有时人们会说，关于电气安全，Ït不是电压这会伤害到你，这是当前的“那么，为什么会有标牌上写着危险 - 高电压近电气变电站和大块电气设备，而不是签署读书危险:大电流吗?
为什么这个标志是一个笑话？
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使用欧姆定律，解释为什么个人防护设备，如绝缘手套和靴子有助于减少触电的风险。
这种个人防护设备的目的是增加冲击路径中的电阻。
欧姆定律有很多应用，电气安全只是其中之一。我发现，安全的主题是突出某些(抽象的)物理原理的绝佳场所。讨论的话题不仅有趣，而且对个人也很重要，所以学生在讨论中很容易获得和保持注意力。
在18世纪晚期，意大利解剖学教授路易吉·伽伐尼发现，一只刚死去的青蛙的腿部肌肉在受到电流刺激时可以抽搐。伽伐尼的发现暗示了什么现象?换句话说，关于活体肌肉纤维的运作，这告诉了我们什么?更重要的是，这对在电路附近工作的人有什么实际意义?
本质上，肌肉纤维是被电信号“激活”的。我将让您了解这种效果对您的实际重要性!
这个问题提供了一个很好的机会来讨论电安全的一个重要方面:不随意肌肉收缩。
一位名叫查尔斯·达尔齐尔(Charles Dalziel)的美国研究人员对人类和动物进行了实验，以确定电流对身体的影响。以下是他的研究数据表:
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重要提示:达尔齐尔的人体试验对象是健康状况良好的男性和女性，没有已知的心脏病或任何其他可能危及他们安全的异常情况。换句话说，这些数据点是最好的情况，并不一定反映健康状况较差的人面临的风险。
假设出汗的手皮肤接触电阻为600 ω，脚地接触电阻为1000 ω，身体内部电阻为50 ω，从人体位置到接地点通过土壤的电阻为70 ω，以及男性受害者，为以下电路计算达到所列每种冲击条件(感知阈值、疼痛等)所需的电压量:
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Not only does this question introduce students to the various levels of shock current necessary to induce deleterious effects in the (healthy) human body, but it also serves as a good exercise for Ohm’s Law, and for introducing (or reviewing) the concept of series resistances.
为了让那些好奇的人好奇，查尔斯·达尔齐尔在加州大学伯克利分校(University of California (Berkeley))用一笔州政府拨款进行的实验，开始研究亚致命电流对人体的影响。他的测试方法如下:健康的男性和女性志愿者被要求一只手握一根铜线，另一只手放在一个圆形的黄铜板上。然后在导线和金属板之间施加电压，导致电子流过受试者的手臂和胸部。电流被停止，然后在更高的水平上恢复。这里的目标是观察受试者能够忍受多少电流，同时仍然把手压在铜板上。当达到这个阈值时，实验室助手用力握住实验对象的手，使之与平板接触，电流再次增加。受试者被要求松开手上的电线，看看不随意肌肉收缩(破伤风)在多大程度上阻止了他们这样做。对于每个受试者，实验采用不同频率的直流和交流。超过24名志愿者接受了测试，之后关于心脏纤维性颤动的研究也在动物身上进行。
鉴于Dalziel测试了手动效果的受试者冲击电流路径在美国，他的数据与我在原理图中显示的情况(手到脚)并不完全匹配。因此，针对各种手持式休克条件的计算电压是大概只有。
解释为什么鸟儿栖息在电线上时不会被电击，即使它们的双脚都触碰到电线。解释为什么鸟类的翅膀连接两个不同的导体时会触电:
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有关这两种场景的示意图，请参见此图:
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或许，解释这两种情况相对危险的最简单方法是通过电压来解释。“安全”的鸟不会被电击，因为在它的脚之间有可忽略的电压(两只脚都在同一根电线上)。用低电阻(导电)导线直接连接在一起的点称为点电常见，它们之间不应该有明显的电压。
死鸟会这样是因为两个接触点之间有完整的电源电压(每个翼尖接触不同的电线)。
后续问题:一个安全装置叫做法拉第笼保护里面的任何人免受电击。法拉第笼就是一个由密集的金属条(或者也可以是金属网)制成的笼子:
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解释电公共点的原理如何保护法拉第笼内的人免受外部高压源的冲击。讨论这一原则如何适用于金属框架的汽车和飞机。
van de Graaff发电机和特斯拉线圈已经进行了非常生动的示范，显示了法拉第笼的保护性。当学生理解在电常见点之间不存在实质性电压时（至少在RF以下频率！）之间不仅准备好了解电气系统中安全接地的目的，而且还配备了一个非常重要的使用概念在电气故障排除中。
简要回答以下安全问题:
佩戴在电路周围的珠宝的安全问题并不仅限于可能受到电击的高电压。人们还担心，在低压电路中，通过戒指或手镯的大电流(由两个导体与珠宝连接而引起)会导致珠宝发热，灼伤皮肤。
一位名叫查尔斯·达尔齐尔(Charles Dalziel)的美国研究人员对人类和动物进行了实验，以确定电流对身体的影响。以下是他的研究数据表:
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重要提示:达尔齐尔的人体试验对象是健康状况良好的男性和女性，没有已知的心脏病或任何其他可能危及他们安全的异常情况。换句话说，这些数据点是最好的情况，并不一定反映健康状况较差的人面临的风险。
Assuming a wire-to-hand contact resistance of 1500 Ω, 4400 Ω of resistance for foot-to-ground contact, 50 Ω internal body resistance, 200 Ω of resistance through the soil from the person’s location to the earth ground point, and a female victim, calculate the amount of voltage necessary to achieve each of the listed shock conditions (threshold of perception, pain, etc.) for the following circuit:
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Not only does this question introduce students to the various levels of shock current necessary to induce deleterious effects in the (healthy) human body, but it also serves as a good exercise for Ohm’s Law, and for introducing (or reviewing) the concept of series resistances.
为了让那些好奇的人好奇，查尔斯·达尔齐尔在加州大学伯克利分校(University of California (Berkeley))用一笔州政府拨款进行的实验，开始研究亚致命电流对人体的影响。他的测试方法如下:健康的男性和女性志愿者被要求一只手握一根铜线，另一只手放在一个圆形的黄铜板上。然后在导线和金属板之间施加电压，导致电子流过受试者的手臂和胸部。电流被停止，然后在更高的水平上恢复。这里的目标是观察受试者能够忍受多少电流，同时仍然把手压在铜板上。当达到这个阈值时，实验室助手用力握住实验对象的手，使之与平板接触，电流再次增加。受试者被要求松开手上的电线，看看不随意肌肉收缩(破伤风)在多大程度上阻止了他们这样做。对于每个受试者，实验采用不同频率的直流和交流。超过24名志愿者接受了测试，之后关于心脏纤维性颤动的研究也在动物身上进行。
鉴于Dalziel测试了用于手动冲击电流路径的效果的受试者，他的数据并不精确地匹配示意图（手机到脚）所示的场景。因此，针对各种手持式休克条件的计算电压是大概只有。
在其他所有因素都相等的情况下，在频率为60赫兹的情况下，哪一个更有可能产生有害的电击、直流电或交流电?一定要用研究数据来支持你的答案!
从感应电击的角度来看，实验证明交流电比直流电更危险(其他因素相同)。查尔斯·达尔齐尔(Charles Dalziel)的研究提供了支持数据。
一个常见的误解是，直流电比交流在所有其他因素都相等的情况下。事实上，在我发现Charles Dalziel的研究之前，这是我曾经自学的东西(因为我已经从别人那里听过无数次了)。其中的一种解释是用来支持直流的神话更危险的是,直流有能力比交流更容易导致肌肉破伤风。然而,在60赫兹,极性逆转发生得如此之快,没有人类肌肉放松快足以使冲击的受害者发布一个“热”线,所以交流电每秒停止多次对受害者没有任何好处。
如果有些学生对这里给出的答案有不满意的反应，不要感到惊讶!认为直流电比交流电更危险的神话是如此盛行，尤其是在那些对这一主题有一点背景知识的人当中，以至于要反驳它就得引起争论。这就是为什么我在这个问题中加入了用研究数据来支持任何答案的条件。
这只是表明,电力有许多误解,从一个人传给另一个人作为“常识”,实际上很少或根本没有接地(闪电不会两次在同一个地方,发电需要的最小路径阻力,高电流比高压危险,等等,等等)。电学和电子学是一门科学，而在科学中，实验数据是我们唯一的权威。我们在科学上学到的最重要的一课是，人类倾向于相信不正确的事情，甚至在有确凿证据的情况下，有些人还会继续为错误的信念辩护。
通过触摸电路中标记的任何一点，确定站在地面上的人是否存在触电危险:
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一个接近这个问题的一个建议是要求您的学生识别哪个电源导体是“热”，并且哪一个是“中性”，然后识别电路中的哪个点是一个或另一个源导体的电路中的电常见。
以下建议来自一家电力公司发布的传单。阅读并评论他们关于倒塌电线的指示:
你认为为什么建议采取以下行动?
把这些观点作为一个整体来考虑都很有趣。我会让你们在课堂上一起找出这些问题的可能答案。
斜体字直接取自普吉特湾能源公司2005年4月的“能源智慧”邮件传单。我认为，这些观点非常适合讨论电气安全和理论。就我个人而言，我质疑双脚拖着脚步走路的建议。我认为全速奔跑，一次只有一只脚触地，并且能更快地离开危险区域，是最安全的选择。我很有兴趣看看是否有任何科学测试数据可用的这个主题!
火花点火汽车发动机的点火系统产生的电压范围为数万伏特:比通常用于邻里供电的电压水平要高。虽然这能产生非常痛苦的电击，但实际的电击危害它对一个人的姿势是最小的。这是为什么呢?
汽车点火系统几乎没有直接冲击的危险，因为两个因素:电阻高压电路的固有特性将电流限制在一个相当低的值，即使没有人体的电阻在电路中;高压脉冲只持续很短的时间。
但这并不是说点火系统就没有危险。其中一个主要的危险是电击在人身上产生的反应:即，在靠近活动部件时，四肢的抽搐可能是危险的。强调危险往往是间接的:某些东西本身可能不足以伤害你，但你身体对它的反应才是更大的威胁。
过敏反应就是这一普遍原理的一个例子。这里的威胁是身体对过敏原的过度反应，而不是过敏原本身!
如果在干燥的日子擦过铺有地毯的地面脚，你将产生由静电电荷产生的电势，这些电位可能是数万伏的数千伏的阶段！至少原则上，这可能对你带来危险吗？
静电荷很少造成电击的危险，因为实际的电荷量(以库仑)是如此之小，以致放电时产生的电流只能持续很短的时间。
这个问题是讨论的一个很好的起点时间作为确定电击危害的变量。要确定对人体的危害，不仅仅是简单地评估伏特、安培和欧姆!
假设一个赤脚站立的人的脚-地接触电阻为3k ω，人的手与被握住的导线之间的接触电阻为10k ω，人的手-脚体内电阻为500 ω。在这种情况下，如果一个人所持的电线和他所站的地面之间的电压是120伏，60hz的交流电，他会有多大的危险?
根据Charles F. Dalziel完成的研究，通过这个人的目的量将足以引起疼痛，但不足以导致自愿肌肉控制丧失。
这个问题不仅是欧姆定律的实践，也是研究冲击电流水平及其对人体的影响的一个刺激因素。在讨论期间，请务必在这里提出一系列的问题，探索电流对人体的影响，以适应各种各样的电流。beplay体育下载不了换句话说，不要仅仅把答案留在“导致疼痛，但肌肉控制得到维持”，而应该利用这段时间来研究当前哪种程度的疾病对人体造成更多(或更少)严重的影响。
此外，一定要指出被电击者的健康是值得考虑的重要因素。达尔齐尔的研究是以健康的个体为基础的，他们已经为这项测试进行了医学筛查。一个健康状况不佳的人在同样的情况下可能就没有那么好了。
假设你是一名电工，你需要断开一个大型电机的电源导体。在接触裸导体之前，你应该采取什么步骤来确保没有触电危险?
后续问题：
这个问题涵盖了很多电气安全原则。一定要在后续问题上花足够的时间，确保学生确切地理解为什么给出的步骤是必要的，以确保安全。
通过触摸故障电路中标记的任何一点，确定站在地面上的人是否存在触电危险:
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这个问题的目的是让学生意识到安全的条件可能会在电路中变成不安全的条件，给定某些接线失败！
严重触电的受害者需要什么样的紧急医疗照顾?解释为什么这种关注是必要的。
心肺复苏术。
事实上，心肺复苏并不是电击受害者唯一需要注意的事情，但它是最重要的。和你的学生讨论一些电对人体的影响，以及电可能对人体造成的各种伤害。
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