может ли ударить током телефон в воде

Почему убивают смартфоны в ванне?

Это лишь несколько заголовков на новостных сайтах. Журналисты любят жареные факты, но как бы то ни было, случаи гибели людей от смартфона на зарядке отмечаются. В этой статье я попробую провести небольшое расследование возможных причин подобных несчастных случаев.

Да, я в курсе, что ток не течет по пути наименьшего сопротивления, а по всем возможным путям. Но здесь разница минимум в пару порядков.

В смартфоне есть и более высокие напряжения, чем пять вольт. На подсветке, например, 18 В. А за счет ШИМа и опасность этого напряжения существенно выше. Но выводов это не меняет: лишь малая доля тока будет течь снаружи корпуса, к тому же у источника, питающего подсветку, этот ток стабилизирован на уровне 20 мА.

Нет, причину смерти определенно надо искать в другом месте.

Блок питания без гальванической развязки?

В обсуждениях подобных случаев часто проскакивает идея, что «из экономии китайцы не делают гальваническую развязку».

А теперь заглянем внутрь китайской зарядки

А должен быть вот таким.

В качестве Y-конденсаторов принято использовать специализированные конденсаторы, сделанные с упором на максимальную электробезопасность, с очень солидным запасом по напряжению. Они рассчитаны на работу при 250 В переменного тока, но способны надежно выдерживать несколько киловольт. Пробой такого конденсатора случается, пожалуй, только при прямом попадании ато́мной бомбы(с) молнии. Характерным визуальным признаком таких конденсаторов является то, что они окуклены толстым слоем изолирующей пластмассы, их маркировка имеет явное указание на применение (Y2 или более высоковольтные Y1) и включает массу значков всевозможных стандартов и сертификатов безопасности.

Поскольку такие конденсаторы не самые дешевые (не в последнюю очередь из-за стоимости прохождения этих бесчисленных сертификаций и одобрений), велик соблазн заменить их на что попроще. И в дешевых блоках питания частенько стоит какая-нибудь безымянная керамика на 630 В или киловольт. Этого мало, так как в сети иногда проскакивают импульсы, наводимые молниями, короткими замыканиями на высоковольтных ЛЭП и другими аварийными ситуациями. Несколько таких импульсов вполне способны «подпробить» такой конденсатор, особенно при его невысоком качестве, и самое страшное, что это никак не повлияет на работоспособность блока питания. При заземлении низковольтной части (например, через жертву, лежащую в ванне и пока ничего не подозревающую) через конденсатор потечет уже не только емкостный ток, но и ток утечки. Сначала незначительный, доли миллиампера, но вызывающий локальный нагрев диэлектрической керамики. С ростом температуры он тоже растет, и еще сильнее греет. Развивается тепловой пробой и цепь окончательно замыкается со всеми печальным последствиями.

Это то, что можно увидеть глазом. Никто, однако, не может гарантировать, что, например, импульсный трансформатор сделан с качественной межобмоточной изоляцией. Требования к ней ничуть не меньше требования к изоляции Y-конденсатора и оптрона, а последствия пробоя столь же опасны.

Надо сказать, это не худший вариант. «Классика жанра» выглядит как-нибудь так:

А зарядка «здорового человека» выглядит изнутри вот так (это, кстати, подделка под Samsung, но качественная):

Хорошо видна прорезь на плате, надежно разделяющая высоковольтную и низковольтную части в самом опасном месте, и вставленная в нее пластиковая перегородка. С другой стороны платы эта перегородка тоже есть. И есть хороший зазор на плате, в котором нет ничего, кроме оптрона и трансформатора.

Что делать?

Зазор должен выдерживаться и между компонентами. При плотном монтаже нужно организовать дополнительную изоляцию: установить глухую перегородку из изоляционного материала между «высокой» и «низкой» сторонами, закрыть термоусадкой выводы и корпусы компонентов, находящихся под высоким напряжением, принять меры против взаимного смещения крупногабаритных элементов при толчках и ударах, дополнительно закрепив их компаундом. Хорошим вариантом, хоть и приводящим к неремонтопригодности, является и полная заливка блока теплопроводным компаундом.

4000 Вэфф, при этом ток утечки на пациента не должен превышать 100 мкА при штатной работе и 500 мкА при аварии. Впрочем, я реалист и прекрасно понимаю. Именно поэтому даже пользуясь качественным зарядным устройством, следует дополнительно избегать опасной ситуации.

Заключение

Источник

Можно ли умереть от телефона в ванной

Смартфоны и вода

Наверняка многие из вас видели ролики, на которых демонстрируют водонепроницаемость современных смартфонов. Гаджеты погружают в воду прямо в руках, и никакого удара током, и уж тем более смертельного исхода, не происходит. Можно подумать, что это особенность исключительно водонепроницаемых гаджетов, но нет. Даже обычный телефон, упав в ванную во включенном состоянии, не причинит человеку никакого вреда. Пострадает разве что сам гаджет, но это уже совсем другой разговор. Что же получается, пользоваться смартфонов в ванне абсолютно безопасно? И ответ — нет, небезопасно, но только в одном случае — когда телефон подключен к зарядке. Как это может быть, если в самом простом блоке питания всего 5 Вольт, а сила тока — жалкие несколько Ампер? Для ответа на этот вопрос нам пригодится школьный курс физики.

Когда 5 Вольт смертельно опасны

Из закона Ома мы знаем, что сила тока зависит от двух параметров — напряжения и сопротивления. Человеческое тело по большей части состоит из жидкости, но она защищена кожей, а у кожи, в свою очередь, неплохой показатель сопротивления. Другими словами, даже оголенный пятивольтовый провод при контакте с рукой даст очень слабый ток из-за большого сопротивления.

Но все меняется, стоит лишь погрузиться в воду. При контакте с водой сопротивления человеческого тела сильно уменьшается, а значит пропорционально растет и сила тока. Разряд в воде станет уже ощутим, и не столько для вас самих, сколько для вашего сердца. Ведь частота его биения близка к частоте 50 Гц, и даже небольшой разряд с сопряженной частотой может нарушить работу органа. Вплоть до летального исхода.

10-го января у блогера Анастасии Сосновской погиб 12-летний сын. Мальчик принимал ванну со своим iPhone 4s. Гаджет постоянно разряжался, поэтому приходилось все время держать его подключенным к зарядке. Исход предсказуем — айфон упал в воду, и разряда тока хватило, чтобы сердце ребенка остановилось.

Источник

Вы наверное часто встречали в новостных заголовках информацию о том, что в той или иной стране, человек погиб от удара током, разговаривая по сотовому телефону в ванной.
Телефон при этом был естественно подключен к зарядному устройству в ближайшей розетке.

Вообще с появлением полностью влагозащищенных смартфонов, такие случаи только участились.

У многих неосведомленных в электрике, появляется закономерный вопрос: «Как такое вообще возможно?». Общеизвестно же, что USB зарядка выдает напряжение всего 5 вольт.

В то же время, согласно правил ТБ, даже в помещениях с повышенной опасностью разрешается прокладывать проводку до 42В! Как же обычная зарядка может навредить человеку?

Данная формула является чуть ли не фундаментальной для всей электрики. Согласно ей — ток в цепи, напрямую зависит от приложенного напряжения, и имеет обратно пропорциональную зависимость от сопротивления. То есть, чем больше напряжение и меньше сопротивление, тем больше сила тока.

По аналогии к нашему случаю, эту формулу можно перевести в следующую наглядную зависимость:

Начнем в первую очередь с причины смерти — с тока. Да, да, убивает именно ток, а вовсе не напряжение. При определенной величине силы тока, происходит фибрилляция сердца и его паралич.

Какой это должен быть ток? Вот таблица, широко известная всем электрикам:

Гарантировано убивает ток в 100мА. Но это в нормальных условиях. Для человека лежащего в ванне, при определенной ситуации вполне хватит значения более 30мА.

Поэтому то в электрощитки для защиты человека, и устанавливают чаще всего именно УЗО на 30мА.

Все что выше (100мА, 300мА) считается в первую очередь уже противопожарной защитой. И подобные УЗО на розетки лучше не ставить.

Ваши мышцы при токе более 30мА (даже постоянном), начинают непроизвольно сокращаться, дыхание сбивается и вы можете элементарно утонуть в ванне. Поэтому и будем исходить из этой расчетной величины.

То есть, будем считать, что если ток от зарядника превысит величину в 30мА, ванна автоматически превратится в электрический стул.

Некоторые внимательные пользователи, читающие всякие надписи на девайсах, обратят внимание — как же так, на блоке питания ведь четко указано, что при 5V он выдает ток в целых 2 Ампера!

Значит согласно вышеприведенной табличке, такая штука должна наповал убивать любого. Но дело в том, что ток в цепи является не причиной, а следствием. То что указано на блоке питания, это его максимально возможное значение, которое он способен выдать без вреда для себя. То есть, грубо говоря не сгорит и будет исправно работать длительное время.

А какой же ток при этом пойдет через человека? Именно той величины, который диктует закон Ома. Он будет зависеть от сопротивления человека и напряжения выдаваемого блоком питания.

Наше тело — это в первую очередь не мышцы, а вода, которая замечательно проводит ток. Но эта водичка надежно спрятана под кожей, сопротивление которой весьма высоко. И более того, в разных местах у разных людей, данные будут очень сильно отличаться.

Например, сопротивление между сухих ладоней человека может достигать 10мОм (десять мегом). Это очень большая величина.

Но если при этом вы увеличиваете площадь контакта, то это же сопротивление сразу уменьшается в сотни раз.

Кроме того, если на вашем теле есть какие-то ранки или порезы, это еще в несколько раз снизит вашу защиту.

Это то же самое, что и провод в изоляции, у которого в одном месте будет случайный надрез от ножа. Аналогично и с вашей кожей. При любой утечке, весь ток устремится именно в эту точку.

А теперь представьте себе ванну, где ваше мокрое, размякшее тело полностью находится в контакте с водой. Как вы думаете, какое сопротивление оно будет иметь?

Только при замерах не повторяйте эксперименты обладателей премии Дарвина.

Как поговаривают, моряк ВМС США, однажды решил замерить свое «внутреннее сопротивление» без погрешности, которую дает кожа.

С этой целью он целенаправленно проткнул острыми щупами мультиметра подушечки пальцев и получил смертельное поражение, всего лишь от батарейки в 9 вольт. Ссылка на англо-язычный источник данного случая — здесь.

Мы же в ванной измерять сопротивление будем между сливом и рукой.

При опущенной руке в воду, цифры показывают значение около 1кОм.

При этом не стоит забывать про наличие мозолей и грубость кожи. У девушек, которые получше заботятся о своих руках чем парни, это сопротивление еще ниже.

И все это при условии чистой воды. В ситуации с грязной или мыльной от шампуня, данные замеров будут значительно отличаться. Но мы берем идеальные условия.

Исходя из всего этого, для дальнейших испытаний опасных для жизни, условное тело человека заменяем резистором в 1кОм.

Конечно он не вполне учитывает реальные составляющие сопротивления человеческого тела, но для понимания самого процесса сгодится и такой вариант.

Подставляя полученные данные в формулу, наблюдаем следующую пропорцию:

То есть, чтобы через человека лежащего в ванной пошел ток в 30мА, напряжение согласно закону Ома, должно быть равно всего лишь 30 Вольт.

И тут встает самый главный вопрос. Откуда взяться такому напряжению в заряднике, на котором четко написано — 5V. Для начала не мешает вспомнить устройство блока питания.

Все современные зарядные устройства являются импульсными. Очень грубо их схему можно представить следующим образом:

Сетевое напряжение 220В выпрямляется диодным мостом и сглаживается всякими фильтрами. В результате получается очень высокое и постоянное напряжение.

Далее это напряжение при помощи каскада транзисторов преобразуется в высокочастотный сигнал и подается на импульсный трансформатор. В нем происходит понижение и через еще один фильтр мы получаем на выходе, те самые постоянные 5V.

И это мы еще не рассматриваем современные устройства, с так называемой быстрой зарядкой. У них напряжение, которое выдает блок питания при почти полностью разряженном телефоне, вовсе не 5В.

Стандартов там несколько, и все они основаны на том, что на начальном этапе, зарядка либо увеличивает силу тока, либо подаваемое напряжение. Причем в разы. Например у технологии Qualcomm Qiack Charge, зарядка может выдать до 20 вольт!

Высоковольтная часть схемы зарядного устройства гальванически развязана от низковольтной при помощи импульсного трансформатора. Провода связаны между собой только индуктивно.

Получается, что высокое напряжение никак не должно попасть в низковольтную часть. При двух НО:

В случае с ванной комнатой нам даже лужа не нужна.

Повышенная влажность и конденсат очень сильно снижают изоляцию всей схемы. А еще в трансформаторе зарядника, не всегда между витками первичной и вторичной обмотками есть слой скотча или изоленты.

Если одна обмотка просто намотана поверх другой, то их разделяет всего лишь слой лака толщиной в несколько микрон. И при перегреве или импульсных помехах в сети, есть большая вероятность пробоя.

Стоит также учитывать влияние флюса, который зачастую остается на плате после пайки. Кислотный флюс при попадании на него воды, образует электролит, который здорово проводит ток.

Кроме всего этого, есть еще один элемент цепи. Это конденсатор, который связывает две обмотки между собой. Он необходим для гашения помех и от его качества зависит безопасность всего блока питания.

Некачественный конденсатор может пробить полностью, и тогда сетевое напряжение просочится на низковольтную сторону.

Видите как много опасностей запрятано в этом маленьком блочке.

Чтобы проверить все эти предположения, можно элементарно замерить напряжение между выходом с зарядника и землей, то есть ванной.

Даже если взять абсолютно разные модели по ценовой категории, у большинства из них данное напряжение будет больше 30 Вольт. А у некоторых доходить и до 80!

Если в эту же саму цепь добавить сопротивление, которое имеет наше тело погруженное в ванну (R=1кОм), то получится совсем ничтожная величина силы тока в пару сотых миллиампера.

Дело в том, что при замыкании цепи с резистором, напряжение тут же падает до ничтожных значений (около 1 V). Потому что та дыра в защите блока питания, через которое у нас «вытекает» сетевое напряжение, не пропускает большой ток, и напряжение согласно закону Ома о полной цепи, просто снижается.

Подобное может случится, например при грозе. При попадании молнии за несколько километров от вашего дома в линию электропередач, по ней пойдет импульс перенапряжения, который как раз таки достигнув розетки, и подпалит вашу зарядку.

Защиту от этого уже давно придумали в виде УЗИП. Но почему-то такие аппараты защиты еще не так распространены, как те же реле напряжения или УЗО.

При этом отсыревшая плата от конденсата, по сути являющегося дистиллятом, еще не так опасна. Ток здесь навряд ли превысит минимальный порог в 30мА.

Но вот если брызги воды попадут напрямую в корпус, тогда ждите беды.

В этом случае ток опасной величины пройдет через зарядку, ваше тело, ванну и уйдет в землю.

Раньше ванна имела непосредственный контакт с землей через металлические трубы. Сегодня при широком использовании пластика, ванну заземляют напрямую от щитка. Делается это в целях безопасности и уравнивания потенциалов всех металлических предметов в ванной комнате.

По-хорошему, при такой утечке с мокрым зарядником, у вас должно сработать УЗО. Но это если вы его смонтировали на ванную комнату или отдельную розетку в ней.

Именно это устройство обеспечит вашу максимальную безопасность. Даже при отсутствии заземления. Ему главное увидеть разницу токов в нулевом и фазном проводе, которая сразу появляется при утечке.

1 Ваша ванна заземлена металлической трубой или отдельным проводом.

При этом в электрощитке в обоих случаях отсутствует УЗО. Не думайте, что акриловая ванна вас спасет. Она также не безопасна. Утечка тока в ней может случится как по трубам, так и непосредственно по мыльной воде.

2 Зарядное устройство должно иметь нарушение изоляции или пробитый конденсатор.

3 Попадание конденсата, капель или брызг воды в корпус зарядки.

При этом влага может попасть внутрь заранее, еще при наборе горячей воды в ванну, когда вокруг все потеет как зеркало.

Поэтому оставляйте подобные девайсы и гаджеты за пределами ванной комнаты и никогда не заряжайте телефоны в сырых и влажных помещениях.

Источник

Смартфон в ванную комнату лучше не брать

Но есть факторы, которые могут сделать телефон смертельно опасным.

К чему приведёт нахождение с телефоном в ванной

Эксперты отмечают одно обстоятельство, основанное на статистических данных. С появлением в современном мире смартфоном с влагозащитными свойствами, участились случаи летальных исходов. Их причина одна и та же.

Влагозащитная опция, которой наделяю компании-производители свои девайсы, создаёт ощущение безопасности. Но оно обманчиво.

Влагозащитная опция предполагает, что корпус смартфона создан так, что жидкости попасть в него окажется весьма затруднительно. Таким образом компании решили обезопасить свою продукцию от «утопления».

Но у этой положительной функции современных девайсов есть и подводные камни. Эксперты подметили, что у пользователей смартфонов с влагозащитной опцией со временем появляется ощущение безопасности устройства. Некоторые из них начинают брать девайс с собой в ванную комнату. Полагая, что он скрасит время водных процедур.

Но ванна, наполненная водой и смартфон, тем более подключённый к зарядному устройству – опасное сочетание.

Почему смартфон может ударить током в ванной комнате

Любой современный смартфон работает от аккумуляторной батареи. Для поддержания её функциональности, требуется пополнение заряда.

Любое зарядное устройство в среднем выдаёт напряжение до 5 вольт. Известно, что в помещениях с повышенной влажности разрешается, использовать проводку до 42 вольт. Это прописано в технике безопасности электромонтёров.

Эксперты указывают на то, что многие обыватели слабо представляют себе, когда электрический ток или заряд может приобрести смертельную силу.

Объяснить, почему смартфон, подключённый к зарядному устройству может привести к летальному исходу, получится благодаря закону Ома. Его рассматривают все школьники на уроках физики.

Закон Ома объясняет от чего зависит сила тока – от напряжения и сопротивления. Эти параметры специалисты переводят на «язык обывателей».

Так, к летальному исходу приводит сила тока. Для того чтобы это произошло должны соединиться два фактора – смартфон на «зарядке» и человек, лежащий в наполненной водой ванне.

Определённая величина тока вызывает фибрилляцию – хаотичной работе сердца, что приводит к параличу сердечных мышц. Как итог – человек умирает.

У электриков есть специальная таблица. В ней обозначены величины разной силы тока, и что происходит с человеком от его воздействия.

Смартфон становится источником тока не только когда подключён к зарядному устройству. В комплектацию любого девайса входит аккумуляторная батарея – хранилище тока.

Как смартфон может привести к летальному исходу

Человеческое тело является отличным проводником электрического тока между смартфоном и ванной, набранной водой. Учёные давно выяснили, что человеческий организм наполнен разной жидкостью. Она преобладает над остальными «сухими» составляющими тела людей.

Эксперты подчёркивают, что смартфон в ванной комнате – опасен.

Человек не застрахован от разных непредвиденных ситуаций. Как пример, девайс может упасть в наполненную водой ванну, устройство можно взять в руки, принимая душ. В эти моменты возникает своеобразная электрическая цепь:

Сценариев того, что станет происходить в подобных ситуациях, много. Начиная от того, что от воздействия тока мышцы тела начнут непроизвольно сокращаться, приводя к судорогам, до остановки дыхания и сердечной деятельности.

Если смартфон падает в наполненную водой ванну, она может превратиться в электрический стул. В таком случае летальный исход неизбежен.

Эксперты рекомендуют, прежде чем взять с собой в ванную комнату смартфон, тем более подключить его там к зарядному устройству, вспомнить, что от воздействия влаги девайс становится смертельно опасным.

Источник