¿Por qué clavar un cuchillo en una tostadora en funcionamiento te da un susto?

Entiendo por qué clavar un cuchillo en una tostadora produce un fenómeno explosivo. Completa la conexión conductora entre los dos orificios en el tomacorriente y los 250 voltios o más que los separan provocan que una corriente sustancial fluya a través de una resistencia casi nula. En otras palabras, el cuchillo crea un cortocircuito.

Pero no entiendo por qué la persona recibiría un shock. Para simplificar el problema, también podemos suponer que la persona sostiene una pieza de aluminio con dos ramas, una en cada orificio de la salida.

En cualquier momento dado, el voltaje entre cada orificio de salida y la tierra es presumiblemente como mucho del mismo orden de magnitud que la tensión entre los dos orificios de salida. Entonces la corriente viajará por los dos caminos posibles con corrientes inversamente proporcionales a las resistencias, es decir, 300-1000 Ohms para el cuerpo humano y algunos 10 7 o 10 8 Ohms para el aluminio, así que básicamente la corriente que viaja a través de la persona hacia el suelo no debería tener ninguna importancia, ¿verdad?

Si la pieza de aluminio solo se adhiere a un orificio, toda la corriente fluye a través de la persona, pero si se adhiere a ambos, no lo hace.

¿ Sería Ingeniería Eléctrica un mejor hogar para esta pregunta?
Agregue un mensaje de advertencia en la pregunta. Algún amante de la física profunda podría intentar realizar el experimento (estoy seguro de que si algo sale mal, ese será su último experimento).
Muy relacionado, en Skeptics StackExchange: ¿Me electrocutará clavar un cuchillo en una tostadora?
Tenga en cuenta que para CA debe observar la impedancia en lugar de la resistencia . (Aunque 60 Hz es bajo, puede que no haga mucha diferencia).
Lo entiendo como " podrías recibir una descarga (si las estrellas se alinean mal), así que no lo intentes", no es que siempre recibas una descarga.

Respuestas (2)

He aquí por qué puedes matarte con el truco del cuchillo y la tostadora.

la línea de alimentación de CA a la que está enchufada la tostadora consta de una línea viva (cable negro) que tiene 120 VCA y una línea de retorno a tierra (cable blanco) que está a cero VCA o muy cerca de ella.

La tostadora tiene un interruptor en el interior que alimenta el cable de resistencia desnudo dentro de las ranuras cuando se presiona la palanca hacia abajo y lo apaga cuando la tostada está lista. esto se parece a:

cable negro (120VAC)------interruptor-----cable de resistencia-----cable blanco (0VAC)

En tostadoras y tomacorrientes más antiguos, el enchufe de alimentación se puede insertar en el tomacorriente de una de dos maneras: una en la que el cable vivo conduce al interruptor (como se muestra arriba) y otra en la que el cable vivo se conecta al cable de resistencia. En esta configuración, el cable de resistencia está a 120 VCA incluso cuando la tostadora está apagada.

En este caso, si toca el cable de resistencia con su cuchillo, su mano está conectada a 120 V CA, que desea muy desesperadamente fluir al potencial de tierra. Si el suelo es de hormigón y está un poco húmedo, tu cuerpo completa el circuito y te sorprendes mucho. Si el piso es de linóleo seco, es posible que sienta un cosquilleo sorprendente.

Tenga en cuenta que esto puede suceder INCLUSO CON LA TOSTADORA APAGADA.

En las tostadoras modernas y los tomacorrientes modernos, el enchufe y el tomacorriente están diseñados para que no pueda insertar el enchufe "hacia atrás": el lado caliente siempre estará conectado al interruptor, de modo que si el interruptor está apagado, el cable pelado dentro de la tostadora está a 0 V CA y tocarlo con un cuchillo no le provocará una descarga eléctrica.

Ahora tratamos el caso en el que la tostadora está ENCENDIDA y usted introduce un cuchillo en la ranura MIENTRAS ESTÁ TOSTANDO, y toca el cable de resistencia en el interior. El extremo del cable de resistencia más cercano al interruptor está a 120 VCA y el extremo más cercano al cable de retorno blanco está a ~0 VCA. En el medio de la longitud del cable de resistencia, el voltaje es de ~60 V CA.

Si su cuchillo toca el cable en un punto a lo largo de su longitud donde el voltaje presente allí resulta ser suficiente para establecer el flujo de corriente a través de su cuerpo, se sorprenderá (ver arriba).

Si tiene la suerte de tener una tostadora con un enchufe de 3 clavijas, entonces todas las partes metálicas dentro de la tostadora que NO tocan el cable de resistencia están conectadas a una buena conexión a tierra eléctrica. esto incluye las guías de alambre delgado que evitan que la tostada toque los alambres calientes. En este caso, si introduce un cuchillo en la ranura, lo más probable es que su cuchillo toque un cable guía ANTES de hacer contacto con el cable caliente y si el cuchillo toca el cable caliente, la corriente se cortocircuitará a tierra a través de un mejor camino que el provisto por tu cuerpo, y no te escandalizarás.

"En las tostadoras modernas y los tomacorrientes modernos, el enchufe y la toma de corriente están diseñados para que no pueda insertar el enchufe "al revés": el lado caliente siempre estará conectado a ..." - Solo en ciertos países. Los enchufes que no imponen la polaridad (como los enchufes "schuko" ampliamente utilizados ) se utilizan en muchos países.

Si coloca una pieza de aluminio en un tomacorriente, se producirá un cortocircuito: la corriente aumentará y el disyuntor se disparará o el fusible se quemará. Así que esto no simplifica el problema, sino que lo cambia a un problema diferente.

El cable utilizado en un elemento calefactor de una tostadora, a diferencia de una pieza de aluminio, tiene una resistencia relativamente alta, por lo que el voltaje que se le aplica sería casi el voltaje de CA total, como sugirió. Por lo tanto, si un cuchillo se clava en una tostadora convencional y su cuchilla entra en contacto con un elemento calefactor (cable al rojo vivo), es probable que tenga un alto voltaje (no necesariamente un voltaje de CA completo, pero no apostaría por eso). ).

Si el mango del cuchillo no está aislado de la hoja, este voltaje también se aplicará a la persona que sostiene el cuchillo. El efecto sobre la persona, como en otros casos similares (como clavar un trozo de aluminio en un orificio apropiado de una toma de CA), dependería de la situación.

Por ejemplo, si la persona está parada en un charco de agua o tocando una tubería de agua conectada a tierra con la otra mano, el efecto podría ser muy grave o incluso letal. De lo contrario, la persona podría experimentar un ligero shock, pero no lo intentaría.