柔和的电击

2008-07-11 10:18张春芳
关键词:电击展品手指

张春芳

提到电击,很多人都会感到恐惧,但科技馆有一件展品,却可以让人放心地体验一下轻微电击的感觉.

这件展品的名字叫柔和的电击(如右图),它主要由电压表、手摇发电机和有两个手指带电极的手掌模型组成.它可使观众在观察仪表指示的同时亲自体验到电的流动.观众右手摇动发电机,发电机输出电流,电压表指针发生偏转,指示出电压数值,观众同时将左手的两个手指放在手掌模型的两个电极上,因为人体是导体,两手指间有一定的阻值,当两个手指放在两个金属片上时,就相当于接通了回路.这时,观众就会感到手指尖麻麻的,有轻微电击的感觉.

为什么称这件展品为柔和的电击呢?这是因为人体受到电击时,电流对人体的伤害程度主要与流过人体的电流大小有关.当手触及50 Hz交流电时,若通过电流为0.6 mA~1.5 mA,手指的感觉为麻刺;若通过电流为2 mA~3 mA,手指感觉强烈麻刺.人体的电阻通常为2 000 Ω左右,通过人体的电流必须低于20 mA,人体才是安全的.根据欧姆定律I=U/R可算出,加在人体两端的安全电压应低于40 V.一般人们认为低于36 V的电压才是安全的.柔和的电击这件展品,发电机的功率很小,输出电压最大不超过15 V,通常是在7 V~8 V,因而很弱的电流从两指之间流过时,除了手指有麻麻的感觉外,不会对人造成什么伤害.

如果手摇动的速度较快,发电机输出的电压较高,通过人体的电流较强,麻刺的感觉就强烈一点;反之,摇动发电机的速度较慢,麻的感觉就相对较弱.不同的人体,电阻也略有差异,操作相同的展品,对麻的敏感程度也不尽相同.

另外注意,尽量不要同时将两只手的手指放在电极上操作(为避免电流流经心脏),也不要长时间体验这个实验,这是因为除电流大小外,触电的部位和电流流经人体的时间也会影响触电的伤害程度.如果电流长时间通过人体,人体电阻会下降,即使电流很小,也有可能存在危险.

科技馆作为一个青少年教育基地,有许多类似于柔和的电击的展品,它们可以让同学们体验到课堂上体验不到的科学现象,但在操作时应尽量先阅读一下说明牌上的注意事项,更有利于学习和安全.

责任编辑蔡华杰

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