Закон Ома в ванной комнате
Все дело в том, что usb зарядник не всегда выдает эти самые 5В. И при определенных обстоятельствах, напряжение в зарядке может подскочить. Чтобы понять причину, как заряжающийся смартфон может убить человека в ванне, придется вспомнить школьный курс физики, а именно закон Ома.
Данная формула является чуть ли не фундаментальной для всей электрики. Согласно ей — ток в цепи, напрямую зависит от приложенного напряжения, и имеет обратно пропорциональную зависимость от сопротивления. То есть, чем больше напряжение и меньше сопротивление, тем больше сила тока.
По аналогии к нашему случаю, эту формулу можно перевести в следующую наглядную зависимость:
Начнем в первую очередь с причины смерти — с тока. Да, да, убивает именно ток, а вовсе не напряжение. При определенной величине силы тока, происходит фибрилляция сердца и его паралич.
Какой это должен быть ток? Вот таблица, широко известная всем электрикам:
Гарантировано убивает ток в 100мА. Но это в нормальных условиях. Для человека лежащего в ванне, при определенной ситуации вполне хватит значения более 30мА.
Поэтому то в электрощитки для защиты человека, и устанавливают чаще всего именно УЗО на 30мА.
Хотя для ванной комнаты, специалисты рекомендуют устанавливать устройства защитного отключения с током на 10мА.
Все что выше (100мА, 300мА) считается в первую очередь уже противопожарной защитой. И подобные УЗО на розетки лучше не ставить.
Ваши мышцы при токе более 30мА (даже постоянном), начинают непроизвольно сокращаться, дыхание сбивается и вы можете элементарно утонуть в ванне. Поэтому и будем исходить из этой расчетной величины.
То есть, будем считать, что если ток от зарядника превысит величину в 30мА, ванна автоматически превратится в электрический стул.
Некоторые внимательные пользователи, читающие всякие надписи на девайсах, обратят внимание — как же так, на блоке питания ведь четко указано, что при 5V он выдает ток в целых 2 Ампера!
Значит согласно вышеприведенной табличке, такая штука должна наповал убивать любого. Но дело в том, что ток в цепи является не причиной, а следствием. То что указано на блоке питания, это его максимально возможное значение, которое он способен выдать без вреда для себя. То есть, грубо говоря не сгорит и будет исправно работать длительное время.
А какой же ток при этом пойдет через человека? Именно той величины, который диктует закон Ома. Он будет зависеть от сопротивления человека и напряжения выдаваемого блоком питания.
Сколько вольт может выдать зарядка — опасные блоки
И тут встает самый главный вопрос. Откуда взяться такому напряжению в заряднике, на котором четко написано — 5V. Для начала не мешает вспомнить устройство блока питания.
Все современные зарядные устройства являются импульсными. Очень грубо их схему можно представить следующим образом:
Сетевое напряжение 220В выпрямляется диодным мостом и сглаживается всякими фильтрами. В результате получается очень высокое и постоянное напряжение.
Далее это напряжение при помощи каскада транзисторов преобразуется в высокочастотный сигнал и подается на импульсный трансформатор. В нем происходит понижение и через еще один фильтр мы получаем на выходе, те самые постоянные 5V.
И это мы еще не рассматриваем современные устройства, с так называемой быстрой зарядкой. У них напряжение, которое выдает блок питания при почти полностью разряженном телефоне, вовсе не 5В.
Стандартов там несколько, и все они основаны на том, что на начальном этапе, зарядка либо увеличивает силу тока, либо подаваемое напряжение. Причем в разы. Например у технологии Qualcomm Qiack Charge, зарядка может выдать до 20 вольт!
Но мы по-прежнему будем рассматривать стандартные устройства с 5 вольтами на выходе, дабы показать вам, что и они опасны.
Высоковольтная часть схемы зарядного устройства гальванически развязана от низковольтной при помощи импульсного трансформатора. Провода связаны между собой только индуктивно.
Получается, что высокое напряжение никак не должно попасть в низковольтную часть. При двух НО:
если не повреждена изоляция
если блок питания не упал в лужу
В случае с ванной комнатой нам даже лужа не нужна.
Повышенная влажность и конденсат очень сильно снижают изоляцию всей схемы. А еще в трансформаторе зарядника, не всегда между витками первичной и вторичной обмотками есть слой скотча или изоленты.
Если одна обмотка просто намотана поверх другой, то их разделяет всего лишь слой лака толщиной в несколько микрон. И при перегреве или импульсных помехах в сети, есть большая вероятность пробоя.
Стоит также учитывать влияние флюса, который зачастую остается на плате после пайки. Кислотный флюс при попадании на него воды, образует электролит, который здорово проводит ток.
Кроме всего этого, есть еще один элемент цепи. Это конденсатор, который связывает две обмотки между собой. Он необходим для гашения помех и от его качества зависит безопасность всего блока питания.
Некачественный конденсатор может пробить полностью, и тогда сетевое напряжение просочится на низковольтную сторону.
Видите как много опасностей запрятано в этом маленьком блочке.
Правила перемещения в зоне шагового напряжения
Признаны общие положения нахождения людей на территории с ШН. Они очень просты, соблюдать их надо обязательно. Правила состоят из 3 основных пунктов:
- Категорически запрещается находиться в опасной зоне без основных и дополнительных средств электрозащиты. К ним относятся сухая обувь на толстой резиновой подошве, резиновые перчатки, диэлектрический стержень (сухая деревянная палка или рейка).
- Если визуально виден лежащий провод или кабель, то приближаться к нему нельзя ближе 8-10 метров. Это безопасное расстояние определено специалистами при падении проводника с напряжением 1 тысячи вольт.
- Когда человека застало неожиданное возникновение ШН, ему нужно покинуть опасную территорию и передвигаться шаркающим шагом. Пятка одной ноги, не отставая от земли, плотно прилегает к носку другой ступни. Перемещение таким образом является самым безопасным выходом из опасной зоны ШН.
Правила
Миф №5. Магнитный резонанс, издаваемый зарядкой опасен для организма человека
Бытует мнение, что электромагнитные излучения, исходящие от беспроводного ЗУ влияют на организм человека, ухудшая его состояние здоровья, но это не так. Сегодня абсолютно любой прибор может нанести вред здоровью, излучая волны. Это неотъемлемая часть жизни в современном мире технологий. С беспроводным устройством дело обстоит иначе.
Правда: Большой опасности устройство не несет, излучение конечно есть, но дальность распространения его электромагнитных волн не превышает и сантиметра. Волны могут пройти через чехол телефона, чтобы его подзарядить, но не влияют на окружающие предметы.
Почему мой дверной звонок гудит?
Если ваш дверной звонок постоянно гудит или гудит, кнопка может залипнуть в контактном положении. Если это будет продолжаться очень долго, электромагнит в трансформаторе сгорит. В этом случае блок звонка или перезвона не будет работать, даже если при нажатии кнопки на него подается ток.
Могу ли я использовать трансформатор 24 В на дверном звонке на 16 В?
Хотя это и не самая идеальная конфигурация, можно использовать трансформатор на 24 В для дверного звонка на 16 В при условии, что между двумя входами установлен соответствующий резистор.. Для получения значения тока в цепи следует использовать мультиметр.
Дверные звонки переменного или постоянного тока? Трансформатор дверного звонка снижает напряжение 120 или 240 вольт. AC электроэнергию на более низкое напряжение, обычно от 10 до 24 вольт. Другая клемма трансформатора подключается к одной из трех клемм сигнализатора. Другая клемма подключена к проводу, который идет к другой клемме на кнопке.
Какой блок питания нужен для звонка в дверь? Ring Doorbell Pro требует постоянный источник питания с напряжением от 16В до 24В и силой тока не менее 30ВА. Наши профессионалы в области умного дома обнаружили, что на Среднем Западе только около 20% домов, построенных до 1995 года, имеют достаточное напряжение для питания Ring Doorbell Pro.
Эксперимент в ванне
Чтобы проверить все эти предположения, можно элементарно замерить напряжение между выходом с зарядника и землей, то есть ванной.
Даже если взять абсолютно разные модели по ценовой категории, у большинства из них данное напряжение будет больше 30 Вольт. А у некоторых доходить и до 80!
Неужели так легко подтверждается смертельная опасность блоков питания? Не совсем так.
Если в эту же саму цепь добавить сопротивление, которое имеет наше тело погруженное в ванну (R=1кОм), то получится совсем ничтожная величина силы тока в пару сотых миллиампера.
Это в более чем тысячу раз меньше опасного порога. Что же это получается — закон Ома перестал работать? Куда же делись наши 80 вольт?
Дело в том, что при замыкании цепи с резистором, напряжение тут же падает до ничтожных значений (около 1 V). Потому что та дыра в защите блока питания, через которое у нас «вытекает» сетевое напряжение, не пропускает большой ток, и напряжение согласно закону Ома о полной цепи, просто снижается.
Это означает, что исправный сухой зарядник с конденсатором нормального качества абсолютно безопасен.
Нормальные конденсаторы сейчас стараются ставить даже китайцы. И при выходе его из строя, он просто превращается в разрыв цепи. Но если вам попалась «дешманская» модель и конденсатор при неисправности превратился в перемычку, то быстрый конец придет, как заряжающемуся смартфону, так и вам.
Подобное может случится, например при грозе. При попадании молнии за несколько километров от вашего дома в линию электропередач, по ней пойдет импульс перенапряжения, который как раз таки достигнув розетки, и подпалит вашу зарядку.
Защиту от этого уже давно придумали в виде УЗИП. Но почему-то такие аппараты защиты еще не так распространены, как те же реле напряжения или УЗО.
Но возвращаясь к «нашим баранам» — если все элементы будут целыми и ничего не выйдет из строя, что же тогда может убить? А убивает элементарно мокрый зарядник.
При этом отсыревшая плата от конденсата, по сути являющегося дистиллятом, еще не так опасна. Ток здесь навряд ли превысит минимальный порог в 30мА.
Но вот если брызги воды попадут напрямую в корпус, тогда ждите беды.
В этом случае ток опасной величины пройдет через зарядку, ваше тело, ванну и уйдет в землю.
Да или нет
Как правильно поступать с заряжающимся телефоном? Если смартфон подключён к сети, а в это время приходит сообщение или же поступает входящий вызов, от того ответа никакого вреда гаджету не будет.
Но нагревания батареи надо избегать. Если во время подключения к зарядному устройству активируется мобильный интернет или же идёт активная работа через wi-fi, батарея будет нагреваться.
Таким образом, использовать заряжаемые телефоны можно, но только так, чтобы они не нагревались.
Нарушение правил может привести к таким последствиям:
- увеличение времени зарядки. Если смартфон одновременно и получает энергию, и расходует ее, понятно, что срок пополнения аккумулятора энергией увеличивается;
- снижение срока эксплуатации прибора. Происходит это за счёт перегрева аккумулятора и уменьшения его времени службы;
- полная порча мобильного телефона. В СМИ регулярно появляется информация о том, как в руках пользователя смартфоны взрывались. Последствия разные. От испуга до получения в результате длительного лечения инвалидности. И виноваты в этом сами владельцы. Ведь потом выясняется, что большинство из них играли в игру или смотрели кино одновременно с подключением телефона к зарядному устройству.
Кстати, взорваться может не только смартфон. Может так закоротить, что все бытовые приборы в помещении «полетят».
Почему зарядное устройство нельзя оставлять в розетке
Зарядное устройство для современной электроники есть в каждом доме. Узнаем безопасно ли оставлять зарядку в розетке?
Учебный и производственные процессы невозможны без использования планшетов, телефонов, ноутбуков и других гаджетов. Эти приборы требуют поддержания заряда аккумуляторов при помощи зарядных устройств. Практически у всех пользователей имеется не одно такое приспособление: в сумке, в тумбочке, у кровати, на кухне
И мало кто по окончании использования обращает внимание на его полное отключение, зачастую оно так и остаётся в розетке. А так ли это безопасно?
Как безопасно пользоваться зарядкой для телефона
Оставлять что-либо включённым в розетку без присмотра само по себе является нарушением техники пожаробезопасности. Одна из самых распространённых причин возгорания — короткое замыкание. Обычный потребитель вряд ли знает, что с его зарядным устройством что-то не в порядке. На излишний нагрев корпуса устройства большинство просто пожимает плечами, объясняя это обычным потреблением энергии.
Кстати, такое состояние нормально при условии осуществляемого процесса зарядки. Если же гаджет уже отключён, то нагрев зарядного устройства говорит о неисправности прибора.
Это может привести к расплавлению пластика как самого устройства, так и корпуса розетки. Воспламенение и короткое замыкание в данном случае вполне ожидаемы. Даже если зарядник совершенно не греется, риск короткого замыкания всё равно остаётся (например, при скачке напряжения в сети).
Именно из-за скачков напряжения в сети специалисты не рекомендуют оставлять свои гаджеты на зарядке на всю ночь. Поломаться может как само зарядное устройство, так и гаджет, который «питался» с его помощью.
Если у вас имеется сетевой фильтр с защитой от скачков напряжения или данной функцией оснащён сам гаджет, то можно не волноваться, сбои подачи электроэнергии не навредят заряжаемому устройству.
Многие говорят, что, оставляя телефон (ноутбук, планшет) подключённым к розетке после его полной зарядки, мы весьма существенно сокращаем ресурс самого аккумулятора, а следовательно, и «жизни» гаджета. Это утверждение вызывает много споров в интернете. Сторонники отключения гаджета сразу после зарядки обосновывают своё действие защитой аккумулятора. Противники же говорят, что в среднем люди меняют свои гаджеты раз в два года, а на это время батареи вполне хватит, так что нет смысла «заморачиваться».
К тому же все современные устройства оснащены встроенными контроллерами, которые после окончания зарядки прекращают подачу энергии на аккумулятор, не давая ему «переполниться». Поэтому если у вас не старенький гаджет, можно не отслеживать момент его полной зарядки, но если ваше устройство сильно нагревается как в процессе зарядки, так и после её окончания, то есть смысл отсоединять его сразу.
Важно! Стоит при выборе гаджета внимательно читать отзывы, этот момент — греется ли прибор и зарядник — обычно прописывают пользователи. И ещё один аспект: при неотсоединённом зарядном устройстве продолжается потребление электричества. Конечно, оно ничтожно мало, до 3 ватт в час, в денежном эквиваленте это сущие копейки
Но если таких зарядников несколько в квартире, не говоря уже о многоквартирном доме или офисе, то стоит задуматься над лишними тратами
Конечно, оно ничтожно мало, до 3 ватт в час, в денежном эквиваленте это сущие копейки. Но если таких зарядников несколько в квартире, не говоря уже о многоквартирном доме или офисе, то стоит задуматься над лишними тратами
И ещё один аспект: при неотсоединённом зарядном устройстве продолжается потребление электричества. Конечно, оно ничтожно мало, до 3 ватт в час, в денежном эквиваленте это сущие копейки. Но если таких зарядников несколько в квартире, не говоря уже о многоквартирном доме или офисе, то стоит задуматься над лишними тратами.
Нелишним будет вынимать зарядное устройство из розетки, если у вас в доме есть любители что-нибудь погрызть от скуки (собаки или кошки). Лучше, если они перегрызут провод, на который не будет подаваться никакого напряжения.
Чтобы избежать самых разных проблем, связанных с зарядными устройствами, следует просто взять в привычку отключать их и все неиспользуемые приборы: телефоны, планшеты, ноутбуки. При выполнении этих рекомендаций риск неприятностей будет сведён к минимуму. опубликовано econet.ru
Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.
Смерть от смартфона
Смартфон Apple iPhone 8 стал причиной смерти 24-летней россиянки Олеси Семеновой из Архангельска. По информации портала GizmoChina, девушка погибла от удара током, принимая ванну – она уронила в нее смартфон, находившийся в тот момент на зарядке.
Тело Олеси Семеновой обнаружила ее соседка по комнате Дарья. «Я кричала, трясла ее, но она была бледной, не дышала и не подавала никаких признаков жизни. Мне было очень страшно. Когда я прикоснулась к ней и почувствовала удар током», – сообщила она оператору экстренной службы. Соседка добавила также, что в ванной она увидела сам iPhone 8, который продолжал заряжаться.
При каких случаях человек может быть поражён электрическим током
Во время эксплуатации и ремонта электрического оборудования есть вероятность контакта с оголёнными проводами, находящимися под напряжением. Можно получить удар током прикоснувшись к двум проводам с разными фазами. Контактируя с одной фазой, человек становится проводником, касаясь заземлённых металлических конструкций или стоя на влажном полу.
В быту источником поражения часто становятся неисправная электропроводка, сломанные розетки и выключатели. К электротравме может привести нарушение изоляции электроприборов, подключённых без заземления.
Нарушение эксплуатации бытовых электроприборов
Электрический удар можно получить без непосредственного контакта с проводником. В условиях повышенной влажности при близком расположении к источнику электричества может произойти пробой изоляции, возникнуть электрическая дуга.
Обрывы линий электропередач приводят к контакту проводов с поверхностью земли. Они способны создать шаговое напряжение в радиусе до 10 м. Разность потенциалов возникает между двумя точками поверхности, находящимися на расстоянии одного шага человека.
Тяжесть поражения зависит от пути прохождения тока по человеческому телу. Электроток всегда идёт по кратчайшему расстоянию по направлению к земле.
Важно! Наиболее опасны поражения сердца, головного и спинного мозга, лёгких. Пути прохождения электротока через человеческое тело. Пути прохождения электротока через человеческое тело
Пути прохождения электротока через человеческое тело
Возможные пути:
- «Рука-рука» — наиболее часто встречается на практике (40%). Человек одной рукой касается фазы, другой — заземлённой поверхности или нулевой фазы. Опасность поражения сердца менее 5%.
- «Рука-ноги» — при касании одной рукой проводника путь электротока замыкается через обе ноги на землю. Прохождение через сердце 3-7%. Более травмоопасен вариант касания правой руки (20%).
- «Нога-нога» — поражение возникает под воздействием шагового напряжения. Электротравма встречается редко (6%).
- «Голова-ноги» (5%)— создаёт наиболее опасную петлю, требует срочных реанимационных мероприятий.
При электротехнических работах рекомендуется использовать защитные средства: диэлектрические перчатки, галоши, резиновые коврики. Электроинструмент должен быть с изолированными ручками.
Электрический ток представляет опасность для человеческого организма. Для предотвращения травматизма необходимо соблюдать простейшие правила безопасности. Надёжные средства защиты от поражения в быту — установка УЗО и дифференциальных автоматов.
Что дальше
В зависимости от ситуации вы можете либо позвать на помощь, либо оставить место стычки. Еще одним вариантом будет приложить шокер к преступнику и удерживать его. Угрожая повторным применением заставить его лечь лицом вниз, свести руки за спиной. После этого можно вызвать полицию и дождаться ее прибытия.
Нельзя использовать разрядник в области головы или шеи, с осторожностью его нужно применять против лиц пожилого возраста. При применении его в дождливую погоду следует целиться в открытые участки кожи, так как дуга может пройти по слою воды на одежде и не причинить вреда объекту воздействия
Плотно прижимайте шокер к нападающему, чтобы сократить количество воздуха в складках одежды, он может выступать в качестве диэлектрика не пропуская дугу к нужному месту.
Из-за чего опасный тот или иной ток
Тяжесть поражения человеческого организма зависит от многих факторов:
- Силы тока и напряжения;
- Продолжительности воздействия;
- Типа тока и частоты;
- Сопротивления человеческого тела — величины непостоянной, зависящей от множества факторов.
Разные травмы при поражении электротоком обусловлены природой движения частиц: переменный вызывает хаотичные судороги внутренних органов, постоянный — нагрев, ожоги, разрушение тканей организма.
Сила тока и напряжение
Важным параметром, определяющим опасность поражения, является сила тока. Опасным считается переменный электроток 10–15 мА и выше, постоянный — 50–80 мА.
Для человека переменный ток опаснее постоянного при напряжениях, с которыми людям чаще всего приходится сталкиваться в повседневной жизни. Удар постоянного электротока происходит при напряжении 120 В, для переменного тока подобное поражение происходит при U=42 В.
При высоком напряжении (500 В и выше) постоянный ток представляет такую же опасность для организма, как и переменный. При более высоком U, он становится даже более опасным для человека.
Измерение амперметром
Длительность поражающего воздействия
С увеличением времени воздействия происходит разрушение эпидермиса в месте контакта, снижение сопротивления человеческого тела, увеличение силы протекающего электротока. Усиленное потоотделение в этот момент способно снизить сопротивление в десятки раз. Длительный контакт с электричеством вызывает накопление отрицательных воздействий на ткани организма.
Сопротивление человеческого тела
Закон физики гласит: чем выше сопротивление, тем меньше сила тока в цепи. Состояние эпидермиса во многом определяет величину общего сопротивления человеческого организма (до 90%). Неповреждённые, сухие, огрубевшие кожные покровы обладают свойствами диэлектрика. Удельное сопротивление тела человека в этом случае составляет 40 000–100 000 Ом.
Причины снижения сопротивления тела человека
Величина не является постоянной. Зависит от площади воздействия и плотности контакта, продолжительности прохождения тока через тело. Значение имеет толщина кожных покровов – у женщин и детей он более тонкий, подвергается наибольшему поражению.
Причины снижения сопротивления:
- Высокая температура, потоотделение;
- Повреждения эпидермиса;
- Повышенная влажность в помещении.
Важно! Лица, находящиеся в состоянии алкогольного опьянения, подвергаются особой опасности поражения электричеством из-за резкого падения сопротивления
Тип тока и частота
Число колебаний полюсов в сети электропитания называется частотой. В России и странах СНГ принята стандартная величина 50 Гц, что означает — каждую секунду направление переменного тока меняется 50 раз. К постоянному электротоку эта единица измерения не имеет отношения, электроны движутся в одном направлении.
Справка! Наибольшую опасность представляют поражения с частотой в диапазоне от 50 до 500 Гц.
Частота 50 Гц
При частоте свыше 20 кГЦ, благодаря скин-эффекту, переменный ток не причиняет вреда человеку, проходя по поверхности кожных покровов и не проникая внутрь организма. Никола Тесла доказал это опытным путём касаясь голыми руками электродов с потенциалом 100 кВ с частотой 100 кГц.
Что в итоге…
Если рассмотреть самые популярные стереотипы про электричество, оказывается, что о нем есть множество мифов. Например, что электричество притягивает или отталкивает. На самом деле, электричество воздействует на мышцы сильнее, чем импульсы мозга, из-за чего они начинают судорожно сокращаться. Со стороны кажется, что человека притягивает электричество.
Следующий миф о том, что чем больше напряжение, то тем больше шанс умереть от удара током. Однако, на самом деле, человеку надо опасаться силы тока, а не его напряжения – при определённых условиях и розетка с током 220 вольт может убить, а вот шокер, напряжение во время удара которого составляет 90 000 вольт, нет.
И последним миф – ванная с феном. Он опровергается по трём причинам – не происходит заземления с участием тела человека, вода сама по себе плохой проводник и в каждом жилом помещении установлен защитный автомат, который срабатывает сразу же, как только в цепи случится короткое замыкание или резко поднимется сила тока. Таким образом жертва не умрёт, если кинуть фен или любой другой электроприбор в воду.
Вопрос