比卡超的10万伏特到底有多强？｜星岛教室

在宝可梦的世界中，比卡超那标志性的「10万伏特」绝招可说是深入民心，多次电击火箭队及为主角小智取得不少胜利的对战。这只可爱的电气鼠不仅是最具代表性的宝可梦之一，更为我们带来了一个探讨科学的好机会。究竟「10万伏特」的电压到底有多强，而在现实世界中又代表甚么？今天，就让我们一起从科学的角度来解开这个谜题。

何谓「伏特」？

「伏特」其实是电压单位，以日常生活为例，香港的市电电压是220伏特，因此我们的家居电器大多是以220伏特的电压去驱动，「10万伏特」约是455倍的市电电压；如果以常见的AA电池为例，一粒AA电池是1.5伏特，那么「10万伏特」便是约6万多粒AA电池串联在一起的总电压。这样听起来，「10万伏特」是不是十分厉害？当然，对比自然界中可高达1亿伏特的闪电，仍有所不及，不过「10万伏特」绝对远超我们日常生活中大部分可接触到的电压值。

主角小智第一次接触比卡超便遭到电击，现实中究竟怎样发生呢？

电压、电流与电阻

但要理解比卡超「10万伏特」的威力，我们不能单单只从电压去看，因为即使电压高也未必会对人体造成伤害，反而需要有足够的电流，然而电流又会受到电阻影响。因此，在一个完整的电力系统中，我们须考虑电压（V）、电流（I）和电阻（R）3个电力的基本要素。

「电压」就像是推动水管内的水流流动的推动力，单位是伏特（V）；「电流」则像是水管内的水流流动，单位是安培（A）；而「电阻」则像是水管中的障碍物，决定了电流流动的难易程度，单位是欧姆（Ω），而它们之间的关系，可用「欧姆定律」这一条物理公式来表达︰

V = I × R

从以上物理公式，可明白到︰

电压（V）、电流（I）和电阻（R）三者是互相影响；

相同电阻下，电压越大，便像是有更大的推动力推动水流流动，因此电流会上升；

相同电压下，电阻越大，水管中的障碍物会使水流流动变慢，因此电流会下降。

「10万伏特」会致命？

刚刚我们学习到电流的大小决定了电对人体的杀伤力，其实当一定的电流流经我们身体时，会加热身体组织甚至影响我们的神经控制、对心脏的控制。事实上，0.1安培的电流便足以致命。以下是一些不同大小的电流对我们身体的影响︰

0.005A电流：有电击感觉，一般没有伤害

0.01A电流：使肌肉发生纤维性抽搐，可能无法自行松脱电线

0.03A电流：呼吸困难

0.05A电流：心室纤维震颤

0.1A电流：接触几秒，便足以致命

1A电流：身体组织因过热而严重烧伤

而电流的大小则取决于电压及电阻。因此，对比AA电池及市电电压，「10万伏特」的确大得惊人，然而人体的电阻值亦是我们需要考虑因素之一。人体的电阻在皮肤乾燥时，电阻约为10万欧姆，以下可尝试用刚刚所学的「欧姆定律」去计算电流值︰

V = I × R
100,000 = I × 100,000
I = 1A

经计算后，我们发现「10万伏特」会致使1安培的电流经过人体，是足以致命，因它是0.1安培的10倍电流！如此看来，如果现实世界中真的发生此情况，主角小智早就在第一天与比卡超相遇时被「电死」了，动画亦会在第一集之后失去主角了。

空气：绝缘保护罩

不过，聪明的读者们可能会想到，主角小智是零距离接触比卡超的情况下受到「10万伏特」，但于动画中大部分的「10万伏特」都是在一定的远距离下击中对方，距离是否会使「10万伏特」的威力下降呢？

远距离的「10万伏特」与零距离的「10万伏特」，最大的分别就是电必须先流经空气，再流至我们的身体当中。然而，空气的电阻是非常高的，是一种绝缘体，即是电于一般情况下无法容易通过的物质。因此，倘若要远距离放电，必须达到非常高的电压才能使电短暂流经空气，形成「电击穿」的现象，而「10万伏特」大约只能穿透2至3厘米，根本无法成功远距离击中对方，所以在现实世界中是不能发生的。

居家用电安全守则

事实上，电与我们生活息息相关，为我们的生活带来许多便利，但倘若使用不慎，依然会对我们带来极大的影响。如于家居用电时，我们常听到「手湿切勿接触电器的开关，容易造成触电」。因为虽然电器大多用绝缘体的塑胶包装电器外壳及电线，而人体乾燥的皮肤亦有很高的电阻值，但当我们手湿时，湿润的皮肤会使电阻值降至1000欧姆以下，使流经我们人体的电流大大提升，造成触电。此外，当我们发现有人触电的时候，亦不要用手直接接触，反而应使用木棍这类绝缘体把人与电源分隔，从而保护自身安全。

透过探讨比卡超的「10万伏特」，我们学习到重要的电学知识和安全概念。空气作为天然绝缘体的特性，既展现了大自然的奥妙，亦提醒我们要时刻注意用电安全。虽然现实中不会遇到比卡超的电击，但在日常生活中谨慎用电的习惯却是至关重要的。

小思考，大智慧

1. 如果空气的击穿电压是3,000V/mm，要让比卡超的电击能达到5米远的目标，需要多少伏特？
2. 为甚么高压电塔下方会竖立警告牌，禁止放风筝？

参考答案

1. 5米 = 5,000mm所需电压 = 3,000V/mm × 5,000mm= 15,000,000V（1千5百万伏特）
2. 风筝的线若是导电材料（如含金属丝)，将成为电流流至我们人体的通道。即使是绝缘体的线，但当遇到潮湿天气甚至下雨，水亦会使线的电阻大大下降，加上高空较易产生电弧放电，非常容易造成触电的危险。

本栏逢周四刊登，由教育评议会邀请资深中小学老师、校长及大学讲师撰稿，旨在为学生提供多元化的STEAM学习材料，引发学生探求知识的兴趣，将学习融入生活，培养学生的世界观、敏锐的触觉、积极学习的态度。

文：香港道教联合会圆玄学院第三中学STEAM统筹主任陈恩鸿

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