Колко далеч изминава електричеството във водата?

Водата обикновено се счита за добър проводник на електричество, защото ако във водата има ток и някой го докосне, може да бъде ударен от електрически ток.

Трябва да се отбележат две неща, които може да имат значение. Единият от тях е вида на водата или количеството на соли и други минерали, а вторият е разстоянието от точката на електрически контакт. Тази статия обяснява и двете, но се фокусира върху втората, за да проучи колко далеч пътува електричеството във водата.

Можем да различим четири зони около точков източник на електричество във вода (висока опасност, опасност, умерен риск, безопасно). Точното разстояние от точков източник обаче е трудно да се определи. Те зависят от няколко фактора, включително напрежение/интензивност, разпространение, дълбочина, соленост, температура, топография и пътя на най-малкото съпротивление.

Стойностите на безопасното разстояние във вода зависят от съотношението на тока на повреда към максималния безопасен ток на тялото (10 mA за AC, 40 mA за DC):

• Ако променливотоковият ток на повреда е 40 A, безопасното разстояние в морска вода ще бъде 0.18 m.
• Ако електропроводът е прекъснат (на суха земя), трябва да стоите на разстояние поне 33 фута (10 метра), което е около дължината на автобус. Във вода това разстояние би било много по-голямо.
• Ако тостерът падне във вода, трябва да сте в рамките на 360 фута (110 метра) от източника на захранване.

Ще разгледам по-подробно по-долу.

Защо е важно да знаем

Важно е да знаете колко далеч може да достигне електричеството във вода, защото когато има електричество или ток под водата, всеки, който е във или в контакт с водата, е изложен на риск от токов удар.

Би било полезно да знаете кое е най-безопасното разстояние, за да избегнете този риск. Когато този риск може да е налице в ситуация на наводнение, е много важно да имате това знание.

Друга причина да знаете колко далеч може да достигне електрическият ток във водата е електрическият риболов, при който електричеството умишлено преминава през водата, за да се лови риба.

Тип вода

Чистата вода е добър изолатор. Ако нямаше сол или друго минерално съдържание, рискът от токов удар щеше да бъде минимален, тъй като електричеството не можеше да достигне далеч в чиста вода. На практика обаче дори водата, която изглежда бистра, вероятно съдържа някои йонни съединения. Именно тези йони могат да провеждат електричество.

Получаването на чиста вода, която не пропуска електричество, не е лесно. Дори дестилирана вода, кондензирана от пара и дейонизирана вода, приготвена в научни лаборатории, може да съдържа някои йони. Това е така, защото водата е отличен разтворител за различни минерали, химикали и други вещества.

Водата, за която смятате докъде стига тока, най-вероятно няма да е чиста. Обикновената чешмяна вода, речната вода, морската вода и т.н. няма да бъдат чисти. За разлика от хипотетичната или трудната за намиране чиста вода, солената вода е много по-добър проводник на електричество поради съдържанието на сол (NaCl). Това позволява на йоните да текат по същия начин, по който текат електроните, когато провеждат електричество.

Разстояние от точката на контакт

Както бихте очаквали, колкото по-близо сте до точката на контакт във водата с източник на електрически ток, толкова по-опасен ще бъде той и колкото по-далеч, толкова по-слаб ще бъде токът. Токът може да е достатъчно слаб, за да не е толкова опасен на определено разстояние.

Разстоянието от точката на контакт е важен фактор. С други думи, трябва да знаем колко далеч се движи електричеството във водата, преди токът да отслабне достатъчно, за да сме в безопасност. Това може да бъде толкова важно, колкото да знаете колко далеч пътува електричеството във водата като цяло, докато токът или напрежението станат незначителни, близки до или равни на нула.

Можем да различим следните зони около началната точка, от най-близката до най-далечната зона:

• Зона с висока опасност – Контактът с вода в тази зона може да бъде смъртоносен.
• Опасна зона – Контактът с вода в тази зона може да причини сериозни щети.
• Зона с умерен риск – Вътре в тази зона има усещане, че има течение във водата, но рисковете са умерени или ниски.
• Безопасна зона - В тази зона сте достатъчно далеч от източника на захранване, така че електричеството да бъде опасно.

Въпреки че сме идентифицирали тези зони, определянето на точното разстояние между тях не е лесно. Тук има няколко фактора, така че можем само да ги оценим.

Бъди внимателен! Когато знаете къде е източникът на електричество във водата, трябва да се опитате да стоите възможно най-далеч от него и, ако можете, да изключите електрозахранването.

Оценка на риска и безопасното разстояние

Можем да оценим риска и безопасното разстояние въз основа на следните девет ключови фактора:

• Напрежение или интензивност – Колкото по-високо е напрежението (или интензивността на мълнията), толкова по-висок е рискът от токов удар.
• Разпределете – Електричеството се разсейва или разпространява във всички посоки във водата, главно на и близо до повърхността.
• дълбочина „Електричеството не отива дълбоко във водата. Дори светкавицата достига само до дълбочина от около 20 фута, преди да се разсее.
• соленост - Колкото повече соли има във водата, толкова повече и по-широко ще се наелектризира лесно. Наводненията с морска вода имат висока соленост и ниско съпротивление (обикновено ~22 ohmcm в сравнение с 420k ohmcm за дъждовна вода).
• Температура Колкото по-топла е водата, толкова по-бързо се движат нейните молекули. Следователно електрическият ток също ще бъде по-лесен за разпространение в топла вода.
• Топография – Топографията на района също може да има значение.
• Път – Рискът от токов удар във вода е висок, ако тялото ви стане пътя с най-малко съпротивление за протичане на тока. Вие сте относително безопасни само докато около вас има други пътища с по-ниско съпротивление.
• допирна точка – Различните части на тялото имат различно съпротивление. Например, ръката обикновено има по-ниско съпротивление (~160 ohmcm) от торса (~415 ohmcm).
• Изключете устройството – Рискът е по-висок, ако няма изключващо устройство или ако има такова и времето му за реакция надвишава 20 ms.

Изчисляване на безопасното разстояние

Оценките на безопасното разстояние могат да бъдат направени въз основа на кодекси на практика за безопасно използване на електричество под вода и изследвания в областта на подводното електротехника.

Без подходящо освобождаване за управление на променливотоковия ток, ако токът на тялото не е повече от 10 mA и съпротивлението на тялото е 750 ома, тогава максималното безопасно напрежение е 6-7.5 V. [1] Стойностите на безопасното разстояние във вода зависят от съотношението на тока на повреда към максималния безопасен ток на тялото (10 mA за AC, 40 mA за DC):

• Ако променливотоковият ток на повреда е 40 A, безопасното разстояние в морска вода ще бъде 0.18 m.
• Ако електропроводът е прекъснат (на суха земя), трябва да стоите на разстояние поне 33 фута (10 метра), което е около дължината на автобус. [2] Във вода това разстояние ще бъде много по-дълго.
• Ако тостерът падне във вода, трябва да сте в рамките на 360 фута (110 метра) от източника на захранване. [3]

Как можете да разберете дали водата е електрифицирана?

Освен въпроса колко далеч пътува електричеството във вода, друг важен свързан въпрос би бил да знаете как да разберете дали водата е електрифицирана.

готин факт: Акулите могат да открият само 1 волт разлика на няколко мили от източник на електричество.

Но как можем да разберем дали изобщо тече ток?

Ако водата е силно наелектризирана, може да мислите, че ще видите искри и болтове в нея. Но не е така. За съжаление няма да видите нищо, така че не можете да разберете само като видите водата. Без текущ инструмент за тестване, единственият начин да разберете е да го усетите, което може да бъде опасно.

Единственият друг начин да разберете със сигурност е да тествате водата за ток.

Ако имате басейн с вода у дома, можете да използвате устройството за предупреждение за удар, преди да влезете в него. Устройството свети червено, ако засече електричество във водата. Въпреки това, в случай на спешност, най-добре е да стоите възможно най-далеч от източника.

Разгледайте някои от нашите статии по-долу.

• Нощните лампи консумират ли много електричество
• Може ли електричеството да преминава през дърво
• Азотът провежда електричество

препоръки

[1] YMCA. Набор от правила за безопасно използване на електричество под вода. IMCA D 045, R 015. Извлечено от https://pdfcoffee.com/d045-pdf-free.html. 2010 г.

[2] BCHydro. Безопасно разстояние от прекъснати електропроводи. Извлечено от https://www.bchydro.com/safety-outages/electrical-safety/safe-distance.html.

[3] Reddit. Колко далеч може да измине електричеството във вода? Извлечено от https://www.reddit.com/r/askscience/comments/2wb16v/how_far_can_electricity_travel_through_water/.

Видео връзки

Доклади на Росен: Как да забележите отклонение от напрежението в басейни, езера | ДНЕС