전압 및 전류 이해


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"전자 제품 인형"을 읽는 동안 다음 블록을 살펴보면서 전기에 대한 개념이 명확하지 않다는 것을 깨달았습니다.

정전기 방전은 매우 낮은 전류에서 매우 높은 전압을 포함합니다. 건조한 날에 머리카락을 빗 으면 수만 볼트의 정전기가 발생할 수 있지만 전류는 거의 무시할 수 없습니다. 낮은 전류는 충격을받을 때 정전기 방전으로 인해 실제로 사용자를 다치게하는 것을 방지합니다. 대신, 당신은 단지 성가신 간질을 얻습니다.

전압이 전류를 구동하는 원동력이라고 생각했는데, 생성 된 전류의 크기는 전압 차이의 단자 사이에 부착 된 저항에 따라 달라집니다. 그렇다면 왜 수만 볼트의 정전기에 의해 저 전류가 생성됩니까? 소켓의 220 볼트가 감전 될 수 있다면 왜이 수만 볼트가 그렇게 할 수 없는가? 저항은 같은 몸입니다


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정전기를 다룰 때 쿨롱, 진공 및 뉴턴 작업의 몸, 힘 및 거리를 생각하는 것이 좋습니다. 그런 다음 용량과 전압을 도입하십시오. 현재, 필드 및 curcuits의 개념은 훨씬 나중에 올 것이다. 이 문제는 너무 다르므로 혼합하면 많은 혼란을 초래할 수 있습니다. 옴스 법을 포함한 대부분의 전자 법은 추상화가 높으며 전기 중심성 원칙을 기반으로합니다.

답변:


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이것은 마천루에 물 한 잔을 부으면 왜 터빈을 구동하여 의미있는 전기를 생산할 수 없는지 묻는 것과 같습니다. 중력 잠재력이 있습니다. 문제가 무엇입니까? 결국 고층 빌딩만큼 높지 않은 수력 발전 댐은 많은 메가 와트를 생성합니다.

정전기는 죽일 수 있습니다. 이것은 자연에서 발생하며 번개라고합니다.


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커피가 마음에 들지 않으면 싱크대에 붓고 건물에 버리지 마십시오!
Federico Russo

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나는 그래픽 인 것을 좋아합니다.

정전기로 충전 된 머리카락은 고전압으로 충전 된 작은 커패시터처럼 작동합니다. 작은 커패시터에 저장된 에너지는 유한하고 작기 때문에 사용자에게 거의 해를 끼치 지 않습니다.

반면 220Vrms 콘센트의 전압은 훨씬 낮지 만 무제한 에너지 원입니다. 동일한 부하 저항에 작용하더라도 훨씬 더 위험합니다. 여분의 에너지로 인해 조직이 더 많이 가열되어 손상을 입을 수 있기 때문입니다.

그림


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우리는 15kV에서 10pF를 가지고 있는데, 그것을 만질 정도로 용감하지 않습니다. 우리 몸은 내 지식에 따라 pF 정도이며 10kV 이상으로 충전하는 것은 매우 드 rare니다. 5kV 번호는 매우 합리적이고 정답입니다.
Kortuk

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@Kortuk 감사합니다. HBM (Human Body Model) en.wikipedia.org/wiki/Human_body_model 은 100 pF 및 1500 ohm을 지정합니다. 최악의 경우입니다.
Telaclavo

그래픽과 뛰어난 설명. 이것은 받아 들여진 대답이어야합니다.
hkBattousai

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글쎄요, 그 설명은 약간 불분명합니다.

정전기 방전을 사용하면 순간 전류와 전압이 많지만 전기 요금이 거의 없습니다. 이는 전류가 통과 할 수있는 시간을 제한하고 발생할 수있는 손상의 양을 제한합니다.

시간이 지남에 따라 전류는 실제로 낮지 만 여기서 고려해야 할 점은 전류가 기본적으로 단계를 거치는 것입니다. 전류가있는 부분과 전류가없는 부분.

전류가있는 부분은 짧은 시간 동안 지속되며 그 시간 동안 전류는 공기의 전압과 저항의 결과입니다 (공기가 비선형 저항을 가지기 때문에 상당히 복잡합니다). 시간이 지남에 따라 정전기가 고갈되고 전류가 공기 이동으로 인해 공기 저항이 변함에 따라 전류가 감소합니다. 전류가 통과하는 공기량의 저항은 시간이 지남에 따라 감소하는 경향이 있지만, 공기가 가열되어 팽창 원으로부터 멀어지면서 도체의 길이가 증가함에 따라 총 저항이 증가한다는 것을 의미합니다. 이것은 매우 짧은 시간 동안 지속됩니다. 한 지점에서 저항이 너무 높아서 아크를 유지하지 못하는 부분에 도달하거나 충전이 고갈 된 지점에 도달 한 다음 아크가 끊어집니다. 그 순간부터

또 다른 요점은 감전입니다. 이를 위해서는 충분한 전압뿐만 아니라 충분한 에너지가 필요합니다. 220V의 전기 콘센트는 매우 큰 시간 동안 (아크가 지속되는 시간과 비교하여) "큰"전류를 제공 할 수 있으며 조직을 손상시키기 위해 확장되는 충분한 에너지의 큰 전달을 허용합니다. 일반적인 정전기 방전의 경우 해당 에너지가 존재하지 않습니다.

시뮬레이션 에서 정전기 방전 작동 방식을 확인할 수 있습니다 . 검은 색 화면 오른쪽 하단의 시간을 확인하고 스위치를 클릭하면 커패시터가 얼마나 빨리 방전되는지 확인합니다. 정전기 방전에서도 이와 같은 현상이 발생합니다.


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여기서 핵심 문제가 해결되지 않았다고 생각합니다. 100kV 일 수 있고 위험하지 않은 이유는 본체가 매우 약한 커패시터이므로 매우 적은 양의 전하 분리가 큰 전압을 나타내지 만 그 뒤에 에너지가 없기 때문입니다.
Kortuk

@ Kortuk ♦ 마지막 단락에서 그렇게 말하지 않았습니까?
AndrejaKo

당신은 아크가 오랫동안 지속되지 않았고 에너지가 충분하지 않다고 말했습니다. ESD로부터 안전한 이유에 대한 핵심 개념은 커패시터에 에너지가 없다는 것입니다. 13kV에서 직장에서 아크를 발생시켜 손을 날려 버릴 수 있습니다. 아크는 안전성이 없기 때문에 사실로 인해 더 위험합니다. 전압으로 타격을받는 과열 된 공기가 있습니다.
Kortuk

@ Kortuk ♦ 나는 That energy doesn't exist in case of usual electrostatic discharge.두 번째 문장에서 또한 생각하고 있었다 : but little electric charge. 나는 일반적으로 아크가 적은 에너지를 전달한다고 주장하지 않았다. 또한 정전기 방전이 발생하는 일반적인 상황에서 공기의 움직임과 적은 양의 전하로 인해 아크가 짧은 시간 동안 지속된다고 말했습니다. 충전량이 커패시터의 에너지에 비례하기 때문에 나는 작은 에너지 영역을 덮었다 고 생각했습니다.
AndrejaKo

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당신은 아무 잘못도 없었습니다. 당신의 대답이 문제의 핵심으로 잘리지 않는다고 생각합니다. 축전기 문제의 중심에있을 때의 아크 특성에 대해 꽤 긴 대답이 있습니다.
Kortuk

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전류는 단위 시간당 도체 조각을 통해 이동하는 전하량입니다. 나는 텍스트의 실수는 전하를 현재와 혼동시키는 것이라고 생각한다. 옴의 법칙 (Ohm 's Law)에 따르면, 전류 자체는 ESD 이벤트가 지속되는 동안 마이크로 초 또는 그 근처에서 계속 높아질 것입니다. 그러나 충전 자체는 매우 낮아 전류를 유지할 수 없습니다. "마이크로 초당 충전"단위로 전류를 측정하는 경우 잠시 동안 높은 전류가 표시되지만 "초당 충전"(즉, 암페어)으로 전류를 측정하면 그렇지 않습니다. 큰.

따라서 캡에 5000V가 있더라도 충전량이 적어 큰 손상을 일으킬 수 없습니다. ESD 이벤트가 발생하면 충전이 모두 사라지고 더 이상 전류가 흐르지 않습니다. 그리고 벽에서 "220V"만 나오지만 모든 의도와 목적에 따라 무제한 충전이 가능하며 연결 ​​기간 동안 연결된 모든 것에 충전을 계속 펌핑합니다.


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전압에 관해 이야기 할 때, 전류가 충전 흐름 속도 인 동안 두 지점 사이의 전위차를 참조합니다. 도체와 절연체의 개념은 여기서 매우 관련이 있습니다. 도체에는 전류 흐름을 허용하는 자유 전자가 있지만 절연체에는 자유 전자가 거의 없으므로 전류 흐름이 제한됩니다. 전위차가 크면 재료가 머리카락과 같은 절연체이면 전류가 흐르지 않아서 상처를 줄 수 있습니다. 그러나 이러한 큰 전압이 도체에서 발생하면 전류가 급증합니다. 도체는 열린 밸브로, 절연체는 닫힌 밸브로 생각하십시오. 수압을 전위차로 생각하고 밸브를 통과하는 물을 전류로 상상해보십시오. 밸브가 닫힐 때, 즉 절연체는 물이 거의 또는 전혀 흐르지 않지만 밸브가 열려있을 때 i.


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그것은 전류를 제공 할 수있는 소스를 가정합니다. 정전기 축적은 제한된 잠재력을 가지고 있으며, 조명은 반대편에 있으며 로터 공예는 어딘가에 있습니다. 어쨌든 당신은 당신을 죽일 수있는 정적 레벨을 얻는 것보다 더 많은 것을 사용할 수 없습니다.

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