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课本里说 36V 是安全电压,超过了就一定会造成触电吗?

Discussion in '知乎日报' started by 漂亮的石头, 2016-07-07.

  1. 漂亮的石头

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    知乎日报注


    为了你和他人的人身安全,请不要触摸电源。

    电压在 36V 以内电流很大会不会伤人?

    [​IMG] Patrick Zhang,电气工程师

    题主的问题是:题主把电压源与电流源的概念给弄混了,而且还忽略了人体的体电阻。

    第一个概念:电压源与电流源

    我们来看下图:

    [​IMG]

    上图是电压源,下图是电流源。

    对于电压源,它输出的电压是恒定值,但电流随着外电路的阻值而取不同的值。

    从题主的说明看,应当是电压源。它输出的电压恒定在 24V,而电流则从 0 到 20A 之间取值。

    我们从右图的波形图能看出来:电压恒定在 24V,但电流则由外电路决定。

    例如外电路电阻为 100 欧时,电流为 24/100=0.24A;当外电路电阻为 10 欧时,电流为 24/10=2.4A;当外电路电阻为 1.2 欧时,电流为 24/1.2=20A。

    我们将电压乘以电流,得到这台电源的功率是:[​IMG]

    再看电流源,它输出的电流是恒定值,但电压却随着外电路的阻值而取不同的值。

    由右图的波形图可以看出,它输出的电流恒定在 20A,但电压则由外电路决定。

    例如当外电路电阻为 0.1 欧时,电压为 20x0.1=2V;当外电路电阻为 1 欧时,电压为 20x1=20V;当外电路电阻为 1.2 欧时,电压为 20x1.2=24V。




    前文已经说过,由题主的参数可知,该电源在很大可能性上是电压源,也即稳压电源。

    事实上,在生产单位,经常看到很大电流的电流源。例如给蓄电磁充电的充电器,它一般输出的电流就是 20A;再例如电镀电源,它的电压不过十几伏,但电流可达数百安。

    第二个概念:人体电阻

    根据 IEC60364,我们知道安全电压是 50V。

    请题主注意,上述这个概念很重要。再次提醒:安全电压不是 36V,是 50V!

    我们还知道用于保护人体的漏电开关最大电流是 30mA,将两者相除,得到人体能够承受的体电阻是:[​IMG]

    现在,我们用两只手直接接触电压源的正负极接线端子,我们来计算一下流过人体的电流是多少:[​IMG]

    显然,这种电流是不会对人体产生电击作用的。

    假定,24V 稳压电源外电路电阻为 1.2 欧,它正在稳定地输出 20A 的电流。现在我们用手直接接触到电源的正负接线端子,当然电流会流过人体,那么这时电源输出的电流是多少呢?等于两者之和,即 20+0.0144=20.0144A,可见流过人体的电流对于电源来说,只是零头的零头而已,几乎可以忽略不计。

    那么此时会对人体产生电击作用吗?答案是否定的。


    最后,给大家出两个问题:

    1)对于本帖论及的 24V 稳压电源,我们可以知道它的内阻是多少吗?对于本帖论及的 20A 电流源,我们可以知道它的内阻是多少吗?

    2)如果我们不限定电流源的电压,当外电路电阻为 100 欧时,电源输出的电压是多少伏?此时会伤及人身安全吗?

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