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余涛寿博仁
今天咱们一起聊聊
关于「电压」的二三事~
嗯,从longlongago说起……
1、与雷电的亲密接触
传说在年的一个雷雨天,头像印到美元上的美利坚开国三杰之一本杰明·富兰克林(BenjaminFranklin),进行了一项著名的实验:在雷雨天气中放风筝,以证明“雷电”是由电力造成。
“年6月的一天,阴云密布,电闪雷鸣,一场暴风雨就要来临了。富兰克林和他的儿子威廉一道,带着上面装有一个金属杆的风筝来到一个空旷地带。富兰克林高举起风筝,他的儿子则拉着风筝线飞跑。由于风大,风筝很快就被放上高空。刹那,雷电交加,大雨倾盆。富兰克林和他的儿子一道拉着风筝线,父子俩焦急地期待着,此时,刚好一道闪电从风筝上掠过,富兰克林用手靠近风筝上的铁丝,立即掠过一种恐怖的麻木感。他抑制不住内心的激动,大声呼喊:“威廉,我被电击了!”随后,他又将风筝线上的电引入莱顾瓶中。”(摘自小学课文)
这是一项非常危险的实验,事实上,同时期有其他科学家进行类似的实验时被电击致命(参见格奥尔格·威廉·里奇曼)。至今仍有不少人对于本杰明·富兰克林当年是否真的进行了这样的实验,或实验到底是如何进行,还心存疑虑。美国Discovery频道《流言终结者》节目在第4季第5集用实验证明了如果本杰明·富兰克林真的把手靠近导下了雷电的钥匙,他将会被直接杀死。但没有争议的是本杰明·富兰克林发明了避雷针。
2、青蛙带电
年的一天,意大利解剖学家伽伐尼正在解剖青蛙,把*铜小钩穿过的青蛙挂在铁棍上,突然——青蛙的腿动了!那只蛙腿一张一弛,抽搐不停。原来青蛙是自带电源呐!于是,伽伐尼创造了“生物电”的理论,他认为人也一样,暴躁、癫痫症与体内带电多少有关。如今看来,这一猜想当然十分荒谬,但也确实开启了人类对电研究的大门。
3、电鳗放电
伏打当时也是“电学大*”中的一员,他读到伽伐尼的论文时,受到启发,于是也开始了自己的研究。他认为:“蛙腿抽动的电能,不是来自青蛙,而是来自与蛙腿接触的金属。”
本想“啪啪打脸”伽伐尼,不料伽伐尼带来一个大木桶,里面是一条1米长的电鳗。
“我现在只要你伸手摸一下这条活鱼,不知你敢不敢?”
“这有什么不敢!”伏打便卷起袖子伸手向那鱼尾抓去。然后他就……
觉得全身麻酥酥的,酸爽到停不下来。
闪电、生物电、电鳗放电
同样是电,它们最大的区别在哪?
答案是「电压」
闪电产生瞬间的最高电压:1亿伏
生物电的电压:0.伏
电鳗放电的电压:伏
Q:你知道我们生活中常见的事物「电压」分别是多少呢?
A:电压等级一般划分为五个等级:
1、安全电压(通常36伏以下)
2、低压(又分伏和伏)
3、高压(10千伏-千伏)
4、超高压千伏-千伏
5、特高压0千伏交流、±千伏直流以上
目前我国常用的交流电压等级:伏、伏、6.3千伏、10千伏、35千伏、千伏、千伏、千伏、千伏,0千伏。
电力系统一般是由发电厂、输电线路、变电所、配电线路及用电设备构成。通常将35千伏以上的电压线路称为送电线路。35千伏及其以下的电压线路称为配电线路。将额定1千伏以上电压称为“高电压”,额定电压在1千伏以下电压称为“低电压”。
交流电压等级中,通常将1千伏及以下称为低压,1千伏以上、35千伏及以下称为中压,35千伏以上、千伏以下称为高压,千伏及以上、0千伏以下称为超高压,0千伏及以上称为特高压。
Q:为什么要分那么多电压等级呢?
A:根据欧姆定律,提高电压降低电流,从而降低线路上的功率损耗,另外,城市中电力生产规模和负荷中心规模越来越大,根据生活、工厂对电压等级的不同要求,又要降低线路电压,以满足不同电气设备的使用需求。
从千伏变到千伏、千伏,再到10千伏,最后经过配电房直接变为用户可以使用的伏或伏,就能被我们生产生活所用啦!
Q:那人体的安全电压是多少呢?
A:人在完全干燥的情况下安全电压是36伏,再次一点的情况是24伏,但是在特别潮湿的情况下只有12伏。一般环境条件下24伏就会有危险。
我们来举个例子,一般在干燥环境中,人体电阻大约在欧左右,看看不同电压、电流对人体的感觉吧:
你知道吗?人体的安全电压还和脂肪含量有关,脂肪组织的水分含量较少,在身高、体重相同时,人体内的总水分(TBW)和人体阻抗成反比,胖的人(脂肪含量较高)人体内总水分含量较少,阻抗较大。所以我们就能得出结论:人越瘦,阻抗越小;人越胖,阻抗越大。
上述这些「电压」的事
你都get了吗?
(图片由国网武义县供电公司提供)