¿Una persona en la parte superior de un edificio alto recibe menos descargas eléctricas en comparación con una persona en un nivel más bajo?

Sabemos que la resistencia R de un material viene dado por:

R = ρ yo A

dónde ρ es la resistividad del material, yo es su longitud y A es su área de sección transversal.

Además, el hormigón es un mal conductor de la electricidad. De lo contrario, ¡lo hubiéramos utilizado en líneas eléctricas en lugar de cobre o aluminio! Entonces, la resistividad del concreto es alta (pero no infinita) o la conductividad es baja (pero no cero).

Esto me hizo preguntarme si una persona en la parte superior de un edificio muy alto es menos susceptible a una descarga eléctrica en comparación con una persona en un nivel más bajo. Permítanme explicar por qué llegué a esta conclusión usando la siguiente imagen:

ingrese la descripción de la imagen aquí

El cuadro de color rojo con un símbolo de rayo es la fuente de energía que tiene un potencial más alto con respecto al potencial de la tierra. "🙂" y "☹" son nuestros voluntarios con una resistencia eléctrica de r ohmios El primero está en un nivel más alto que el segundo. Supongamos que ambos edificios tienen una sección transversal uniforme A con resistividad uniforme ρ .

Supongo que la parte de la construcción entre los pies de los voluntarios y el suelo son resistencias de resistencias. R 1 y R 2 respectivamente.

Como la resistencia es directamente proporcional a la longitud yo del material, R 1 es mayor que R 2 . Como la misma corriente fluye a través de los voluntarios y los edificios, se encuentran en una combinación en serie.

Como R 1 > R 2 , r + R 1 > r + R 2 . Así, para la misma diferencia de potencial, la corriente que fluye a través de la persona del edificio de la izquierda es comparativamente menor que la de la persona del edificio de la derecha, de acuerdo con la ley de Ohm. La diferencia es alta debido a que el cemento es un conductor extremadamente pobre.

Por lo tanto, una persona en un nivel superior recibe menos descargas eléctricas que una persona en un nivel inferior.

He usado muchas suposiciones en mi razonamiento y fue bastante sorprendente ver el resultado final. ¿Es esto realmente cierto? ¿Hay algún "piso seguro" por encima del cual una persona pueda tocar felizmente una línea eléctrica sin recibir una descarga eléctrica?

Imagen cortesía: Mi propio trabajo :)

Respuestas (2)

He usado muchas suposiciones en mi razonamiento y fue bastante sorprendente ver el resultado final. ¿Es esto realmente cierto? ¿Hay algún "piso seguro" por encima del cual una persona pueda tocar felizmente una línea eléctrica sin recibir una descarga eléctrica?

Está ignorando el hecho de que hay muchas otras rutas potenciales de corriente a tierra en un edificio además del hormigón de construcción.

Las tuberías metálicas pueden ofrecer prácticamente ninguna resistencia eléctrica a tierra. En un edificio, en cualquier piso, puede haber recintos metálicos de equipos eléctricos cableados permanentemente que se conectan a tierra intencionalmente para reducir el riesgo de descarga eléctrica en caso de falla del aislamiento eléctrico dentro del equipo. Las carcasas de metal de muchos equipos portátiles y estacionarios conectados por cable también se pueden conectar a tierra. Por lo tanto, si toca simultáneamente una línea eléctrica no aislada y cualquier superficie metálica conectada a tierra en su ubicación, podría recibir una descarga eléctrica letal.

En pocas palabras: nunca querrá tocar una línea eléctrica sin aislamiento bajo ninguna condición.

Espero que esto ayude.

Si estuviera en el espacio, estaría totalmente bien tocando una línea eléctrica sin aislamiento :) Sin embargo, las posibilidades de eso son bastante escasas.
@Sam Claramente estamos hablando de asuntos terrenales. Mi punto es que, a menos que esté absolutamente seguro de que está aislado del suelo, ¡no toque!
Gracias por su respuesta. En caso de que el edificio solo esté hecho de hormigón (hipotético), ¿se mantendrá mi razonamiento? Mientras escribía la pregunta, me olvidé por completo de otros materiales en el edificio porque solo me interesaba la conductividad del concreto.
@GuruVishnu Claro, si el único camino posible para que fluya la corriente es a través del concreto del edificio, cuanto más, mejor, y su lógica sería correcta.
La suposición (la corriente fluye uniformemente a través del edificio) fue la que me dio algunas dudas. Porque los rayos usan un camino angosto a través del aire (mal conductor) en lugar de usar un área amplia. En resumen, si la corriente fluye uniformemente o sigue un camino angosto como un relámpago o un arco eléctrico a través del concreto.
@GuruVishnu Espera aquí. ¡Tu publicación habla de una línea eléctrica, no de un rayo! GRAN diferencia de voltaje. En cualquier caso, la razón por la que el camino del rayo parece estrecho es que el voltaje ha descompuesto el aire (lo ha ionizado) convirtiéndolo en un conductor en el camino que sigue el rayo, no en un aislante. La ruptura dieléctrica de un aislador es una avalancha de corriente de descarga cuya trayectoria exacta puede ser impredecible. Se sabe que los relámpagos agrietan el concreto. Entonces, cuando habla de rayos, es un área completamente nueva y debe publicarla como una nueva pregunta en lugar de agregarla a esto.

Su razonamiento es correcto, pero olvida que los edificios no están hechos de hormigón sólido. Suelen estar revestidos con alambres de acero y todo tipo de metales. Casi todos los edificios de los últimos dos siglos están electrificados, lo que significa que todos los circuitos están conectados a tierra a través de una placa de tierra. La corriente definitivamente preferirá pasar por los metales que ofrecen una impedancia muy baja. Por lo tanto, el piso en el que se encuentre no importará mucho en caso de que se sorprenda.

¿Una persona en la parte superior de un edificio alto recibe menos descargas eléctricas en comparación con una persona en un nivel más bajo?
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