文／簡麗賢　

在澎湖服預備軍官役期間，一觸電事件一直縈繞在我的腦海。那天下午大雷雨，馬公市區一輛計程車駕駛員，將車停在視線模糊的路邊，他隱約看到一條脫落的電纜線散落在車旁，下意識開車門用手想移動這條電纜線，結果瞬間倒在車門，幸好幾名路人看見，當下以絕緣木棒將電線移離駕駛員與車體，急救並報警，幸運救回一命。

大雷雨與閃電的期間，在戶外具有遭受雷擊的危險，颱風天期間或過後，高壓電線脫落也潛藏觸電危機。幾年前新竹一所大學籃球校隊成員在體育館練球時，為了撿拾籃球，不小心誤觸高壓電線而遭電擊，當時全身因流汗使得身體電阻變得很小，瞬間較大電流流過心臟而造成憾事。

河北省一名麥田採收的農機作業員，因未收起出料口的金屬機具，機具誤觸而鈎住麥田上方的高電壓電纜線，他一時情急從農機車體駕駛座躍下，這一跳將生命留在麥田裡，即使路人合力搶救送醫也無法挽回生命。新聞報導指出，如果這名作業員具有一些電學知識，或許他該留在車體內等待救援，尚能保住寶貴的性命。

載舟覆舟 全憑理解



日常生活中用電是必須，然而水能載舟也能覆舟，用電亦然。我們必須具備用電的基本知識，才能享受電的便利，也能安全過日。

澎湖的計程車駕駛員與河北的農機作業員，都是在工作時遇到高壓電纜線的危機，如果能暫時待在車內，或許可以避免危險發生。何以說暫時待在車內呢？這涉及物理的靜電學概念，稱為「法拉第籠（Faraday Cage）效應」，是英國科學家法拉第發現的一種金屬靜電屏蔽（electrostatic shielding）概念，指的是金屬或良導體做成的籠子，具有有效遮蔽外部電力或電場干擾的效果，好比是電影情節的「金鐘罩」，可以避免罩外的隱形電力線侵入，即使高電壓也無法侵門踏戶攻擊金屬籠內的人物。

國外大學物理學系的教授曾在課堂上，以法拉第籠演示給學生看，學生看到教授進入法拉第籠後，籠外20萬伏特的高電壓產生的電弧接近金屬籠，教授也毫髮未傷，學生嘖嘖稱奇。

美國的電視節目曾引入法拉第籠的神奇效應，做過汽車電擊如同法拉第籠的汽車實驗，該節目製作單位以60萬伏特的高壓電電擊汽車，結果電擊後車內的人安然無恙毫髮無傷，提升高收視率。

導體成籠 遮電磁波



如何解釋法拉第籠的神奇效應？討論一形狀規則的金屬球帶電荷導體，一開始電荷會因為不穩定而急著找自己的定位，當達成靜電平衡後，整個導體球形成電位都相同的等電位體，好比電荷的位置都一樣高，電荷就會安定地靜止在球表面，每個人都找到自己的位子，不再匆匆忙忙地躁動，這些電荷會定下心來分布在金屬表面，此時金屬內部無電荷，也就沒有法拉第所提的電力線通過球內部，球的內部電場是零，不受電場作用，人在金屬球內就能安全。即使金屬導體為不規則形狀，仍然能達到靜電平衡，電荷分布雖然不均勻，但內部電場為零，人在內部也不受影響。這是法拉第金屬籠的保護效應。這種結論也適用有殼的空穴導體，這時電荷停留於球殼外表面，導體殼與內部空穴具有相同電位，電場為零。由於這種靜電屏蔽作用，我們將金屬籠加以高電壓後，籠內電場仍是零，因此法拉第金屬籠裡的人不會受高壓電影響。

這種由金屬導體形成的籠子或容器，也具有遮蔽外部電磁波的效果，多用於電磁波屏蔽材料或靜電的精密檢測等用途，國內的警察單位也採用法拉第袋，及時阻止詐騙集團分子被抓時的聯繫訊號，因為法拉第袋能降低手機傳訊息的電磁波強度。