Почему вы получаете удар током, касаясь провода под напряжением?

Несколько раз (на протяжении многих лет) я случайно касался провода переменного тока под напряжением (120 В, 60 Гц), работая с домашней проводкой. Ощущение всегда одинаковое: неприятное покалывание в месте контакта (обычно кончик пальца). Во всех случаях у меня наверняка не было «хорошего» контакта с землей (например, когда это произошло сегодня, я стоял на пластиковом табурете в обуви с резиновой подошвой).

Мой вопрос: почему я чувствую шок?

Более конкретно:

  • Мое сопротивление к земле слишком велико, чтобы иметь какой-либо незначительный ток.
  • Моя емкость относительно земли кажется недостаточно высокой, чтобы вызвать заметный удар (см. Ниже).

Я вижу некоторые ресурсы в Интернете, предлагающие емкость на землю в несколько 100 пФ. Если верно, то (при условии емкости 100 пФ):

Z = 1/(2*Pi*f*C) =~ 26 MOhms
I = V/Z = 120V / 26 MOhms =~ 5 uA

Порог чувствительности обычно составляет около 1 мА (несколько меньше при 60 Гц). Итак, если емкость моего тела правильная, то я ожидаю, что почувствую ощущение только при напряжении в 100 раз выше (10 кВ). Конечно, емкость моего тела может быть неправильной. Так ли это или есть другой эффект?

Вопрос 2: Почему ощущение только в кончике пальца?

ГКНР: Что в это время делала другая рука?
Пришлось искать ГКНР.

Ответы (1)

Ощутимый шок предполагает, что вы действительно испытали > 500 мкА в течение не менее 10 мс.

Человеческое тело для электростатического разряда имеет 100 пФ параллельно с сопротивлением в диапазоне от 1,5 кОм до 100 кОм. Если ваша кожа влажная или поврежденная, она намного ниже. При ударе с частотой 60 Гц емкость эквивалентна импедансу ~ 26 МОм при параллельном сопротивлении <100 кОм. Таким образом, у нас есть два параллельных импеданса, один намного меньше другого, поэтому емкость пренебрежимо мала для удара с частотой 60 Гц (если только удар не очень высокочастотный или импульсный).

Используя 100 кОм, вы испытали ток ~ 1,2 мА в зависимости от того, какая часть 60 Гц действовала внутри области AC-2 (ощутимой).

Схема поражения человека электрическим током

Электрический шок убивает, когда ваше сопротивление намного ниже или когда путь наименьшего сопротивления включает ваше сердце. Если бы ваше сопротивление было 1,5 кОм, то ток был бы 80 мА, потенциально смертельный, если бы он длился достаточно долго.

Почему только пальцем? Наибольшее электрическое сопротивление в человеческом теле составляют внешние слои кожи. Внутри тела ваша ткань насыщена кровью и соединена с кровотоком. Он влажный и токопроводящий. Большая часть энергии удара откладывается в большем электрическом сопротивлении.

Предложение: приобретите инструменты для измерения напряжения , которые загораются, когда их держат рядом с напряжением под напряжением. Они могут спасти тебе жизнь.

Я упускаю из виду, какой путь, по вашему предположению, ток протекает через мое тело (от 1,5 кОм до 100 кОм), поскольку я не был заземлен ...
Как насчет тока смещения, который течет только на мгновение?
@ Брайан, ты был наказан. Ваше тело имело примерно такой же электрический потенциал, что и земля, и имело с ним связь с высоким импедансом. Даже если бы вы «плавали» с другим электрическим потенциалом, вы, вероятно, все равно испытали бы удар током. Строители могут работать с проводами под напряжением, если их спустить с вертолета или поднять на непроводящей платформе, но они обычно испытывают дугу при приближении, пока не соединятся с проводом под напряжением и не совпадут с его электрическим потенциалом.
@jbarlow Но это означает, что стояние на пластиковом табурете в туфлях с резиновой подошвой имеет гораздо более низкий импеданс, чем внутреннее сопротивление моего тела - это не кажется правильным.