Điện di chuyển bao xa trong nước?

Nước thường được coi là một chất dẫn điện tốt vì nếu có dòng điện bên trong nước và ai đó chạm vào nó, họ có thể bị điện giật.

Có hai điều cần lưu ý có thể quan trọng. Một trong số đó là loại nước hoặc lượng muối và các khoáng chất khác, và thứ hai là khoảng cách từ điểm tiếp xúc điện. Bài viết này giải thích cả hai nhưng tập trung vào phần thứ hai để khám phá khoảng cách điện di chuyển trong nước.

Chúng ta có thể phân biệt bốn khu vực xung quanh một nguồn điện điểm trong nước (nguy hiểm cao, nguy hiểm, nguy cơ trung bình, an toàn). Tuy nhiên, rất khó xác định khoảng cách chính xác từ một nguồn điểm. Chúng phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm ứng suất/cường độ, sự phân bố, độ sâu, độ mặn, nhiệt độ, địa hình và đường đi ít sức cản nhất.

Các giá trị của khoảng cách an toàn trong nước phụ thuộc vào tỷ lệ của dòng sự cố với dòng an toàn tối đa cho cơ thể (10 mA đối với AC, 40 mA đối với DC):

• Nếu dòng sự cố AC là 40A thì khoảng cách an toàn trong nước biển sẽ là 0.18m.
• Nếu đường dây điện bị đứt (trên mặt đất khô ráo), bạn phải tránh xa ít nhất 33 feet (10 mét), tương đương với chiều dài của một chiếc xe buýt. Trong nước, khoảng cách này sẽ lớn hơn nhiều.
• Nếu máy nướng bánh rơi xuống nước, bạn phải ở trong phạm vi 360 feet (110 mét) cách nguồn điện.

Tôi sẽ đi vào chi tiết hơn dưới đây.

Tại sao điều quan trọng là phải biết

Điều quan trọng là phải biết điện có thể di chuyển bao xa trong nước vì khi có điện hoặc dòng điện dưới nước, bất kỳ ai ở trong hoặc tiếp xúc với nước đều có nguy cơ bị điện giật.

Sẽ rất hữu ích nếu biết đâu là khoảng cách an toàn nhất để tránh rủi ro này. Khi rủi ro này có thể xuất hiện trong tình huống lũ lụt, điều rất quan trọng là phải có kiến ​​thức này.

Một lý do khác để biết dòng điện có thể di chuyển bao xa trong nước là câu cá bằng điện, trong đó dòng điện được truyền qua nước một cách có chủ ý để bắt cá.

Loại nước

Nước tinh khiết là một chất cách điện tốt. Nếu không có muối hoặc hàm lượng khoáng chất khác, nguy cơ bị điện giật sẽ ở mức tối thiểu vì điện không thể truyền xa bên trong làn nước trong. Tuy nhiên, trên thực tế, ngay cả nước có vẻ trong cũng có khả năng chứa một số hợp chất ion. Chính những ion này có thể dẫn điện.

Lấy nước sạch không cho điện chạy qua là điều không dễ dàng. Ngay cả nước cất ngưng tụ từ hơi nước và nước khử ion được chuẩn bị trong phòng thí nghiệm khoa học cũng có thể chứa một số ion. Điều này là do nước là một dung môi tuyệt vời cho các khoáng chất, hóa chất và các chất khác.

Nguồn nước mà bạn đang cân nhắc về mức độ sử dụng điện rất có thể sẽ không sạch. Nước máy thông thường, nước sông, nước biển,… sẽ không sạch. Không giống như nước sạch giả định hoặc khó tìm, nước muối là chất dẫn điện tốt hơn nhiều do hàm lượng muối (NaCl) của nó. Điều này cho phép các ion di chuyển, giống như dòng điện tử khi dẫn điện.

Khoảng cách từ điểm tiếp xúc

Như bạn mong đợi, bạn càng ở gần điểm tiếp xúc trong nước với nguồn dòng điện thì càng nguy hiểm và càng xa thì dòng điện càng ít. Dòng điện có thể đủ thấp để không quá nguy hiểm ở một khoảng cách nhất định.

Khoảng cách từ điểm tiếp xúc là một yếu tố quan trọng. Nói cách khác, chúng ta cần biết điện di chuyển bao xa trong nước trước khi dòng điện đủ yếu để an toàn. Điều này có thể quan trọng như việc biết toàn bộ quãng đường điện truyền trong nước cho đến khi dòng điện hoặc điện áp không đáng kể, gần bằng hoặc bằng không.

Chúng ta có thể phân biệt các vùng sau xung quanh điểm bắt đầu, từ vùng gần nhất đến vùng xa nhất:

• vùng nguy hiểm cao – Tiếp xúc với nước bên trong khu vực này có thể gây chết người.
• Vùng nguy hiểm – Tiếp xúc với nước bên trong khu vực này có thể gây hại nghiêm trọng.
• Vùng rủi ro vừa phải – Bên trong khu vực này, có cảm giác như có dòng nước chảy, nhưng rủi ro ở mức trung bình hoặc thấp.
• Vùng an toàn - Trong vùng này, bạn cách nguồn điện đủ xa để điện có thể gây nguy hiểm.

Mặc dù chúng tôi đã xác định được các khu vực này, nhưng việc xác định khoảng cách chính xác giữa chúng là không dễ dàng. Có một số yếu tố liên quan ở đây, vì vậy chúng tôi chỉ có thể ước tính chúng.

Hãy cẩn thận! Khi bạn biết nơi có nguồn điện trong nước, bạn nên cố gắng tránh càng xa càng tốt và nếu có thể, hãy tắt nguồn điện.

Đánh giá rủi ro và khoảng cách an toàn

Chúng ta có thể đánh giá rủi ro và khoảng cách an toàn dựa trên XNUMX yếu tố chính sau:

• Căng thẳng hoặc cường độ – Điện áp (hoặc cường độ sét) càng cao thì nguy cơ bị điện giật càng cao.
• Phân phát – Điện năng tiêu tán hoặc truyền theo mọi hướng trong nước, chủ yếu ở và gần bề mặt.
• chiều sâu “Điện không đi sâu vào trong nước. Ngay cả tia sét cũng chỉ di chuyển đến độ sâu khoảng 20 feet trước khi tiêu tan.
• độ mặn - Nước càng có nhiều muối thì càng rộng và dễ bị nhiễm điện. Nước biển ngập có độ mặn cao và điện trở suất thấp (thường ~22 ohmcm so với 420k ohmcm đối với nước mưa).
• Nhiệt độ Nước càng ấm, các phân tử của nó di chuyển càng nhanh. Do đó, dòng điện cũng sẽ dễ dàng lan truyền hơn trong nước ấm.
• địa hình – Địa hình của khu vực cũng có thể quan trọng.
• Đường dẫn – Nguy cơ bị điện giật trong nước cao nếu cơ thể bạn trở thành con đường ít cản trở nhất để dòng điện chạy qua. Bạn chỉ tương đối an toàn khi có những con đường kháng cự khác thấp hơn xung quanh bạn.
• điểm chạm – Các bộ phận khác nhau của cơ thể có sức đề kháng khác nhau. Ví dụ, cánh tay thường có điện trở suất thấp hơn (~160 ohmcm) so với phần thân (~415 ohmcm).
• Ngắt kết nối thiết bị – Nguy cơ sẽ cao hơn nếu không có thiết bị ngắt kết nối hoặc nếu có một thiết bị và thời gian phản ứng của nó vượt quá 20 mili giây.

Tính khoảng cách an toàn

Ước tính khoảng cách an toàn có thể được thực hiện dựa trên các quy tắc thực hành để sử dụng điện an toàn dưới nước và nghiên cứu về kỹ thuật điện dưới nước.

Nếu không có bộ nhả thích hợp để điều khiển dòng điện xoay chiều, nếu dòng điện cơ thể không quá 10 mA và điện trở dấu vết cơ thể là 750 ôm, thì điện áp an toàn tối đa là 6-7.5V. [1] Các giá trị của khoảng cách an toàn trong nước phụ thuộc vào tỷ lệ giữa dòng điện sự cố và dòng điện an toàn tối đa cho cơ thể (10 mA đối với dòng điện xoay chiều, 40 mA đối với dòng điện một chiều):

• Nếu dòng sự cố AC là 40A thì khoảng cách an toàn trong nước biển sẽ là 0.18m.
• Nếu đường dây điện bị đứt (trên mặt đất khô ráo), bạn phải tránh xa ít nhất 33 feet (10 mét), tương đương với chiều dài của một chiếc xe buýt. [2] Trong nước, khoảng cách này sẽ dài hơn nhiều.
• Nếu máy nướng bánh rơi xuống nước, bạn phải ở trong phạm vi 360 feet (110 mét) cách nguồn điện. [3]

Làm thế nào bạn có thể biết nếu nước được điện khí hóa?

Bên cạnh câu hỏi điện truyền trong nước bao xa, một câu hỏi quan trọng khác có liên quan là biết làm thế nào để biết nước có nhiễm điện hay không.

sự thật thú vị: Cá mập có thể phát hiện sự khác biệt nhỏ nhất là 1 vôn cách nguồn điện vài dặm.

Nhưng làm thế nào chúng ta có thể biết nếu dòng điện đang chạy?

Nếu nước nhiễm điện cao, bạn có thể nghĩ rằng mình sẽ nhìn thấy tia lửa và bu lông trong đó. Nhưng nó không phải như vậy. Thật không may, bạn sẽ không nhìn thấy bất cứ thứ gì, vì vậy bạn không thể nói chỉ bằng cách nhìn thấy nước. Nếu không có công cụ kiểm tra hiện tại, cách duy nhất để biết là cảm nhận về nó, điều này có thể nguy hiểm.

Cách duy nhất khác để biết chắc chắn là kiểm tra dòng nước.

Nếu bạn có một hồ nước ở nhà, bạn có thể sử dụng thiết bị cảnh báo sốc trước khi vào đó. Thiết bị sẽ sáng đỏ nếu phát hiện có điện trong nước. Tuy nhiên, trong trường hợp khẩn cấp, tốt nhất là bạn nên ở càng xa nguồn càng tốt.

Hãy xem một số bài viết của chúng tôi dưới đây.

• Đèn ngủ có tốn nhiều điện không?
• điện có thể đi qua gỗ
• Nitơ dẫn điện

Khuyến nghị

[1] YMCA. Bộ quy tắc sử dụng điện an toàn dưới nước. IMCA D 045, R 015. Lấy từ https://pdfcoffee.com/d045-pdf-free.html. 2010.

[2] BCHydro. Khoảng cách an toàn với đường dây điện bị đứt. Lấy từ https://www.bchydro.com/safety-outages/electrical-safety/safe- distance.html.

[3] Reddit. Điện có thể đi bao xa trong nước? Lấy từ https://www.reddit.com/r/askscience/comments/2wb16v/how_far_can_electricity_travel_through_water/.

liên kết video

Báo cáo của Rossen: Cách phát hiện điện áp đi lạc trong hồ, hồ | HÔM NAY