水中電流 實測-110V通過水會產生多少電流

若把110V放進水裡，而人的手又碰到水，這樣會不會觸電? 而這樣又會產生多少電流? 我們就實際來測量看看 水中電流 是多少吧。其實類似實驗我以前有做過110V觸電-與地板材質有關 水泥/磁磚/木板/塑膠大不同，只是上次只有串聯人體等效電阻，而這次再串了一桶水而已。

當然，我不會實際用自己的身體下去試，以這個case來說這樣會觸電，因為整桶水與身體是串聯，經過水桶的電流都會經過身上， 因此這有危險性。所以老樣子，我用1K ohm的電阻來當替身，一方面安全，另一方面也定量，電流測量實驗才有意義，因為我要試不同材料的地板有怎樣的電流表現。

那麼這個實驗能否解釋在淹水時的觸電現象呢? 答案是不行，如剛剛所說，這個實驗只把一桶自來水與1K ohm串聯之後再接到地板，所以電流全部走1K ohm等效電阻；但淹大水的情況則是水覆蓋了整個大地，電流會從電源端散開後各自流回到大地，其中一部份”順便”經過人體，所以這個情況之下要看電流密度，在淹水時越靠近電源的電流密度越高，觸電機會就越大反之亦然，細節請看觸電-淹水-高壓電擊-靜電-如何發生與預防 下集。

水中電流 實驗

根據上面的實驗環境設定圖，電流會從110V插座流進水桶的自來水裡，然後透過水中的離子導電，於是電流到達另一邊的電極，通過1K ohm的電阻，然後到達導電貼片，最後傳到地板上回到電源。

我打算使用4種地板的材質來做水中電流的實驗，各位就可以知道不同材料的地板對於電流的大小影響非常巨大，以下是我會使用的四種地板：

• 乾水泥地
• 濕水泥地
• 塑膠地磚
• 潮濕土壤

關於人體的電阻，我查到的文獻大都是以1K ohm當作人體潮濕時的電阻，若要誇張一些我想以500 ohm來模擬也是可以的。之前有讀者反映人體電阻模型應該要包含電容，這當然是沒錯，但是我這裡的實驗沒有要求這麼嚴謹，而且在交流電作用之下，電容會產生容抗，最後也是會跟電阻串並聯產生最終的阻抗，所以我就統一以1K ohm來處理。

下面我們就以不同材質的地板來進行實驗吧!

乾水泥地

由於家裡鋪的是塑膠地磚，所以我找了一個迎風面的牆，每當颱風必滲水的牆，裡面的氯離子應該很高，相信它非常能夠勝任水泥地板的角色。把迴路接好之後，得到電流是2.19mA，這種電流手摸到應該會刺刺的。

濕水泥地

接著我把牆壁弄濕，模擬潮濕水泥地的狀況，把貼片貼上去之後，電流直接就變2倍了，測到4.06mA。

改串接我的手掌

若在這個條件下把1K ohm電阻換成我的手掌，會有甚麼感覺? 就來試試看吧，但為了安全起見，我只讓電流從手指進去手掌出來，這樣電流才不會經過心臟，頂多就是很痛而已。

別這樣做-安全第一

千萬別左手觸碰探針金屬，右手貼牆壁，這樣電流會穿過左右手，同時會經過心臟，那可是有風險的喔，做實驗之前一定要搞清楚電流會怎麼跑，千萬別讓電流經過心臟。

觸電的感覺

測試的電流路徑如下圖黃色線，在紅色箭頭處的手指有刺痛感，因為電流全部擠在探針和手指接觸的微小面積上，所以非常有感。倒是手掌沒甚麼感覺，因為手掌與牆壁的接觸面積大，電流被稀釋掉了，密度變低，但總和電流還是相同的。

電表上看不出讀值是因為觸電瞬間手指就放開了，所以電表來不及測量到，如果手能撐著幾秒鐘就能出現讀值了，但這樣手很痛啊! 另外就是只有手指痛，手掌不會痛，因為手指尖的電流密度最高。

接著我們來試另一個實驗，看看把手放入水桶內，手會有甚麼感覺，此時我是站在塑膠地磚上，因此可視為單純嘗試讓電場穿過手指，經過實際測試，手指沒有特別感覺，因為只有一小部分的電場穿過手指，若越靠近電極則會有觸電感，因為電場密度變高，電流密度就變高，因為電荷走的是電場的路徑。

塑膠地磚

雖然大家都知道塑膠不導電，為了實驗的完整性，我還是試驗一次給各位看，下圖右下角就是導電貼片正貼在塑膠地磚上，黑色電表上的讀值是”0mA”，表示無法偵測到電流。

其實認真說起來塑膠還是有電流經過的，只是電流非常的小，一般電表測量不到，但用氖燈則有機會看到微電流的存在，這我會在另一篇文章說明。

潮濕土壤

最後也是最麻煩的部分，就是用潮濕土壤來測試，因此實驗便需要從室內移到室外，因此借了淡水的羅媽媽農場來做實驗，那裏有土壤有電源，完全符合我們的需求，而且我還挑了毛毛細雨去做實驗，保證是潮濕的土壤，可說是最讚的環境。由於電源距離土壤還是有點距離，光拉電線與布置測試環境就花了一些時間。

實驗環境如下圖，我把導電貼片貼在土上，也就是緊鄰電表左上角的白色圓圈，實際測量後電流是10.71mA，這電流比其他地面材料都還大，如果貼片面積增加，電流會跟著增加，所以赤腳時絕對不要觸摸電源。

一定有人好奇，這些不同材質的地板，與電源之間的電壓在開路Open時候的壓差是多少，我實際測量過，全部都在110V左右。

水質與電流

除了地板的材質會影響電流之外，水質也會影響電流，水裡的離子濃度越高，導電性越好，所以若你把水加入鹽巴，我保證電流增加得嚇嚇叫。那你說不同地區的自來水導電性是否有差? 我沒測量過，但我想應該是有差，颱風過後的自來水很混濁，我猜導電性應該很好。

水的電阻

一定有人會想要算出這桶水的電阻，應該很多人想直接R=V/I再減去1K ohm就認為這是這桶水的電阻了，但水桶內的電阻並不是這樣計算，因為還要考慮地電阻。

為何剛剛我要強調Open，因為開路時電流I=0，地表面與大地深處之間的地電阻R並沒有壓差V=IR=0，一但把電極接上開始有電流經過時，地電阻會分掉110V的
部分 電壓，電源與地面之間的電壓差就會變小。

所以要測量這桶水的電阻，不能直接把上面的電流與電壓拿來計算，最快的方法就是直接把火線與中性線放進水桶內才能測量，這件事情我會另外撰文說明，今天就先讓大家知道通過水的電流大概是多少。

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