Cât de departe călătorește electricitatea în apă?

Apa este considerată, în general, un bun conductor de electricitate, deoarece dacă există un curent în interiorul apei și cineva o atinge, poate fi electrocutat.

Există două lucruri de reținut care pot conta. Unul dintre ele este tipul de apă sau cantitatea de săruri și alte minerale, iar al doilea este distanța de la punctul de contact electric. Acest articol le explică pe ambele, dar se concentrează pe al doilea pentru a explora cât de departe circulă electricitatea în apă.

Putem distinge patru zone în jurul unei surse punctuale de energie electrică în apă (pericol mare, pericol, risc moderat, sigur). Cu toate acestea, distanța exactă de la o sursă punctuală este dificil de determinat. Ele depind de mai mulți factori, inclusiv stres/intensitate, distribuție, adâncime, salinitate, temperatură, topografie și calea cu cea mai mică rezistență.

Valorile distanței de siguranță în apă depind de raportul dintre curentul de defect și curentul maxim de siguranță al corpului (10 mA pentru AC, 40 mA pentru DC):

• Dacă curentul de defect AC este de 40A, distanța de siguranță în apa de mare va fi de 0.18 m.
• Dacă linia electrică este oprită (pe pământ uscat), trebuie să stați la cel puțin 33 de picioare (10 metri) distanță, adică aproximativ lungimea unui autobuz. În apă, această distanță ar fi mult mai mare.
• Dacă prăjitorul de pâine cade în apă, trebuie să vă aflați la 360 de picioare (110 metri) de sursa de alimentare.

Voi intra în mai multe detalii mai jos.

De ce este important să știm

Este important să știți cât de departe poate parcurge electricitatea în apă, deoarece atunci când există electricitate sau curent sub apă, oricine în sau in contact cu apa este expusă riscului de electrocutare.

Ar fi util să știți care este distanța cea mai sigură pentru a evita acest risc. Atunci când acest risc poate fi prezent într-o situație de inundație, este foarte important să aveți aceste cunoștințe.

Un alt motiv pentru a ști cât de departe poate călători un curent electric în apă este pescuitul electric, unde electricitatea este trecută în mod deliberat prin apă pentru a prinde pește.

Tipul de apă

Apa pură este un bun izolator. Dacă nu ar exista sare sau alt conținut mineral, riscul de șoc electric ar fi minim, deoarece electricitatea nu ar putea călători departe în interiorul apei limpezi. În practică, totuși, chiar și apa care pare limpede este probabil să conțină unii compuși ionici. Acești ioni sunt cei care pot conduce electricitatea.

Nu este ușor să obțineți apă curată, care nu ar lăsa electricitatea să treacă. Chiar și apa distilată condensată din abur și apa deionizată preparată în laboratoarele științifice pot conține unii ioni. Acest lucru se datorează faptului că apa este un solvent excelent pentru diferite minerale, substanțe chimice și alte substanțe.

Apa pentru care vă gândiți cât de departe ajunge electricitatea nu va fi cel mai probabil curată. Apa obișnuită de la robinet, apa de râu, apa de mare etc. nu va fi curată. Spre deosebire de apa curată ipotetică sau greu de găsit, apa sărată este un conductor mult mai bun de electricitate datorită conținutului de sare (NaCl). Acest lucru permite ionilor să curgă, la fel cum curg electronii atunci când conduc electricitatea.

Distanța de la punctul de contact

După cum v-ați aștepta, cu cât sunteți mai aproape de punctul de contact din apă cu o sursă de curent electric, cu atât va fi mai periculos și cu cât mai departe, cu atât va fi mai puțin curent. Curentul poate fi suficient de mic pentru a nu fi atât de periculos la o anumită distanță.

Distanța de la punctul de contact este un factor important. Cu alte cuvinte, trebuie să știm cât de departe parcurge electricitatea în apă înainte ca curentul să devină suficient de slab pentru a fi în siguranță. Acest lucru poate fi la fel de important ca și cunoașterea cât de departe circulă electricitatea în apă în ansamblu până când curentul sau tensiunea sunt neglijabile, aproape sau egale cu zero.

Putem distinge următoarele zone în jurul punctului de plecare, de la cea mai apropiată la cea mai îndepărtată zonă:

• Zona de mare pericol – Contactul cu apa din această zonă poate fi letal.
• Zona periculoasa – Contactul cu apa din această zonă poate provoca vătămări grave.
• Zona cu risc moderat – În interiorul acestei zone, există senzația că există un curent în apă, dar riscurile sunt moderate sau scăzute.
• Zona sigură - În această zonă, sunteți suficient de departe de sursa de alimentare, încât electricitatea ar putea fi periculoasă.

Deși am identificat aceste zone, determinarea distanței exacte dintre ele nu este ușoară. Sunt mai mulți factori implicați aici, așa că putem doar să-i estimam.

Atenție! Când știi unde se află sursa de energie electrică în apă, ar trebui să încerci să stai cât mai departe de ea și, dacă poți, să oprești alimentarea cu energie electrică.

Evaluarea riscului și a distanței de siguranță

Putem evalua riscul și distanța de siguranță pe baza următorilor nouă factori cheie:

• Tensiune sau intensitate – Cu cât tensiunea (sau intensitatea fulgerului) este mai mare, cu atât este mai mare riscul de electrocutare.
• Distribui – Electricitatea se disipează sau se propagă în toate direcțiile în apă, în principal la suprafață și în apropierea acesteia.
• adâncime „Electricitatea nu intră adânc în apă. Chiar și fulgerul călătorește doar la o adâncime de aproximativ 20 de picioare înainte de a se disipa.
• salinitate - Cu cat mai multe saruri in apa, cu atat va fi usor electrificata mai mult si mai lata. Inundațiile cu apă de mare au salinitate ridicată și rezistivitate scăzută (de obicei ~22 ohmcm comparativ cu 420k ohmcm pentru apa de ploaie).
• Temperatură Cu cât apa este mai caldă, cu atât moleculele sale se mișcă mai repede. Prin urmare, curentul electric va fi, de asemenea, mai ușor de propagat în apă caldă.
• Topografie – Poate conta și topografia zonei.
• Cale – Riscul de electrocutare în apă este mare dacă corpul tău devine calea cu cea mai mică rezistență pentru curgerea curentului. Sunteți relativ în siguranță atâta timp cât există alte căi de rezistență inferioară în jurul vostru.
• punct de atingere – Diferite părți ale corpului au rezistență diferită. De exemplu, brațul are de obicei o rezistivitate mai mică (~160 ohmcm) decât torsul (~415 ohmcm).
• Deconectați dispozitivul – Riscul este mai mare dacă nu există dispozitiv de deconectare sau dacă există și timpul de reacție a acestuia depășește 20 ms.

Calculul distantei de siguranta

Estimările distanței de siguranță pot fi făcute pe baza codurilor de practică pentru utilizarea în siguranță a electricității subacvatice și a cercetării în inginerie electrică subacvatică.

Fără o eliberare adecvată pentru a controla curentul AC, dacă curentul corpului nu este mai mare de 10 mA și rezistența la urmele corpului este de 750 ohmi, atunci tensiunea maximă sigură este de 6-7.5 V. [1] Valorile distanței de siguranță în apă depind de raportul dintre curentul de defect și curentul maxim de siguranță al corpului (10 mA pentru AC, 40 mA pentru DC):

• Dacă curentul de defect AC este de 40A, distanța de siguranță în apa de mare va fi de 0.18 m.
• Dacă linia electrică este oprită (pe pământ uscat), trebuie să stați la cel puțin 33 de picioare (10 metri) distanță, adică aproximativ lungimea unui autobuz. [2] În apă, această distanță va fi mult mai mare.
• Dacă prăjitorul de pâine cade în apă, trebuie să vă aflați la 360 de picioare (110 metri) de sursa de alimentare. [3]

Cum îți poți da seama dacă apa este electrificată?

Pe lângă întrebarea cât de departe călătorește electricitatea în apă, o altă întrebare importantă ar fi să știi cum să spui dacă apa este electrificată.

fapt misto: Rechinii pot detecta o diferență de doar 1 volt la câțiva mile de o sursă de electricitate.

Dar cum putem ști dacă curentul curge deloc?

Dacă apa este puternic electrificată, ați putea crede că veți vedea scântei și șuruburi în ea. Dar nu este. Din păcate, nu veți vedea nimic, așa că nu vă puteți da seama doar văzând apa. Fără un instrument de testare actual, singura modalitate de a ști este să-l simți, ceea ce poate fi periculos.

Singura altă modalitate de a ști cu siguranță este să testați apa pentru curent.

Dacă ai acasă un bazin cu apă, poți folosi dispozitivul de alertă de șoc înainte de a intra în el. Dispozitivul se aprinde în roșu dacă detectează electricitate în apă. Cu toate acestea, în caz de urgență, cel mai bine este să stați cât mai departe posibil de sursă.

Aruncă o privire la câteva dintre articolele noastre de mai jos.

• Luminile de noapte folosesc multă energie electrică
• Poate trece electricitatea prin lemn
• Azotul conduce electricitatea

Recomandări

[1] YMCA. Un set de reguli pentru utilizarea în siguranță a energiei electrice sub apă. IMCA D 045, R 015. Preluat de la https://pdfcoffee.com/d045-pdf-free.html. 2010.

[2] BCHydro. Distanță sigură față de liniile electrice întrerupte. Preluat de la https://www.bchydro.com/safety-outages/electrical-safety/safe-distance.html.

[3] Reddit. Cât de departe poate călători electricitatea în apă? Preluat de la https://www.reddit.com/r/askscience/comments/2wb16v/how_far_can_electricity_travel_through_water/.

Link-uri video

Rapoarte Rossen: Cum să detectați tensiunea parazită în piscine, lacuri | ASTĂZI