Mengapa air kekurangan PCB? (yaitu. Mengapa listrik tidak mengikuti jalan yang paling tidak resistan?)

22

Jika tembaga lebih konduktif daripada air (pada PH yang masuk akal), merendam sirkuit elektronik tembaga tidak akan berpengaruh, karena listrik harus terus mengikuti jalur yang paling tidak resistan (jalur PCB tembaga yang sangat konduktif, misalnya) daripada korslet. ke dalam air yang agak konduktif. Namun, membuang air pada barang elektronik jelas membuat mereka pendek, meskipun tembaga adalah konduktor yang unggul.

Mengapa ini terjadi ketika jalan dengan resistensi paling rendah adalah tembaga daripada air?

Penanya
sumber

Jawaban:

34

Koreksi kesalahan:

"Listrik" TIDAK PERNAH 'mengikuti jalan dengan resistensi terendah'.

Listrik BUKAN seperti Zorb besar tunggal yang menuruni lereng bukit .

Listrik akan dimodelkan lebih baik dalam konteks ini sebagai
reservoir besar air yang dituangkan ke lereng bukit yang kasar .
Sebagian besar air akan mengikuti parit dan saluran utama tetapi beberapa akan menemukan saluran samping yang lebih kecil.

Pertanyaannya bukan
"jalan mana yang akan dilalui listrik?"
tetapi
"berapa banyak arus yang akan mengalir di sepanjang jalan yang diberikan ini?"

Jalur resistansi rendah akan melakukan arus lebih tinggi.

Jalur resistansi yang lebih tinggi akan melakukan lebih sedikit arus.
Hanya jalur resistansi tanpa batas yang akan menghasilkan arus nol.

Tidak ada jalur resistensi yang tak terbatas.

Plus:

Ketika tegangan diterapkan pada air di atas tegangan kritis tertentu, air akan terurai menjadi Hidrogen dan Oksigen - yang dikenal sebagai "elektrolisis" . Setiap komponen dalam air juga dapat terdekomposisi untuk menghasilkan misalnya gas Klor dari produk klor dalam air. Bahkan air deionisasi yang sepenuhnya murni dapat diuraikan dengan cara ini.

Begitu Anda mendapatkan bahkan sedikit aliran saat ini, Anda akan mendapatkan ion yang meningkatkan aliran arus, resistensi yang lebih rendah, lebih banyak gangguan ... zap.

Saya telah menjatuhkan "pager" ke dalam air laut dan telepon portabel ke dalam larutan klorin pekat * dan "menyelamatkan" keduanya tanpa kerusakan jangka panjang dengan segera mengeluarkan baterai dan mencucinya dalam jumlah besar air tawar dan kemudian membiarkannya kering sepenuhnya (langkah yang sangat penting). Dan saya telah melihat peralatan hancur oleh paparan air dengan baterai kemudian ditinggalkan.

  • Catatan untuk diri sendiri: Lepaskan ponsel portabel dari saku atas sebelum mengaduk ember besar larutan Sodium Hypochlorite.

    Saat bermain-main di sepanjang tepi laut dan biasanya bersenang-senang, pager Anda harus di dalam tas yang dilindungi dengan semprotan garam atau, lebih baik lagi, ditinggal di rumah.

    Catatan untuk anak muda: Pager adalah hal-hal yang kami miliki sebelum mereka menemukan ponsel. Secara efektif sistem hanya menerima SMS tanpa suara atau fitur lainnya. Dokter sepertinya masih menggunakannya.

Russell McMahon
sumber
1
Menjawab dengan indah. Ini mudah dimengerti. Terima kasih.
Penanya
8
+1 Untuk menjelaskan referensi "Pager" yang misterius ini. Terima kasih.
DrFriedParts
1
Pager: ruang sukarelawan sukarela masih merupakan pengguna BESAR ... beberapa layanan ambulans ... staf pendukung di rumah sakit, server makanan, dan juga diberikan kepada orang-orang yang menunggu meja di restoran sehingga mereka dapat bertanya-tanya sampai meja siap. Ini adalah teknologi untuk bernafas terakhir tetapi turun berjuang.
Chef Flambe
Jawaban yang bagus, Russell! Pertanyaan: mengapa 4.2VDC perangkat portabel yang rendah dapat mengionisasi air dan melewatkan arus yang sangat besar (miliamps) untuk membakar elektronik? Bisakah Anda memberikan contoh perhitungan sederhana? Sebagai contoh, saya percaya seseorang perlu 10kV untuk mengionisasi celah udara 1 cm!
Vorac
@Vorac Dimulai dengan "Itu Terjadi" + air deionisasi tidak melakukan alasan yang paling umum bertanggung jawab untuk menjadi bahkan pencemar jejak kecil pada awalnya ditambah pengotor air pencemar. Saya telah melihat dan mendengar berbagai hal yang dihancurkan oleh cairan ditambah aksi baterai dan, sebagaimana disebutkan di atas, saya memiliki dua contoh menakjubkan tentang bagaimana tindakan cepat dapat menghentikan kerusakan besar ketika terdapat kontaminasi konduktif secara masif (air laut dan klorin). Saya memiliki seorang teman yang memiliki kamera dalam wadah plastik "tahan air" yang dihancurkan oleh air kapal lambung kapal pada waktu yang dibutuhkan untuk mendayung ke kapal pesiar yang ditambatkan.
Russell McMahon
10

Masalahnya adalah bahwa meskipun jejak memiliki resistansi yang sangat rendah, jejaknya bukan jaringan yang sepenuhnya menyatu. PCB adalah kumpulan jaringan. Tidak ada jalur resistansi rendah antara dua node, tetapi hanya antara node spesifik yang dipahami berada di jaringan yang sama, seperti yang ditentukan oleh desain sirkuit yang ditransfer ke karya seni PCB.

Di antara beberapa node lain yang tidak di jaringan yang sama, resistansi atau impedansi mungkin, pada kenyataannya, sangat tinggi. Hampir tak terhingga, dalam beberapa kasus. Selain itu, mungkin ada tegangan di antara titik-titik ini. Contoh utama dari ini adalah jaringan power rail.

Air yang kaya ion akan menciptakan jalur konduktif antara node yang seharusnya tidak terhubung, dan perbedaan tegangan akan menyebabkan arus mengalir, membuat sirkuit pendek atau dekat sirkuit pendek.

Kaz
sumber
Jawaban lain yang sangat bagus. Ini adalah cara yang lebih tercerahkan daripada utas "jawaban yahoo" yang dikembalikan oleh Google sebagai tanggapan atas permintaan ini. Semoga utas ini mengalahkan pagerank mereka suatu hari nanti.
Penanya
2

Papan sirkuit memiliki jejak di atasnya. Jejak-jejak ini dimaksudkan untuk diisolasi satu sama lain. Operasi sirkuit yang tepat membutuhkannya.

Jika Anda membuang air ke papan, jejak tidak lagi terisolasi.

Jika "sirkuit" itu hanya bidang tembaga padat, air tidak akan berpengaruh.

markrages
sumber
Agar lebih akurat secara fisik, bagian dari pernyataan Anda ini membutuhkan kualifikasi yang lebih ketat: "Jika" sirkuit "itu hanya bidang padat tembaga, air tidak akan berpengaruh." - (1) Air itu kutub; Ini mempengaruhi impedansi yang dialami oleh arus dalam tembaga (jadi Anda harus menentukan frekuensi rendah), (2) itu menciptakan medan elektrostatik (jadi Anda harus menentukan tegangan rendah), (3) tembaga bereaksi dengan air untuk membentuk tembaga (II) hidroksida karena disosiasi air secara mandiri diberikan waktu yang cukup (jadi Anda harus menentukan air DI dan waktu kontak yang singkat).
DrFriedParts
0

Itu mengikuti jalan yang paling sedikit perlawanan. Dalam hal ini, jalur itu adalah tembaga dan ion-ion di dalam air yang memungkinkan lebih banyak elektron. Anda perlu melihat air sebagai daya tahan yang sangat tinggi. Tidak terlalu tinggi, sehingga beberapa arus akan mengalir ke sana, biasanya dengan hasil yang buruk. Sama seperti dalam kasus dengan dua resistor secara paralel, tembaga adalah resistansi rendah, dan sebagian besar arus mengalir melalui jalur itu, tetapi beberapa akan mengalir di resistor tinggi lainnya (ion di dalam air). Perhatikan bahwa air yang dideionisasi tidak dapat melakukan karena kurangnya ion.

Hal lain yang biasanya diabaikan adalah bahwa IC tidak sepenuhnya tertutup rapat, sehingga air dan elemen lainnya dapat masuk dan mendatangkan malapetaka di dalamnya, terutama dengan waktu ketika Anda memperhitungkan oksidasi dan ion yang dapat mempersingkat IC.

Gustavo Litovsky
sumber
Hargai wawasan Anda.
Penanya
1
Pernyataan ini tidak benar: "Perhatikan bahwa air terdeionisasi tidak dapat melakukan karena kurangnya ion." Air DI memiliki ion, tidak ada ion bersih dan (mudah-mudahan, tidak ada pengotor). Sepanjang waktu sebagian kecil molekul air melepaskan diri dan bergabung kembali. Air juga kutub sehingga arus akan menciptakan medan. Dan voltase yang relatif kecil (hanya> 1,55V) dapat memisahkan molekul air sehingga menghasilkan ion dalam jumlah besar. Ketika Anda menerapkan gaya gerak listrik (tegangan) ke kawat logam, kawat itu sendiri tidak banyak berubah. Ketika Anda melakukan hal yang sama pada suatu solusi, semua taruhan dimatikan.
DrFriedParts