Confusión sobre Van de Graaff vs. Electric Fence

Question

Se dice que "no son los voltios los que te matan, sino la corriente".

Sin embargo, los voltios están directamente relacionados con la corriente, ya que V= IR (corriente x resistencia). Dado que la resistencia de un cuerpo humano concreto no debería variar demasiado (bueno, quizá un poco por la hidratación, pero no significativamente), seguramente para una persona concreta el voltaje y la corriente son directamente proporcionales.

Estoy confundido, ya que un Van de Graaff es de 200.000 voltios y no te da una descarga fuerte o ninguna, mientras que usted puede conseguir una descarga desagradable de una cerca eléctrica de 8.000 voltios, sin embargo, la resistencia de su cuerpo sería el mismo en ambos casos

¿Es algo relacionado con que el Van de Graaff sea electricidad estática y no dinámica? Sin embargo, si el Van de Graaff está continuamente encendido, entonces una vez que se conecta a tierra a través de una persona, ¿no se convertirá la electricidad en electricidad de corriente continua ya que el Van de Graff está continuamente proporcionando electrones?

¿Recibe una descarga un Van de Graaff (cuando está conectado a tierra y no sobre plástico)? En algunos sitios de Internet se dice que sí y en otros que no.

Answer 1

(a) Se dice que "no son los voltios los que te matan, sino la corriente". Esto es básicamente cierto, pero hay que tener en cuenta que (i) es la corriente la que atraviesa usted (ii) los recorridos de la corriente a través del cuerpo influyen mucho en el peligro para la vida: la corriente a través del tórax o la cabeza es especialmente peligrosa, aunque ningún recorrido es seguro; (iii) incluso para la misma corriente que recorre casi el mismo recorrido, el resultado puede ser diferente en distintas ocasiones.

(b) "Dado que la resistencia de un cuerpo humano concreto no debería variar demasiado [...]" La resistencia depende en gran medida de los contactos entre los conductores y tu cuerpo: su superficie, la presión de uno sobre otro y la humedad de la piel, principalmente.

(c) "un Van de Graff tiene 200.000 voltios y no te da una descarga fuerte o ninguna" No me gustan mucho las descargas que recibo cuando una chispa salta a (digamos) mi mano desde la cúpula de un Van de Graaff educativo en funcionamiento. Por otro lado, si la máquina está apagada y descargada cuando la toco, y si sigo sujetándola mientras la enciendo, es menos probable que me resulte incómodo aunque estoy seguro de que no se debe hacer . La razón es que el Van De Graaff tiene una resistencia interna elevada. Tan pronto como la corriente viaja desde la cúpula a través de una "resistencia de carga" (y de ahí de vuelta al fondo de la cinta) la tensión de salida del Van de Graaff cae drásticamente. Lo mismo ocurre con una valla eléctrica, pero la resistencia interna de su fuente de tensión es probablemente mucho menor, por lo que la caída de tensión entre la valla y tierra puede no ser tan drástica. Este efecto puede modelarse mediante la ecuación $$\text{Output voltage = Output voltage if no current}\ – \text{Current} \times \text{internal resistance}.$$

Answer 2

La potencia eléctrica total es lo que importa, es : $$ P = VI$$

Basado en esta respuesta alguna máquina Van de Graaff "estándar" produce $2~\mu A $ corriente, y $100~kV$ tensión. Esto da aproximadamente $200~mW$ de energía eléctrica. Así que el dispositivo Van de Graff le transfiere sólo $200~mJ$ de energía cada segundo.

Mientras que, por ejemplo, una valla eléctrica que funcione a $8~kV$ tensión y $120~mA$ corriente, da $\approx 1~kW$ de energía eléctrica. Así que la cerca eléctrica transfiere a su cuerpo alrededor de $1~kJ$ de energía cada segundo. Esto es lo que hace que los animales tiemblen.