Czy akumulator 12 V może wywołać szok, czy nie?

Czytam książkę zatytułowaną „ Make: Electronics ” i na stronie 9 napisano:

„Każdy, kto wrzucił klucz nastawny na gołe zaciski akumulatora samochodowego, powie ci, że zwarcia mogą być dramatyczne przy„ zaledwie ”12 woltach, jeśli akumulator jest wystarczająco duży”

Pokazują również ten obraz, aby zilustrować powyższy punkt:

Obejrzałem także ten film , w którym facet dotyka ręką dodatnich i ujemnych części akumulatora 12V, aby sprawdzić, czy dozna szoku, ale, jak widać, nic się nie dzieje.

Powiedziawszy to, mam 2 pytania:

1) Co rozmiar baterii ma z tym wspólnego? Pierwsze stwierdzenie mówi, że zwarcia mogą być „dramatyczne (...), jeśli akumulator jest wystarczająco duży” . Dlaczego? Dla mnie jedyną różnicą między małą baterią 12 V a dużą baterią 12 V jest to, jak długo może ona dać ci wstrząs, ale oba dałyby ci taki sam wstrząs (tj. Oba spowodowałyby taki sam prąd przepływający przez twoje ciało).

2) Dlaczego facet z filmu nie doznał szoku? Twierdził, że dzieje się tak, ponieważ opór jego ręki jest zbyt wysoki, co ma sens, ale dlaczego cytat z książki (i jego zdjęcie) sprawia, że ​​wygląda na to, że na pewno doznasz szoku?

W większości zwykłych okoliczności 12 V nie wystarczy, by poczuć, nie mówiąc już o szoku.

Jednak naprawdę odczuwasz prąd i szokujesz, a nie napięcie. Więc kiedy mówimy, że 12 V jest bezpieczne, domyślnie przyjmujemy założenia dotyczące odporności twojej skóry. Z elektrycznego punktu widzenia jesteś w zasadzie słoną wodą. Twoje wnętrzności mają niską rezystywność, ale skóra ma znacznie wyższą odporność. Aby prąd przepływał przez ciebie, jak z jednej ręki do drugiej, najpierw napotyka on opór skóry z jednej strony, a następnie dostaje stosunkowo łatwą jazdę do drugiej ręki, a następnie ponownie napotyka znaczny opór przenikający przez skórę do drugiej elektrody.

Opór skóry może się znacznie różnić, ale zwykle wynosi co najmniej kilka 10 kΩ. 12 V przyłożone do tego oporu nie powoduje zwykle wystarczającej ilości prądu, aby nawet zauważyć . Jeśli jednak dwa punkty, w których 12 V jest przyłożone do ciała, są wystarczająco mokre, opór skóry jest niższy, prąd jest wyższy i można poczuć wynik. Prostym tego przykładem jest krótkie naciśnięcie baterii 9 V na język. Na pewno to poczujesz, a 12 V to kolejne 1/3 wyższe.

Nie próbowałem tego, ale podejrzewam, że jeśli zmoczysz dwa palce słoną wodą, a następnie podłączysz między nimi napięcie 12 V, poczujesz to. Robienie tego między dwiema rękami może być nawet niebezpieczne, ponieważ prąd płynie w pobliżu twojego serca.

Zwróć uwagę, że cytowany fragment tak naprawdę nie mówi o porażeniu prądem, ale niebezpieczne jest upuszczenie metalowych przedmiotów na akumulator samochodowy. To prawda, ale sugerowanie, że jest to niebezpieczne dla człowieka, dotykając obu zacisków baterii, w najlepszym razie wprowadza w błąd. Akumulator samochodowy jest źródłem 12 V, które może zapewnić duży prąd, zwykle kilka 100 A. Po umieszczeniu bardzo niskiej rezystancji na akumulatorze samochodowym, przepłynie ten duży prąd, który nagrzeje coś, być może do topnienia lub nawet eksploduje. Nie dotyczy to człowieka dotykającego akumulatora samochodowego, ponieważ nasz opór nie jest wystarczająco niski, aby pozwolić na przepływ takich prądów.

Dlatego należy zachować szczególną ostrożność, aby przypadkowo nie zewrzeć akumulatora samochodowego. Ogólnie rzecz biorąc, 12 V jest bezpieczne do obejścia, nawet jeśli masz go na rękach. Jednak nie ma sensu naciskać, a jeśli na przykład jesteś naprawdę spocony, może to być co najmniej nieprzyjemne.

To nie tylko wstrząsy.
Akumulator może przepychać duży prąd przez dowolny kawałek metalu.
Może to stopić klucz i spowodować pożar.
Może to również spowodować, że pierścień stanie się czerwony i poparzy użytkownika. Bardzo łatwo jest dostać palec z pierścieniem między dodatnim biegunem akumulatora a nadwoziem lub ramą samochodu.

Zawsze usuwaj metalową biżuterię podczas pracy w pobliżu akumulatora lub części elektrycznych pojazdu.

Mój brat dostał graficzną gwiazdę tego w klasie sklepów samochodowych w liceum.

Nauczyciel sklepu (głupio) postanowił pokazać uczniom, jak niebezpieczny może być akumulator samochodowy. Zrobił to przez zwarcie w pełni naładowanego akumulatora samochodowego krótkim odcinkiem litego drutu miedzianego.

Punkt przepływu o dużym natężeniu przyspawał drut do zacisków akumulatora. Drut rozgrzał się na czerwono, opadł i stopił dziurę w akumulatorze.

Wodór uciekł i zapalił się na gorącym przewodzie - akumulator przeszedł „BOOM!” i kawałki plastiku, ołowiu i kropel kwasu przelatywały po całym miejscu.

Wszystkie dzieci nurkowały w poszukiwaniu schronienia, gdy nauczyciel skierował się do akumulatora z przewodem - nikt nie został ranny.

Większość dzieci pochodziła z gospodarstw i wiedziała już, co może się stać, gdy rozładuje się bateria - reszta uchyliła się, gdy zobaczyła dzieci bardziej wybredne zmierzające do ukrycia.

Opis tekstowy jest poprawny. Klucz będzie rzucał iskry, a może się rozgrzewać i topić, to dramatyczne.

Obraz jest jednak błędny. Wyraźnie pokazuje, że osoba i klucz są jednocześnie porażone prądem. Obraz jest nieprawidłowy na 2 poziomach:

• akumulator samochodowy nie może spowodować porażenia prądem elektrycznym w typowych warunkach
• żadne pojedyncze źródło nie jest w stanie porazić prądem tak dwóch celów jednocześnie

Obraz został prawdopodobnie dodany później przez edytora. Redaktorzy zwykle nie są tak wykwalifikowani technicznie jak autorzy. Książka jest produktem wielu ludzi. Ty i autor jesteście po przeciwnych stronach długiego łańcucha ludzi i każdy z nich miał okazję wprowadzić własne błędy.

Ludzie często zakładają, że baterie i systemy 12V są bezpieczne z powodu niskiego napięcia. Niektóre niebezpieczeństwa, o których nie wspomniałem w innych odpowiedziach:

1. Śmierć w wyniku porażenia prądem z powodu innych elementów systemu. Radioodtwarzacz samochodowy może cię zabić i pamiętam co najmniej 2 historie z lat 80., w których mężczyźni zostali porażeni prądem podczas pracy nad samochodowymi zestawami stereo. Nie mogę znaleźć tych historii w Internecie, ale wiele przewodników instalacji samochodowego radia zawiera takie ostrzeżenia:

   Ważnym środkiem ostrożności podczas podłączania głośników samochodowych stereo jest unikanie pracy w układzie elektrycznym samochodu, jeśli przewód uziemiający jest nadal podłączony do akumulatora. Nieprzestrzeganie tego zalecenia może doprowadzić do porażenia prądem! Ponadto możesz także uszkodzić głośniki.

2. Akumulatory samochodowe cały czas raniące ludzi przez wysadzenie w powietrze (mogą uwolnić łatwopalny gaz) i rozpylanie kwasu na ludzi. Cały czas o tym czytałem. Teraz już nie tyle, ale wciąż istnieje niebezpieczeństwo.

3. Wstrząsy i obrażenia odruchowe spowodowane przez inne elementy. Typowy scenariusz to: podejść zbyt blisko drutu do świecy zapłonowej, uzyskać paskudny wstrząs, uderzyć ręką w jakiś ostry i / lub bardzo gorący kawałek metalu.

Jeśli chodzi o zdjęcie, widziałem facetów skaczących w bardzo podobny sposób, gdy przypadkowo zwarli terminale i dostali ogromny zestaw iskier. Nie spowodowało to porażenie prądem, ale zaskoczyło ich cr * p. (^_^)

Przedstawienie jest poprawne i niepoprawne.

12 V na twojej skórze, nawet jeśli masz spocone palce, nic nie zrobi. Jest mało prawdopodobne, aby to poczuć. Ciało ludzkie jest zabawne, jego impedancja / opór spada wraz ze wzrostem napięcia (głównie z powodu najbardziej zewnętrznej warstwy skóry). Choć zwykle przy wyższych napięciach wynosi około 1-2 kΩ, przy 12 V rezystancja jest znacznie wyższa niż 70 kΩ, więc nie można oczekiwać znacznie więcej niż 0,2 mA (co nie byłoby nawet niebezpieczne, gdybyśmy mówili o 50 Hz prądu przemiennego).

Igły wbite w skórę wyglądałyby nieco inaczej, ale ufam, że tego nie spróbujesz.

O kluczu ... jest to coś, co faktycznie widziałem ludzie bez kabla rozruchowego i z zaskakująco małymi obrażeniami ... ale to bardzo niebezpieczne, jeśli nie szalone.

Bateria może (w zależności od modelu) dostarczyć prąd zwarciowy od 500 do 1500 amperów lub więcej. Zauważ, że uderzenie pioruna ma tylko około 20 000-50 000 amperów, co stanowi zaledwie 15-20 razy więcej. Błyskawica trwa jednak tylko milisekundę, podczas gdy akumulator samochodowy może wytrzymać ten prąd przez dość długi czas. Możesz więc dowiedzieć się, co stanie się z kluczem, który ma prawie zerowy opór.

Jako przykład weź baterię 100 Ah i podziel ją przez przypuszczalną 1500 A. Zakładając, że bateria jest nowa, w pełni naładowana i nie eksploduje w twarz , (teoretycznie) zapewni (100 * 3600) / 1500 = 240 sekund. To 4 minuty.
Twój klucz będzie świecił na czerwono po pół sekundy, a wkrótce potem zaświeci na biało. Biada, jeśli nadal trzymasz go w rękach. Jeśli dotkniesz podwozia, wypalisz przez niego dziurę (widziałem, że przytrafiło się to przyjacielowi).

Jest to również powód, dla którego zawsze najpierw odłączasz „minus” (uziemienie), a następnie podłączasz go ponownie podczas wymiany akumulatora samochodowego.
W celu zamocowania zacisków, to oczywiście musi dotknąć je kluczem. Ale jeśli przypadkowo dotkniesz czegoś innego na zacisku „plus”, a uziemienie jest już podłączone, wynik jest katastrofalny.

Jeśli położysz ręce na zaciskach akumulatora 12 V, bardzo mało prądu przepłynie między zaciskami, ponieważ twoja ręka ma bardzo wysoki opór elektryczny. Prąd jest tym, co czujesz i powoduje obrażenia, a zatem niczego nie zauważysz. Dzieje się tak, chyba że zrobisz coś, aby zmniejszyć rezystancję interfejsu człowiek / bateria, na przykład zmoczyć ręce przez pocenie się, a tym samym spowodować przepływ nieistotnego prądu (nieistotny pod względem tego, co możesz dostrzec).

Jeśli umieścisz kawałek przewodzącego metalu między stykami akumulatora 12 V, pomiędzy zaciskami akumulatora będzie skutecznie zerowy opór (w porównaniu z opornością twojego ciała, jak wspomniano powyżej) i tyle prądu, ile akumulator będzie w stanie zapewnianie przepłynie między nimi. To bardzo szybko rozproszy DUŻO energii. Jeśli bateria jest mała, maksymalny prąd, który może zapewnić, jest bardzo mały (tj. Bateria 9 V na twoim języku cię nie zabije). Jeśli akumulator jest duży, przepłynie BARDZO DUŻY prąd (akumulator samochodowy musi zapewnić duży prąd przez co najmniej krótki czas, aby uruchomić silnik rozruchowy). Będzie to bardzo spektakularne i przekroczy specyfikacje projektowe wszystkich zaangażowanych komponentów!

Zwykle sucha skóra zapewnia wystarczającą oporność na przepływ prądu, że napięcie 12V na ogół cię nie szokuje. Jeśli jednak zeskrobujesz część skóry i wystawisz mokre żywe tkanki na końcówki, możesz doznać znacznego szoku.

Jak powiedzieli inni, tutaj jest niski opór. Po zwarciu akumulatora rozproszysz kilka tysięcy watów mocy przez zwarcie (chociaż niektóre z nich pojawią się w akumulatorze); to może być dramatyczne.

Spotkałem przykład tego można zrobić bezpiecznie. Pracowałem z kondensatorem 8000 µF naładowanym do 5 woltów. To nie jest dużo mocy, ale wewnętrzny opór jest bardzo niski, więc rozładowanie następuje bardzo szybko. Zewrzyj przewody, a one lekko się zgrzeją - pociągnięcie pociągnie za sobą, aby je rozdzielić, a powtarzanie tego spowoduje zszorstkowanie przewodów z miejsca, w którym topił się metal.