¿Qué distancia recorre la electricidad en el agua?

Generalmente se considera que el agua es un buen conductor de la electricidad porque si hay una corriente dentro del agua y alguien la toca, puede electrocutarse.

Hay dos cosas a tener en cuenta que pueden ser importantes. Uno de ellos es el tipo de agua o la cantidad de sales y otros minerales, y el segundo es la distancia desde el punto de contacto eléctrico. Este artículo explica ambos, pero se centra en el segundo para explorar hasta dónde viaja la electricidad en el agua.

Podemos distinguir cuatro zonas alrededor de una fuente puntual de electricidad en el agua (peligro alto, peligro, riesgo moderado, seguro). Sin embargo, la distancia exacta desde una fuente puntual es difícil de determinar. Dependen de varios factores, incluidos el estrés/intensidad, la distribución, la profundidad, la salinidad, la temperatura, la topografía y el camino de menor resistencia.

Los valores de la distancia de seguridad en el agua dependen de la relación entre la corriente de falla y la corriente corporal máxima segura (10 mA para CA, 40 mA para CC):

• Si la corriente de defecto AC es de 40A, la distancia de seguridad en agua de mar será de 0.18m.
• Si la línea eléctrica está caída (en suelo seco), debe permanecer al menos a 33 pies (10 metros) de distancia, que es aproximadamente la longitud de un autobús. En el agua, esta distancia sería mucho mayor.
• Si la tostadora cae al agua, debe estar dentro de los 360 pies (110 metros) de la fuente de alimentación.

Voy a entrar en más detalles a continuación.

Por que es importante saber

Es importante saber qué distancia puede viajar la electricidad en el agua porque cuando hay electricidad o corriente bajo el agua, cualquier persona que esté en contacto con el agua corre el riesgo de sufrir una descarga eléctrica.

Sería útil saber cuál es la distancia más segura para evitar este riesgo. Cuando este riesgo puede estar presente en una situación de inundación, es muy importante tener este conocimiento.

Otra razón para saber qué tan lejos puede viajar una corriente eléctrica en el agua es la pesca eléctrica, donde la electricidad pasa deliberadamente a través del agua para atrapar peces.

tipo de agua

El agua pura es un buen aislante. Si no hubiera sal u otro contenido mineral, el riesgo de descarga eléctrica sería mínimo porque la electricidad no podría viajar muy lejos dentro del agua clara. En la práctica, sin embargo, es probable que incluso el agua que parece clara contenga algunos compuestos iónicos. Son estos iones los que pueden conducir la electricidad.

Conseguir agua limpia que no permita el paso de la electricidad no es fácil. Incluso el agua destilada condensada a partir de vapor y el agua desionizada preparada en laboratorios científicos pueden contener algunos iones. Esto se debe a que el agua es un excelente solvente para varios minerales, productos químicos y otras sustancias.

Lo más probable es que el agua para la que está considerando hasta dónde llega la electricidad no esté limpia. El agua corriente del grifo, agua de río, agua de mar, etc. no estará limpia. A diferencia del agua limpia hipotética o difícil de encontrar, el agua salada es mucho mejor conductora de electricidad debido a su contenido de sal (NaCl). Esto permite que los iones fluyan, al igual que los electrones cuando conducen electricidad.

Distancia desde el punto de contacto

Como era de esperar, cuanto más cerca esté del punto de contacto en el agua con una fuente de corriente eléctrica, más peligroso será, y cuanto más lejos, menos corriente habrá. La corriente puede ser lo suficientemente baja como para no ser tan peligrosa a cierta distancia.

La distancia desde el punto de contacto es un factor importante. En otras palabras, necesitamos saber cuánto viaja la electricidad en el agua antes de que la corriente se debilite lo suficiente como para ser segura. Esto puede ser tan importante como saber cuánto viaja la electricidad en el agua en su conjunto hasta que la corriente o el voltaje sea insignificante, cercano o igual a cero.

Podemos distinguir las siguientes zonas alrededor del punto de partida, desde la zona más cercana a la más lejana:

• Zona de alto peligro – El contacto con agua dentro de esta área puede ser letal.
• Zona de peligro – El contacto con el agua dentro de esta área puede causar daños graves.
• Zona de riesgo moderado – Dentro de esta zona se tiene la sensación de que hay corriente en el agua, pero los riesgos son moderados o bajos.
• Zona segura: dentro de esta zona, está lo suficientemente lejos de la fuente de energía como para que la electricidad sea peligrosa.

Aunque hemos identificado estas zonas, determinar la distancia exacta entre ellas no es fácil. Hay varios factores involucrados aquí, por lo que solo podemos estimarlos.

¡Ten cuidado! Cuando sepa dónde está la fuente de electricidad en el agua, debe intentar mantenerse lo más alejado posible de ella y, si puede, cortar el suministro eléctrico.

Evaluación de riesgo y distancia de seguridad

Podemos evaluar el riesgo y la distancia de seguridad en función de los siguientes nueve factores clave:

• Tensión o intensidad – Cuanto mayor sea el voltaje (o la intensidad del rayo), mayor será el riesgo de descarga eléctrica.
• Distribuir – La electricidad se disipa o propaga en todas las direcciones en el agua, principalmente en la superficie y cerca de ella.
• suave “La electricidad no se adentra en el agua. Incluso los rayos solo viajan a una profundidad de unos 20 pies antes de disiparse.
• salinidad - Cuantas más sales haya en el agua, más y más ancha será fácilmente electrificada. Las inundaciones de agua de mar tienen alta salinidad y baja resistividad (típicamente ~22 ohmcm en comparación con los 420k ohmcm del agua de lluvia).
• temperatura Cuanto más caliente está el agua, más rápido se mueven sus moléculas. Por lo tanto, la corriente eléctrica también será más fácil de propagar en agua tibia.
• Topografía – La topografía del área también puede ser importante.
• Path – El riesgo de descarga eléctrica en el agua es alto si su cuerpo se convierte en el camino de menor resistencia para que fluya la corriente. Estás relativamente seguro mientras haya otros caminos de menor resistencia a tu alrededor.
• punto de contacto – Diferentes partes del cuerpo tienen diferente resistencia. Por ejemplo, el brazo normalmente tiene una resistividad más baja (~160 ohmcm) que el torso (~415 ohmcm).
• Desconectar dispositivo – El riesgo es mayor si no hay dispositivo de desconexión o si lo hay y su tiempo de reacción supera los 20 ms.

Cálculo de la distancia de seguridad

Se pueden hacer estimaciones de la distancia segura en base a los códigos de práctica para el uso seguro de la electricidad bajo el agua y la investigación en ingeniería eléctrica submarina.

Sin un disparador adecuado para controlar la corriente CA, si la corriente del cuerpo no supera los 10 mA y la resistencia del rastro del cuerpo es de 750 ohmios, entonces el voltaje seguro máximo es de 6 a 7.5 V. [1] Los valores de la distancia de seguridad en el agua dependen de la relación entre la corriente de falla y la corriente máxima segura del cuerpo (10 mA para CA, 40 mA para CC):

• Si la corriente de defecto AC es de 40A, la distancia de seguridad en agua de mar será de 0.18m.
• Si la línea eléctrica está caída (en suelo seco), debe permanecer al menos a 33 pies (10 metros) de distancia, que es aproximadamente la longitud de un autobús. [2] En el agua, esta distancia será mucho mayor.
• Si la tostadora cae al agua, debe estar dentro de los 360 pies (110 metros) de la fuente de alimentación. [3]

¿Cómo saber si el agua está electrificada?

Además de la cuestión de hasta dónde viaja la electricidad en el agua, otra cuestión relacionada importante sería saber cómo saber si el agua está electrificada.

hecho genial: Los tiburones pueden detectar una diferencia de tan solo 1 voltio a unas pocas millas de una fuente de electricidad.

Pero, ¿cómo podemos saber si la corriente está fluyendo?

Si el agua está muy electrificada, puede pensar que verá chispas y rayos en ella. Pero no lo es. Desafortunadamente, no verás nada, por lo que no puedes saberlo con solo ver el agua. Sin una herramienta de prueba actual, la única forma de saberlo es familiarizándose con ella, lo que puede ser peligroso.

La única otra forma de saberlo con certeza es probar el agua para ver si hay corriente.

Si tienes una piscina de agua en casa, puedes usar el dispositivo de alerta de choque antes de entrar en ella. El dispositivo se ilumina en rojo si detecta electricidad en el agua. Sin embargo, en una emergencia, es mejor mantenerse lo más lejos posible de la fuente.

Echa un vistazo a algunos de nuestros artículos a continuación.

• ¿Las luces nocturnas consumen mucha electricidad?
• ¿Puede pasar la electricidad a través de la madera?
• El nitrógeno conduce la electricidad.

Recomendaciones

[1] YMCA. Un conjunto de reglas para el uso seguro de la electricidad bajo el agua. IMCA D 045, R 015. Obtenido de https://pdfcoffee.com/d045-pdf-free.html. 2010.

[2] BCHidro. Distancia segura de líneas eléctricas rotas. Obtenido de https://www.bchydro.com/safety-outages/electrical-safety/safe-distance.html.

[3] Reddit. ¿Hasta dónde puede viajar la electricidad en el agua? Obtenido de https://www.reddit.com/r/askscience/comments/2wb16v/how_far_can_electricity_travel_through_water/.

Enlaces de video

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