03.03 假如有根100萬千米的導線,從一端通電一秒鐘後斷開,那麼另一端的人會不會觸電?

用戶8703081213822


答案:如果不考慮電能損耗的話,會觸電;如果考慮電能損耗的話,不會觸電。

在一個通電的閉合電路中,產生電場後才會有自由電子的移動,電流的方向和電子運動方向相反,這是大家都知道的。電場產生的速度接近於光速,題目中明確說了是一根100萬千米的導線,而光速是30萬千米每秒,也就是說閉合開關後,電場會在3.3秒內完全形成,通電一秒是不足以形成完整的電場。但是,不能形成完整電場並不代表不能導電,1秒後斷開開關,電路中剛開始形成的電場是不會立即衰減的,電場會沿著線路繼續向前傳播,直到電場達到另一端,這時人體才會觸電,這裡不需要去考慮電子移動的速度,只需要考慮電場的速度,因為電場一到達另一端就會瞬間產生電流,和電子移動速度沒關係。只要開關曾經閉合過,那麼不管什麼時候斷開,只要電場沒有衰減完,只要沒有電路損耗的情況下,哪怕相距100萬千米人也會觸電,並且是在通電3.3秒後才會觸電1秒的時間。但如果考慮實際情況的話電場早就衰減完了,電子也不會移動產生電流了,人肯定不會觸電。但我想題主提出這個問題應該是考慮理想化的情況下,那麼另一端的人必然會觸電。

我們還可以類比成太陽光發出的光子,如果太陽消失了,那麼我們會在8分30秒後見不到陽光,並不是說太陽消失了,地球上的人就瞬間看不到太陽了,這個比喻非常形象,大家應該都能夠理解吧!


科學薛定諤的貓


答:如果電場強度足夠的話,肯定會觸電的,因為電場的傳播速度是光速。


要理解其中的原理,我們先來了解電流的傳播原理。


在導體中,電流是帶負電的電子定向流動,因為我們定義了正電荷為電流方向,所以電流方向和電子定向移動方向是相反的。


電流的傳播速度幾乎是光速,但並不意味著電子的移動速度也是光速,實際上,電子的定向移動速度非常慢,每秒幾毫米~幾釐米。

當導體兩端建立電勢差,就會在導體內產生電場,導體內的電子就會受到電場力,整體發生定向移動。


就如水廠啟動水泵後,我們家裡才有自來水,水泵一停,自來水也就停了;但是並不意味著水瞬間從水廠流到了我家,而是管路中的壓力傳到了我家,推動了管路中的水整體移動。


所以,一根100萬千米的導線,通電後,電場以光速(30萬千米/秒)在導體內移動,3.33秒後電場到達另一端,此時另一端才會檢測到電流。


所以通電1秒後斷開,導體內存在電場的長度為30千米,3.3秒後到達另一端,4.3秒後消失,另一端的人在3.3秒~4.3秒之間觸摸導體,就會觸電。


當然,前提是電場到達另一端時,強度還沒衰減完。


好啦!我的答案就到這裡,喜歡我們答案的讀者朋友,記得點擊關注我們——艾伯史密斯!


艾伯史密斯


如果你使用的導線是超導體,答案是會觸電。而且如果電壓很高的話,還會電死人。當然,如果不是超導體,電壓不是巨高的話,那就幾乎不會觸電了。

下面說下原因:

當導線接通電源時,導線內的電場就開始以光速建立。光速大概是30萬千米/秒,所以一根100萬千米的導線想要完全建立起電場需要約3.3秒。當你接通開關一秒鐘後,切斷了電源。那麼導線中的電場已經建立了1秒,還有2.3秒就可以建立完畢。雖然這個時候你斷開了開關,但是已經建立的電場還存在,並未衰減,仍會以光速沿著導線繼續建立。等過了2.3秒建立完全之後,不論電路是否閉合,電場都會驅動導線內電流運動。所以仍然會產生電流,你也仍然會觸電。直到電流運動做功把導線內的電場能量消化完畢,整個導線才會沒有電流。



當然了,如果你用的線是一般的銅線,由於線太長,銅線總電阻就會十分大,最終導致導線內建立的電場很弱,電流也很弱,故而幾乎沒有觸電的感覺。

如果是超導體,因為沒有電阻,所以電場的能量沒有損耗,故而一旦做工就會全部施加給你,你就會享受觸電般的每妙感覺。


科學探秘頻道


問的並不具體

電的傳播(電流)是在電壓下進行的,如果一條導線中沒有了電壓,電流就不會存在。而問題中並沒有說明電源的電壓,如果電源的電壓是無限大,那麼就算通過了無限長的導線,也都還是會有電流經過,而電流到了一定的大小,對人體也會造成威脅。

題目中如此長的導線,它的電阻將會特別大,運用八年級上冊的科學知識,導體的電阻與它的長度有關,導體越長,它的電阻將會越大,但是並沒有給一個前提,比如說恆定的電壓和一定的橫截面積。

這倒是回答會有特別多,電流從電源中流出,經過了一萬千米的導線,它的電流將所剩無幾,因為一萬千米的導線太長,它的電阻將會無窮大,這樣通過它的電流將會特別小,如果它在人體所能接受的範圍內,它對人體是不會造成威脅,如果它電流大到一定程度,假如就達到人體所能承受最大範圍之外,它對人體會造成特別大的威脅,就像你去觸碰高壓線。

總結。這個問題是不具體不全面的,所以並沒有準確的答案,可以運用分類討論的思想假定電源的電壓和橫截面積,這樣可以更好的方便運算。


遊戲達人君


這一題目問的沒頭沒腦,只可作笑料回答在現實生活中根本不可能存在的事情。

假如有根100萬千米的導線,從一端通電1秒後斷開,哪麼另一端的人會不會觸電?

今天咱們犬談多少理論,更不去計算哪正複雜的計算題,讓一個沒有一丁點電學知識的人都會說:《絕對不會觸電。》

電壓是多少伏?導線是|什麼材質?線徑是多少平方毫米等都沒有提供明確數據。

如果電壓為36V(不論交直流)導線用電阻值最低的金子作導線,截面120平方毫米也不可能觸電。因為36伏為安全電壓。

我國沒計中的超高壓電路為1000仟伏是目前世界上電壓最高,輸送距離最遠的超高壓電路。

用我國1000仟伏超高壓送電,100萬千米將近繞地球25圈,用什麼樣材質的導線去做這一枓學實驗呢?通過計算可以算出另一端的人會不會觸電,需多高電壓、導線截面、導體材質等。可能我就沒有那顆閒心去計算它了。一


老電工207390401


從理論上來說,如果電場不衰減另一端的人必定會觸電。

光是電磁波的一種,真空中光速為30萬公里每秒,其實質是指的電場和磁場的交替傳播速度。那麼一般來說導電速度理論等於光速,也就是電場的傳播速度。那麼100萬公里的長導線(可以繞地球25圈了,很有錢)如果另一端有一個燈泡的話,那麼一端通電後另一端的燈泡將在延遲3.33秒的時間後亮。如果另一端僅開一秒就斷開,那麼另一端的人將會在3.33秒的時候觸電,觸電時間長度是1秒鐘。

其實可以換成一種理解方式,如果導線在持續性的通電可以看做是持續性的發信號,而斷電後不會再產生信號。但是之前發出的信號,並不會因源頭斷開就消失(消失方式只能是衰減),而是繼續傳播到終點直到這個信號結束。一個長導線在一端通電,可以看成是持續性的發射電場,而有電場的存在就會產生電流,電流流經人的身體,必定會導致觸電。相同的道理就像光的傳播一樣,太陽光從太陽表面照射到地球時間大約是八分半鐘,而如果太陽突然消失也就是光的源頭消失,那麼已經發射的光會繼續傳播,直到八分半鐘後太陽消失前發射的最後一縷光到達地球,屆時地球才步入黑暗。

ps:一般來說電流的速度理論上等於光速,但並不是指電子的移動速度,電子的移動速度是很慢的。


圖片僅作示意。

這裡是科學黑洞,感興趣的不要忘了點贊與關注額!


科學黑洞


題主問的這個問題的本意是說,這個電流是不是電源一開就存在,電源一斷就消失?

回答這個問題可以拿光線來舉例,就像我們拿著手電筒照亮一樣,夜晚,我們拿著手電筒朝著天空射出一道明亮的光芒,然後關掉手電筒,那束光線是不會消失的,會一直向前飛,向前飛,直到遇到其它的雜質散射它、吸收它,最後還是符合能量守恆,進入其它物質之中。

電流的傳播就是電場的傳播,電場傳播的速度就是光速,30萬千米每秒,題主說這是一根100萬千米的導線,雖然你的開關只閉合了一秒鐘,但電場的傳遞就像手電筒的那束光線一樣,不會在你斷開開關時消失,那麼只需要3秒多一點的時間就傳遞到另一端了。

但說到觸電,就該說明傳遞到另一端的電流還有多少,我們知道電阻的影響會消耗電流,直至非常微弱,100萬千米的長度直接可以讓這股電流減弱為0.所以,如果假設這是一根電阻為0的超超導體,顯然,另一端的那個人會觸電。

個人淺見,歡迎評論!


科學船塢


這個顯然是不會觸電了!

根據歐姆定律R=U/I,所以I=U/R,而根據電阻的決定式:R=p*L/S,其中p為電阻率、L為導線長度,S為導線橫截面積,則有I=(U*S)/(p*L),其中L長度達到100萬千米,即100萬*1000米=10億米,所以I=(U*S)/(p*10億),計算式中都是國際單位制,銅導線的電阻率為1.75億分之一歐姆米,因此只要通市電220V,則計算式變為

I=(220V*S)/(1.75億分之一*10億)=(220/17.5)*S

假設S等於2.5*100萬分之一平方米,則

I=(220/17.5)*(2.5*100萬分之一)=3.14*10萬分之一安培

這個電流,很難使人觸電,也許連感覺都感覺不到!

可見,由於導線太長,因此即使通電以後,也不能使人觸電,就像即使長江的海量的水,假如經過100萬公里的流動,在100萬公里的盡頭也不會形成傷害一樣!


地震博士


假如有根100萬千米的導線,從一端通電一秒鐘後斷開,那麼另一端的人會不會觸電?


看情況。觸電的前提,是要有足夠強的電流,能應發人觸電。

一、100萬千米的導線,如果導電能力差,而電源本身電流較弱的話,在傳導途中就會被消耗掉,更本到不了末端。

舉個例子:從長江三峽水電站輸出的電流,由於損耗的原因,沒隔一段拘留,都得建一個變電站,增強電流電壓,才能繼續輸送。

所以,在上述情況下,是不會導致人觸電的。

二、如果電流足夠強大,電壓足夠高,那麼100萬千米的導線如果導電能力一般或良好,足夠傳輸100萬千米的話,是可以導致觸電的。

舉個簡單的例子:閃電足夠強大足夠高壓,放電的一瞬間也許還不足1秒,但是它能傳輸幾萬米後到達地面並導致地面的人畜觸電。又再舉個例子,太陽放射的帶電粒子,能夠傳輸到地球,並對太空中的設備造成影響——-之所以沒有導致地球人觸電,是因為地球磁場把他們隔開了。

綜上,假如有根100萬千米的導線,從一端通電一秒鐘後斷開,另一端的人會不會觸電要分情況來看。


波比legal


首先這根100萬千米的導線,足以繞赤道近25圈,難以想象你用的是什麼材質的導線,在實際狀態中,除非是電阻非常低,否則另一端的人是不會觸電的。

如果拋開其餘的因素,在理想狀態下,另一端的人會在通電後的3.3秒感覺到電流。

其實這道問題,就等同於問:光線飛行100萬公里,耗時多久。為什麼呢?

這個原理很簡單,因為電場的傳播速度和光速相同。

其實這裡還有個小細節,平時我們所說的電流,是指電子的定向移動形成的,並且中學物理告訴我們,電子的移動速率非常慢,在10^(-4) 米/秒 數量級上。

但是電子之所以能定向移動,是在電場的作用下形成的,所以對於這根100萬千米的導線,3.3秒就是100萬千米除以光速得來的。

期待您的點評和關注哦!


分享到:


相關文章: