Может ли человек зарядить телефон
Времена, когда смартфоны и планшеты имели отдельные разъёмы для зарядного устройства и передачи данных, давно прошли. Сейчас все гаджеты заряжаются через USB-кабели, которые передают и информацию, и электроэнергию. Это удобно и практично, но такое положение вещей открывает кибервзломщикам новые возможности.
На ежегодной конференции DEF CON взломщик по имени Майк Гровер, известный под псевдонимом MG, показал созданный им поддельный кабель Apple Lightning для iPhone. По виду его не отличить от обычного, однако внутри спрятан These Legit-Looking iPhone Lightning Cables Will Hijack Your Computer специальный чип с модулем беспроводной связи.
Он выглядит как оригинальный кабель и работает так же. Даже ваш компьютер не заметит никакой разницы. Пока я, злоумышленник, не возьму над ним контроль по беспроводной связи.
После того как жертва подключит свой смартфон к компьютеру через поддельный кабель, хакер сможет получить полный доступ к системе. MG утверждает Twitter-аккаунт MG , что шнур одинаково работает с Windows, macOS и Linux, а также может использоваться для взлома мобильных устройств. Управлять таким гаджетом можно через приложение, написанное хакером.
И пусть владельцы Android не обольщаются: под угрозой не только iPhone.
Кабели Apple модифицировать сложнее всего. Поэтому, если мне удалось встроить чипы в них, то я с лёгкостью справлюсь и с другими зарядными устройствами.
Хакер может подключаться к смартфонам, в которые воткнули такой кабель, на расстоянии 90 метров. Но модифицированное устройство можно настроить и так, чтобы оно подключалось к ближайшей беспроводной сети, так что расстояние вообще может быть неограниченным.
Майк Гровер создал пробную партию кабелей под названием O.MG, которую успешно распродал Prototype O.MG Cable with early access по 200 долларов за штуку. Примечательно, что все их он собрал Twitter-аккаунт MG на собственной кухне буквально на коленке. В будущем Гровер намеревается поставить производство на поток и продавать свои кабели за 100 долларов всем желающим.
Майк Гровер не единственный, кто догадался использовать для взлома поддельные USB-кабели. Год назад Кевин Митник разработал USBHarpoon Is a BadUSB Attack with A Twist аналогичное устройство под названием USBHarpoon, выглядящее как обычный зарядный шнур. Принцип действия его тот же.
Винсент Ю, коллега Митника, показал, как работает USBHarpoon. Он подзарядил свой беспилотник от ноутбука через скомпрометированный USB-кабель, и тот немедленно начал выполнять на компьютере заложенные в нём команды.
Подобные истории не новы. У хакеров даже появилось жаргонное выражение Juice Jacking — «выжимание сока». Вы подключаете Juice Jacking: Phone Charging свой телефон по USB к одной из общественных зарядных станций, модифицированных хакером, и на ваше устройство передаётся зловредный код.
Подключиться к общедоступному USB-порту — это всё равно что найти зубную щётку на обочине дороги и засунуть её себе в рот. Вы же понятия не имеете, где эта штука побывала.
вице-президент X-Force Threat Intelligence в IBM SecurityЕщё в 2011 году на конференции DEF CON Брайан Маркус, президент Aires Security, продемонстрировал How Juice Jacking Works, and Why It’s a Threat зарядную USB-станцию, созданную им с коллегами. Она воровала с подключавшихся к ней смартфонов личные данные пользователей, контакты, переписку, ПИН-коды, пароли и даже интимные фотографии.
Прототип этой станции тогда простоял Beware of Juice-Jacking на DEF CON три с половиной дня, и 360 ничего не подозревающих посетителей подключались к нему. Нет ничего проще, чем установить такую же штуковину в гостинице, супермаркете или аэропорту.
Как защититься
Существуют переходники USB Condom, которые призваны защитить устройства от заражения вредоносным кодом и кражи данных. Однако Майк Гровер продемонстрировал, что его кабелю они не страшны.
- Пользуйтесь только своим кабелем от смартфона. Оригинальным, созданным производителем устройства.
- Если необходимо подзарядиться, подключайтесь не к другим гаджетам через USB, а к розеткам при помощи специального адаптера. Специалист из Authentic8 Дрю Пайк утверждает Free charging stations can hack your phone, here’s how to protect yourself , что они точно безопасны.
- Не подключайтесь к общественным зарядным станциям.
Соблюдайте эти нехитрые правила, и даже если среди ваших знакомых затесался хакер, он вам ничего не сделает.
Мы зависимы от проводов. Наверняка вам хотя бы раз приходилось панически обыскивать кафе в поисках столика с вожделенной розеткой для зарядки телефона. Замечали – зарядные стойки в аэропорту никогда не бывают пустыми. Больше розеток! Переходников! Удлинителей! Для смартфона, плеера, ноутбука, пауэрбанка и кучи других гаджетов. Трагический глас в народ "У кого-нибудь есть зарядка?!", ведь разряженный телефон в неподходящий момент – катастрофа, кошмарный сюжет, достойный пера Стивена Кинга.
Проводной плен
Электричество и Интернет – кто и что мы без этих двух вещей? На районе выключили свет, и мы вновь пещерные люди. Почему альтернативные источники энергии всегда рассматриваются в масштабах, далеких от нашего быта? Как же вышло, что никто до сих пор не придумал домашнюю гидроэлектростанцию в формате бонсай? Конечно, где-то используются солнечные батареи, но не в наших с вами многоэтажках. Есть ли у человечества намерения вырваться из проводного плена?
Передовые инженеры и изобретатели сегодняшнего дня отвечают – да. И утешают: скоро мы сможем заряжать все наши гаджеты без розеток. Или даже вовсе не вспомним о такой досадной необходимости – пусть сами заряжаются, не маленькие уже. Электричество для этих целей можно получать разными способами, подчас самыми неожиданными. Что если человеческое тело само станет источником электричества?
Эффект Зеебека
Для человека, несведущего в физике, преобразование тепловой энергии в электрическую сродни магии вне Хогвартса. Предположим, у нас есть теплая человеческая кожа и холодная внешняя среда. «Между ними» вполне комфортно расположился какой-нибудь гаджет, например умные часы, плотно прилегающие к коже. В электрической цепи, контакты проводников которой находятся в различных температурных средах, образуется электрический ток. Этот эффект называется термоэлектрическим, его открыл еще в 1821 году немецкий физик Томас Иоганн Зеебек. Если создать устройство, работающее только от тепла, нам не понадобятся розетки, гаджет будет автономным.
Звучит неплохо, но проблема в том, что найти подходящие для повсеместного использования полупроводники оказалось непросто, а уж внедрить их в бытовые приборы тем более. Между тем некоторые прогрессивные компании считают, что за термоэлектричеством – будущее. Одна из таких компаний называется Matrix Industries.
Никогда не нужно заряжать
Лозунг «Никогда не нужно заряжать» моментально сделал Matrix Industries суперизвестной компанией, едва она заявила о себе на краудфандинговой платформе. Компания тут же получила обвинения в шарлатанстве, люди сведущие просто не поверили, что тепла человеческого запястья хватит, чтобы питать какое-либо техническое устройство. Но в 2016 году химики и инженеры Matrix Industries выпустили умные часы PowerWatch и доказали обратное.
В основе работы таких часов лежит эффект Зеебека, о котором мы писали выше. PowerWatch никогда не потребуется заряжать, пока вы их носите. С помощью встроенного полупроводникового термоэлектрического генератора часы добывают электроэнергию от тепла человеческой руки. Даже во время отдыха человеческое тепло выделяет 100 ватт тепла в час, как лампа накаливания. Во время физических упражнений эта цифра увеличивается до одного киловатта. Просто представьте: наше тело – док-станция.
Тепло запястья, где мы носим часы, позволяет создать напряжение в нескольких десятков милливольт. Немного, но преобразователь увеличивает его до пяти вольт, а вот этого уже вполне достаточно, чтобы питать аккумулятор часов. Первая модель PowerWatch поддерживает базовые функции. Монохромный дисплей с низким электропотреблением отображает время, количество пройденных шагов и потраченных калорий, также есть трекер сна. С помощью особых делений на циферблате вы видите, насколько заряжены часы. Чем теплее кожа и холоднее воздух вокруг, тем лучше идет зарядка. Matrix Industries продолжают совершенствовать PowerWatch и вносить в часы новые функции.
Заряжай, пока спишь
Наряду с Matrix Industries над термоэлектрическими гаджетами работают и другие компании по всему миру. В 2009 году французские дизайнеры представили миру концепт браслета Dyson Energy. Этот браслет обладает аккумулятором, который заряжается от человеческого тепла. К заряженному аккумулятору можно подключить любой гаджет через порт micro-USB. Похоже на powerbank, только розетки не нужны.
В 2013 году на фестивале «Isle of Wight» оператор мобильной связи Vodafone предложил гостям воспользоваться спальным мешком The Recharge Sleeping Bag. В такой спальный мешок вшили термоэлектрический модуль. Тепло спящего человека проходит через этот модуль, по мере нагрева два полупроводника и полимерные пленки генерируют электричество при помощи все того же эффекта Зеебека. По данным Vodafone, ночь в спальнике способна зарядить смартфон на 11 часов работы. А ведь такой модуль можно вшивать и в одежду.
Получение более совершенных термоэлектрических материалов (полупроводников) позволит увеличивать мощность термогенераторов, а значит – заряжать гаджеты эффективнее. Так, американскому химику Меркури Канатзидису удалось повысить термоэлектрическую эффективность материалов благодаря работе с селенидом олова.
А что у нас?
Есть свои разработки и в России. Ученые НИТУ «МИСиС» для термоэлектрических материалов используют скуттерудит. Правда, пока их исследование направлено на повышение энергоэффективности космических технологий. Но если получится заряжать технические устройства от тепла в космосе, то на Земле и подавно. Главное, чтобы инженеры подобно новаторам из Matrix Industries довели свои наработки до победного конца, не оставляя свою задумку пылиться в патентном бюро.
Экологичная зарядка
Термоэлектрический способ заряжать девайсы удобен пользователям, которые получают автономные устройства, не нуждающиеся в питании от сети. По душе он и экологам, ратующим за энергосбережение. Число электронных устройств, которые мы используем, растет с каждым днем. Если у прошлого-позапрошлого поколения были только телевизор и радиоприемник, то теперь же мы не в силах обойтись без смартфона, электронной книги, планшета, ноутбука, ПК, умных часов и целой армии бытовых приборов.
С ростом числа устройств увеличивается и энергопотребление. Напомним на секундочку, что главные энергетические ресурсы Земли – газ, уголь и нефть – невозобновляемые. С этой позиции термоэлектрические батареи для гаджетов выгодны вдвойне. На сегодняшний день главная проблема таких батарей – дороговизна и несовершенство материалов, но и мобильный телефон когда-то был невероятной роскошью, а теперь он есть у каждой бабушки.
Моя мама очень переживает, когда я кладу телефон на зарядку рядом с кроватью на ночь. Когда я попыталась объяснить ей, что беспроводная зарядка вряд ли ударит меня током, мама сказала, что дело не в токе, а в излучении, которое появляется при зарядке.
Мне кажется, что такое излучение вряд ли опасно для здоровья, но на всякий случай хочу спросить: не вредно ли спать рядом с заряжающимся телефоном? А пользоваться телефоном, когда он находится на зарядке?
Не существует убедительных доказательств, что излучение, которое образуется при работе и зарядке мобильного телефона, хоть как-то вредит здоровью. Пользоваться телефоном, когда он находится на зарядке, тоже можно. Главное — использовать качественные зарядные устройства и следить, чтобы телефон не слишком перегревался: старый или некачественный аккумулятор может от этого загореться.
Какое излучение производит телефон
Мобильные телефоны действительно производят излучение, причем как во время обычной работы, так и на зарядке. Это излучение называется электромагнитным.
Некоторые виды электромагнитного излучения — но далеко не все — и правда опасны для здоровья. Будет ли излучение причинять вред живым существам, в том числе людям, зависит от количества энергии, которую оно несет. А количество энергии, которое несет тот или иной тип электромагнитного излучения, зависит от длины его волны: чем короче волна, тем больше у излучения энергии.
Могут ли сотовые телефоны представлять опасность для здоровья — бюллетень Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, FDA
Излучение, энергии которого хватит, чтобы активировать светочувствительные белки в наших глазах, называется видимым светом. Его недостаточно, чтобы изменить строение молекул, из которых состоят наши тела.
Виды электромагнитного излучения — бюллетень Национального центра информации о влиянии неионизирующих излучений на здоровье населения Израиля, TNUDA
Что такое неионизирующее излучение — бюллетень департамента труда США, OSHA
Самые длинные лучи видимого спектра — красные. За ними лежит спектр неионизирующего излучения — область невидимого света, который несет мало энергии. В нее входит инфракрасное излучение, которое мы ощущаем как тепло. Затем идет микроволновое и радиоволновое излучение — именно его испускают работающие телефоны.
Ни один тип неионизирующего излучения не способен запустить фотохимические реакции в наших телах просто потому, что лучам такого типа для этого не хватает энергии. Это значит, что работающий телефон не может вызвать рак и другие болезни, сколько им ни пользуйся.
Курс о больших делах
Разбираемся, как начинать и доводить до конца масштабные задачиКак радиоволновое излучение из телефона влияет на организм
И у радиоволнового излучения из телефона, и у микроволнового излучения из микроволновой печи есть только один способ воздействовать на организм — нагреть его изнутри. Все типы неионизирующего излучения способны проникать в тело — примерно так же , как в наши организмы проникает тепло от работающей батареи.
На этом принципе основана работа микроволновки, мощность которой 0,5—2 кВт. Если мощность радиоволнового излучения из телефона, который мы прикладываем к голове, достигнет схожих величин, мозг сварится, как еда в микроволновой печи.
Излучение от микроволновки для нас не опасно, потому что у нее есть экранирующий кожух, который направляет волны исключительно на еду и не пускает их на кухню. Излучение от телефонов распространяется свободно, но вреда не причиняет, потому что у радиоволн от бытовых приборов слишком низкая мощность.
Мощность радара достигает 1 кВт, а микроволновки — 0,5—2 кВт — бюллетень Фонда общественного здравоохранения Британской КолумбииPDF, 339 КБ
Единственный неэкранированный источник радиоволнового излучения, которое достигает мощности 1 кВт, — промышленные и военные радары. Если человек встанет в нескольких метрах от работающего радара и его голова попадет в зону действия излучения, то он действительно может погибнуть от перегрева мозга.
Но мобильные телефоны — это не микроволновки и не радары. Большая часть современных мобильных телефонов, доступных в нашей стране, соответствуют стандарту GSM и работают сразу в двух диапазонах частот: 900 и 1800 МГц. Максимальная излучаемая мощность в режиме GSM 1800 МГц — 1 Вт, а у GSM 900 МГц — 2 Вт. Если мощность будет выше, телефоны не получат сертификат соответствия, и их нельзя будет продавать.
Мобильные телефоны делают так, чтобы они не нагревали тело человека — бюллетень Интернациональной комиссии по защите от неионизирующего излучения
Мощность 1—2 Вт в тысячу раз меньше, чем у микроволновки — этого слишком мало, чтобы нагреть человеческий мозг. Кроме того, человеческое тело поглощает не всю, а только чуть больше половины энергии, которую получает с радиоволнами. То есть при контакте с телефоном мозг нагреется еще меньше.
В 2003 году исследователи подсчитали, что за 20 минут разговора по телефону, который работает в режиме GSM 900 МГц, температура головного мозга может увеличиться максимум на 0,5 °С. Этого слишком мало, чтобы повредить мозг: согласно расчетам, чтобы мозг пострадал, его температура должна увеличиться на 4 °С.
Повышение температуры у объекта, облученного радиоволнами от мобильного телефона — журнал «Протоколы Института инженеров электротехники и электроники по биомедицинской инженерии»
Что известно науке о влиянии излучения от телефона на людей
специалист в области физики материалов и аддитивных технологий, автор канала о науке и технологиях Science & FutureМне кажется, что страх перед телефонами сохраняется только потому, что неподготовленные люди часто видят угрозу там, где им сложно разобраться в деталях.
То, что радиоволновое излучение низкой мощности не оказывает на человека негативного воздействия, было известно задолго до появления мобильников. При этом с момента их изобретения прошло уже больше 30 лет. За это время мы успели хорошо изучить на практике влияние мобильных телефонов на здоровье человека. Такое внимание к телефонам связано с тем, что они распространены повсеместно. Поэтому необходимо доказать их безвредность.
Несмотря на многочисленные попытки обнаружить хоть какой-то вред, никаких неблагоприятных эффектов выявить так и не удалось. Мы вправе заключить, что работающий мобильный телефон не может навредить здоровью человека.
Вредно ли спать рядом с телефоном, который заряжается
Телефон может заряжаться от проводного или беспроводного зарядного устройства. Но какой бы тип зарядного устройства вы ни использовали, не существует убедительных доказательств, что излучение, которое образуется при зарядке, способно навредить вашему здоровью.
Сетевое зарядное устройство с USB. Это устройство преобразует переменный ток из розетки в постоянный ток. Затем оно уменьшает напряжение тока из розетки с 220 до 5—8 В , которые нужны для зарядки аккумулятора телефона.
Как работает USB-провод для телефона — бюллетень образовательного сайта «Наука АВС»
Лишняя энергия, которая возникла в результате этого преобразования, в основном будет рассеиваться через неионизирующее длинноволновое излучение, то есть через тепло, микро- и радиоволны. Вреда от такого дополнительного воздействия не будет. Примерно то же самое происходит при нагревании любого другого предмета, рядом с которым мы находимся каждый день. Например, батареи или лампы накаливания.
Тем не менее переменный ток, который используется для зарядки телефона, всегда порождает магнитное поле. Некоторые люди опасаются, что такое поле неблагоприятно повлияет на их здоровье. О том, так ли это на самом деле, расскажу ниже.
Беспроводная зарядка. Принцип работы этого устройства основан на способности переменного электрического тока порождать магнитное поле, и наоборот.
Что такое электромагнитная индукция — образовательный ресурс «Руководства по электронике»
Когда переменный ток из розетки поступает в беспроводное зарядное устройство, он создает в нем в магнитное поле. Если встроенное в телефон принимающее устройство соприкоснется с зарядкой, магнитное поле создаст в нем переменный ток. Затем принимающее устройство преобразует переменный ток в постоянный и использует его для зарядки аккумулятора телефона.
Как работает беспроводная зарядка мобильного телефонаТеоретически очень мощное магнитное поле может вызвать в теле человека слабый электрический ток. Это может помешать нормальной работе собственных электрических систем человека — прежде всего нейронов, которые при помощи электрических импульсов передают информацию от тела к мозгу и наоборот.
Поэтому многие организации, например Институт инженеров электротехники и электроники и Международная комиссия по защите от неионизирующих излучений, ограничивают воздействие магнитных полей и на рабочих, и на обычных людей. Они запрещают использовать на заводах и в быту устройства, которые генерируют чересчур мощные магнитные поля.
Рекомендации по ограничению воздействия изменяющихся во времени электрических и магнитных полей — ICNIRPPDF, 657 КБ
Однако, чтобы магнитное поле причинило вред, его воздействие должно быть очень мощным. Интенсивность воздействия магнитных полей измеряется в теслах. Например, все живые организмы, включая людей, каждый день сталкиваются с воздействием естественного магнитного поля Земли — это всего 30 микротесл.
Электромагнитные поля на рабочем месте — бюллетень американского Центра по контролю и предотвращению заболеваний
Все животные и растения планеты давным-давно адаптировались к воздействию ее магнитного поля. Но 30 микротесл — далеко не предел того, что мы способны выдержать без вреда для здоровья. Международные организации считают, что в быту люди могут подвергаться воздействию магнитного поля мощностью 200 микротесл, а рабочие на производстве — 1000 микротесл.
Заводские магнитные поля настолько мощные, что размагничивают банковские карты и ломают мобильные телефоны. А люди работают в таких условиях безо всякой защиты. Никаких болезней у них со временем не развивается, а живут они столько же , сколько ровесники, которые не подвергаются воздействию мощных магнитных полей.
Информации, какое магнитное поле в микротеслах создает беспроводная зарядка, я не нашел. Но это и неважно: в отличие от заводских электрогенераторов, которые создают гигантские магнитные поля, накрывающие большой цех, магнитное поле от зарядки распространяется очень недалеко. В этом легко убедиться, если положить телефон не на зарядку, а рядом с ней, — телефон заряжаться не будет. Поэтому не стоит опасаться влияния магнитных полей на спящего рядом с зарядной станцией человека.
Вредно ли пользоваться телефоном во время зарядки
Судя по имеющимся данным, пользоваться телефоном во время зарядки небезопасно только в одном случае: если вы заряжаете его и при этом принимаете ванну.
Напряжение батареи сотового телефона редко превышает 5 В — этого слишком мало, чтобы навредить человеку, даже если гаджет упадет в воду. Но если уронить в ванну телефон, подключенный к сети, может произойти короткое замыкание — в воду начнет поступать электрический ток с напряжением 220 В. Этого достаточно, чтобы убить человека.
В остальных случаях пользоваться мобильным телефоном можно.
Может ли телефон взорваться на зарядке
специалист в области физики материалов и аддитивных технологий, автор канала о науке и технологиях Science & FutureЕсли использовать телефон во время зарядки, часть энергии будет уходить на поддержание работы телефона, а часть — на зарядку аккумулятора. В результате телефон нагреется немного сильнее, чем если бы просто стоял на зарядке. Но не настолько сильно, чтобы вызвать ожог.
Теоретически телефон может даже взорваться во время зарядки, но на практике такие случаи очень редки. Чтобы литий-ионная батарея взорвалась, должны быть либо проблемы с платой управления батареей, которая отвечает за зарядку, либо плохая изоляция у телефона. Или телефоном должны пользоваться уж очень неаккуратно — так, что это опять же приведет к нарушению изоляции. Внешне такие телефоны не отличаются от нормальных, но могут сильнее нагреваться и недостаточно долго держать заряд.
Еще изоляция может нарушиться и от сильного перегрева. Но перегрев должен быть очень сильным — для этого придется бросить телефон в костер.
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.
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?
Все дело в том, что usb зарядник не всегда выдает эти самые 5В. И при определенных обстоятельствах, напряжение в зарядке может подскочить. Чтобы понять причину, как заряжающийся смартфон может убить человека в ванне, придется вспомнить школьный курс физики, а именно закон Ома.
По аналогии к нашему случаю, эту формулу можно перевести в следующую наглядную зависимость:
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.
Хотя для ванной комнаты, специалисты рекомендуют устанавливать устройства защитного отключения с током на 10мА.
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.
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.
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.
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.
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.
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!
Неужели так легко подтверждается смертельная опасность блоков питания? Не совсем так.
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.
Это в более чем тысячу раз меньше опасного порога. Что же это получается - закон Ома перестал работать? Куда же делись наши 80 вольт?
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.
Это означает, что исправный сухой зарядник с конденсатором нормального качества абсолютно безопасен.
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.
Но возвращаясь к "нашим баранам" - если все элементы будут целыми и ничего не выйдет из строя, что же тогда может убить? А убивает элементарно мокрый зарядник.
При этом отсыревшая плата от конденсата, по сути являющегося дистиллятом, еще не так опасна. Ток здесь навряд ли превысит минимальный порог в 30мА.
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.
Исходя их всего вышесказанного, давайте сделаем главные выводы. Зарядка USB с напряжением всего 5В, действительно может убить вас в ванной и для этого должны совокупно сложиться несколько факторов:
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.
Читайте также: