Welche Frequenz und Spannung sollte die Steckdose haben, um für den Menschen am wenigsten schädlich zu sein und dennoch für moderne Geräte nützlich zu sein?

Das ist so etwas wie die Frage: "Und welche Geschwindigkeit und Höhe sollten Flugzeuge fliegen, um den Menschen am wenigsten zu gefährden und dennoch für die Reise nützlich zu sein?" Ich denke, jedes Flugprofil, das im Falle eines Absturzes keine Verletzungen verursachen könnte, wäre nicht besser als Gehen. Wenn wir die Höhe auf 1000 Fuß begrenzen, sind Sie dann weniger tot, wenn das Flugzeug auf dem Boden aufschlägt? Es ist besser, sich darauf zu konzentrieren, dass die Flugzeuge nicht abstürzen.

Ihr Diagramm geht nur bis zu 100 mA. Das ist nicht sehr aktuell. Angenommen, Sie möchten Ihren 60-W-Laptop mit Strom versorgen. Die Spannung müsste sein:

Angenommen, Sie möchten Ihren 1-kW-Popcorn-Popper betreiben:

Wenn Sie also ein elektrisches Stromverteilungssystem für den Haushalt entwerfen möchten, bei dem der Strom auf einen Wert begrenzt ist, bei dem man unter allen Bedingungen loslassen könnte, während immer noch genügend Strom für den Betrieb üblicher Küchengeräte vorhanden ist, müsste die Verteilungsspannung gleich sein mindestens 10kV. Das würde zu einer anderen Klasse von Problemen führen.

Das grundsätzliche Problem dabei ist, dass Strom im Haushalt viel Energie liefern kann. Eine typische 15-A-Schaltung bei 120 V beträgt 1,8 kW oder 1800 Joule pro Sekunde. Zum Vergleich: Die kinetische Energie einer Kugel, die von einer .45-Pistole auf die Mündung abgefeuert wird, beträgt etwa 500 J. In Bezug auf die Energie hat jeder Stromkreis in Ihrem Haus das Potenzial, pro Sekunde etwa 3,6 Kugeln auf Sie abzufeuern. Es ist schwer, dies unter allen Bedingungen sicher zu machen, wie auch immer Sie es schneiden. 1,8 kW, sei es durch thermische Energie, kinetische Energie oder HF-Energie, können Sie wahrscheinlich auf die eine oder andere Weise töten. Wir können nur wählen, wie.

Wenn Sie also nicht die Leistung der elektrischen Verteilung begrenzen möchten (was ihre Nützlichkeit stark einschränken würde), besteht das Problem nur darin, Sicherheitsvorkehrungen zu treffen, um alle Probleme zu umgehen, damit 1,8 kW niemals durch einen Menschen fließen. Beispielsweise ist ein FI-Schutzschalter so ausgelegt, dass er den Stromkreis bei sehr kleinen Fehlerströmen unterbricht. Und es gibt die offensichtlichen Schutzmethoden: Isolierung der Drähte, Steckdosen, die versehentlichen Kontakt verhindern sollen usw. Wenn Sie die Sicherheit verbessern möchten, würde ich mich auf diese Dinge konzentrieren.

Eine bemerkenswerte Fallstudie betrifft das in Flugzeugen verwendete elektrische Verteilungssystem. Dieser läuft nicht mit 50 oder 60 Hz, sondern mit 400 Hz. Es ist oft als Heulen zu hören, wenn die Crew Durchsagen macht. Aber hier geht es nicht um Sicherheit, sondern um Gewichtseinsparung bei den benötigten kleineren Trafos.