让我们以一条电鳗为例,它通过在水中的两点之间产生电位差来施加电击。然而,电流似乎会通过穿过水找到跨越电位差的“更短的路径”。那么,为什么有些电流会通过距离较远且电阻可能比海水更高的“目标”呢?
为什么浸在导电性更强的液体中的物体仍然可以导电?
电器工程
当前的
2022-01-14 01:49:02
4个回答
电鳗在捕猎时往往会在猎物周围卷曲(当它们接触时会震惊捕食者),因此放电的最短路径很可能是通过猎物的身体而不是周围的水。
资料来源:phys.org 图片来源:Kenneth Catania
此外,电鳗是淡水动物,因此您关于水更具导电性的假设并不成立。由于其中存在离子(主要是 Na\$^+\$ 和 Cl\$^-\$),血液和淋巴液是更好的导体。最后,很大一部分电流会通过身体,足以击晕猎物或吓跑捕食者。
因为水不是超导体。您可以将海水建模为从/到无穷大的并联电阻梯。现在,如果您在两点之间施加电压差,则大部分电流将以最短的方式通过,剩余的环绕。但究竟有多少是水的电阻/电导率的函数。导电性更高,则到海底的电流锥体会更窄。较少的导电水,则电流传播会更广泛。
电流同时采用所有可用路径
... 与它们的电导率成正比。(电导率是 1/电阻,它的基本单位是西门子。 一个 100 欧姆的电阻器的电导率为 0.01 西门子。并联电阻现在变得更加简单,您现在只需添加每个西门子并将其转换回欧姆。 )
如果不是这样,您的房子将永远不会获得任何电力——所有电力都会流向街对面的钢铁厂、购物中心或数据中心。
这就是牛被闪电击中附近一棵树的原因。树上的几兆伏特向大地辐射,形成了一个电压梯度,例如每米 600 伏特。这在他们的前蹄和后蹄之间产生了大约 1000 伏的电压。一些微量的雷电流也穿过牛,杀死它们。
并联两个不同的电阻并不意味着没有电流通过更大的电阻。电流只是分流:i1/i2 = R2/R1(分流器)。
然而,如果其中一个电阻远高于另一个电阻,则通过较高电阻的电流将变得非常小。
显然,与周围水体相比,电鳗受害者的电阻还不够高。