Entendendo tensão e corrente

Ao ler "Eletrônicos para manequins", percorreu o bloco a seguir e percebi que tenho alguns conceitos pouco claros sobre eletricidade:

A descarga eletrostática envolve tensões muito altas em correntes extremamente baixas. Pentear o cabelo em um dia seco pode desenvolver dezenas de milhares de volts de eletricidade estática, mas a corrente é quase tão insignificante que você raramente nota. A baixa corrente impede que a descarga estática realmente o machuque quando você recebe um choque. Em vez disso, você apenas recebe um cócegas irritante

Eu pensei que a tensão é a força motriz que impulsiona a corrente, e a magnitude da corrente gerada depende da resistência ligada entre os terminais de uma diferença de tensão; se sim, então por que existe uma corrente baixa gerada por dezenas de milhares de volts de eletricidade estática? se 220 volts no soquete podem eletrocutar, por que não dezenas de milhares de volt? a resistência é a mesma, ou seja, o corpo

É como perguntar, se eu derramar um copo de água em um arranha-céu, por que isso não pode conduzir uma turbina para produzir eletricidade significativa? Tem potencial gravitacional, então qual é o problema? Afinal, barragens hidrelétricas não tão altas quanto os arranha-céus geram muitos megawatts.

A eletricidade estática pode ter a capacidade de matar. Isso ocorre na natureza e é chamado de raio.

Eu gosto de ser gráfica.

Seu cabelo, quando carregado eletrostaticamente, age como pequenos capacitores carregados em altas tensões. A energia armazenada nesses pequenos capacitores é finita e pequena e, portanto, pode causar pouco dano a você.

Por outro lado, uma tomada de 220 Vrms tem uma voltagem muito menor, mas é uma fonte ilimitada de energia. Mesmo agindo com a mesma resistência à carga, isso é muito mais perigoso, porque toda essa energia extra significa que pode causar mais aquecimento dos tecidos e, portanto, mais danos.

Bem, a descrição é um pouco clara lá.

Com descargas eletrostáticas, você obtém muita corrente e tensão instantâneas, mas pouca carga elétrica. Isso limita o tempo durante o qual a corrente pode passar e limita a quantidade de dano que pode ocorrer.

Com o tempo, a corrente é realmente baixa, mas o ponto que precisa ser considerado aqui é que a corrente passa basicamente por estágios: a parte em que você tem corrente e a parte em que você não tem corrente.

A parte durante a qual você tem corrente dura apenas um curto período de tempo e, durante esse período, a corrente é resultado da tensão e da resistência do ar (que é bastante complexa, pois o ar possui resistência não linear). Com o tempo, a corrente diminui à medida que a carga eletrostática se esgota e a resistência do ar muda devido ao movimento do ar. A resistência de um volume de ar através do qual a corrente está passando tende a diminuir ao longo do tempo, mas esse ar aquece, expande e se afasta da fonte de descarga, o que significa que a resistência total aumenta porque o comprimento do condutor está aumentando. Isso dura muito pouco tempo. Em um ponto, você alcança a parte em que a resistência é muito alta para manter o arco (ou, alternativamente, alcança o ponto em que a carga foi esgotada) e, em seguida, o arco quebra. A partir daquele momento,

Outro ponto é a eletrocussão. Para isso, você precisa não apenas de tensão suficiente, mas também de energia suficiente. Uma tomada elétrica de 220 V pode fornecer corrente "grande" por muito tempo (em comparação com a duração do arco) e isso permite uma transferência de energia suficientemente grande que é expandida para danificar os tecidos. Essa energia não existe em caso de descarga eletrostática usual.

Como funciona a descarga eletrostática pode ser visto nesta simulação. Observe o tempo na parte inferior direita da tela preta, clique no interruptor e veja a rapidez com que o capacitor descarrega. Algo assim acontece com a descarga eletrostática também.

Lembre-se de que corrente é a quantidade de carga que se move através de uma fatia de condutor por unidade de tempo. Acho que o erro do texto é confundir carga com corrente. A lei de Ohm ainda se mantém, a corrente em si será alta ... durante o evento ESD, que é da ordem de microssegundos ou por aí. Mas a carga em si é muito baixa, portanto a corrente não pode ser mantida. Se você medisse a corrente em unidades de "carga por microssegundo", veria uma corrente alta por um breve período, mas se você medisse a corrente em "carga por segundo" (ou seja, amperes), não pareceria tão ampla.

Portanto, mesmo que haja 5000 V na tampa, há tão pouca carga que não pode causar muitos danos; depois que o evento ESD ocorre, a carga desaparece e não há mais fluxos de corrente. E enquanto houver "apenas" 220 V saindo da parede, para todos os efeitos, ele possui carga ilimitada e continuará bombeando carga para o que estiver conectado a ele durante a conexão.

Quando falamos de tensão, nos referimos à diferença de potencial entre dois pontos, enquanto a corrente é a taxa de fluxo de carga. A noção de condutores e isoladores é muito relevante aqui. Nos condutores, existem elétrons livres que permitem o fluxo de corrente, mas nos isoladores existem muito poucos elétrons livres, portanto o fluxo de corrente é restrito. Com uma grande diferença de potencial, se o material é um isolante como o seu cabelo, pouca corrente pode fluir para machucá-lo. Mas se essas grandes tensões foram desenvolvidas em um condutor, há uma corrente de corrente. Pense em um condutor como uma válvula que está aberta e um isolador como uma válvula fechada. Imagine a pressão da água como a diferença de potencial e a água através da válvula como corrente. quando a válvula está fechada, ou seja, um isolador, então pouca ou nenhuma água flui, mas quando a válvula está aberta i.

Isso está assumindo uma fonte que pode fornecer a corrente. A acumulação eletrostática tem um potencial limitado, a iluminação estaria na extremidade oposta e uma embarcação de rotor em algum lugar no meio. De qualquer forma, você não pode usar mais do que o necessário para obter esse nível de estática para matá-lo, é difícil, mas não impossível.