¿Por qué no estoy muerto después de tocar repetidamente una fuente de alto voltaje?


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Mientras jugaba con la raqueta de mosquitos en mi casa, desenrosqué la raqueta y toqué los 2 cables con las manos. Sentí que mis huesos estaban dislocados, me sorprendí, pero no estoy muerto.

Mis cálculos dicen que debería morir:

el voltaje de salida es de 5 kV a 10 kV, la resistencia de mi cuerpo es de aprox. 50 kΩ, la corriente a través de mi cuerpo es 0.1 A si 5 kV a 0.2 A si 10 kV.

De acuerdo con la tabla en https://www.physics.ohio-state.edu/~p616/safety/fatal_current.html Debería morir; Lo intenté muchas veces pero todavía estoy vivo.

Creo que mi interpretación con respecto a la corriente, el voltaje y la resistencia de mi cuerpo es incorrecta (si es correcto, ya estaría muerto), ¿por qué no estoy muerto?



Los comentarios no son para discusión extendida; Esta conversación se ha movido al chat .
Nick Alexeev

Respuestas:


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El circuito no es exactamente como lo has descrito. Como se indica en los comentarios (entre el mar de humor), es que un eliminador de errores no es una fuente de voltaje ideal. No puede entregar mucha potencia, aunque el voltaje sea alto.

Puedes considerar el circuito más así:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

(los valores son guestimates).

El resultado neto es que obtendrá un pico de corriente inicial de quizás unos 10's de miliamperios, pero solo por unos pocos microsegundos. Después de eso, el eliminador de errores simplemente no puede mantener la corriente, por lo que el voltaje del terminal caerá, y la corriente probablemente terminará en menos de un miliamperio.

No es la corriente máxima lo que te mata, sino una corriente sostenida lo suficiente como para entregar suficiente energía para matarte.

En cuanto a por qué mata a los errores, eso es simplemente un caso de errores que son más pequeños que tú. Se necesitará mucha menos energía para cocinar un pequeño insecto que para detener un corazón humano.


2
Dos miliamperios continuos son suficientes para matarte :)
Long Pham

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¿No es también parcialmente un problema de que las sondas (cátodo y ánodo) estén cerca unas de otras, por lo tanto, la corriente no viaja a través de su cuerpo?
pelo de caballo

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@horsehair Sí, eso también es un factor. La corriente tiene que pasar a través de un órgano sensible, como los músculos del corazón o el diafragma, para que exista el riesgo de muerte. Y la fuente en este caso está aislada de, por ejemplo, tierra local, por lo que incluso si el OP toca una buena tierra con un pie o la otra mano, la corriente no fluirá hacia allí desde esta fuente. Solo puede regresar al suministro en el zapper, por lo que su ruta de retorno debe estar muy cerca de la fuente.
Jamie Hanrahan

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@JamieHanrahan tienes razón sobre el camino actual para una "muerte inmediata". Para agregar un poco a su comentario, parte del número de muertes eléctricas ocurre mucho tiempo después de la descarga real debido a complicaciones relacionadas con las quemaduras. Honestamente, es una forma espantosa de morir en ambos casos
Simon Marcoux

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Yo diría que la proximidad del cátodo y el ánodo es mucho más relevante para la pregunta que la corriente. He tocado el voltaje de la red eléctrica (120 VCA a 60 Hz, EE. UU.) Varias veces, pero tuve contacto con calor y neutro con una sola mano, por lo que la corriente se descargó principalmente en mi mano en lugar de atravesar mi cuerpo. Duele como el infierno, pero como tuve contacto con la fuente antes de que se energizara, ni siquiera me quemé. Mi mano estaba entumecida por un tiempo después de una sacudida particularmente desagradable ... pero aún aquí escribiendo :)
Doktor J

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  • Pasar la corriente a través de un dedo es relativamente seguro, ya que no hay suficiente corriente para quemarte y está lejos de tu corazón.

  • Pasar la corriente de mano en mano pone el corazón en algún lugar "en el medio" del camino, pero claramente no en series directas. Además, tu piel aún puede presentar una gran resistencia.

  • Si pasa la corriente a través de su pecho, la probabilidad de muerte es mayor.

  • Si tuviera sondas que penetraran profundamente en su pecho y pasaran la corriente a través de las sondas, aumentaría drásticamente el riesgo.

Como otros han dicho: el eliminador de errores tiene una cantidad muy limitada de poder que puede entregar. No es suficiente energía para fibrilar un desnudo corazón, pero el suyo está protegido en su cuerpo.


¿La resistencia de la superficie de la piel no es mucho menor debido a la humedad? Esto conduciría la corriente justo sobre su piel, y no a través de su cuerpo.
chthon

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@chthon: hay varias capas que forman su piel y tienen diferentes propiedades eléctricas. Me parece recordar vagamente que la dermis tiene una resistencia mucho menor, posiblemente debido a todos los vasos sanguíneos y demás. (Es por eso que tocar dice que una batería de 9V con el dedo no duele, pero si inserta agujas profundamente en su piel y conecta la batería a eso, duele como un demonio. No me pregunte cómo lo sé.)
Nominal Animal

@NominalAnimal Hay una historia sobre un tipo que le puso dos sondas en cada uno de los pulgares y, de hecho, murió por eso. Quizás tuviste suerte. Era un multímetro de 9 voltios, creo.
htmlcoderexe

@htmlcoderexe: la clave de esa historia es que las sondas estaban en sus pulgares, como en su sangre. Independientemente de la legitimidad de esa historia: OP, supongo, no tenía un camino directo a sus entrañas con el zapper.
Bort

@Bort Supongo que depende de cuán profundo sea "profundamente en tu piel" para el caso de Nominal Animal específicamente. Para OP, obviamente ese no era el caso.
htmlcoderexe

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Para decirlo más como lo diría un ingeniero eléctrico: esta fuente de alto voltaje tiene una alta resistencia interna, y entender lo que eso significa responde a su pregunta.


No creo que "resistencia interna" sea un término difícil de entender si lo buscas en Google, para ser completamente honesto :)
Marcus Müller

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@ MarcusMüller Es posible que desee profundizar un poco en ello (haciendo que la respuesta sea más autónoma), ya que esta respuesta parece muy pequeña. :)
EKons

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No, creo que la principal fortaleza de esta respuesta es la brevedad. Podría volver a explicar la resistencia interna, pero lo haría peor que Wikipedia o un millón de otras fuentes. Sinceramente, no por pereza, me niego a reproducir el "conocimiento común" que se puede encontrar fácilmente, por razones de calidad.
Marcus Müller

Una gran respuesta, pero IMVHO requiere una corrección: esta fuente de alto voltaje, no la fuente de alto voltaje ... definitivamente hay fuentes de alto voltaje con resistencia interna lo suficientemente baja como para matar a un ser humano (por ejemplo, rayos, líneas de alta tensión, cualquier alto voltaje). fuente de
energía

1
Encuentro esta respuesta bastante inútil. Si prefiere no explicar completamente la respuesta, entonces podría mejorarse al menos incluyendo enlaces a fuentes donde el OP puede aprender los temas que necesita para poder entenderla. Al hacerlo, se ocupará de su preocupación de que no hará un trabajo tan bueno al explicarlo como esas fuentes. Si todas las respuestas de Stack Exchange consistieran en "Sabrás la respuesta una vez que aprendas los temas X e Y", entonces el sitio sería inútil.
JBentley

7

La muerte por electrocución ocurre principalmente en dos situaciones y no está directamente relacionada con los valores actuales de corriente / voltaje:

1) Suficiente corriente y energía pasaron a través de su cuerpo para quemarlo de adentro hacia afuera 2) Un voltaje pasó a través de su corazón y lo puso en un estado de fibrilación.

¡Ambos pueden entrar en juego al mismo tiempo!

El primero es causado principalmente por una corriente excesiva en su cuerpo. Una vez que se penetra la piel, es fácil pasar una corriente sorprendentemente alta a su cuerpo. Es por eso que la electricidad húmeda + es tan mala. Reduce drásticamente la resistencia de tu piel.

Antes de aventurarse en la segunda parte, también debe comprender que la electricidad tendrá un punto de entrada y un punto de salida. A menudo puede ver una marca quemada en esos puntos cuando ocurre (en una situación difícil).

Directamente relacionado con eso: si la corriente pasa a través de su corazón con un voltaje lo suficientemente alto o con alguna frecuencia extraña, puede poner su corazón en fibrilación: desincronícelo. Cuando esto ocurre, debe restablecer su corazón usando un desfibrilador como en todo drama médico mal escrito. Un shock no es tanto cuando el corazón está plano, sino que ayuda a los casos de fibrilación.

En cuanto a su pregunta, no murió porque el dedo actual ingresó y salió por su dedo. No pasó por tu corazón. Además, la corriente en juego no es suficiente para causar quemaduras significativas. La predicción de lesiones específicas se realiza caso por caso.

En pocas palabras, tu corazón falla o te quemas hasta morir cuando mueres de una descarga eléctrica ... también puedes sobrevivir y ser severamente quemado o mutilado por las consecuencias. La pérdida de una extremidad, lamentablemente, no es tan poco frecuente.

Si quieres saber más, el artículo de Wikipedia está bien escrito.


Te perdiste uno: 3) Pasó suficiente corriente a través de su diafragma para evitar que respire de manera efectiva, durante el tiempo suficiente para que se asfixie. Se necesita menos corriente para paralizar el diafragma (o paralizarlo "lo suficiente") que para inducir la fibrilación, pero, por supuesto, esta ruta tarda más en tener un efecto letal.
Jamie Hanrahan

Me estremecí de lo doloroso que debe ser morir así. Estás en lo cierto, me perdí este @JamieHanrahan
Simon Marcoux

Y malditamente frustrante, ya que estarías consciente de una parte, pero, dependiendo del camino que esté tomando la corriente, no puedes moverte para solucionar el problema. Temblando de hecho.
Jamie Hanrahan

Hay una tabla en esta página: allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-3/… que muestra los niveles actuales para varios efectos perceptibles y nocivos, desglosados ​​por hombre frente a mujer y para CC frente a 60 Hz CA frente a 10 kHz AC.
Jamie Hanrahan

7

Lo importante no es solo la corriente y el voltaje, sino la duración. 10kV a 1A por microsegundo son aproximadamente 10 microjulios. Puede sentir un shock, pero no es suficiente para tensar todos los músculos del corazón en parálisis el tiempo suficiente como para dejarlo inconsciente, o incluso causar daño físico debido al calentamiento o la contracción muscular.

Por otro lado, SI tiene un mal corazón, podría ser suficiente para alterar el ritmo y enviarlo a la fibrilación, lo que puede ser fatal. Tal vez solo tienes suerte


1
¿Qué energía (en julios) sería suficiente para causar algún daño al corazón / muerte?
Marki555

1
@ Marki555 - La energía no suele ser una consideración. Por ejemplo, en los años 60 hubo un caso de un paciente en un hospital con un marcapasos de pared. Desafortunadamente, la unidad no estaba aislada adecuadamente, y cuando el paciente tocó el marco de la cama (conectado a tierra), los 47 uA (estimados) que se aplicaron directamente a su corazón hicieron el trabajo.
WhatRoughBeast

@ Marki555 No tengo idea, pero los desfilriladores médicos pueden llegar a cientos de julios. Nuevamente, la duración es la clave
Dirk Bruere

5

Otro aspecto a considerar es la frecuencia. Los destructores de mosquitos son DC, pero no suministran DC constante . Después de que el voltaje aumenta de 3 a 6 VCC de las baterías a través de un multiplicador de voltaje, sale en pulsos rápidos. Tan pronto como se aplica voltaje y su cuerpo comienza a tomar la energía, la corriente se detiene. No sé exactamente a qué frecuencia operan los destructores de mosquitos, pero a frecuencias suficientemente altas, el cuerpo humano puede simplemente absorber el impacto en la piel antes de que llegue más profundamente al sistema nervioso y al corazón. Es por eso que puede ser sorprendido por una bobina de Tesla sin morir. Todavía lo siente, pero no penetra mucho antes de que termine el pulso y simplemente se disipa antes de que aparezca el siguiente pulso.

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