Czy to prawda: „Przy częstotliwości ponad 700 Hz prąd po prostu przepływa przez twoje ciało”?

16

Słyszałem o tym w klipie filmowym. Byłem ciekawy, czy to naprawdę prawda?

Ponieważ jedyne, co wiem, to to, że pod wysokim napięciem prąd maleje, aby nie zaszkodzić ciału ludzkiemu.

Pawan Kumar
źródło
6
Downvote był prawdopodobnie fanem złego science fiction, ponieważ pytanie nie zidentyfikowało filmu ...
Brian Drummond
17
Prąd wzrośnie proporcjonalnie do napięcia - przy wysokim napięciu prąd wcale NIE spadnie naprawdę bardzo!
Andy aka
13
@Andyaka Będzie, gdy zaangażowana osoba w końcu przejdzie w tryb otwarty.
Roger Rowland,
13
Przegłosowano również dlatego, że podana informacja („przy wysokim napięciu prąd naprawdę spada, aby nie zaszkodzić ciału ludzkiemu”) jest NIEPRAWIDŁOWA. Nie przejmuj się resztą pytania. To stwierdzenie jest mylące i niebezpieczne.
JRE,
30
@ JRE Nie widzę problemów z fałszywymi stwierdzeniami w pytaniu - dobra odpowiedź rozpocznie się od wyjaśnienia, dlaczego te twierdzenia są fałszywe.
sharptooth

Odpowiedzi:

41

Głębokość skóry
Ciało ludzkie ma „efekt skóry”, ale nie jest tak cienkie, jak mogłoby się wydawać.

Prądy elektryczne są ograniczone na zewnątrz ciała przewodzącego, ale ludzie nie są zbyt przewodzący, więc pola penetrują dość głęboko.

Najlepszym przykładem, jaki przychodzi mi na myśl, jest 2,45 GHz - wszyscy wiemy, że kuchenka mikrofalowa gotuje około 2 lub 3 cm na kawałku mięsa - ta głębokość penetracji jest ściśle związana z głębokością skóry.

Głównym powodem, dla którego nie czujesz prądu o wysokiej częstotliwości, jest to, że nerwy i komórki nie są w stanie odpowiedzieć na nic powyżej? 1 kHz. Omówiłem to w poprzedniej odpowiedzi , bardziej na temat aspektów bezpieczeństwa niż samego efektu skóry, ale może to pomóc.

Efekty nerwowe są podstawową przyczyną urazów spowodowanych przez elektryczność, głównie serce. Jeśli częstotliwość jest wystarczająco wysoka, aby nie mogła wpływać na nerwy, to musisz się martwić tylko o efekt ogrzewania. W przypadku potencjalnie śmiertelnego 100 V przy 20 mA tylko 2 W jest rozpraszane w ciele, co jest nieznaczne w porównaniu do 200 W normalnego ciepła ciała (chociaż będzie ono skoncentrowane w punktach wejścia i wyjścia). Tak więc przy wysokich częstotliwościach możesz przenosić znacznie wyższy prąd niż byłby śmiertelny przy niskich częstotliwościach, być może bez bólu i urazów.

Wysokie napięcie i niższy prąd
Nie jest prawdą, że prąd jest niższy przy wysokim napięciu. W rzeczywistości wyższe napięcie zwykle powoduje przepływ większego prądu niż niskie napięcie. Napowietrzne linie przesyłowe wysokiego napięcia mogą wynosić 400 kV, ale mają także setki wzmacniaczy.

Jeśli chodzi o bezpieczeństwo ludzi, wyższe napięcie jest prawie zawsze bardziej niebezpieczne.

tomnexus
źródło
Popieranie w szczególności w celu promowania obalenia „wysokiego napięcia jest bezpieczniejsze” w pytaniu PO.
mskfisher
Czy masz odniesienie do komentarza na temat efektu skórnego i mikrofal w mięsie. Wydaje się, że efekt powinien być bardziej związany z tłumieniem - podgrzewanie mikrofal oznacza średnią utratę energii przez wibrujące cząsteczki wody. Efekt skórny dotyczy indukcji elektromagnetycznej powodującej, że prądy elektronów przemieszczają się na powierzchnię przewodnika.
Tom Carpenter
4
@TomCarpenter Oto artykuł z niektórymi danymi dotyczącymi głębokości skóry u ludzi. Jest nieco płytszy niż myślałem, ale niezbyt daleko, 12 mm przy 900 MHz, 7 mm przy 2400. Efekt ogrzewania jest bezpośrednio związany zarówno z polem E i / lub prądem, więc ogranicza się głównie do głębokości skóry lub dwa.
tomnexus
1
@TomCarpenter, efekt skóry jest bezpośrednio związany z tłumieniem, które zastosowana fala zobaczyłaby z powodu przewodności materiału.
Photon
1
Od ostatniego do ostatniego akapitu: Zauważ, że używamy niższego prądu przy wyższym napięciu, gdy staramy się utrzymać moc na tym samym poziomie. Ale moc nie pozostaje naturalnie taka sama, jeśli tylko zwiększysz napięcie bez zmiany innych rzeczy.
user253751
19

To nie jest prawda.

Utrzymuje się to przez nieporozumienie prawdziwego zjawiska zwanego efektem skóry :

Efekt naskórkowy to tendencja przemiennego prądu elektrycznego (AC) do rozprowadzania się w przewodniku, tak że gęstość prądu jest największa w pobliżu powierzchni przewodnika i maleje wraz z większą głębokością w przewodniku. Prąd elektryczny przepływa głównie na „powłoce” przewodnika, między powierzchnią zewnętrzną a poziomem zwanym głębokością skóry. Efekt naskórkowy powoduje wzrost rezystancji przewodnika przy wyższych częstotliwościach, gdy głębokość naskórka jest mniejsza, zmniejszając w ten sposób efektywny przekrój przewodnika. Efekt naskórkowy wynika z przeciwnych prądów wirowych indukowanych przez zmienne pole magnetyczne wynikające z prądu przemiennego. Przy 60 Hz w miedzi głębokość skóry wynosi około 8,5 mm. Przy wysokich częstotliwościach głębokość skóry staje się znacznie mniejsza. Zwiększoną odporność na prąd przemienny ze względu na efekt naskórkowy można złagodzić, stosując specjalnie tkany drut litz. Ponieważ wnętrze dużego przewodu przewodzi tak mało prądu, można użyć przewodników rurowych, takich jak rura, aby zaoszczędzić na wadze i kosztach.

To znaczy, dla jednolitego przewodnika, wzrost częstotliwości spowoduje zmniejszenie składowej prądu przepływającego przez środek przewodnika - wyższe stężenie w kierunku obwodu, „skóry”.

Skóra nie przenosi się na skórę, czy to na ludzką skórę, czy na inną membranę nad innym przewodnikiem. Gdyby zbudowano przewodnik podobny do naskórka skóry , wyższa częstotliwość nadal nie koncentrowałaby się na zewnętrznej powierzchni.

W biologii istnieje dziedzina zwana analizą impedancji bioelektrycznej (BIA), która polega na zmiennej odpowiedzi częstotliwościowej komórek i innych substancji biologicznych.

JonRB
źródło
Innymi słowy, byłoby prawdą, gdyby twoje ciało było wykonane z litej miedzi, a może aluminium. Ponieważ nie jesteś ...
WhatRoughBeast
2

To nie jest prawda, w rzeczywistości możliwe jest „cięcie” mięsa prądem elektrycznym o wysokiej częstotliwości.

http://en.wikipedia.org/wiki/Electrosurgery

Alternatywną nazwą jest „nóż RF”, ponieważ (jak zauważył tomnexus) przy wysokich częstotliwościach prąd elektryczny nie ma wpływu na komórki nerwowe.

Jedną z zalet używania tego rodzaju „noża” jest brak krwawienia, ponieważ „nóż” pali się przez ciało, a nie go przecina.

Z własnego doświadczenia: usunąłem niewielki łagodny guz za pomocą tej metody. Umieścili elektrodę powrotną o dużej powierzchni na moim udzie i odcięli guz od powierzchni brzucha za pomocą małego spiczastego narzędzia. Rozległ się delikatny powiew płonącego mięsa (i oczywiście podczas operacji nie odczuwał bólu z powodu miejscowego znieczulenia, chociaż później trochę).

Level River St
źródło
2

Punkt danych: Częstotliwość radiowa przy częstotliwości 10 MHz spowoduje „porażenie prądem” i poparzenie. Dobrze powiedziane przez innych, następujące jest prawdą, mimo że czyta się jak makijaż filmowy.

Widziałem, jak to się dzieje w praktyce, gdy ktoś trzymał odłączony przewód antenowy nadajnika, wołając, że odkrył, dlaczego nie nadaje. Nadajnik był sterowany głosem. Działało. Nie było wątpliwości, że doznał szoku. Nadajnik znajdował się prawdopodobnie w paśmie 80 metrów (~ = 3,6 MHz) lub w paśmie 20 metrów (~ = 14 MHz).

Russell McMahon
źródło
0

Nawet jeśli efekt skóry pojawił się przy częstotliwości 700 Hz dla ludzkiego ciała, prąd przepłynie wówczas przez zewnętrzną warstwę ciała, tj. Skóra. Przy wystarczająco wysokich prądach nadal będziesz gotować jak kiełbasa na grillu!

Nie zaleca się polegać na zasadzie !!

Dziekan
źródło