Mengapa saya tidak mati setelah berulang kali menyentuh sumber tegangan tinggi?

56

Saat bermain dengan raket nyamuk di rumah saya, saya membuka raket dan menyentuh 2 kabel dengan tangan saya. Saya merasa tulang saya terkilir, saya terkejut, tetapi saya tidak mati.

Perhitungan saya mengatakan bahwa saya harus mati:

tegangan output adalah 5 kV hingga 10 kV, daya tahan tubuh saya kira-kira. 50 kΩ, arus melalui tubuh saya adalah 0,1 A jika 5 kV hingga 0,2 A jika 10 kV.

Menurut tabel di https://www.physics.ohio-state.edu/~p616/safety/fatal_current.html saya harus mati; Saya mencoba ini berkali-kali tetapi saya masih hidup.

Saya pikir interpretasi saya mengenai arus, tegangan dan daya tahan tubuh saya salah (jika benar saya akan mati sekarang) - tolong beri tahu saya mengapa saya tidak mati?

resistance current-measurement high-voltage shock pankaj prasad
sumber
1
Kemungkinan duplikat Berapa voltase yang "berbahaya"?
Dmitry Grigoryev
Komentar bukan untuk diskusi panjang; percakapan ini telah dipindahkan ke obrolan .
Nick Alexeev

Jawaban:

64

Rangkaian ini tidak cukup seperti yang telah Anda gambarkan. Sebagaimana dinyatakan dalam komentar (di antara lautan humor), adalah bahwa bug zapper bukan sumber tegangan yang ideal. Itu tidak dapat memberikan daya yang sangat besar, meskipun tegangannya tinggi.

Anda dapat mempertimbangkan rangkaian lebih seperti ini:

skema

mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab

(nilai adalah guestimates).

Hasil akhirnya adalah Anda akan mendapatkan lonjakan arus awal mungkin sekitar 10-an milimeter, tetapi hanya untuk beberapa mikrodetik. Setelah itu bug zapper tidak dapat mempertahankan arus, dan tegangan terminal akan turun, dan arus kemungkinan besar akan menjadi kurang dari satu milliamp.

Bukan arus puncak yang membunuh Anda, tetapi arus yang bertahan cukup lama untuk memberikan energi yang cukup untuk membunuh Anda.

Seperti mengapa membunuh bug, itu hanyalah kasus bug yang lebih kecil dari Anda. Dibutuhkan energi yang jauh lebih sedikit untuk memasak serangga kecil daripada menghentikan jantung manusia.

Tom Carpenter
sumber
2
Dua miliamps terus menerus sudah cukup untuk membunuhmu :)
Long Pham
36
Bukankah ini juga sebagian dari masalah probe (katoda dan anoda) yang berdekatan satu sama lain, oleh karena itu arus tidak mengalir ke seluruh tubuh Anda?
Rambut kuda,
17
@horsehair Ya, itu juga merupakan faktor. Saat harus melewati melalui organ sensitif, seperti otot jantung atau diafragma Anda, untuk itu menjadi risiko kematian. Dan sumber dalam kasus ini diisolasi dari misalnya ground lokal, jadi bahkan jika OP menyentuh tanah yang baik dengan kaki atau sisi lain, arus tidak akan mengalir ke sana dari sumber ini. Ia hanya dapat kembali ke persediaan di zapper sehingga jalur pengembaliannya harus sangat dekat dengan sumber.
Jamie Hanrahan
5
@JamieHanrahan Anda benar tentang jalan saat ini untuk '' kematian segera ''. Untuk menambahkan sedikit pada komentar Anda, beberapa korban tewas listrik terjadi lama setelah sengatan yang sebenarnya karena komplikasi terkait luka bakar. Dalam semua kejujuran, itu adalah cara yang mengerikan untuk mati dalam kedua kasus
Simon Marcoux
4
Saya berpendapat bahwa kedekatan katoda dan anoda jauh lebih relevan dengan pertanyaan daripada saat ini. Saya telah menyentuh tegangan listrik (120VAC @ 60Hz, AS) beberapa kali - tetapi saya melakukan kontak dengan panas dan netral baik dengan satu tangan, sehingga arus utamanya dibuang melalui tangan saya alih-alih melintasi tubuh saya. Sakit sekali, tapi karena saya sudah kontak dengan sumber sebelum diberi energi, saya bahkan tidak terbakar. Tangan saya mati rasa untuk sesaat setelah satu sentakan yang sangat tidak menyenangkan ... tapi masih di sini mengetik :)
Doktor J
23

  • Melewati arus melalui jari relatif aman, karena tidak ada cukup arus untuk membakar Anda, dan itu jauh dari hati Anda.

  • Melewati arus dari tangan ke tangan menempatkan hati di suatu tempat "di tengah" jalan, tetapi jelas tidak dalam rangkaian langsung. Plus kulit Anda masih bisa menghadirkan resistensi yang besar.

  • Jika Anda melewati arus di dada Anda, kemungkinan kematian lebih tinggi.

  • Jika Anda memiliki probe yang masuk jauh ke dalam dada Anda, dan melewati arus melalui probe, Anda akan secara dramatis meningkatkan risikonya.

Seperti yang dinyatakan orang lain: Bug zapper memiliki daya yang sangat terbatas yang dapat dihasilkannya. Ada adalah energi yang cukup untuk fibrillate sebuah telanjang jantung, tetapi Anda dilindungi dalam tubuh Anda.

Bort
sumber
Bukankah ketahanan permukaan kulit Anda juga jauh lebih rendah karena kelembaban? Ini akan menyebabkan arus melewati kulit Anda, dan tidak melalui tubuh Anda.
chthon
3
@ chthon: Ada beberapa lapisan yang membentuk kulit Anda, dan mereka memiliki sifat listrik yang berbeda. Sepertinya saya samar-samar ingat bahwa dermis memiliki resistensi yang jauh lebih kecil, mungkin karena semua pembuluh darah dan yang lainnya. (Itulah sebabnya menyentuh mengatakan baterai 9V dengan jari Anda tidak sakit, tetapi jika Anda menusukkan jarum ke dalam kulit Anda, dan menghubungkan baterai ke baterai itu, itu sakit sekali. Jangan tanya saya bagaimana saya tahu.)
Nominal Hewan
@NominalAnimal Ada cerita tentang seorang pria yang terjebak dua probe di masing-masing ibu jari dan benar-benar mati karenanya. Mungkin Anda beruntung. Adalah multimeter bertenaga 9volt saya percaya.
htmlcoderexe
@htmlcoderexe - Kunci kisah itu adalah bahwa probe ada di ibu jarinya, seperti dalam darahnya. Terlepas dari legitimasi cerita itu: OP, saya berasumsi, tidak memiliki jalur langsung ke jeroan mereka dengan zapper.
Bort
@Bort Saya kira itu tergantung pada seberapa dalam "jauh ke dalam kulit Anda" untuk kasus Nominal Animal. Bagi OP, itu jelas bukan masalahnya.
htmlcoderexe
17

Lebih tepatnya seperti yang dikatakan oleh insinyur listrik: sumber bertegangan tinggi ini memiliki resistansi internal yang tinggi, dan memahami apa artinya menjawab pertanyaan Anda.

Marcus Müller
sumber
Saya tidak berpikir "resistansi internal" adalah istilah yang sulit dipahami jika Anda menggunakan google untuk itu, jujur ​​saja :)
Marcus Müller
14
@ MarcusMüller Anda mungkin hanya ingin menjelaskan sedikit tentang itu (sehingga membuat jawaban lebih mandiri), karena jawaban ini sepertinya sangat kecil. :)
EKons
6
Tidak, saya pikir kekuatan utama dari jawaban ini adalah kependekan. Saya dapat menjelaskan kembali hambatan internal, tetapi saya akan melakukan itu lebih buruk daripada wikipedia atau sejuta sumber lainnya. Jujur saya, bukan karena malas, menolak untuk mereproduksi "pengetahuan umum" yang dapat ditemukan dengan cukup mudah - untuk alasan kualitas.
Marcus Müller
jawaban yang bagus, tapi IMVHO membutuhkan satu koreksi: ini sumber tegangan tinggi, bukan yang sumber tegangan tinggi ... pasti ada yang sumber tegangan tinggi dengan internal yang cukup resistansi rendah untuk membunuh manusia (misalnya petir, garis HV, setiap tinggi -sumber daya secara umum)
vaxquis
1
Saya menemukan jawaban ini cukup tidak membantu. Jika Anda memilih untuk tidak menjelaskan jawaban sepenuhnya, maka itu dapat ditingkatkan dengan setidaknya menyertakan tautan ke sumber-sumber di mana OP dapat mempelajari topik-topik yang ia butuhkan untuk dapat memahaminya. Melakukan hal itu akan mengurus masalah Anda sehingga Anda tidak akan melakukan pekerjaan dengan sebaik-baiknya dalam menjelaskannya sebagai sumber-sumber itu. Jika semua jawaban Stack Exchange terdiri dari "Anda akan tahu jawabannya setelah Anda mempelajari topik X dan Y" maka situs tersebut tidak akan berguna.
JBentley
7

Kematian akibat sengatan listrik terjadi terutama dalam dua situasi dan tidak secara langsung berkorelasi dengan nilai arus / tegangan aktual:

1) Cukup arus dan energi yang melewati tubuh Anda untuk benar-benar membakar Anda keluar 2) Tegangan melewati jantung Anda dan membuat Anda dalam keadaan fibrilasi.

Keduanya bisa ikut bermain pada saat yang sama!

Yang pertama terutama disebabkan oleh arus berlebih ke tubuh Anda. Setelah kulit ditembus, mudah untuk mengalirkan arus yang sangat tinggi ke dalam tubuh Anda. Inilah mengapa basah + listrik sangat buruk. Ini mengurangi resistensi kulit Anda secara drastis.

Sebelum merambah ke bagian 2, Anda juga perlu memahami bahwa listrik akan memiliki titik masuk dan titik keluar. Anda dapat sering melihat tanda terbakar pada titik-titik itu ketika terjadi (dalam situasi sulit).

Secara langsung terkait dengan itu: jika arus melewati jantung Anda dengan tegangan cukup tinggi atau dengan frekuensi aneh, itu dapat menempatkan jantung Anda ke fibrilasi: uraikan. Ketika ini terjadi, Anda perlu mengatur ulang jantung Anda menggunakan defibrillator seperti dalam semua drama medis yang ditulis dengan buruk. Kejutan tidak begitu terasa ketika jantung datar, tetapi membantu kasus fibrilasi.

Sedangkan untuk pertanyaan Anda, Anda tidak mati karena jari yang dimasukkan masuk dan keluar melalui jari Anda. Itu tidak melewati hatimu. Juga, saat ini dalam permainan kami tidak cukup untuk menyebabkan luka bakar yang signifikan. Prediksi cedera spesifik berdasarkan kasus per kasus.

Singkatnya, jantung Anda gagal atau Anda terbakar sampai mati ketika Anda mati karena sengatan listrik ... Anda mungkin juga bertahan hidup dan terbakar parah atau cacat oleh akibatnya. Kehilangan anggota badan sayangnya tidak begitu umum.

Jika Anda ingin tahu lebih banyak, artikel wikipedia ditulis dengan baik.

Simon Marcoux
sumber
Anda melewatkan satu: 3) Arus yang cukup melewati diafragma Anda untuk mencegah Anda bernapas secara efektif, cukup lama bagi Anda untuk mati lemas. Dibutuhkan lebih sedikit saat ini untuk melumpuhkan diafragma (atau melumpuhkannya "cukup") daripada yang diperlukan untuk menginduksi fibrilasi, tetapi tentu saja rute ini membutuhkan waktu lebih lama untuk memiliki efek yang mematikan.
Jamie Hanrahan
Aku menggigil betapa sakitnya mati seperti ini. Anda tentu saja benar bahwa saya melewatkan yang satu ini @JamieHanrahan
Simon Marcoux
Dan sangat frustasi, karena Anda akan sadar untuk bagian dari itu - tetapi, tergantung pada jalan yang diambil saat ini, tidak dapat bergerak untuk memperbaiki masalah. Sungguh menggigil.
Jamie Hanrahan
Ada tabel di halaman ini: allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-3/… yang menunjukkan level saat ini untuk berbagai efek yang dapat dideteksi dan merusak, diuraikan oleh pria vs wanita dan untuk DC vs 60 Hz AC vs 10 kHz AC.
Jamie Hanrahan
7

Bukan hanya arus dan tegangan yang penting, tetapi durasi. 10kV pada 1A untuk mikrodetik adalah sekitar 10 microjoule. Anda mungkin merasakan kejutan, tetapi itu tidak cukup untuk benar-benar meregangkan semua otot jantung Anda menjadi lumpuh cukup lama untuk membuat Anda tidak sadar, atau bahkan menyebabkan kerusakan fisik akibat pemanasan atau kontraksi otot.

Di sisi lain, JIKA Anda memiliki hati yang buruk, itu mungkin cukup untuk mengganggu ritme dan mengirim Anda jantung ke fibrilasi, yang bisa berakibat fatal. Mungkin Anda beruntung

Dirk Bruere
sumber
1
Energi apa (dalam Joule) yang cukup untuk menyebabkan kerusakan pada jantung / kematian?
Marki555
1
@ Marki555 - Energi biasanya tidak menjadi pertimbangan. Misalnya, di tahun 60-an ada kasus seorang pasien di rumah sakit dengan alat pacu jantung bertenaga dinding. Sayangnya, unit itu tidak diisolasi dengan baik, dan ketika pasien menyentuh bingkai tempat tidur (grounded), (diperkirakan) 47 uA yang diaplikasikan langsung ke jantungnya berhasil.
WhatRoughBeast
@ Marki555 Tidak tahu, tetapi obat pencabut lemak medis dapat mengalami ratusan joule. Sekali lagi, durasi adalah kuncinya
Dirk Bruere
5

Aspek lain yang perlu dipertimbangkan adalah frekuensi. Pembasmi nyamuk adalah DC, tetapi mereka tidak memasok DC konstan . Setelah tegangan ditingkatkan dari 3-6 VDC dari baterai melalui pengganda tegangan, keluar dalam pulsa cepat. Segera setelah tegangan diberikan dan tubuh Anda mulai mengambil energi, arus dihentikan. Saya tidak tahu persis pada berapa frekuensi zappers nyamuk beroperasi, tetapi pada frekuensi yang cukup tinggi, tubuh manusia hanya dapat menyerap guncangan pada kulit sebelum mencapai lebih dalam ke sistem saraf dan jantung Anda. Itu sebabnya Anda bisa dikejutkan oleh kumparan tesla tanpa sekarat. Anda masih merasakannya, tetapi itu tidak menembus jauh sebelum nadi berakhir dan menghilang begitu saja sebelum nadi berikutnya muncul.

Ed Bruce
sumber