Tötet mich ein baumelnder Draht wirklich, wenn ich im Wasser stehe?

Wir alle haben dieses Szenario in Filmen gesehen. Jemand muss einen Raum durchqueren, der zur Hälfte mit Wasser gefüllt ist, und ein baumelndes elektrisches Kabel schießt überall Funken. Der Arme muss den Raum durchqueren, kann es aber nicht, denn wenn der Draht auf das Wasser trifft, wird er offensichtlich durch einen Stromschlag getötet, da Wasser ein Leiter ist.

Aber ist es im wirklichen Leben so einfach? Wenn ich wirklich in einem Raum im Wasser stehe und ein Hochspannungskabel auf das Wasser trifft, wie fließt der Strom durch mich, um mich zu töten? Nur meine Füße berühren das Wasser, kein anderes Körperteil von mir berührt irgendwo. Und realistisch wäre wahrscheinlich eine Leitung usw. mit der Erde verbunden, die den Strom zur Erde leiten würde. Wie würde ich einen Stromschlag erleiden, wenn der Strom nur an mir vorbeifließt?

Ich vermute, dies ähnelt der bekannten Situation, dass jemand einen Fön in eine Badewanne fallen lässt, in der sich eine Person befindet. Warum fließt der Strom in dieser Situation nicht entweder vom stromführenden Kabel zum neutralen Kabel oder durch den Abfluss zur Erde? Warum tötet mich einfach das "Hochspannungswasser"? (Und ja, ich weiß, dass das Szenario mit modernen Geräten nicht so wahrscheinlich ist, aber lassen Sie uns dies theoretisch betrachten).

Oh ja. Das Phänomen heißt "Elektrisches Ertrinken".

In diesem tragischen Fall entschied sich ein Mädchen, in einem Brunnen zu tanzen, ohne zu wissen, dass die Unterwasserlichter einen Erdschluss hatten. Ihre Muskeln zogen sich zusammen und sie fiel hin. Eine Freundin ging hinein, um zu versuchen, sie zu packen, und auch sie verlor die Kontrolle über ihre Beinmuskeln und fiel hin. Ihre beiden anderen Freunde versuchten, die ersten beiden zu retten.

Feuerwehrmänner tauchten auf, einer trat auf Zehenspitzen ein, verlor es und seine Freunde rissen ihn raus. Die Feuerwehrleute haben 15 Minuten lang versucht, den Ausschalter zu finden.

Das Problem beim Hinfallen im Wasser ist, dass Sie ertrinken. Alle vier Mädchen taten es.

Tatsächlich sind mehrere Opfer oft der einzige Hinweis auf ein elektrisches Ertrinken.

Aus diesem Grund sind für Strandinstallationen jetzt FI-Schutzschalter und Abschaltschalter erforderlich, und Sie sollten an Land nicht in der Nähe eines Bootes schwimmen.

Warum elektrische Ertrinken passieren

Sie haben Probleme mit Widerstandsgittern gesehen. Das ist Wasser, ein 3-D-Gitter von Widerständen, und Sie sind auch einige der Widerstände.

Elektrischer Strom durchfließt alle verfügbaren Pfade proportional zu ihrem Leitwert (1 / Widerstand) . 1-10 mA reichen aus, um bei empfindlichen Personen Probleme zu verursachen. 100 mA sind für sich genommen tödlich.

Der Strom möchte zur Quelle zurückkehren (Neutralleiter des Poltransformators), und der NEC-Standard für eine Erdungsstange beträgt 25 Ohm. Hier kannst du rechnen.

Nun, ich bekomme 120 V über einen 24 Ohm Widerstand = 5 Ampere. Nur ein winziger Bruchteil dieses Strombedarfs fließt durch Sie, um Sie zu nageln. Wenn wir uns auf die 20 mA des Artikels verlassen, reichen 1/250 der Stromstärke aus, um Sie zu ertrinken.

Beachten Sie auch, dass dies bei weitem nicht ausreicht, um einen typischen Leistungsschalter mit 13, 15, 16 oder 20 A auszulösen .

Ein FI-Schutzschalter löst jedoch bei 6-8 mA aus. Das verbessert die Prognose erheblich. Dies führt zu einer höchst unwahrscheinlichen Kombination von Ereignissen, bei denen der Strom von Natur aus auf weniger als 6 mA begrenzt ist und fast alles durch Sie fließt und Sie äußerst empfindlich sind.

In so etwas wie Wasser fließt Elektrizität nicht in einer sauberen geraden Linie zur Erde. Es besteht ein Potentialunterschied zwischen Wasserabschnitten, die vom HV-Kontaktpunkt ausstrahlen. Das kann auch bedeuten, dass Ihre Füße unterschiedliche Potentiale haben und ein Stromfluss besteht, der tödlich sein kann. Dies ist einer der Gründe, warum Kühe auf Feldern durch einen Blitzschlag in der Nähe einen Stromschlag erleiden können. Die Spannungsdifferenz zwischen ihren Füßen kann Tausende von Volt betragen.

Ich denke, dass die Antwort ziemlich einfach ist - Sie sind ein besserer Dirigent als frisches Wasser. Ich habe das irgendwo gelesen und musste dann kichern: " Menschen sind nur große Säcke Salzwasser ", das stimmt. Ein Strom von 1 mA durch das Herz reicht aus, um einen Herzinfarkt auszulösen. Bei 220 V ist ein Widerstand von 220 kΩ nicht ausreichend. Sie haben weniger als 220 kΩ, besonders im Wasser. Haut ist der einzige Isolator, den wir haben.

Versuche es einfach nicht.

Wie fließt die Elektrizität durch mich, um mich zu töten?

Ich habe dieses Bild bereits einmal in einer Frage zu elektrischen Aalen gepostet:

^{Quelle: phys.org Bildnachweis: Kenneth Catania}

Strom fließt nicht auf einem einzigen bevorzugten Weg, sondern mit unterschiedlicher Intensität im gesamten Gewässer . Wenn Sie sich auf einem Pfad mit ausreichend hohem Strom befinden, werden Sie durch einen Stromschlag getötet.

Eine interessante Folge dieser Tatsache ist, dass Sie den schlimmsten Schock bekommen, wenn Sie und das Wasser eine vergleichbare Leitfähigkeit haben . Wenn das Wasser viel leitfähiger ist als Sie, erzeugen selbst hohe Ströme nur eine geringe Spannungsdifferenz, die möglicherweise nicht schädlich ist. Wenn das Wasser viel weniger leitend ist, kann der Spannungsunterschied sehr groß sein, aber der Strom wird begrenzt.

Nur im "Hochspannungswasser" zu sein, wird Sie nicht töten, genauso wie Vögel sich gerne auf 10 + kV-Stromleitungen niederlassen können (und Linemen können für Wartungsarbeiten auf stromführende Leitungen fallen gelassen werden), da es keinen Weg gibt, aber wie Sie sagen, Es wird immer irgendwo in diesem Wasser einen Weg zur Erde geben, und so werden Strömungen durch das Wasser fließen. Da dies bedeutet, dass es an verschiedenen Stellen im Wasser potenzielle Unterschiede gibt, würden Sie dies zwischen Ihren Füßen spüren, und da der menschliche Körper ein guter Leiter ist, abgesehen von der Haut, deren Widerstand im nassen Zustand stark abnimmt, würde dies möglicherweise zulassen tödlicher Strom fließt durch den Oberkörper. Menschen können und werden bei 24-V-Systemen auf Booten im salzhaltigen Bilgenwasser durch Stromschlag zum Stehen gebracht. Wenn der Widerstand niedrig genug ist, nimmt er nicht viel Spannung auf.

Versuchen Sie keines dieser Dinge. Dies soll definitiv nicht bedeuten, dass Sie sich über die Gefahren von Elektrizität im Klaren sein sollten, aber es gibt zahlreiche Dinge, die beim Umgang mit Elektrizität in Filmen oftmals extrem falsch sind, insbesondere in dieser Art von Szene. Oft werden Effekte verwendet, um die Elektrizität einfach dazu zu bringen, das zu tun, was die Geschichte erfordert, also ein paar Dinge:

• Überstrom- und anderer Fehlerschutz: In den meisten Ländern der Welt verfügt jeder Stromkreis über einen Überstromschutz, und viele Stromkreise verfügen über einen Erdschluss- oder Lichtbogenfehlerschutz. Mit zunehmender Fertigungskapazität konnten wir weitere Möglichkeiten zum Schutz und zur Sicherheit elektrischer Anlagen hinzufügen. In einem futuristischen Szenario mit verbesserter Technologie gibt es normalerweise keinen Grund, warum sich dies geändert hätte. Fehler beschädigen die Ausrüstung, sodass Systeme selbst in einem Szenario, in dem die Missachtung des menschlichen Lebens vorgeschrieben ist, erweiterte Vorkehrungen zur Begrenzung von Sachschäden treffen würden. In jedem Fall ist der Leiter, der die Gefahr hervorruft, häufig ein Kabel, aus dem sichtbare Drähte herausragen, was auch immer die Requisitenabteilung für cool hielt. In vielen dieser Fälle hätte der Dirigent, wie dargestellt, einen Kurzschluss dazwischen gemacht. “ s eigene Leiter und löste sein Überstromgerät oder GFCI aus. Damit der Dirigent am Leben bleibt, muss etwas anderes schief gehen, wie es auf wundersame Weise nicht kurzgeschlossen wird, wenn er sich von dem löst, fällt oder wackelt, ohne sich selbst kurzzuschließen oder etwas aus Metall zu berühren, oder Die Unterbrecherschweißung wurde geschlossen (was gelegentlich vorkommt).
• Strom fließt mehr auf weniger widerstandsbehafteten Wegen. Sie könnten einen großen Kupferdraht, einen feuchten Baumstamm und einen Asphaltstreifen nebeneinander legen und die gleiche Spannung sofort an die Enden aller drei anschließen. Der meiste Strom würde durch den Kupferdraht fließen, viel weniger durch den nassen Stamm und eine vernachlässigbare Menge durch den Asphalt, obwohl in allen dreien Strom fließen würde. Wenn die Leiter eines unterbrochenen Kabels über genügend Spannung verfügen, um CGI-Lichtbögen zu nahegelegenen Geräten / Wasser / anderen weit entfernten Objekten zu erzeugen, verfügen sie über genügend Spannung, um einen Lichtbogen zum eigenen Rückleiter oder zur Erdung zu erzeugen, der manchmal fälschlicherweise als Zollabstand dargestellt wird. Damit sein eigener Rückleiter oder Boden nicht das Ziel der meisten Lichtbögen ist, muss eine zweite Sache schief gehen. Diese Leiter müssen irgendwo zwischen dem Lichtbogenkabel und der Quelle unterbrochen werden, irgendwie, ohne ein einzelnes Hochspannungskabel mehr zu beschädigen, als es funktionieren würde. Elektrizität tendiert nicht dazu, durch einen Meter Luft zu strömen, um einen Lichtbogen zu erzeugen, wenn ein 20-mm-Lichtbogen einen Rückweg mit niedriger Impedanz erzeugt.
• Strom ist oft viel brutaler und weniger auffällig als im Kino, und Filme haben oft einen größeren (oder kleineren) Überlebensspielraum als er tatsächlich existiert. Im Rahmen Ihrer Schulung in der Elektroindustrie, insbesondere im Bereich der Energieverteilung, werden Sie mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Video sehen, in dem jemand im Sterben liegt, der mit oder in der Nähe von Elektrizität arbeitet. Es ist absolut schrecklich. Brutal, gnadenlos und nicht immer schnell. Die tatsächliche Geschwindigkeit, mit der sich Elektrizität "ändern" und ausbreiten kann, ist schnell genug, um Qualitätsbeispiele zu benötigen, die das Verstehen erleichtern. Es gibt Situationen, in denen Hochspannung in Filmen als etwas dargestellt wird, mit dem sich große Geschicklichkeit, Stärke und Geschicklichkeit auseinandersetzen können, und zwangsläufig wird gezeigt, dass Charaktere manchmal etwas tun, das sie getötet oder verdampft hätte. Manchmal wird bei Niederspannungskabeln ein Charakter durch etwas getötet, das, wie dargestellt, eine relativ geringe Wahrscheinlichkeit hätte, tödlich zu sein. Im letzteren Fall fühle ich mich als Laie und Profi wohlsollte etwas mit einer sehr guten Chance behandeln, es als etwas zu töten, das es will.
• Strom fließt in Schleifen. In Abhängigkeit von Bindung, Kernen und Elektronenschalen neigt jedes Molekül dazu, ungefähr eine bestimmte Menge an Elektronen in jedem Bereich um es herum zu halten. Die Elektronen selbst prallen herum, und wenn sie nicht zu fest an ihrem Platz gehalten werden, fliegen sie frei zwischen benachbarten Molekülen, und der begrenzende Faktor ist, dass, wenn sich ein Elektron aus einem Bereich herausbewegt, der ein Elektron "benötigt", Kräfte wird auf andere in der Nähe befindliche Elektronen sowie auf die davon fliegenden Elektronen ausgeübt, um sie hineinzuziehen und die Lücke zu füllen. Je nach Molekül- und Kernstruktur binden unterschiedliche Materialien ihre Elektronen fest (Isolatoren) oder lassen sie freier fließen (Leiter). Wenn Sie Elektronen entlang eines Drahtes fließen lassen, müssen neue die abfließenden ersetzen. Das Gebiet um die Elektronen pumpen zuwird zu viele haben und der Bereich, aus dem Sie sie pumpen, wird nicht genug haben. Es gibt keinen anderen Ort für den Fluss als den, an den zu wenige fließen, da alle anderen Moleküle genau genug haben. Keine Schleife, kein Strom.
• Wasser ist kein guter Leiter. Schmutzwasser, insbesondere Salzwasser ist. Reines Wasser ist nicht (Leitungswasser ist nicht rein). Abgesehen davon, wenn Sie einen Generator an die Küste eines Ozeans stellen und einen Draht über die Wasseroberfläche bis zu einem Punkt weit draußen spannen, an dem die Drahtspitze 1 Meter unter Wasser frei war, und den Generator an diesen Draht anschließen und ein Erdungsstab, der Generator würde arbeiten, um einen Strom durch diesen Draht ins Wasser zu leiten, entlang der Erde, durch den Erdungsstab und zurück zum Generator, wo die Elektronen, die Sie herauspumpen, ersetzt werden müssen. Wegen der hohen (ish) Leitfähigkeit von Salzwasser würden in den meisten Richtungen um die Spitze dieses Drahtes herum keine zu hohen Spannungen / Ströme auftreten, da der Elektronenfluss "versucht" auf dem kürzesten Weg zu seiner Quelle zurückzukehren. Die Spannung wird sich etwas in andere Richtungen ausbreiten, wenn sich die fließenden Elektronen ausbreiten, um sich freier zu bewegen. Dies soll nicht heißen, dass das Wasser um die Elektrode herum nicht gefährlich ist, sondern darauf hinweisen, dass Filme häufig nicht genau zeigen, wo Strom fließt.
• Auffällige Lichtbögen und Funken - Elektrizität ist unsichtbar. Alles, was wir sehen können, sind die Auswirkungen auf Objekte, wenn Elektrizität durch sie hindurchgeht. Hitze, Licht, Bewegung, gelegentlicher Geruch. Um auf sie aufmerksam zu machen, sind Lichtbögen, Funken und Blitze oft heller als im echten Leben oder vom falschen Typ (z. B. Sprengstoff statt Plasma). Der spezifische Widerstand von Luft liegt bei 2100 V / mm, was bedeutet, dass ein Lichtbogen durch Luft mit Raumtemperatur gestartet werden soll. Sie benötigen 2100 V für jeden Millimeter, um den der Lichtbogen springen soll. Sobald die Luft zu leiten beginnt und sich in ein Plasma verwandelt, leitet sie sich recht gut, aber es braucht eine ziemliche Spannung, um einen Lichtbogen zu starten.

Sie werden durch einen Stromschlag getötet, wenn ein Strom von mehr als 100 mA durch Sie fließt. Der Draht führt keinen Stromschlag durch, sondern verbindet Sie nur mit einer Stromquelle.

1. Wenn es keine Stromquelle gibt, gibt es keinen Strom. Also schnappen Sie sich den Draht. Nichts wird passieren. Wenn das Kabel an eine Stromquelle angeschlossen ist, wie z. B. an die 220-V-Wechselstromversorgung Ihres Wäschetrockners, besteht die Gefahr, dass Sie sterben.

2. Es ist nichts Magisches an einem "baumelnden" Draht. Wenn der Draht starr abgestützt ist, werden Sie genauso getötet, als ob er baumeln würde.

3. Um festzustellen, ob das elektrische Feld im leitenden Wasser Sie töten kann, ist eine dreidimensionale Finite-Elemente-Analyse der Spannungsverteilung im Gewässer erforderlich. Wenn der Draht heiß ist und das Wasser berührt, halten Sie sich am besten fern. In der Nähe des Wasserrands, wo es sehr flach ist, ist die Strömung dagegen minimal. Sie können also Ihren Zeh hineinstecken und sehen, ob Sie etwas fühlen können, bevor Sie fortfahren.

4. Sie können die Letalität erhöhen, indem Sie dem Wasser Ionen hinzufügen. Salz wird dies tun, oder jede starke Säure oder Base.

5. Einige Netzkabel sind überhaupt keine Kabel und führen keinen Strom. Sie sind Glasfaserkabel und ungefährlich. Aber wetten Sie nicht darauf.