Электричество от электрошокеров

[Sergei32]

Всем доброе время суток! : )

Сразу извиняюсь за возможно глупые вопросы, но уж как есть. В физике я очень плох (надеюсь, что это все-таки временно), но вот не дают покоя некоторые вопросы - всплывают периодически, и все тут...Вот например касательно электрошокеров.

Насколько я понимаю из найденных в интернете материалов: Минимальным порогом чувствительности эл. тока, протекающего через тело человека являются десятые миллиампера (при переменном токе около 50 Гц); наибольший эффект вызывают частоты 20-100 Гц; гражданские шокеры в России имеют мощность до 3 Вт; типичное напряжение на элекродах шокера около 90 кВ.

Теперь прошу мне объяснить - каким образом такие шокеры наносят нейтрализующее воздействие противнику? Насколько я понимаю, максимально возможная (какую может отдать шокер) сила тока в данном случае будет рассчитываться как отношение мощности к напряжению т.е.

3 Вт / 90000 В ~ 0.00003 A ;
0.00003 А = 0.03 мА

т.е. у меня получается, что ток, выдываемый таким шокером - более чем на порядок меньше минимального тока, который будет чувствовать человек.

Я понимаю, что я чего-то не понимаю : ) Поэтому еще раз извиняюсь и прошу мне доходчиво объяснить : )

[Mihaylo]

Опасность электрического тока зависит от нескольких факторов:
- величины тока,
- длительности протекания тока,
- пути протекания через тело человека.
Опасность можно оценить только экспериментально. В целом получается, что опасность тока определяется чем-то близким к величине энергии $I^2 \cdot R \cdot t$. В литературе попадался вывод, что 100 мА можно считать 100% убийственным током.
Есть такие устройства УЗО - они срабатывают при токе 30 мА в течение десятков миллисекунд. Такой ток приводит к испугу, шоку, неприятным ощущениям. Для защиты неподвижных больных от поражения током от медицинского оборудования применяются УЗО с порогом срабатывания 10 мА.

Что касается электрошокера, то тут надо оценить время его действия $\Delta t$ и тогда можно вычислить его энергию $P \cdot \Delta t$, где $P$ - это мощность. Уверяю, эта энергия не позволит так разогреть часть тела, чтобы появился ожог. Но будьте осторожны, не применяйте шокер в области сердца, ибо, как я говорил, опасность тока определяется в том числе путем протекания тока.

[Sergei32]

Mihaylo, спасибо за внимание к теме, однако прочитайте мой вопрос пожалуйста.

[g______d]

Я подозреваю, что это мощность контура, создающего разность потенциалов на электродах, а не мощность самого разряда, и время работы этого контура существенно больше, чем время самого разряда.

Но мне лень гуглить, чтобы подтвердить или опровергнуть.

[Sergei32]

g______d в сообщении #1241993 писал(а):

Я подозреваю, что это мощность контура, создающего разность потенциалов на электродах, а не мощность самого разряда, и время работы этого контура существенно больше, чем время самого разряда.

Но мне лень гуглить, чтобы подтвердить или опровергнуть.

Этого мне не понять. Как, например, мощность разряда может быть выше мощности этого контура т.е. генератора (?)...Что вообще есть здесь "разряд"? - разве не тоже самое, что создание разности потенциалов на электродах?...

[g______d]

Sergei32 в сообщении #1241996 писал(а):

Этого мне не понять. Как, например, мощность разряда может быть выше мощности этого контура т.е. генератора (?)...Что вообще есть здесь "разряд"? - разве не тоже самое, что создание разности потенциалов на электродах?...

Ну потому что можно заряжать конденсатор, допустим, одну секунду с небольшой мощностью. А потом замкнуть его контакты, и он разрядится очень быстро, за доли секунды, и отдаст такое же (по порядку величины) количество энергии, которое было использовано для заряда. Понятно, что при разряде мощность будет намного больше.

[Mihaylo]

Воздействие тока оценивается по нескольким факторам, я не перечислил все факторы, частоту, например. А вы зациклились на одном токе...

[Sergei32]

g______d в сообщении #1242002 писал(а):

Sergei32 в сообщении #1241996 писал(а):

Этого мне не понять. Как, например, мощность разряда может быть выше мощности этого контура т.е. генератора (?)...Что вообще есть здесь "разряд"? - разве не тоже самое, что создание разности потенциалов на электродах?...

Ну потому что можно заряжать конденсатор, допустим, одну секунду с небольшой мощностью. А потом замкнуть его контакты, и он разрядится очень быстро, за доли секунды, и отдаст такое же (по порядку величины) количество энергии, которое было использовано для заряда. Понятно, что при разряде мощность будет намного больше.

В таком случае не понятно, к чему вообще упоминания максимально допустимых мощностей. Этот контур, допустим, может быть вообще 0.5 Вт, но благодаря зарядке конденсатора выдать разряд в десятки Вт. К тому-же, если я Вас правильно понял - подразумевается заряд чего-то вроде электролитического конденсатора - а это значит, что такой шокер работает как вспышка в фотоаппарате. Т.е. надо ждать какое-то время заряда конденсатора...
Вот, например, любительская схема шокера. Там, насколько понимаю, нет подобных конденсаторов. Т.е. на выходе стоят, в умножителе напряжения - но, как понимаю - мощность то от этого не увеличивается, а лишь напряга поднимается на электродах, чтоб искра была...
http://cxem.net/house/1-218.php

Mihaylo в сообщении #1242003 писал(а):

Воздействие тока оценивается по нескольким факторам, я не перечислил все факторы, частоту, например. А вы зациклились на одном токе...

А разве не ток, протекающий через участок тела - главное? Ну естественно, что это переменный ток 20-100 Гц. Пьезозажигалкой можно сколько угодно долго в шею или висок пулять - ничего ведь не будет. А что будет от 0.03 мА?

Поэтому мой вопрос и включает в т.ч. значение тока, который способен дать шокер. Если он дает сотые миллиампера - по всем статьям получается, что его разряд никаких значительных неудобств не окажет - противника не остановить им. А вот если он способен дать больше - то мне не удалось нигде об этом найти информации. Ну т.е. как - про мощность пишется, что она максимум 3 Вт, и что напряжение там под сотню Кв. Как из этого посчитать достаточный для нейтрализации кого-либо ток??

[g______d]

Sergei32 в сообщении #1242008 писал(а):

Вот, например, любительская схема шокера. Там, насколько понимаю, нет подобных конденсаторов.

Ну там написано

Цитата:

Шокер издает громкие хлопки с частотой 300 - 350 Герц.

Длительность хлопка намного меньше, чем промежуток между хлопками, поэтому на протяжении самого хлопка мощность может быть во много раз больше, чем средняя мощность.

[Sergei32]

g______d в сообщении #1242009 писал(а):

Sergei32 в сообщении #1242008 писал(а):

Вот, например, любительская схема шокера. Там, насколько понимаю, нет подобных конденсаторов.

Ну там написано

Цитата:

Шокер издает громкие хлопки с частотой 300 - 350 Герц.

Длительность хлопка намного меньше, чем промежуток между хлопками, поэтому на протяжении самого хлопка мощность может быть во много раз больше, чем средняя мощность.

Вы можете это по схеме обосновать? Я в электронике плохо шарю, но все-равно кажется, что кондеры на 4700 пФ мощность там не способны поднять...Тем более было-бы странно такое при том, что стоят они практически на выходе.

[g______d]

Sergei32 в сообщении #1242010 писал(а):

Вы можете это по схеме обосновать?

А надо ли? Ещё раз: если у вас есть заряженный конденсатор и вы закорачиваете его контакты, то, за те микросекунды, пока он разряжается, мощность будет очень большой, независимо от того, как вы его заряжали. Сделать так, чтобы он заряжался и разряжался 50 раз в секунду и при этом разряжался в 100-1000 раз быстрее, чем заряжался, -- это технический вопрос.

[EUgeneUS]

Sergei32

Насколько я понимаю, Ваш когнитивный диссонанс связан с низким током, получившемся в расчетах в стартовом посте.

1. Нужно хорошо понимать, что средняя мощность источника и мощность импульса - это две большие разницы. Но об этом Вам выше всё подробно написали.
2. Нужно понимать, что генератор шокера - это не источник напряжения. Был бы он источником напряжения, его мощность должна быть гораздо больше, и эффект был бы типа "испепелил" .

Высокое напряжение шокера нужно, чтобы пробить "изоляцию" - роговой слой кожи (эпителий), воздух, одежду и т.д.
Далее, после формирования канала разряда, его (канала) сопротивление падает, и ток будет определяться:
1. Мощностью (в импульсном режиме, не средней).
2. Сопротивлением цепи (а оно уже довольно небольшое).
Отсюда, в частности следует, что напряжение должно упасть. Оно и упадет.

[Sergei32]

Ну т.е. фактически по человеку пойдет ток более, чем в 10 раз больше получившегося из моего рассчета?...

[EUgeneUS]

Sergei32 в сообщении #1242061 писал(а):

Ну т.е. фактически по человеку пойдет ток более, чем в 10 раз больше получившегося из моего рассчета?...

В сотни-тысячи раз.
Единицы mA, до нескольких десятков mA (в зависимости от размера электродов и места применения) - это лечебная процедура, электрофорез называется.

[Mihaylo]

Вы в интернете не видели, что 3 Вт - это лишь игрушечные шокеры?