Apakah kawat yang menggantung benar-benar menyetrum saya jika saya berdiri di air?

Kita semua pernah melihat skenario ini di film; seseorang harus menyeberangi ruangan yang setengah penuh dengan air dan ada kawat listrik yang menggantung yang menembakkan bunga api ke mana-mana. Orang miskin harus menyeberangi ruangan tetapi tidak dapat melakukannya karena jika kawat mengenai air dia jelas tersengat listrik karena air adalah konduktor.

Tetapi apakah ini sangat sederhana dalam kehidupan nyata? Jika saya benar-benar berdiri di dalam air di sebuah ruangan, dan kabel bertegangan tinggi mengenai air, bagaimana aliran listrik melalui saya untuk menyetrum saya? Hanya kaki saya menyentuh air, tidak ada bodypart saya yang menyentuh di mana pun. Dan secara realistis mungkin akan ada beberapa pipa dll terhubung ke ground di suatu tempat yang akan melakukan arus ke ground. Bagaimana saya akan tersengat listrik jika arus hanya melewati saya?

Saya menduga ini mirip dengan situasi yang terkenal dari seseorang menjatuhkan pengering rambut ke dalam bak mandi dengan seseorang di dalamnya. Mengapa arus dalam situasi ini tidak mengalir baik dari kawat hidup ke kabel netral atau melalui saluran air ke tanah? Mengapa hanya berada di "air bertegangan tinggi" menyetrum saya? (Dan ya, saya tahu skenario ini tidak begitu mungkin dengan peralatan modern tetapi mari kita pertimbangkan ini secara teori).

Oh ya. Fenomena ini disebut "Tenggelam Listrik".

Dalam kasus tragis ini , seorang gadis memutuskan untuk menari di air mancur, tidak sadar bahwa lampu bawah air memiliki kesalahan tanah. Otot-ototnya berkontraksi dan dia jatuh. Seorang teman masuk untuk mencoba meraihnya, dan dia juga kehilangan kendali atas otot-otot kakinya dan jatuh. Dua temannya yang lain mencoba menyelamatkan dua yang pertama.

Petugas pemadam kebakaran muncul, satu berjingkat masuk, kehilangan itu dan teman-temannya menariknya keluar. Petugas pemadam kebakaran menghabiskan waktu 15 menit untuk mencari sakelar penutup.

Masalah dengan jatuh ke dalam air adalah Anda tenggelam. Keempat gadis itu melakukannya.

Bahkan, banyak korban seringkali merupakan satu-satunya petunjuk untuk tenggelamnya listrik.

Inilah sebabnya mengapa setiap instalasi di tepi pantai sekarang membutuhkan sakelar GFCI dan penutup, dan mengapa Anda tidak boleh berenang di dekat kapal dengan tenaga pantai.

Mengapa tenggelamnya listrik terjadi

Anda telah melihat masalah yang melibatkan kisi-kisi resistor. Itu adalah air, kisi-kisi resistor 3-D, dan Anda juga adalah beberapa resistor.

Arus listrik mengalir ke semua jalur yang tersedia secara proporsional dengan konduktansi (1 / hambatan) . 1-10 mA sudah cukup untuk mulai menyebabkan masalah bagi orang yang sensitif; 100 mA mematikan dalam dirinya sendiri.

Listrik ingin kembali ke sumber (netral transformator kutub), dan standar NEC untuk batang pentanahan adalah 25 ohm. Anda bisa menghitungnya di sini.

Yah, saya mendapatkan 120 V melalui resistor 24 ohm = 5 ampere. Jadi hanya sebagian kecil dari kebutuhan saat ini yang melewati Anda untuk memakukan Anda. Jika kami mengandalkan 20 mA artikel itu, maka 1/250 dari arus cukup untuk menenggelamkan Anda.

Perhatikan juga: ini hampir tidak cukup untuk menjatuhkan pemutus sirkuit cabang 13, 15, 16 atau 20 .

Namun, pemecah GFCI akan trip pada 6-8 mA. Itu sangat meningkatkan prognosis. Ini mempersempit ke kombinasi peristiwa yang sangat mustahil di mana saat ini secara alami terbatas pada kurang dari 6 mA, dan hampir semua melewati Anda, dan Anda sangat sensitif.

Dalam sesuatu seperti listrik air tidak "mengalir ke tanah" dalam garis lurus yang rapi. Ada perbedaan potensial antara bagian-bagian air yang memancar keluar dari titik kontak HV. Itu mungkin juga berarti bahwa kaki Anda berada pada potensi yang berbeda, dan akan ada aliran arus yang bisa berakibat fatal. Ini adalah salah satu alasan mengapa sapi di ladang dapat tersengat listrik oleh sambaran petir di dekatnya. Perbedaan tegangan antara kaki mereka bisa ribuan volt.

Saya pikir jawabannya cukup sederhana - Anda adalah konduktor yang lebih baik daripada air tawar. Saya membaca ini di suatu tempat dan itu membuat saya terkikik kemudian: " Manusia hanyalah sekantong besar air asin ", yang memang benar. Arus 1 mA melalui jantung sudah cukup untuk menyebabkan serangan jantung, jadi pada 220 V, resistensi 220 kΩ tidak cukup. Anda kurang dari 220 kΩ, terutama saat di dalam air. Kulit adalah satu-satunya isolator yang kita miliki.

Hanya saja, jangan mencobanya.

bagaimana aliran listrik melalui saya untuk menyetrum saya?

Saya sudah memposting gambar itu sekali dalam pertanyaan tentang belut listrik:

^{Sumber: phys.org Kredit: Kenneth Catania}

Listrik tidak mengalir di sepanjang jalur pilihan tunggal, listrik mengalir di seluruh badan air dengan intensitas berbeda. Jika Anda berada di jalur dengan arus yang cukup tinggi, Anda akan tersengat listrik.

Akibat wajar yang menarik dari fakta ini adalah Anda akan mendapatkan kejutan terburuk ketika Anda dan air memiliki konduktansi yang sebanding . Jika air jauh lebih konduktif daripada Anda, bahkan arus tinggi hanya akan membuat perbedaan tegangan kecil, yang mungkin tidak berbahaya. Jika air jauh kurang konduktif, perbedaan tegangan mungkin besar, tetapi arus akan terbatas.

Hanya berada di "air tegangan tinggi" tidak akan menyetrum Anda, sama seperti burung dapat dengan senang hati bertengger di saluran listrik 10 + kV (dan linemen dapat dijatuhkan ke saluran langsung untuk pekerjaan pemeliharaan), karena tidak ada jalan, tetapi seperti yang Anda katakan, akan selalu ada jalan menuju tanah di suatu tempat di air itu, dan akan ada arus yang mengalir melalui air. Karena itu berarti ada perbedaan potensial melintasi air pada titik yang berbeda, Anda akan mengalami hal itu di antara kaki Anda, dan karena tubuh manusia adalah konduktor yang baik, selain kulit, yang mengurangi resistensi dalam waktu basah, yang memungkinkan arus mematikan mengalir melalui batang tubuh. Orang-orang dapat dan benar-benar mendapatkan sengatan listrik di air lambung asin pada sistem 24V di atas kapal, tidak memerlukan banyak voltase jika resistansi cukup rendah.

Tentunya jangan mencoba hal-hal ini. Ini jelas tidak dimaksudkan untuk menyiratkan Anda harus puas dengan salah satu bahaya listrik, tetapi ada banyak hal yang sering sangat salah dalam penanganan film listrik, terutama dalam jenis adegan ini. Seringkali efek digunakan untuk membuat listrik melakukan apa yang dibutuhkan cerita, jadi ada beberapa hal:

• Perlindungan arus berlebih dan gangguan lainnya: Di sebagian besar dunia, setiap sirkuit memiliki perlindungan arus berlebih dan banyak sirkuit memiliki perlindungan gangguan tanah atau busur. Dengan meningkatnya kemampuan manufaktur, kami dapat menambahkan lebih banyak cara untuk melindungi instalasi listrik dan membuatnya aman. Dalam skenario futuristik dengan teknologi yang ditingkatkan, biasanya tidak ada alasan ini akan berubah. Kesalahan kerusakan peralatan, sehingga bahkan dalam skenario di mana pengabaian terhadap nyawa manusia ditulis, sistem akan memiliki tindakan pencegahan canggih untuk membatasi kerusakan properti. Bagaimanapun, seringkali konduktor yang Anda lihat menciptakan bahaya sebenarnya adalah kabel, dengan kabel yang terlihat menonjol keluar dari ujungnya, apa pun yang menurut departemen prop akan terlihat keren. Dalam banyak kasus ini, konduktor, seperti yang disajikan, akan menyingkat antara ' S konduktor sendiri dan tersandung perangkat arus berlebih atau GFCI. Agar konduktor tetap hidup, sesuatu yang lain harus salah, seperti secara ajaib tidak korslet ketika ditarik keluar dari apa yang terhubung, jatuh, dan atau berguncang tanpa korsleting pada dirinya sendiri atau menyentuh sesuatu yang terbuat dari logam, atau las pemutus ditutup (yang kadang-kadang terjadi).
• Listrik mengalir lebih banyak pada jalur dengan hambatan yang lebih sedikit. Anda dapat menempatkan kawat tembaga besar, batang kayu basah dan strip aspal berdampingan, dan menghubungkan tegangan yang sama sekaligus ke ujung ketiganya. Sebagian besar arus akan mengalir melalui kawat tembaga, apalagi mengalir melalui log basah, dan jumlah yang dapat diabaikan melalui aspal, meskipun akan ada aliran arus di ketiganya. Jika konduktor pada kabel yang rusak memiliki tegangan yang cukup untuk membuat busur CGI ke perlengkapan terdekat / air / apa pun yang jauh, mereka memiliki tegangan yang cukup untuk melengkung ke konduktor atau tanah kembali sendiri, yang kadang-kadang secara keliru digambarkan sebagai beberapa inci jauhnya. Untuk konduktor pengembalian sendiri atau tanah untuk tidak menjadi target sebagian besar busur, hal kedua harus salah. Konduktor tersebut harus diputuskan di suatu tempat antara kabel busur dan sumbernya, entah bagaimana tanpa merusak kabel tegangan tinggi tunggal lebih dari yang akan memungkinkannya berfungsi. Listrik tidak akan cenderung melakukan perjalanan melalui meteran udara untuk membentuk busur ketika busur 20mm membentuk jalur balik impedansi rendah.
• Listrik sering jauh lebih brutal dan jauh lebih mencolok daripada di film, dan film sering menggambarkan margin yang lebih besar (atau lebih kecil) untuk bertahan hidup daripada yang sebenarnya ada. Sebagai bagian dari pelatihan Anda di industri listrik, terutama dalam distribusi daya, ada kemungkinan besar Anda akan melihat video seseorang yang sekarat bekerja dengan atau di sekitar listrik. Benar-benar mengerikan. Brutal, tanpa ampun, dan tidak selalu cepat. Kecepatan aktual bahwa listrik dapat "berubah" dan menyebar pada cukup cepat membutuhkan contoh-contoh berkualitas untuk membuatnya mudah dipahami. Ada situasi di mana tegangan tinggi digambarkan dalam film sebagai sesuatu yang bisa ditangani dengan ketangkasan, kekuatan, dan keterampilan yang hebat, dan karakter yang tak terelakkan kadang-kadang ditampilkan melakukan sesuatu yang akan membunuh atau menguapkannya. Kadang-kadang dengan kabel tegangan rendah karakter ditampilkan terbunuh oleh sesuatu yang, seperti yang disajikan, akan memiliki kemungkinan yang relatif rendah untuk mematikan. Dalam kasus terakhir saya merasa nyaman dengan itu sebagai orang awam dan profesionalharus memperlakukan sesuatu dengan peluang membunuh mereka yang sangat baik.
• Listrik mengalir dalam loop. Setiap molekul, tergantung pada ikatan, nuklei, dan kulit elektron, cenderung menyimpan sejumlah elektron di setiap area di sekitarnya. Elektron itu sendiri memantul, dan ketika mereka tidak dipegang terlalu ketat di tempat mereka berada, mereka terbang bebas di antara molekul-molekul terdekat, dan faktor pembatasnya adalah ketika / ketika elektron bergerak keluar dari area yang "membutuhkan" elektron, kekuatan akan diberikan pada elektron terdekat lainnya serta yang terbang menjauh untuk menariknya dan mengisi celah. Bergantung pada struktur molekul dan inti, material berbeda mengikat elektronnya dengan erat (isolator) atau membiarkannya mengalir lebih bebas (konduktor). Ketika Anda menyebabkan elektron mengalir di sepanjang kawat, yang baru harus menggantikan yang mengalir menjauh. Daerah Anda memompa elektron untukakan memiliki terlalu banyak dan area tempat Anda memompa mereka tidak akan cukup. Tidak ada tempat untuk aliran selain kembali ke tempat ada terlalu sedikit, karena semua molekul lain di sekitarnya memiliki cukup tepat. Tanpa loop, tidak ada arus.
• Air sebenarnya bukan konduktor yang baik. Air kotor, terutama air asin. Air murni bukan (air keran tidak murni). Selain itu, jika Anda meletakkan generator di pantai samudera dan mengikatkan kawat di permukaan air ke titik yang jauh di mana ujung kawat itu telanjang, 1 meter di bawah air, dan menghubungkan generator ke kawat itu. dan batang tanah, generator akan bekerja untuk mengalirkan arus ke kawat itu, ke dalam air, di sepanjang bumi, melalui batang tanah, dan kembali ke generator, di mana elektron yang Anda pompa perlu diganti. Karena konduktivitas air garam yang tinggi, tidak akan ada tegangan / arus tinggi untuk jarak yang terlalu tinggi di sebagian besar arah di sekitar ujung kawat itu, karena aliran elektron "berusaha" untuk kembali ke jalur sesingkat mungkin ke sumbernya. Tegangan akan menyebar ke arah lain karena elektron yang mengalir menyebar untuk melakukan perjalanan lebih bebas. Ini bukan untuk mengatakan bahwa air di sekitar elektroda tidak berbahaya, tetapi untuk menunjukkan bahwa film sering tidak secara akurat akurat dengan di mana arus mengalir.
• Lengkungan dan percikan mencolok - Listrik tidak terlihat. Yang bisa kita lihat hanyalah efek pada benda ketika listrik melewatinya. Panas, ringan, bergerak, bau sesekali. Untuk menarik perhatian mereka, busur, percikan dan kilatan seringkali lebih terang daripada yang mungkin ada dalam kehidupan nyata, atau dari jenis yang salah (misalnya bahan peledak, bukan plasma,). Tahanan udara sekitar 2100V / mm, yang berarti untuk memulai busur melalui udara suhu kamar, Anda perlu 2100V untuk setiap mm yang Anda inginkan agar busur melompat. Setelah udara mulai melakukan dan menjadi plasma, ia melakukan cukup baik, tetapi dibutuhkan tegangan yang cukup untuk memulai busur.

Anda tersengat listrik ketika arus lebih dari 100 mA mengalir melalui Anda. Kabel tidak melakukan setrum, itu hanya menghubungkan Anda ke sumber arus.

1. Jika tidak ada sumber saat ini, tidak ada arus. Jadi silakan ambil kawat itu. Tidak ada yang akan terjadi. Di sisi lain, jika kabel terhubung ke sumber arus, seperti daya 220 VAC ke pengering pakaian Anda, Anda mungkin akan mati.

2. Tidak ada keajaiban tentang kawat "menggantung". Jika kabelnya ditopang dengan kaku, itu akan membunuhmu sama mati seperti menggantung.

3. Untuk menentukan apakah medan listrik di dalam air yang melakukan dapat membunuh Anda ... yang memerlukan analisis elemen hingga 3 dimensi dari distribusi tegangan dalam badan air. Jika kawatnya panas dan menyentuh air, Anda sebaiknya tidak menggunakannya. Di sisi lain, di dekat tepi air, di mana sangat dangkal, arus akan minimum. Jadi, Anda bisa memasukkan jari Anda dan melihat apakah Anda bisa merasakan sesuatu sebelum melanjutkan.

4. Anda dapat meningkatkan tingkat kematian dengan menambahkan ion ke dalam air. Garam akan melakukan ini, atau asam atau basa kuat.

5. Beberapa kabel utilitas sama sekali bukan kabel dan tidak membawa arus. Mereka adalah kabel serat optik dan tidak berbahaya. Tapi jangan bertaruh.