Erhält eine Person ganz oben in einem hohen Gebäude weniger Stromschläge als eine Person auf einer niedrigeren Ebene?

Wir kennen diesen Widerstand R eines Materials ist gegeben durch:

R = ρ l A

Wo ρ ist der spezifische Widerstand des Materials, l ist seine Länge und A ist seine Querschnittsfläche.

Außerdem ist Beton ein schlechter elektrischer Leiter. Sonst hätten wir es statt Kupfer oder Aluminium in Stromleitungen verwendet! Der spezifische Widerstand von Beton ist also hoch (aber nicht unendlich) oder die Leitfähigkeit ist niedrig (aber nicht Null).

Dies ließ mich fragen, ob eine Person an der Spitze eines sehr hohen Gebäudes weniger anfällig für Stromschläge ist als eine Person auf einer niedrigeren Ebene. Lassen Sie mich anhand des folgenden Bildes erklären, warum ich zu diesem Schluss gekommen bin:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Das rote Kästchen mit einem Blitzsymbol ist die Stromquelle, die auf einem höheren Potential in Bezug auf das Erdpotential liegt. "🙂" und "☹" sind unsere Freiwilligen mit einem elektrischen Widerstand von R Ohm. Der erste ist auf einem höheren Niveau als der zweite. Angenommen, beide Gebäude haben einen einheitlichen Querschnitt A mit gleichmäßigem Widerstand ρ .

Ich gehe davon aus, dass der Teil des Gebäudes zwischen den Füßen der Freiwilligen und dem Boden Widerstände der Widerstände sind R 1 Und R 2 bzw.

Da ist der Widerstand direkt proportional zur Länge l des Materials, R 1 ist größer als R 2 . Da der gleiche Strom durch die Freiwilligen und die Gebäude fließt, sind sie in einer Reihenschaltung.

Als R 1 > R 2 , R + R 1 > R + R 2 . Bei gleicher Potentialdifferenz fließt also nach dem Ohmschen Gesetz durch die Person im linken Gebäude ein vergleichsweise geringerer Strom als durch die Person im rechten Gebäude. Der Unterschied ist hoch, weil Zement ein extrem schlechter Leiter ist.

Somit erhält eine Person auf einer höheren Ebene weniger elektrische Schläge als eine Person auf einer niedrigeren Ebene.

Ich habe viele Annahmen in meiner Argumentation verwendet und es war ziemlich überraschend, das Endergebnis zu sehen. Ist das wirklich wahr? Gibt es einen "sicheren Boden", über dem eine Person problemlos eine Stromleitung berühren kann, ohne einen elektrischen Schlag zu bekommen?

Bildhöflichkeit: Meine eigene Arbeit :)

Antworten (2)

Ich habe viele Annahmen in meiner Argumentation verwendet und es war ziemlich überraschend, das Endergebnis zu sehen. Ist das wirklich wahr? Gibt es einen "sicheren Boden", über dem eine Person problemlos eine Stromleitung berühren kann, ohne einen elektrischen Schlag zu bekommen?

Sie ignorieren die Tatsache, dass es in einem Gebäude neben dem Baubeton viele andere potenzielle Strompfade zur Erde gibt.

Metallinstallationen bieten möglicherweise praktisch keinen elektrischen Widerstand gegen Erde. In einem Gebäude kann es auf jeder Etage Metallgehäuse mit fest verdrahteten elektrischen Geräten geben, die absichtlich geerdet sind, um das Risiko eines Stromschlags im Falle eines elektrischen Isolationsfehlers innerhalb des Geräts zu verringern. Die Metallgehäuse vieler tragbarer und stationärer Geräte mit Kabelanschluss können ebenfalls geerdet sein. Wenn Sie also gleichzeitig eine nicht isolierte Stromleitung und eine geerdete Metalloberfläche an Ihrem Standort berühren, könnten Sie einen tödlichen Stromschlag erleiden.

Fazit: Unter keinen Umständen möchten Sie eine unisolierte Stromleitung berühren.

Hoffe das hilft.

Wenn Sie im Weltraum wären, wäre es völlig in Ordnung, eine nicht isolierte Stromleitung zu berühren :) Die Chancen dafür sind jedoch ziemlich gering.
@Sam Wir sprechen eindeutig über irdische Angelegenheiten. Mein Punkt ist, wenn Sie nicht absolut sicher sind, dass Sie vom Boden isoliert sind, berühren Sie es nicht!
Vielen Dank für Ihre Antwort. Falls das Gebäude nur aus Beton besteht (ein hypothetisches), wird meine Argumentation zutreffen? Beim Schreiben der Frage habe ich andere Materialien im Gebäude völlig vergessen, weil mich nur die Leitfähigkeit von Beton interessierte.
@GuruVishnu Sicher, wenn der einzig mögliche Weg für den Stromfluss durch den Gebäudebeton führt, je mehr, desto besser, und Ihre Logik wäre richtig.
Die Annahme - Strom fließt gleichmäßig durch das Gebäude - war diejenige, die mich etwas zweifeln ließ. Weil Blitze eher einen schmalen Weg durch Luft (schlechter Leiter) als einen weiten Bereich nutzen. Kurz: Fließt der Strom gleichmäßig oder folgt er einem schmalen Pfad wie ein Blitz oder ein Lichtbogen durch Beton?
@GuruVishnu Warte hier. Ihr Beitrag spricht von einer Stromleitung, nicht von einem Blitz! GROSSER Spannungsunterschied. In jedem Fall erscheint der Weg des Blitzes schmal, weil die Spannung die Luft zerlegt (ionisiert) hat und sie zu einem Leiter auf dem Weg macht, dem der Blitz folgt, und nicht zu einem Isolator. Der dielektrische Durchbruch eines Isolators ist eine Entladungsstromlawine, deren genauer Weg unvorhersehbar sein kann. Blitze sind dafür bekannt, Beton zu knacken. Wenn Sie also über Blitze sprechen, ist dies ein ganz neuer Bereich, und Sie sollten ihn als neue Frage posten, anstatt ihn diesem hinzuzufügen.

Ihre Argumentation ist richtig, aber Sie vergessen, dass Gebäude nicht aus massivem Beton bestehen. Sie sind normalerweise mit Stahldrähten und allen möglichen Metallen ausgekleidet. Fast jedes Gebäude aus den letzten zwei Jahrhunderten ist elektrifiziert, was bedeutet, dass alle Schaltkreise über eine Erdungsplatte mit der Erde verbunden sind. Der Strom wird definitiv bevorzugt durch die Metalle fließen, die eine sehr niedrige Impedanz bieten. Daher spielt der Boden, auf dem Sie sich befinden, keine große Rolle, falls Sie einen Schock erleiden.

Erhält eine Person ganz oben in einem hohen Gebäude weniger Stromschläge als eine Person auf einer niedrigeren Ebene?
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