Dlaczego ciało zanurzone w bardziej przewodzącym płynie nadal przewodzi prąd?


16

Weźmy na przykład węgorza elektrycznego, który powoduje porażenie prądem, tworząc różnicę potencjałów między dwoma punktami w wodzie. Wydawałoby się jednak, że prąd znalazłby „krótszą ścieżkę” w poprzek różnicy potencjałów, po prostu przechodząc przez wodę. Dlaczego zatem część prądu przepływa przez „cel”, który jest dalej i prawdopodobnie ma większy opór niż woda morska?


16
Większe pytanie brzmi ... dlaczego węgorz elektryczny sam się nie smaży?
Trevor_G

5
Błędne jest przekonanie, że prąd podąża najkrótszą drogą.
rura

1
Powiązany artykuł „Co-jeśli”: what-if.xkcd.com/156
Arsenal

9
Elektrony badają wszystkie możliwe ścieżki, proporcjonalne do przewodnictwa.
analogsystemsrf

1
Jak również zauważono poniżej: węgorze elektryczne nie żyją w wodzie morskiej.
Curd

Odpowiedzi:


26

Ponieważ woda nie jest nadprzewodnikiem. Możesz modelować wodę morską jako drabinę oporników ustawionych równolegle od / do nieskończoności. Teraz, jeśli zastosujesz różnicę napięcia między dwoma punktami, większość prądu przepłynie najkrótszą drogą, pozostała część dookoła. Ale dokładnie ile jest funkcją oporu / przewodności wody. Bardziej przewodzące, wówczas obecny stożek do dna morskiego byłby węższy. Woda mniej przewodząca, wówczas prąd byłby szerszy.

schematyczny

symulacja tego obwodu - Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab


Jak poprawny jest ten model w eksperymentach?
Ooker

26

Węgorze elektryczne zwijają się wokół ofiary podczas polowania (i szokują drapieżników, gdy się z nią kontaktują), więc najkrótszą drogą do wyładowania może być ciało ofiary, a nie otaczająca woda.

wprowadź opis zdjęcia tutaj Źródło: phys.org Źródło : Kenneth Catania

+-


4
O ile wiem, węgorz elektryczny żyje w słodkiej wodzie, która jest mniej przewodząca niż słona woda morska. Ofiara może być nawet lepszym przewodnikiem.
Twaróg

1
Przewodnictwo jednolitych części wód słodkich jest naturalnie dość zmienne, ale ogólnie wynosi 0,1-2,0 mS / cm, podczas gdy woda morska dla porównania wynosi około 55 mS / cm; jeden do dwóch rzędów wielkości wyżej.
J ...

19

Prąd pobiera wszystkie dostępne ścieżki jednocześnie

... proporcjonalnie do ich przewodności. (przewodność jest 1 / opór, a jego podstawową jednostką jest Siemens. rezystor 100-oma ma 0,01 Siemens przewodności. rezystory PARALELOMETRU dostaje teraz dużo bardziej proste, jesteś po prostu dodanie każdego z ich Siemens i zamianie z powrotem w omach. )

Gdyby tak nie było, Twój dom nigdy nie uzyskałby żadnej mocy - wszystko trafiłoby do huty, centrum handlowego lub centrum danych po drugiej stronie ulicy.

W ten sposób krowy zostają zabite piorunem, który uderzył w pobliskie drzewo. Kilka megawoltów na drzewie promieniuje w głąb ziemi, tworząc gradient napięcia, powiedzmy, 600 woltów na metr. To stawia około 1000 woltów między przednimi i tylnymi kopytami. Przez krowę przepływa również niewielka ilość prądu pioruna, zabijając ich.


Jest to prawdą, gdy weźmie się pod uwagę indukcyjność (np. Gdy ma się prąd przemienny o wysokiej częstotliwości, który ma tendencję do płynięcia głównie w najściślejszej pętli, jaką może) i ścieżki zjonizowane (rzeczywiście błyskawica) brane pod uwagę przy omawianiu przewodnictwa. Wyjątek: efekt skórny, który występuje również w przypadku HF AC.
rackandboneman

17

Posiadanie dwóch różnych rezystancji równolegle NIE oznacza, że prąd nie przechodzi przez większą rezystancję. Prądy po prostu dzielą: i1 / i2 = R2 / R1 (dzielnik prądu).

Jeśli jednak jedna z rezystancji jest znacznie wyższa od drugiej, prąd przez wyższą rezystancję będzie bardzo mały.

Oczywiście odporność ofiar węgorzy elektrycznych nie jest wystarczająco wysoka w porównaniu z otaczającą wodą.

Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.