楠木軒

知乎日報:電壓在36V以內電流很大會不會傷人?

由 亓官天亦 發佈於 經典

  題主的問題是:題主把電壓源與電流源的概念給弄混了,而且還忽略了人體的體電阻。

  第一個概念:電壓源與電流源

  我們來看下圖:

  上圖是電壓源,下圖是電流源。

  對於電壓源,它輸出的電壓是恆定值,但電流隨着外電路的阻值而取不同的值。

  從題主的説明看,應當是電壓源。它輸出的電壓恆定在 24V,而電流則從 0 到 20A 之間取值。

  我們從右圖的波形圖能看出來:電壓恆定在 24V,但電流則由外電路決定。

  例如外電路電阻為 100 歐時,電流為 24/100=0.24A;當外電路電阻為 10 歐時,電流為 24/10=2.4A;當外電路電阻為 1.2 歐時,電流為 24/1.2=20A。

我們將電壓乘以電流,得到這台電源的功率是:

  再看電流源,它輸出的電流是恆定值,但電壓卻隨着外電路的阻值而取不同的值。

  由右圖的波形圖可以看出,它輸出的電流恆定在 20A,但電壓則由外電路決定。

  例如當外電路電阻為 0.1 歐時,電壓為 20x0.1=2V;當外電路電阻為 1 歐時,電壓為 20x1=20V;當外電路電阻為 1.2 歐時,電壓為 20x1.2=24V。

  前文已經説過,由題主的參數可知,該電源在很大可能性上是電壓源,也即穩壓電源。

  事實上,在生產單位,經常看到很大電流的電流源。例如給蓄電磁充電的充電器,它一般輸出的電流就是 20A;再例如電鍍電源,它的電壓不過十幾伏,但電流可達數百安。

  第二個概念:人體電阻

  根據 IEC60364,我們知道安全電壓是 50V。

  請題主注意,上述這個概念很重要。再次提醒:安全電壓不是 36V,是 50V!

我們還知道用於保護人體的漏電開關最大電流是 30mA,將兩者相除,得到人體能夠承受的體電阻是:

。現在,我們用兩隻手直接接觸電壓源的正負極接線端子,我們來計算一下流過人體的電流是多少:

  顯然,這種電流是不會對人體產生電擊作用的。

  假定,24V 穩壓電源外電路電阻為 1.2 歐,它正在穩定地輸出 20A 的電流。現在我們用手直接接觸到電源的正負接線端子,當然電流會流過人體,那麼這時電源輸出的電流是多少呢?等於兩者之和,即 20+0.0144=20.0144A,可見流過人體的電流對於電源來説,只是零頭的零頭而已,幾乎可以忽略不計。

  那麼此時會對人體產生電擊作用嗎?答案是否定的。

  最後,給大家出兩個問題:

  1)對於本帖論及的 24V 穩壓電源,我們可以知道它的內阻是多少嗎?對於本帖論及的 20A 電流源,我們可以知道它的內阻是多少嗎?

  2)如果我們不限定電流源的電壓,當外電路電阻為 100 歐時,電源輸出的電壓是多少伏?此時會傷及人身安全嗎?