Prąd elektryczny: czy zabijają wolty, czy ampery?

W tej rubryce przedstawiane są odpowiedzi na wybrane pytania dotyczące elektroniki, zawarte w komentarzach do postów i filmów, nadsyłane przez Patronów i Mecenasów oraz innych Czytelników za pomocą kanałów podanych na stronie: Zapytaj, odpowiedz.

W komentarzu do filmu B002 pojawiło się pytanie: Zatem co zabija? Napięcie czy ampery? Przy paluszku eneloop mówi Pan, że 20 amper[ów] to nie żarty, a napięcie to 1,3 V i nic się nie dzieje przy trzymaniu w palcach?

Sprawa jest rzeczywiście dość dziwna dla wielu osób. Przynajmniej na pozór. Dlatego zdecydowałem się napisać ten artykuł i na moim kanale YT umieścić film oznaczony Q022.

Ogólnie wiadomo, że wysokie napięcia są groźne. Śmiertelnie groźne jest już napięcie sieci energetycznej 230 V. Tak, ale można znaleźć liczne przykłady generatorów wysokiego napięcia i zobaczyć ludzi którzy do nich dotykają: widać świecący łuk elektryczny, a to wysokie napięcie ich nie zabija…

Dlaczego?

Najprostsza odpowiedź na tytułowe pytanie jest taka, że nie zabijają ani wolty (jednostki napięcia), ani ampery (jednostki natężenia prądu). Nie zabijają, bo są to jedynie jednostki pewnych wielkości fizycznych.

Można też powiedzieć, że „nie zabija napięcie” i że „nie zabija prąd”. Zabija energia elektryczna, która zakłóca działanie naszego ciała, naszego organizmu. A żeby zakłóciła, to nasze ciało musi być dołączone do źródła energii elektrycznej. Jeżeli nasze ciało stanie się odbiornikiem energii elektrycznej, to może nastąpić porażenie, a nawet śmierć.

Tak, ale to zależy od tempa przekazywania energii do naszego ciała, czyli od mocy elektrycznej, jaka jest dostarczana do naszego ciała. A moc elektryczna to iloczyn napięcia i prądu (P = U × I).

Nie jest więc istotne, jakie napięcie jest „obok nas” i jaki prąd płynie „obok nas”. Kluczowe znaczenie mają dwa czynniki:

– jakie napięcie dołączone jest do naszego ciała?

– jaki prąd płynie przez nasze ciało?

Porazić może nas prąd, który płynie przez nasze ciało. Nie porazi nas prąd o dowolnym natężeniu, który „płynie obok”.

„Obok nas”, czyli w jakimś innym obwodzie. I tak jest w filmie B002, gdzie ja bez obaw dotykam nie tylko akumulatorka, ale też dużego akumulatora 12 V. Przez moje ciało płynie wtedy maleńki prąd, którego ja nawet nie czuję. A duży prąd płynie „obok mnie” przez drut, który rozgrzewa się do czerwoności i topi się. Drut jest głównym obciążeniem, w którym płynie duży prąd, rzędu kilku, kilkunastu, a nawet 50 amperów.

Można sobie w uproszczeniu wyobrażać, że gdy dotykałem biegunów akumulatora, wtedy moje ciało stało się dodatkowym odbiornikiem energii, opornikiem, rezystorem o jakiejś wartości R.

Tak, w takich przypadkach nasze ciało staje się swego rodzaju rezystorem, ale należy podkreślić, że rezystancja ciała człowieka zależy od kilku czynników – na pewno nie można podać, jaką konkretnie ma rezystancję. Może się ona zmieniać w dość szerokich granicach.

Gdy podczas eksperymentów dotykałem zacisków akumulatora, wtedy oczywiście popłynął przez moje ciało prąd o wartości określonej najpopularniejszym wzorem elektroniki: I = U / R.

Tak, ale rezystancja ciała człowieka jest dość duża (w pierwszym przybliżeniu można przyjąć, że wynosi około jednego kilooma), więc niewielkie napięcie rzędu kilku czy kilkunastu woltów powoduje przepływ małego prądu, co daje małą, niegroźną moc.

(…)

——– ciach! ——–

To jest tylko fragment artykułu, którego pełna wersja ukazała się w numerze lutowym czasopisma Zrozumieć Elektronikę (ZE 2/2024). Czasopismo aktualnie nie ma wersji drukowanej na papierze. Wydawane jest w postaci elektronicznej (plików PDF). Pełną wersję czasopisma znajdziesz na moim profilu Patronite i dostępna jest dla Patronów, którzy wspierają mnie kwotą co najmniej 10 zł miesięcznie. Natomiast niepełna, okrojona wersja, pozwalająca zapoznać się z zawartością numeru ZE 2/2024 znajduje się tutaj.

Piotr Górecki

 

Uwaga! Osoby, które nie są (jeszcze) moimi stałymi Patronami, mogą nabyć PDF-y z pełną wersję tego numeru oraz wszystkich innych numerów czasopisma wydanych od stycznia 2023, „stawiając mi kawę” (Cappuccino = 10 złotych za jeden numer czasopisma w postaci pliku PDF).
W tym celu należy kliknąć link (https://buycoffee.to/piotr-gorecki), lub poniższy obrazek

Następnie wybrać:
– jeśli jeden numer ZE – CAPPUCINO (10 zł),
– jeśli kilka numerów ZE – WSPIERAM ZA. I tu wpisać kwotę zależną od liczby zamawianych numerów – wydań (N x 10zł),
Wpisać imię nazwisko.
Podać adres e-mail.
Koniecznie zaznaczyć: „Chcę dołączyć wiadomość dla Twórcy” i tu wpisać, który numer lub numery mam wysłać na podany adres e-mailowy.