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感電のリスクは衣類などで発生する静電気よりコンセント100 Vの方がはるかに高い。エネルギーとパワ ーの観点から考察せよ。平均的な静電気は3 kV、人間の電気抵抗および静電容量を10 kΩおよび100 pFと する。
※人間の静電容量は人間を半径1 mの導体球とすると計算できる。

この問題の解説をお願いしたいです。

教えて!goo グレード

A 回答 (3件)

セーター等の帯電が人体へ移り、ドアノブ等に放電するとして


その時に放出するエネルギーは
(1/2)CV²=450 μJ

商用100Vに1秒間触れた時のエネルギーは
100²/10000×1秒=1 J
でざっと2200倍!

でもこれは乾燥した肌の場合。

濡れた手の場合、機器の内部抵抗も含め 1kΩくらいになりますから
100²/1000×1秒=10 J で22万倍ですね。
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エネルギ→静電気では溜め込まれた有限の電荷の放出が生じるから


エネルギーが有限
コンセントでは、発電所がとまらない限りエネルギーが送られてくるから、ある意味無限

パーワーは電力(仕事率)
一秒当たりに消費されるエネルギー
→それぞれの瞬間電力の最大値を計算する
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感電と言うのは、人体に対する電気的ショックです。



> 静電気よりコンセント100 Vの方がはるかに高い。
感電原が持つエネルギーの大きさの違いになります。

> エネルギーとパワ ーの観点から考察せよ。
エネルギーとパワーは同じ意味です。
同じことを2回書けばよいでしょう。

> 平均的な静電気は3 kV、…を10 kΩおよび100 pFと する。
感電原が持つエネルギーの大きさが必要です。
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