電圧と電流を理解する

「ダミーのための電子機器」を読んでいると、次のブロックを経て、電気に関するいくつかの明確な概念があることに気付きました。

静電放電には、非常に低い電流での非常に高い電圧が含まれます。乾いた日に髪をとかすと、数万ボルトの静電気が発生する可能性がありますが、電流はほとんど無視できるため、ほとんど気付かないでしょう。低電流は、衝撃を受けたときに静電気放電が本当にあなたを傷つけるのを防ぎます。代わりに、あなたはただ迷惑なくすぐりを得る

電圧は電流を駆動する駆動力であり、発生する電流の大きさは電圧差の端子間に付加された抵抗に依存すると考えました。ソケット内の220ボルトが感電する可能性がある場合、なぜこの数万ボルトができますか？抵抗は同じ、つまり体

これは、高層ビルから一杯の水を注いだ場合、なぜそれがタービンを動かして有意義な電気を生成できないのかと尋ねるようなものです。重力の可能性があるので、問題は何ですか？結局、高層ビルほど高くない水力発電ダムは、多くのメガワットを生成します。

静電気には殺す能力があります。これは自然界で起こり、雷と呼ばれます。

グラフィカルであることが好きです。

静電気で帯電した髪は、高電圧に充電された小さなコンデンサのように機能します。これらの小さなコンデンサに保存されているエネルギーは有限で小さいため、ほとんど害はありません。

一方、220 Vrmsコンセントの電圧はずっと低くなりますが、無制限のエネルギー源です。同じ負荷抵抗に作用していても、これははるかに危険です。余分なエネルギーはすべて、組織をより加熱し、それにより損傷を引き起こす可能性があるためです。

よく説明はそこに少し不明瞭です。

静電放電を使用すると、瞬時の電流と電圧の両方が得られますが、電荷はほとんどありません。これにより、電流が通過できる期間が制限され、発生する可能性のある損傷の量が制限されます。

時間が経つにつれて、電流は実際に低くなりますが、ここで考慮すべき点は、電流が基本的に段階を経ることです：電流がある部分と電流がない部分。

電流が流れている部分は短時間しか持続せず、その間、電流は電圧と空気の抵抗の結果です（空気には非線形抵抗があるためかなり複雑です）。時間が経つにつれて、静電荷が枯渇し、空気の動きによって空気の抵抗が変化するため、電流が減少します。電流が通過する空気の体積の抵抗は時間とともに減少する傾向がありますが、その空気は加熱されて膨張し、放電源から遠ざかります。つまり、導体の長さが長くなるため、全体の抵抗が増加します。これは非常に短い時間続きます。ある時点で、アークを維持するには抵抗が高すぎる部分に到達し（または、電荷が枯渇した点に到達した）、アークが切れます。その瞬間から、

別のポイントは感電死です。そのためには、十分な電圧だけでなく、十分なエネルギーも必要です。たとえば220 Vの電源コンセントは、非常に長い時間（アークの持続時間に比べて）「大」電流を供給でき、組織を損傷するために拡大されるエネルギーの十分に大きな伝達を可能にします。通常の静電気放電の場合、そのエネルギーは存在しません。

このシミュレーションでは、静電気放電の仕組みを見ることができます。黒い画面の右下部分の時間に注目し、スイッチをクリックして、コンデンサが放電する速さを確認します。静電気放電でも同様のことが起こります。

電流は、単位時間あたり導体のスライスを移動する電荷量であることを思い出してください。私は、テキストの間違いは、電荷と電流を混同することだと思います。オームの法則はまだ当てはまります。電流自体は、ESDイベントの持続時間の間、高くなります。これは、マイクロ秒のオーダーまたはその前後です。しかし、充電自体は非常に低いため、電流を維持することはできません。「マイクロ秒あたりの充電」の単位で電流を測定する場合、短時間は高電流が表示されますが、「1秒あたりの充電」（つまり、アンプ）で電流を測定する場合、そうは見えません。大。

そのため、キャップに5000 Vの電圧がかかっていても、充電量が少ないため、大きな損傷を与えることはありません。ESDイベントが発生すると、電荷はすべてなくなり、電流は流れなくなります。また、壁からは「220」Vのみが出力されますが、すべての意図および目的に対して無制限の充電が可能であり、接続中は接続されているものに電荷を送り続けます。

電圧について話すときは、2点間の電位差を指しますが、電流は電荷の流量です。ここでは、導体と絶縁体の概念が非常に重要です。導体では、電流を流す自由電子が存在しますが、絶縁体では、自由電子が非常に少ないため、電流が制限されます。大きな電位差があるため、素材が髪の毛のような絶縁体である場合、電流をほとんど流さないと傷つきます。しかし、これらの大きな電圧が導体に発生すると、電流が急増します。導体は開いたバルブ、絶縁体は閉じたバルブと考えてください。水圧を電位差として、バルブを通る水を電流として想像してください。バルブが閉じているとき、つまり絶縁体のとき、水はほとんどまたはまったく流れませんが、バルブが開いているとき

これは、電流を供給できるソースを想定しています。静電気の蓄積の可能性は限られています。反対側の端に照明があり、中央のどこかにロータークラフトがあります。いずれにせよ、あなたが殺すためにそのレベルの静的を得ることはそこにあるもの以上のものを使用することは困難ですが、不可能ではありません。