Многие приходят в ужас, видя на коробке электрошокера цифры: 10 000, 20 000 или даже 50 000 Вольт. Кажется, что это гарантированный билет на тот свет, ведь в обычной розетке всего 230 В, и она крайне опасна.
Но вот парадокс: после удара шокером человек отделывается испугом и судорогами, а прикосновение к высоковольтной линии заканчивается трагически. В чем подвох? Давайте разбираться с точки зрения электротехники.
Вольты не убивают. Убивают Амперы?
Это старая поговорка, которая верна лишь наполовину. На самом деле убивает энергия и путь тока через тело. Напряжение (Вольты) — это лишь «давление», которое заставляет заряды двигаться. Но чтобы нанести реальный вред, источник должен иметь возможность поддерживать это давление при нагрузке.
Электрошокер — это мастер иллюзий. И вот три причины, почему он физически не может быть летальным.
1. Секрет «тонкой» обмотки
Внутри любого шокера стоит повышающий трансформатор. Чтобы поднять напряжение с 3.7 В (от аккумулятора) до 12 кВ в таком маленьком корпусе, инженерам приходится идти на хитрость.
Вторичная обмотка этого трансформатора мотается тончайшим проводом, который по толщине сопоставим с человеческим волосом (0,05 мм). У такого провода колоссальное внутреннее сопротивление — оно измеряется тысячами Ом.
2. Магия «просадки» напряжения
Здесь в силу вступает закон Ома для полной цепи:
Как только вы нажимаете кнопку и электроды касаются цели, ток начинает течь через тело. Но из-за того, что (внутреннее сопротивление шокера) огромно, почти всё напряжение «падает» внутри самого устройства.
Представьте водопроводный кран с огромным давлением, но к которому ведет тоненькая соломинка. Как только вы его откроете, давление тут же упадет до нуля, потому что соломинка не пропустит нужный объем воды.
В итоге от заявленных 12 000 В на кожу приходят в лучшем случае пара сотен вольт. Этого достаточно, чтобы пробить одежду и вызвать боль, но мало, чтобы «прожарить» ткани.
3. Закон сохранения энергии (Батарейка не резиновая)
Даже если бы мы сделали обмотку из золота, нас бы ограничило питание. Чтобы выдать смертельный для сердца ток в 0.1 А при напряжении 12 000 В, источник должен обладать мощностью:
Это мощность хорошего электрочайника. Маленький литиевый аккумулятор в шокере выдает от силы 15–20 Вт. Ему просто не хватит «дыхалки», чтобы превратить напряжение в смертоносный поток.
Как тогда он работает?
Шокер не пытается сжечь человека. Его задача — информационная атака. Он выдает высокочастотные импульсы, которые «зашумляют» сигналы нервной системы.
- Мозг посылает мышце команду «расслабься».
- Шокер в этот момент кричит «сокращайся!».
В результате мышцы начинают хаотично и очень быстро сокращаться, мгновенно сжигая весь запас энергии (АТФ). Наступает временный паралич и дикая боль, но сердце (защищенное сопротивлением грудной клетки и малым током) продолжает работать в штатном режиме.
Итог: Электрошокер — это высокотехнологичная «пугалка», которая держится на законах физики и ограничениях материалов.
А как вы думаете, почему статическое электричество от свитера (там может быть и 5 000 В) мы почти не замечаем? Пишите свои версии в комментариях!
Подписывайтесь на malkonsengineering — здесь мы разбираем электрику по полочкам.
