你有過觸電的經歷嗎?相信很多人都感受過。可能許多人認為,就觸電感覺而言,好像交電流比直電流更痛。為了用科學的方式打開這個問題,下面就讓我們回到交流電流和直流電流的基礎知識。
什麼是交流電?
交流電以正弦波模式流動,如下圖所示。電流來回切換方向。我們可以在家用電器、燈、風扇等中找到交流電。
什麼是直流電?
直流電僅沿一個方向流動,如下所示。我們可以在剃鬚刀、手機、乾電池等電子產品中找到直流電。
要讓電流對人體造成傷害,是有前提的。主要有以下幾個因素:
1.電流的大小
一般交流電為15到20毫安的電流作用在人體上就會感覺得到疼痛。如果100毫安的電流作用到人身上,可能會導致死亡。
2.持續的時間
即使是受到很小的電流的電擊,時間長了疼痛也不小。比如將0.3毫安的電流保持時間通過人體,也可能導致疼痛。
3.身體的抵抗力
與幹體相比,溼體對電擊的抵抗力要小。
4.電流的路徑
當電流經過心臟時,可能會導致心室纖顫,這種情況通常是致命的。
好了,我們回到最根本的問題,為什麼人體會觸電?
我們知道,電流是通過皮膚滲透到體內的。皮膚表皮的最外層由稱為角蛋白的蛋白質材料組成。角蛋白對電的傳遞具有非常高的抵抗力。在表皮層之後,我們有汗腺,然後是血管。這些汗腺和血管由各種離子組成,這些離子是良好的電導體。因此,血管和汗腺對電通過的抵抗力很低。
我們皮膚表皮的最外層起電介質的作用,內部汗腺和組織就像電容器的一塊板,而載有電流的金屬片就像電容器的另一板。由於這種電容效應,電流會流過人體。
對於直流電和交流電觸電時的反應狀況,目前有兩種觀點:
支持直流電更危險的人認為,由於直流電流是持續流動的,這會導致人們在觸電的時候,手部肌肉持續痙攣而無法收回。
支持交流電更危險的人認為,當人遭受電擊時,重點是擺脫電擊並挽救生命,我們肌肉內部發生了什麼事情無法得知。事實上,人在遭受交流電電擊的情況下,人體會經歷一系列的肌肉收縮,這一系列的肌肉收縮會對肌肉造成非常嚴重的損害。
由於皮膚與載流導體接觸的電容行為,如果電壓快速變化,則會有更多的電流流經人體。研究表明,電壓增加兩倍,電流增加百分之七。如果直流電流「釋放」閾值高於交流「釋放」閾值,為了產生與交流電流類似的效果,則需要更多的直流電流。所以,可以總結出交流電流比直流電流更危險。
注意,敲黑板以上只是理論數據。事實上,交流電和直流電都可能對人體造成危險,因此,考慮安全措施才是你應該做的。