驚蟄節氣馬上到,各種昆蟲又要在我們面前飛舞了。徒手打不到,用殺蟲劑又不夠過癮,想來還是用電蚊拍,一邊聽著啪啪聲,一邊聞著焦糊味才更加過癮。可當我們拿到電蚊拍說明書的時候,不禁嚇出一身冷汗——電蚊拍的輸出電壓,竟然能夠達到2000V以上。難不成電蚊拍能當電棍用?既然產生了這個疑問,就讓我們一起來看看,電蚊拍究竟能不能對人造成傷害。
三重電網=防誤碰
電蚊拍是怎樣放電電死蚊子的呢?首先當然是經過電蚊拍內部的整流器和升壓變壓器的作用,將220V交流電壓變為2000多伏直流電壓。之後就是電蚊拍的關鍵——電網。
不是供電的那個電網,是真的帶電的鋼絲網……仔細觀察電蚊拍的電網,不難發現,總共有三層。上下兩層我們稱之為「外層」,中間那層我們稱之為「中層」。電蚊拍的三層電網,實際上是高壓直流線路的兩極,中層電網為正極,外層電網為負極。
在中層電網和外層電網之間有一段距離,這段距離是根據電蚊拍的電壓,經過計算後設計出來的。這段距離很巧妙——在電蚊拍靜止不動或者揮舞時,這段距離可以保證兩層電網絕緣,不能形成通路(如果距離太近,就保證不了絕緣);當昆蟲穿過外層電網與中層電網接觸的時候,會擊穿這段距離之間的空氣(空氣隙),就會產生電弧,同時產生啪啪聲(如果距離太遠,昆蟲就無法擊穿電弧)。殺死蚊子的武器,就是這個電弧了。
有意思的是,做殺手的是電網,對用戶提供保護的,也是電網。我們再來回顧一下電蚊拍電網的外觀——外層電網明顯比內層電網更加稀疏。這樣做也是有原因的:
為了保護用戶,電蚊拍將電源低電位的一極放在外層,這樣一來,當用戶觸摸到外層電網時,會由於外層電網電位低,不會和大地形成迴路,導致人體觸電。所以,人在觸摸外層電網時,是不會觸電的。人不會觸電,昆蟲自然也不會。為了讓昆蟲更容易接觸到中層電網,所以把外層電網設計的很稀疏。
外層電網稀疏,有一個缺點——人的手指也能伸進去。但有過這方面經驗的朋友都知道,當手指伸進去後,雖然會感到刺痛,卻不會對身體造成更大的影響。(觸電的感覺不會好受,因此提醒用戶,在不使用電蚊拍時,記得關閉電蚊拍的開關,特別是家裡有小孩的用戶。)那為什麼幾千伏的電蚊拍,電不死人呢?
高電壓+大電阻=小電流
我在往期文章(點擊查看)中解釋過,使人有觸電感覺的,是電流,與電壓無關。這裡恰好可以從另一個方面印證——電蚊拍雖然能夠產生高電壓,卻只能輸出小電流, 因此不會對人造成太大傷害。
高電壓電路產生小電流,原理很簡單,根據歐姆定律I=U/R可知,只要在電路中串聯一個大電阻即可。事實上電蚊拍也是這樣做的,輸出高電壓,只是為了能夠更輕易的擊穿空氣隙,置蚊子於死地的,還是電流。而想要電死一隻蚊子,5mA的電流足矣(人體安全電流為30mA,在此以下, 都不會對人體造成傷害)。