Si el agua no es un buen conductor, ¿por qué se recomienda evitar el agua cerca de la electricidad (las manos mojadas cerca de los circuitos, etc.)?

El agua "pura" es un conductor muy pobre (en realidad, la resistividad se usa como una medida de pureza ).

El agua "real" no es pura, contiene electrolitos y es bastante conductiva. Además, cuando tu piel está mojada, su resistividad es significativamente menor.

Por ejemplo, el agua "pura" tiene una resistividad de (aproximadamente) 18,2 M$\Omega\cdot\rm{cm}$. Con 10 ppm de NaCl disuelto ("el agua del grifo de muy buena calidad" tendría menos de 50 ppm), la resistividad cae a aproximadamente$43~\rm{k\Omega\cdot cm}$

Se pueden encontrar muchos detalles en "Conducción de la corriente eléctrica hacia y a través del cuerpo humano: una revisión" (Fish and Geddes, ePlasty 2009, 9, e44). La tabla 3 lo resume:

Tabla 3

Por qué la inmersión en agua puede ser fatal con voltajes muy bajos

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1. La inmersión humedece la piel de manera muy efectiva y reduce en gran medida la resistencia de la piel por unidad de área.

2. El área de contacto es un gran porcentaje de la superficie total del cuerpo.

3. La corriente eléctrica también puede ingresar al cuerpo a través de las membranas mucosas, como la boca y la garganta.

4. El cuerpo humano es muy sensible a la electricidad. Cantidades muy pequeñas de corriente pueden causar pérdida de la capacidad para nadar, paro respiratorio y paro cardíaco.

imagen de la tabla

El problema está en la definición de qué es un conductor "bueno" o "malo". En la escuela se les enseña a los niños que todo es bastante fácil: hay conductores "buenos" como los metales y conductores "malos" como el plástico.

Breve pregunta antes: ¿Cuál cree que es la diferencia en la conductividad eléctrica entre la plata (el mejor conductor no exótico en condiciones estándar) y el acero inoxidable?

La plata tiene una conductividad de 63 000 000 S/m, el acero inoxidable tiene 1 450 000 S/m, ¡la plata conduce la electricidad 43 veces mejor que el acero inoxidable! (Estoy escribiendo los números porque la diferencia está oculta para los legos si usa una notación científica desconocida).

S es una unidad llamada siemens, y siemens por metro (S/m) es la unidad SI de conductividad.

La cuestión es que la conductividad eléctrica es una de las cantidades físicas que tiene las mayores diferencias observables entre varios materiales. Hago un breve resumen:

Semiconductores (¡todavía se ven como metales!)

• Germanio : 30 000 000 ($3\times10^7$) veces peor que la plata ($2.17$S/m)
• Silicio : 40 000 000 000 ($4\times10^{10}$) veces peor que la plata ($1.56\times10^{-3}$S/m)

malos conductores

• Agua de mar 13 000 000 ($1.3\times10^{7}$) veces peor que la plata ($4.80$S/m)
• Madera húmeda : 100 000 000 000 ($1\times10^{11}$) veces peor que la plata (De$10^{-4}$a$10^{-3}$S/m)
• Vidrio/goma : ~100 000 000 000 000 000 000 ($1\times10^{20}$) veces peor que la plata (De$10^{-15}$a$10^{-11}$S/m)
• Aire : ~1 200 000 000 000 000 000 000 ($1.2\times10^{21}$) veces peor que la plata ($3-8\times 10^{-15}$S/m)

No, no es una broma. Imaginemos que la distancia entre usted y la luna es comparable a la de un buen conductor. La definición escolar de mal conductor sería entonces la altura de un manzano para el agua de mar y el tamaño de un átomo para el vidrio.

Entonces, ¿por qué no somos conscientes de esta asombrosa cantidad de diferencia? La razón es que somos bastante frágiles con respecto a la electricidad, incluso corrientes muy pequeñas pueden causar dolor o la muerte. Así que el agua todavía tiene suficiente conductividad para causar problemas a pesar de ser un conductor comparativamente malo, los metales son simplemente conductores extremadamente efectivos que permiten transmitir electricidad a grandes distancias con pérdidas relativamente pequeñas. Los otros materiales, como los no conductores como el vidrio o el aire, son efectivamente no conductores e incluso protegen a alguien de voltajes muy altos (el problema es que una vez que se ha construido una conexión, se forma un arco de moléculas ionizadas que tiene una conductividad mucho, mucho mejor que el material inalterado. Normalmente, necesita aproximadamente 5 000 V por centímetro en el aire para construir una conexión, por lo que estaría a salvo de 1 000 - 10 000 V de las estaciones transformadoras,

En la escuela secundaria, mi profesor de química, el Sr. Stratton, preparó un experimento. Tenía un accesorio de bombilla en una paleta de madera, con un cable de alimentación conectado y dos puntas de metal que se proyectaban en ángulo recto, de modo que la paleta podía colocarse sobre un vaso de precipitados con agua con las puntas colgando en el agua.

Primero llenó el vaso de precipitados con agua destilada y atornilló una bombilla incandescente de 40w en la lámpara, sin luz. Luego probó algo como una bombilla de 10w, todavía sin luz. Luego probó con una luz de neón, un brillo muy tenue.

A continuación, vertió una pequeña cantidad de sal (NaCl) y la agitó; la luz de neón comenzó a brillar intensamente. Probé la bombilla de 10w, brillaba con un brillo casi total. Probé la bombilla de 40w, no completamente brillante pero al menos a la mitad.

El agua es un buen solvente polar, y combínelo con cualquier tipo de químico que se ionice cuando se disuelva y tendrá una solución que puede transportar una corriente significativa con una resistencia relativamente baja. (Y los productos químicos similares a la sal están en todas partes).

De hecho, el agua NO es un buen conductor A MENOS QUE existan impurezas. Y si pudieras evitar que las impurezas lo contaminaran, podrías ponerle una radio y seguiría funcionando. Puedes averiguarlo tú mismo. Tome agua destilada (alrededor de una taza) y verifique la resistencia con un ohmímetro con sondas a una distancia fija de aproximadamente 1/2 pulgada de distancia. Mostrará una resistencia infinita para todos los sentidos prácticos.

Luego disuelve unos 2 gramos de sal en una cucharada de agua. Mantenga las sondas en el agua y agregue la solución salina al agua y observe. Los ohmios pasan de ser un aislante a un buen conductor... Incluso puedes hacer esto simplemente poniendo tu mano en el agua destilada mientras las sales de tu piel se disuelven en el agua.

El argumento de que el agua es un conductor porque "el agua rara vez es lo suficientemente pura como para no contener algunos contaminantes minerales disueltos" es como decir que no está claro ni por los océanos ni por los lagos.

El agua es un mal conductor en comparación con los cables y el metal, pero es un excelente conductor en comparación con el aire, el vidrio, las baldosas de cerámica y otros objetos en el baño o la cocina, particularmente como se menciona en otras respuestas si hay ciertas impurezas disueltas en ella.

Cuando nuestros cuerpos y pies están mojados y estamos caminando sobre un piso mojado, y de alguna manera hemos tocado un enchufe eléctrico mojado o un accesorio de cable; si el tomacorriente no está protegido contra fallas a tierra, la electricidad del lado vivo (vivo) del tomacorriente intentará encontrar un atajo a tierra a través de su piel mojada y sus pies mojados hasta el suelo. Como se mencionó anteriormente, incluso una corriente muy pequeña a través de su cuerpo puede detener su corazón (paro cardíaco).

Es por eso que se requiere protección GFI (interruptor de falla a tierra) según el código de construcción en todos los enchufes eléctricos en cocinas y baños. Este tipo de protección detecta cuando hay una derivación de cortocircuito desde la tierra del interruptor y cancela la línea viva en el tomacorriente.

¡El agua es un conductor! Porque el agua rara vez es lo suficientemente pura como para no contener algunos contaminantes minerales disueltos (sales / electrolitos). El agua estancada en un lago, estanque o charco casi nunca es pura, pero nunca pura. El agua sucia califica como agua impura, por cierto. Entiende entonces que el contaminante está en forma de iones que hacen del agua un perfecto conductor ya que tiene otra gran cualidad: la adherencia a superficies sólidas o flexibles (piel humana por ejemplo). Por lo tanto, se crea la excelente, si no la condición perfecta, de hacer del agua un conductor ideal de electricidad para sacudir su trasero hasta el olvido cuando hay cables de alto voltaje sin procesar de líneas/postes de transmisión caídos debido a una tormenta o un accidente automovilístico aleatorio en o cerca de un cuerpo de agua como en un charco en la calle.