zawierać niektórych rozpuszczonych zanieczyszczeń mineralnych (soli / elektrolitów).Woda stojąca w jeziorze, stawie lub kałuży prawie nigdy nie jest czysta, ale nigdy.Nawiasem mówiąc, brudna woda kwalifikuje się jako woda zanieczyszczona.Zrozum więc, że zanieczyszczenie występuje w postaci jonów, które sprawiają, że woda jest doskonałym przewodnikiem, ponieważ ma jeszcze jedną wielką zaletę: przyczepność do twardych lub elastycznych powierzchni (na przykład ludzkiej skóry).Stąd stworzenie doskonałego, jeśli nie idealnego stanu, aby uczynić wodę idealnym przewodnikiem elektrycznym, który szokuje plecy w zapomnienie, gdy istnieją surowe przewody wysokiego napięcia z zerwanych linii / słupów przesyłowych z powodu burzy lub przypadkowego wypadku samochodowego w ciele lub w jego pobliżu.woda jak w kałuży na ulicy.



To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...