Comprensión de voltaje y corriente

Mientras leía "Electrónica para tontos" pasé por el siguiente bloque y me di cuenta de que tengo algunos conceptos no aclarados sobre la electricidad:

La descarga electrostática implica voltajes muy altos a corrientes extremadamente bajas. Peinarse el cabello en un día seco puede desarrollar decenas de miles de voltios de electricidad estática, pero la corriente es casi tan insignificante que rara vez se nota. La baja corriente evita que la descarga estática realmente lo lastime cuando recibe una descarga. En cambio, solo obtienes un cosquilleo molesto

Pensé que el voltaje es la fuerza impulsora que impulsa la corriente, y la magnitud de la corriente generada depende de la resistencia unida entre los terminales de una diferencia de voltaje, si es así, ¿por qué hay una corriente baja generada por decenas de miles de voltios de electricidad estática? si 220 voltios en el enchufe pueden electrocutar, entonces ¿por qué no estas decenas de miles de voltios pueden? la resistencia es la misma, es decir, el cuerpo

Esto es como preguntar, si vierto una taza de agua de un rascacielos, ¿por qué no puede impulsar una turbina para producir algo de electricidad significativa? Tiene el potencial gravitacional, entonces, ¿cuál es el problema? Después de todo, las represas hidroeléctricas no tan altas como los rascacielos generan muchos megavatios.

La electricidad estática puede tener la capacidad de matar. Esto ocurre en la naturaleza y se llama rayo.

Me gusta ser gráfico.

Su cabello, cuando se carga electrostáticamente, actúa como pequeños condensadores cargados a altos voltajes. La energía almacenada en esos pequeños condensadores es finita y pequeña, por lo que puede hacerte poco daño.

Por otro lado, una salida de 220 Vrms tiene un voltaje mucho más bajo, pero es una fuente ilimitada de energía. Incluso actuando sobre la misma resistencia de carga, esto es mucho más peligroso, porque toda esa energía extra significa que puede causar más calentamiento de sus tejidos y, por lo tanto, más daños.

Bueno, la descripción no está clara allí.

Con las descargas electrostáticas, obtiene mucha corriente y voltaje instantáneos, pero poca carga eléctrica. Eso limita la duración del tiempo durante el cual puede pasar la corriente y limita la cantidad de daño que puede ocurrir.

Con el tiempo, la corriente es realmente baja, pero el punto que debe considerarse aquí es que la corriente básicamente pasa por etapas: la parte donde tiene corriente y la parte donde no tiene corriente.

La parte durante la cual tiene corriente dura solo un corto tiempo y durante ese tiempo, la corriente es el resultado del voltaje y la resistencia del aire (que es bastante complejo ya que el aire tiene resistencia no lineal). Con el tiempo, la corriente disminuye a medida que la carga electrostática se agota y la resistencia del aire cambia debido al movimiento del aire. La resistencia de un volumen de aire a través del cual pasa la corriente tiende a disminuir con el tiempo, pero ese aire se calienta y se expande y se aleja de la fuente de descarga, lo que significa que la resistencia total aumenta porque la longitud del conductor aumenta. Esto dura muy poco tiempo. En un punto, alcanza la parte donde la resistencia es demasiado alta para mantener el arco (o, alternativamente, alcanza el punto en el que se ha agotado la carga) y luego el arco se rompe. A partir de ese momento,

Otro punto es la electrocución. Para eso necesita no solo suficiente voltaje sino también suficiente energía. Una toma de corriente eléctrica a unos 220 V puede proporcionar una corriente "grande" durante mucho tiempo (en comparación con la duración del arco) y eso permite una transferencia de energía lo suficientemente grande que se expande para dañar el tejido. Esa energía no existe en caso de descarga electrostática habitual.

El funcionamiento de la descarga electrostática se puede ver en esta simulación. Observe el tiempo en la parte inferior derecha de la pantalla negra y haga clic en el interruptor y vea qué tan rápido se descarga el capacitor. Algo así sucede con la descarga electrostática también.

Recuerde que la corriente es la cantidad de carga que se mueve a través de un segmento de conductor por unidad de tiempo. Creo que el error del texto es combinar la carga con la corriente. La ley de Ohm aún se mantiene, la corriente en sí será alta ... durante la duración del evento ESD, que es del orden de microsegundos o alrededor. Pero la carga en sí es muy baja, por lo que la corriente no puede mantenerse. Si midiera la corriente en unidades de "carga por microsegundo", vería una corriente alta durante un breve período, pero si mide la corriente en "carga por segundo" (es decir, amperios), entonces no parece grande.

Entonces, aunque hay 5000 V en la tapa, hay tan poca carga que no puede causar mucho daño; Una vez que se produce el evento ESD, la carga desaparece y no fluye más corriente. Y aunque hay "solo" 220 V saliendo de la pared, para todos los efectos tiene una carga ilimitada, y continuará bombeando carga a lo que esté conectado durante la conexión.

Cuando hablamos de voltaje, nos referimos a la diferencia de potencial entre dos puntos, mientras que la corriente es la tasa de flujo de carga. La noción de conductores y aislantes es muy relevante aquí. En los conductores, existen electrones libres que permiten el flujo de corriente, pero en los aisladores, hay muy pocos electrones libres, por lo que el flujo de corriente está restringido. Con una gran diferencia de potencial, si el material es un aislante como su cabello, entonces puede fluir poca corriente para lastimarlo. Pero si esos voltajes grandes se desarrollaron en un conductor, hay una corriente de corriente. Piense en un conductor como una válvula que está abierta y un aislante como una válvula cerrada. Imagine la presión del agua como la diferencia de potencial y el agua a través de la válvula como corriente. cuando la válvula está cerrada, es decir, un aislante, entonces fluye poca o ninguna agua, pero cuando la válvula está abierta i.

Eso supone una fuente que pueda proporcionar la corriente. La acumulación electrostática tiene un potencial limitado, la iluminación estaría en el extremo opuesto y una nave de rotor en algún lugar en el medio. En cualquier caso, no puedes usar más de lo que hay para conseguir ese nivel de estática para matarte es difícil pero no imposible.