Une batterie 12V peut-elle vous donner un choc ou non?

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Je lis un livre intitulé " Make: Electronics " et à la page 9, il est écrit:

"Quiconque a laissé tomber une clé à molette sur les bornes nues d'une batterie de voiture vous dira que les courts-circuits peuvent être dramatiques à un" simple "12 volts, si la batterie est suffisamment grosse"

Ils montrent également cette image pour illustrer le point ci-dessus:

J'ai également regardé cette vidéo , dans laquelle le gars touche les parties positive et négative d'une batterie 12V avec sa main pour voir s'il a un choc, mais, comme vous pouvez le voir, rien ne se passe.

Cela dit, j'ai 2 questions:

1) Qu'est-ce que la taille de la batterie a à voir avec quoi que ce soit? La première déclaration dit que les courts-circuits peuvent être "dramatiques (...) si la batterie est assez grosse" . Pourquoi? Pour moi, la seule différence entre une petite batterie 12V et une grosse batterie 12V est la durée pendant laquelle elle peut vous donner un choc, mais les deux vous donneraient le même choc (autrement dit, les deux feraient passer le même courant dans votre corps).

2) Pourquoi le gars dans la vidéo n'a-t-il pas eu un choc? Il a affirmé que c'est parce que la résistance de sa main est trop élevée, ce qui est logique, mais pourquoi alors la citation du livre (et sa photo) donne-t-elle l'impression que vous allez certainement avoir un choc?

— Tiago
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Nulle part la description de l'image ou de l'image elle-même n'implique un choc, elle ne fait que parler de choses dramatiques.

— PlasmaHH

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Il ne s'agit pas de chocs. Si la batterie 12V peut démarrer une voiture, elle peut fournir environ 1 000 A (brièvement) ou 12 kW, ce qui, concentré dans votre clé, la chauffera, peut-être jusqu'à un point de fusion, ou la souder à l'arc entre les bornes. Ce qui est assez dramatique quand on ne s'y attend pas ...

— Brian Drummond

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Il y a eu un accident à la compagnie de téléphone où mon père travaillait. Un homme a fait sauter un tournevis à 6 volts. Il la laissa tomber sur les rails d'alimentation (plaques de cuivre de 1/4 de pouce sur 6 pouces) connectées à une pièce remplie de batteries 6v en parallèle.

— Josué

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La mort est survenue pour des batteries de 9 volts, par un utilisateur qui a laissé les terminaux à l'intérieur de sa peau. En fin de compte, votre survie dépend uniquement de la résistance de votre peau. Par conséquent, je ne voudrais pas trop jouer avec les chocs électriques, même avec de faibles tensions.

— Fiat Lux

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En quelques mots Le texte du livre est correct. Oui, les effets peuvent être dramatiques à cause de la grande quantité de chaleur qui sera dissipée dans la clé. Mais pas à cause d'un choc électrique à l'opérateur. Malheureusement, le dessin pourrait être trompeur, car il montre à l’opérateur un choc électrique (à moins que ses cheveux ne se dressent sur ses cheveux à cause de la réalisation soudaine de ).

O M G I^{2} R!

$OMG I^2R !$

— Nick Alexeev

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Dans la plupart des circonstances ordinaires, 12 V ne suffit même pas pour ressentir, et encore moins pour causer un choc.

Cependant , il est très courant que vous sentiez et cela vous choque, pas de la tension. Ainsi, lorsque nous disons que 12 V est sans danger, nous émettons des hypothèses implicites sur la résistance de votre peau. Électriquement, vous êtes essentiellement un sac d'eau salée. Vos intérieurs ont une faible résistivité, mais la peau a une résistance beaucoup plus élevée. Pour que le courant vous traverse, comme d’une main à l’autre, il rencontre d’abord la résistance de la peau d’une part, puis passe relativement facilement de l’autre main, puis rencontre à nouveau une résistance importante passant de la peau à l’autre électrode.

La résistance de la peau peut varier de manière significative, mais elle est généralement d’au moins 10 kΩ. 12 V appliquée à cette résistance ne provoque pas assez de courant de circuler à même avis, en général . Cependant, si les deux points d'application du 12 V sur votre corps sont suffisamment humides, la résistance de la peau est plus faible, le courant est plus élevé et vous pouvez sentir le résultat. Une simple démonstration consiste à insérer brièvement une pile 9 V dans votre langue. Vous le sentirez certainement, et 12 V est encore un tiers plus élevé.

Je n'ai pas essayé cela, mais je soupçonne que si vous mouilliez deux doigts avec de l'eau salée et que vous connectiez ensuite 12 V entre eux, vous le sentiriez. Faire cela entre les deux mains pourrait même être dangereux car le courant circulera près de votre cœur.

Notez que le passage que vous citez ne parle pas vraiment d’électrocution, mais qu’il est dangereux de faire tomber des objets métalliques sur une batterie de voiture. Cela est vrai, mais impliquer que cela prouve qu'il est dangereux pour un humain de toucher les deux bornes de la batterie est au mieux trompeur. Une batterie de voiture est une source 12 V capable de fournir un courant important, généralement quelques ampères. Lorsque vous mettez une résistance très faible sur une batterie de voiture, ce courant important va chauffer quelque chose, ce qui risque de fondre ou même exploser. La raison pour laquelle cela n’est pas pertinent pour un humain de toucher une batterie de voiture est parce que notre résistance est loin d’être suffisamment basse pour laisser passer ce genre de courants.

Faites donc très attention de ne pas court-circuiter accidentellement une batterie de voiture. En règle générale, vous pouvez contourner le 12 V en toute sécurité, même si vous l’avez traversé la main. Cependant, il est inutile de le pousser, et si vous êtes vraiment en sueur, par exemple, cela pourrait être au moins désagréable.

— Olin Lathrop
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Les piles 9V font déjà mal à la langue ... ne croyez pas que ça va aller.

— Nick T

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@Jamie: À un certain degré d'humidité (conductivité de la peau), vous le sentirez. Encore une fois, seulement 9V sur la langue est assez désagréable. En outre, la différence entre deux doigts de la même main et des mains différentes n’est pas grande, car notre résistivité interne est relativement faible. La majeure partie de la résistance de n'importe quel chemin entrant et sortant du corps est à travers la peau, pas à l'intérieur.

— Olin Lathrop

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@Jamie: Mais ce dont je parle, c'est de tremper vos mains dans la saumure. Comme je le disais, "mouillez deux doigts avec de l'eau salée" . Et, il ne s'agit pas des papilles gustatives de la langue. Essayez une pile 9V contre l'intérieur de votre lèvre et vous verrez ce que je veux dire.

— Olin Lathrop

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vous avez carrément tort. vous pouvez sentir des tensions encore plus basses et elles peuvent causer un choc comme une sensation. vous pouvez même sentir <5 volts. Je sais par expérience personnelle en tant qu’instructeur farfelu à l’école que nous l’avons testé.

— kns98

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@ kns98 est d'accord - mais il serait bien de mentionner qui a tort (en utilisant @ whoIsWrong peut-être?), parce qu'il semble maintenant que vous

— critiquiez

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Ce ne sont pas que des chocs.
Une batterie peut faire passer beaucoup de courant à travers un morceau de métal.
Cela pourrait faire fondre une clé et provoquer un incendie.
Cela pourrait également faire chauffer un anneau et le brûler. Il est très facile d’obtenir un doigt avec un anneau entre le pôle positif de la batterie et la carrosserie ou le cadre de la voiture.

Enlevez toujours les bijoux en métal lorsque vous travaillez près de la batterie ou des composants électriques d’un véhicule.

Mon frère en a eu une démonstration graphique dans une classe de magasin d’automobile au lycée.

Le professeur de magasin (bêtement) a décidé de montrer aux élèves à quel point une batterie de voiture pouvait être dangereuse. Il l'a fait en court-circuitant une batterie de voiture complètement chargée avec un court morceau de fil de cuivre solide.

Le point à haute intensité de courant a soudé le fil aux bornes de la batterie. Le fil a chauffé au rouge et s'est affaissé et a fondu un trou dans la batterie.

De l'hydrogène s'est échappé et s'est enflammé sur le fil chaud - la batterie a été marquée "BOOM!" et des morceaux de plastique, de plomb et des gouttelettes d'acide ont volé partout.

Tous les enfants avaient plongé à l'abri lorsque l'enseignant s'était dirigé vers la batterie avec le fil - personne n'avait été blessé.

La plupart des enfants venaient de fermes et savaient déjà ce qui pouvait se passer lorsqu'une batterie se mettait en court-circuit - les autres évitaient quand ils voyaient des enfants plus forts se mettre à l'abri.

— JRE
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Je dis toujours , il est une raison pour laquelle les enseignants doivent faire des choses dangereuses à l' école :-)

— yo

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+1 pour l'avertissement sur les bijoux en métal. N'oubliez pas ce bracelet de montre en acier inoxydable.

— PeterG

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Était-il censé exploser, montrer aux élèves quoi ne pas faire ou l'enseignant était-il stupide?

— user253751

On dirait que le professeur de votre ami était Mlle Frizzle.

— Code Whisperer

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@immibis Le professeur était juste stupide. L'année précédente, je l'avais trouvé dans un magasin de bricolage. C'était un idiot, bien qu'il nous ait raconté une histoire intéressante sur l'aluminium, le mercure et le développement du bombardier B52.

— JRE

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La description du texte est juste. Une clé va jeter des étincelles et éventuellement chauffer et fondre, c'est dramatique.

L'image, cependant, est fausse. Il montre clairement qu'une personne et une clé sont électrocutées simultanément. La photo est fausse sur 2 niveaux:

une batterie de voiture ne peut pas électrocuter un humain dans des conditions typiques
aucune source unique ne peut électrocuter 2 cibles si différentes à la fois

L'image a probablement été ajoutée plus tard par un éditeur. Les rédacteurs ne sont généralement pas aussi techniquement qualifiés que les auteurs. Un livre est un produit de nombreuses personnes. Vous et l'auteur êtes du côté opposé d'une longue chaîne d'humains et chacun d'entre eux a eu l'occasion d'insérer ses propres erreurs.

— Agent_L
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"Aucune source unique ne peut électrocuter deux cibles si différentes à la fois" est trompeur, les deux sources formeraient un circuit parallèle. Donc, le courant traverse les deux, mais combien de courant dépend des résistances des deux sources.

— BlueRaja - Danny Pflughoeft

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@ BlueRaja-DannyPflughoeft - Non, c'est perspicace en fait. "Si différent" se réfère à une résistance très différente. La clé protège l’être humain (pendant qu’il est dans le circuit) comme un paratonnerre protège un bâtiment. Cependant, le secteur peut électrocuter deux humains en même temps, car ils ne sont pas si différents.

— Jirka Hanika

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@ BlueRaja-DannyPflughoeft Comme l'a dit Jirka. En parallèle, la clé à faible résistance absorberait presque toute l’énergie, ce qui laisserait l’être humain pratiquement non affecté (au moins par le courant). En cas de connexion en série, l'humain à haute résistance absorberait la plus grande partie de l'énergie, laissant ainsi la clé pratiquement non affectée. Je n'ai jamais dit qu'il n'y aurait aucun flux de courant, mais pas assez pour qualifier d'électrocution.

— Agent_L

@JirkaHanika - La clé protégerait l'humain des courants vagabonds / de l'électrocution (exactement comme un paratonnerre), mais pas des brûlures massives et d'autres dangers secondaires. Sa valeur protectrice est sans doute limitée.

— aroth

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Les gens supposent souvent que les batteries et les systèmes 12 V sont sans danger en raison de la basse tension. Certains dangers que je n'ai pas vus mentionnés dans d'autres réponses sont les suivants:

Mort par électrocution à cause d'autres composants du système. Une autoradio peut vous tuer et je me souviens d’au moins deux histoires des années 1980 dans lesquelles des hommes étaient électrocutés alors qu’ils travaillaient sur des autoradios. Je ne trouve pas ces histoires sur le Web, mais de nombreux guides d’installation stéréo pour voitures contiennent des avertissements comme celui-ci:

Une précaution importante lors du câblage des haut-parleurs stéréo de voiture est de ne jamais travailler sur le système électrique de votre voiture si le fil de terre est toujours branché à votre batterie. Le non-respect de cette précaution peut entraîner une électrocution! En outre, vous pourriez également endommager les haut-parleurs.
Les batteries de voiture sont utilisées pour blesser les gens tout le temps en faisant sauter (elles peuvent libérer des gaz inflammables) et en vaporisant de l'acide sur les gens. J'avais l'habitude de lire à ce sujet tout le temps. Maintenant pas tellement, mais le danger est toujours là.
Choc et réflexes causés par d'autres composants. Un scénario courant est le suivant: approchez-vous trop d'un fil de bougie d'allumage, faites-vous secouer brusquement, frappez votre main dans un morceau de métal pointu et / ou très chaud.

En ce qui concerne la photo, j'ai vu des gars sauter de la même manière quand ils ont accidentellement court-circuité des terminaux et obtenu une énorme quantité d'étincelles. Ce n’est pas l’électrocution qui l’a fait, mais l’objet d’une surprise. (^_^)

— Brock Adams
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Électrocution à partir de 12 volts? Et je me fiche de savoir qui a dit ça ou dans quel manuel il est imprimé. Les histoires ne sont que ça, des histoires. Maintenant, si vous avez un ampli de très haute puissance dans le système, la tension à ses bornes d'enceintes lors de la lecture de musique à une sortie maximale pourrait être bien supérieure à 12 volts, voire supérieure à 30 volts, ce qui correspond à la limite supérieure de "basse tension". (ci-dessous aucune précaution à prendre en cas de choc électrique). Mais cette tension n'apparaît nulle part ailleurs dans le système et ne fait généralement pas référence à la terre du châssis.

— Jamie Hanrahan

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@JamieHanrahan, électrocution à partir de composants dans un système "sûr" 12V. Les composants audio de voiture peuvent produire un circuit ouvert de plus de 100 volts (ils entraînent régulièrement 113 Vpk-pk dans plus de 8 ohms). Quant aux électrocutions, elles ont paru dans des journaux réputés à l'époque. Un grand nombre de faits sont vrais, même s'ils ont été publiés avant Internet.

— Brock Adams

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Je ne crois pas aux "journaux". La physique rend la chose impossible, et beaucoup de choses dans les journaux, en particulier dans les domaines techniques, sont mal rapportées. Concernant l’amplificateur, 113 pp dans 8 ohms en feraient un ampli de 200 watts. Pas tout à fait commun (en termes de sortie ampère réelle, non déclarée). Même dans ce cas, il ne sera présent qu’aux bornes des enceintes et uniquement lorsque l’ampli est sous tension et avec un niveau élevé à son entrée. La tension référencée à la terre ne serait que la moitié de celle-ci. L'affirmation sans réserve qu'une "autoradio peut vous tuer" est au mieux spécieuse; la grande majorité ne peut tout simplement pas.

— Jamie Hanrahan

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@JamieHanrahan Pour tuer une personne, vous avez besoin d'environ 100 mA par cœur - c'est assez pour déclencher une crise. La résistance du cœur humain (d'un côté à l'autre) est dans la gamme <100 ohms (testez-la sur des restes de carcasses d'animaux si vous en doutez). Le sang est un fluide mûr avec du sel et du fer, ce qui en fait un meilleur conducteur que l'eau pure elle-même. Pour obtenir environ 100 mA à environ 100 ohms, il faut environ 10 V. Les personnes sont soumises à des courants pouvant atteindre 50 mA AFAIR; YMMV. physics.ohio-state.edu/~p616/safety/fatal_current.html darwinawards.com/darwin/darwin1999-50.html

— vaxquis

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@ChrisH nb. Ce qui est amusant, c’est que la peau humaine est légèrement poreuse et hygroscopique, principalement en raison de facteurs tels que la pression osmotique dans les cellules, le pH, etc. le résultat est que la résistance de la peau mouillée / moite diminue considérablement même sans rupture visible; DTTAH: mettez votre main dans de l'eau salée tiède pendant environ 5 minutes, puis utilisez deux doigts pour toucher deux bornes 5V - c'est ce qui m'arrive régulièrement lorsque je travaille avec des connecteurs USB en été. Pour ceux qui ne veulent pas l'essayer - cela me rappelle vaguement les chocs que j'ai eu avec l'ancien câblage téléphonique (48V), ce qui n'est certainement pas agréable.

— vaxquis

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La description est à la fois correcte et incorrecte.

12 V sur votre peau, même si vous avez les doigts moites, ne fera pas grand chose, si tant est. Il est peu probable que vous le ressentiez même. Le corps humain est une chose amusante, son impédance / résistance diminue à mesure que la tension monte (c'est principalement à cause de la couche la plus externe de la peau). Bien que la tension soit généralement supérieure à 1-2kΩ à des tensions plus élevées, à 12V, elle dépasse largement les 70kΩ. Vous ne pouvez donc pas vous attendre à plus de 0,2 mA (ce qui ne serait même pas dangereux si on parlait de 50Hz AC).

Avec des aiguilles coincées dans la peau, cela aurait l'air un peu différent, mais j'espère que vous n'essaierez pas cela.

En ce qui concerne la clé ... c’est quelque chose que j’ai vu en réalité manquer de câble de démarrage, et avec étonnamment peu de blessures ... mais c’est extrêmement dangereux, sinon fou.

Selon la version, une batterie peut fournir de 500 à 1 500 ampères ou plus par court-circuit. Notez que la foudre n'a que 20 000 à 50 000 ampères, soit 15 à 20 fois plus. La foudre, cependant, ne dure qu'une milliseconde, alors qu’une batterie de voiture peut supporter ce courant pendant un laps de temps non négligeable. Vous pouvez donc savoir ce qui va arriver à une clé ayant une résistance proche de zéro.

A titre d'exemple, prenons une batterie de 100Ah et divisez-la par une supposée 1500A. En supposant que la batterie soit neuve, complètement chargée et qu’elle n’explose pas en plein visage , elle restera (en théorie) performante pendant (100 * 3600) / 1500 = 240 secondes. C'est 4 minutes.
Votre clé brillera en rouge après une demi-seconde et elle brillera en blanc peu de temps après. Malheur si vous le tenez toujours dans vos mains. Si vous touchez le châssis, vous allez percer un trou (je l'ai déjà vu arriver à un ami).

C’est aussi la raison pour laquelle vous déconnectez toujours le «moins» (masse) d’abord, puis le reconnectez en dernier lorsque vous changez la batterie de la voiture.
Afin de fixer les pinces, vous devez évidemment les toucher avec une clé. Mais si vous touchez accidentellement quelque chose d'autre sur la pince «plus» et que la terre est déjà connectée, le résultat est désastreux.

— Damon
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Si vous placez vos mains sur les bornes d'une batterie 12V, très peu de courant circulera entre les bornes car votre main a une résistance électrique très élevée. Le courant est ce que vous ressentez et provoque des dégâts, vous ne remarquerez donc rien. C’est à moins que vous fassiez quelque chose pour diminuer la résistance de l’interface homme / batterie, par exemple vous mouiller les mains en transpirant, et ainsi faire circuler un courant non négligeable (négligeable en termes de ce que vous pouvez percevoir).

Si vous placez un morceau de métal hautement conducteur entre les bornes d'une batterie 12V, il y aura effectivement une résistance nulle entre les bornes de la batterie (par rapport à la résistance de votre corps comme indiqué ci-dessus) et autant de courant que la batterie est capable de pourvu qu'ils circulent entre eux. Cela dissipera BEAUCOUP d'énergie, très rapidement. Si la pile est petite, le courant maximum qu’elle peut fournir est très faible (c’est-à-dire qu’une pile de 9 V sur votre langue ne vous tue pas). Si la batterie est grosse, un courant TRÈS GRAND circulera (une batterie de voiture doit fournir beaucoup de courant pendant au moins une courte période pour pouvoir démarrer le démarreur). Ce sera très spectaculaire et dépassera les spécifications de conception de tous les composants impliqués!

— Keeley Hoek
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V = I R I = \frac{V}{R}

$V = I R \\ I = \frac{V}{R}$

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@Chuck: C'est vrai, mais dans la pratique (en fonction de la construction de la batterie), la taille risque d'influer sur la résistance interne de la batterie, qui entre dans la composition de R, et qui y est mentionnée :)

— psmears

@psmears - Oui, mais la résistance interne, généralement une fraction d'un ohm , est négligeable par rapport à l'estimation la plus basse de la résistance interne du corps trouvée en ligne, 300 Ohms. Donc, pour une "petite" batterie 12V avec une résistance interne élevée et les mains trempées (pas de résistance de la peau), le courant traversant votre corps serait de 12/301 = 39.87mA, et pour la plus grosse batterie la plus redoutable sans résistance interne, le courant dans votre corps serait de 12/300 = 40mA. Escortkeel a déclaré: "Si la batterie est grande, un courant TRÈS GRAND s'écoulera".

— Chuck

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@Chuck Une pile AA - complètement chargée et en bon état générera 5A + de Alkaline et approchera 10A pour NimH si elle est court-circuitée. Une batterie de voiture typique générera des centaines d'ampères dans une charge à faible résistance et dans la gamme 500-1000 A (brièvement) dans un bon court-circuit. Une clé posée sur les bornes d'une batterie de voiture risque de cracher de l'acier en fusion.

— Russell McMahon

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@Chuck: Non, la résistance interne d'une batterie 9V est de l'ordre de 1-2 ohms. pour une batterie de voiture, il s'agit bien d'une petite fraction d'un ohm. Cela représente potentiellement la différence entre 9A et 1000A, soit deux ordres de grandeur. Cela fait donc une différence dans la quantité de courant qui circule dans une charge spécifique. Je conviens que, dans le cas où la charge est le corps humain, la différence est négligeable - mais l'article parlait d'un "morceau de métal hautement conducteur", qui est plus proche d'un court-circuit que d'un corps :)

— psmears

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Normalement, une peau sèche offre suffisamment de résistance au courant pour que 12V ne vous choque généralement pas. Si vous grattez une partie de votre peau et exposez vos tissus vivants humides aux terminaux, vous pouvez subir un choc important.

— Paul McKneely
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Comme d’autres l’ont dit, c’est la faible résistance à l’œuvre ici. Lorsque vous mettez la batterie en court-circuit, vous dissipez quelques milliers de watts d’alimentation par le court-circuit (bien qu’une partie de celle-ci apparaisse dans la batterie); cela peut être dramatique.

J'ai rencontré un exemple de cela peut être fait en toute sécurité. Je travaillais avec un condensateur de 8 000 µF chargé à 5 volts. Ce n’est pas beaucoup de puissance, mais la résistance interne est très faible et la décharge se produit très rapidement. Court-circuitez les conducteurs et ils se souderaient légèrement l'un à l'autre - il faudrait un tiraillement pour les séparer et le faire à plusieurs reprises rendrait rugueuses les conducteurs d'où le métal fondait.

— Loren Pechtel
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Auparavant, j’avais un condensateur de 4700uF (quand j’avais environ 10 ans). Je le rechargerais sur 3 batteries 9V connectées en série, puis irais le décharger sur la porte métallique. Il reste beaucoup de petites fosses dans la porte. :)

— BenjiWiebe

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@BenjiWiebe Mon cas était un projet de physique au lycée: le condensateur était notre source d'énergie et nous devions déplacer ce condensateur (ainsi que tout ce dont il avait besoin) autant que possible avec cette puissance. Mon approche était bien plus efficace que celle de n'importe qui d'autre (j'ai envoyé le courant du capuchon par le biais de rails aux moteurs qui enroulaient des chaînes qui se dérouleraient hors du capuchon - le capuchon seul se détournait du lanceur mais habituellement dans les murs très bientôt) mais faute d’équipement métallurgique, j’ai eu des problèmes de précision car je ne pouvais pas le tenir droit car il sortait de mon lanceur.

— Loren Pechtel