提到電擊,很多人都會(huì)感到恐懼,但科技館有一件展品,卻可以讓人放心地體驗(yàn)一下輕微電擊的感覺(jué).
這件展品的名字叫柔和的電擊(如右圖),它主要由電壓表#65380;手搖發(fā)電機(jī)和有兩個(gè)手指帶電極的手掌模型組成.它可使觀眾在觀察儀表指示的同時(shí)親自體驗(yàn)到電的流動(dòng).觀眾右手搖動(dòng)發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)輸出電流,電壓表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),指示出電壓數(shù)值,觀眾同時(shí)將左手的兩個(gè)手指放在手掌模型的兩個(gè)電極上,因?yàn)槿梭w是導(dǎo)體,兩手指間有一定的阻值,當(dāng)兩個(gè)手指放在兩個(gè)金屬片上時(shí),就相當(dāng)于接通了回路.這時(shí),觀眾就會(huì)感到手指尖麻麻的,有輕微電擊的感覺(jué).
為什么稱(chēng)這件展品為柔和的電擊呢?這是因?yàn)槿梭w受到電擊時(shí),電流對(duì)人體的傷害程度主要與流過(guò)人體的電流大小有關(guān).當(dāng)手觸及50 Hz交流電時(shí),若通過(guò)電流為0.6 mA~1.5 mA,手指的感覺(jué)為麻刺;若通過(guò)電流為2 mA~3 mA,手指感覺(jué)強(qiáng)烈麻刺.人體的電阻通常為2 000 Ω左右,通過(guò)人體的電流必須低于20 mA,人體才是安全的.根據(jù)歐姆定律I=U/R可算出,加在人體兩端的安全電壓應(yīng)低于40 V.一般人們認(rèn)為低于36 V的電壓才是安全的.柔和的電擊這件展品,發(fā)電機(jī)的功率很小,輸出電壓最大不超過(guò)15 V,通常是在7 V~8 V,因而很弱的電流從兩指之間流過(guò)時(shí),除了手指有麻麻的感覺(jué)外,不會(huì)對(duì)人造成什么傷害.
如果手搖動(dòng)的速度較快,發(fā)電機(jī)輸出的電壓較高,通過(guò)人體的電流較強(qiáng),麻刺的感覺(jué)就強(qiáng)烈一點(diǎn);反之,搖動(dòng)發(fā)電機(jī)的速度較慢,麻的感覺(jué)就相對(duì)較弱.不同的人體,電阻也略有差異,操作相同的展品,對(duì)麻的敏感程度也不盡相同.
另外注意,盡量不要同時(shí)將兩只手的手指放在電極上操作(為避免電流流經(jīng)心臟),也不要長(zhǎng)時(shí)間體驗(yàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn),這是因?yàn)槌娏鞔笮⊥?,觸電的部位和電流流經(jīng)人體的時(shí)間也會(huì)影響觸電的傷害程度.如果電流長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)人體,人體電阻會(huì)下降,即使電流很小,也有可能存在危險(xiǎn).
科技館作為一個(gè)青少年教育基地,有許多類(lèi)似于柔和的電擊的展品,它們可以讓同學(xué)們體驗(yàn)到課堂上體驗(yàn)不到的科學(xué)現(xiàn)象,但在操作時(shí)應(yīng)盡量先閱讀一下說(shuō)明牌上的注意事項(xiàng),更有利于學(xué)習(xí)和安全.
責(zé)任編輯蔡華杰
中學(xué)生數(shù)理化·八年級(jí)物理人教版2008年2期