《歐姆定律 · 用電安全 · 充電線測試》的補充說明
這篇是影片《歐姆定律 · 用電安全 · 充電線測試》的補充說明。
電阻器
Resistor雖然正式名稱是「電阻器」，但日常粵語中都會像影片中一樣說成「電阻」。
日常在電路板(PCB)上看到的電阻器通常就是左面的兩種形式－直插和貼片，當然特殊用途的還有其他形狀。
直插電阻器上的不同顏色是代表了不同的數字，但只有從一個方向讀起才是正確的。顏色中最後一條必然是代表電阻器的公差 (標定值相偏差的極限容許量/Tolerance)，而公差通常是5% (銀) 10% (金) 2% (紅) 1% (棕)，所以還是比較容易區分。詳細的色碼換算可以參考其他網站。
直插電阻若是肉色代表是以碳膜電阻器(carbon film resistor)，公差通常是5%或10%，一般可容許較大的電流通過。至於影片中藍色的則是氧化金屬膜電阻器(metal-oxide resistor)，公差一般在2%以下，但通常不能承受太大的電流，貴格也稍貴。
但隨著焊接工作由自動貼片焊接機取代，一般量產PCB上面的元器件都是以由機器焊接貼片式的SMD。SMD標值就不用顏色了而是直接看數字，而最後一位是代表有多少個「零」。所以如果寫著220就是22Ω，121就是120Ω。
SMD也是可以用人手焊上PCB，我個人其實更喜歡焊SMD，因為不用反面也不用剪腳。以個人經驗來說英制0603 (60x30 mil)的大小已經是能由人手焊接的最小極限。
漏電的金屬外殼？
心水清知道插頭上第三隻腳的朋友，又或者拆開過插頭的，就會知道除了火線(Live/Hot)、中線(零線/Neutral)外，還有另一條線－就是地線(水線/Earth)。
地線在電力系統中是通過金屬條(銅棍)接到大地，這個導地接觸點的電阻是有法定要求一定要很低。地線也有時通過接到水管去完成任務，所以香港也稱水線。
地線的存在是為了保障用電安全。
地線的另一端應該接到電器的外露金屬。若然發生影片中火線觸及外殻，一個合規格的電器就其實等於火線與地線短路，即電流會通過地線流到大地，這樣同樣可以觸動漏電斷路器，不需要等到漏電到人體時才觸發。
現在英標的插頭的標準是在二戰後1947年首次制定的，即使那個年代還未有現代標準的漏電斷路器，所以若出現上述短路例子，也會因電流過大而會熔斷插頭內位於火線的保險絲、甚至觸動斷路器(保險掣)，以保安全。也由於地線到地的電阻相對於人體到地的電阻低得多，所以即使人體和地線同時短路至火線，絕大部份電流還是會流向地線。
若電器是雙重絕緣構造，例如電話電腦的充電器，即是指其構造有兩層絕綠材料保護市電部份的話，就可以免掉地線。所有雙重絕緣的電器都有一個回字標誌。
時運低的時候，就真的只有1000Ω？
資料指人體內部其實電阻只有100Ω的級別，皮膚就是最大的電阻。乾的時候可能可以去到幾十萬、幾百萬Ω，但濕皮膚的電阻就只有1000Ω的級別。
而在皮膚的電阻會因高電壓(>100V)和交流電而變得更低，所以國際電工委員會建議，面對220V交流電時，還是假設乾的皮膚左手到右手之間的電阻在最低5-percentile的人群中只有1000Ω左右。
通過人體的電流比100mA更大會怎樣？
有資料指，通過身體電流大到一定程度，如200mA左右，就會使心臟握在一團，反而不會演變成心室顫動。不過這個程度的電流亦可能會癱瘓呼吸肌肉使呼吸停止。若電流大到~2A級別的話，就會燒傷內臟、肌肉……如果把重要器官燒壞的話就肯定沒命了。
AED/Defibrillator (自動體外)除顫器能糾正所有不正常的心率嗎？
除顫器只有糾正心室性心搏過速(VTach)和心室顫動(VFib)的問題，即是心室快速跳動甚至不按節奏收縮，無法有效使血液流動。
除顫器是通過電擊把心臟弄停，像重置紋亂心電活動導致的顫動，然後期待心臟靠自己恢復正常起搏和搏動。
除顫器絕對不能把已經完全停頓，沒有心電活動－即在心電圖只看到一條直線－的心臟救活。
所以AED嘛，會先監察一下是不是可以電(Shockable Pattern)，才會讓User操作放電。
用快充的電流會大一點嗎？
要將浪費在電線上的能源損耗減到更低，同時減少發熱，辦法之一就是提高電壓。V=IR和P=I²R結合現來就是P=VI，只要V提高一倍，I變成一半也可以提供同等的能量。(所以香港的架高電纜就是400kV)
USB Power Delivery (PD)和QualComm QuickCharge (QC)的快充方案就是提高電壓，一個PD 2/QC 3的充電器是可以每200mV調整電壓。不過要支持到高階筆記本電腦的約100W的功耗，即使以最高標準20V傳輸，也要5A的電流。無論如何，用上PD/QC後一般的充電電流都會比USB 1.0最基本的500mA限額高不少。
手機品牌Oppo有另一套叫VOOC的快充技術，它沒有提高電壓而是保持用5V，但通過使用特殊接口和線纜，將最高電流推到4A去達到快充的效果。
壓降法
我用的壓降法也未必完全準確，甚至乎我不知道有多不準 😂 因為兩個對比實驗之間不只改變了「加一根USB線」這一個變數。
大家能觀察到還有什麼變數嗎？
實驗2除了加了一根USB線外，USB線所接到的接口(Type C母)並不是實驗1接到充電器的接頭 (Type A公)，兩個接駁法的電阻假如不一樣的話，差異就會反映到結果裏。據這篇博客，接頭/接口的電阻很可能達0.05Ω，而現在測出來的結果才0.12~0.15Ω，實在很難說有多可信。不過嘛，這也是能力之內能做到的方案了。
AWG
22AWG的銅線，每一米的電阻大約是0.05Ω。1米長的22AWG的電線，來回加起來理論總電阻值也就是0.10Ω左右，和實際結果差不多。(23AWG理論值是0.128Ω、24AWG就理論是0.16Ω)。這個結果和綠聯宣稱用了22AWG的線相還是「表面証供成立」的。
交流電(AC/Alternate Current)和直流電(DC/Direct Current)是什麼
其實是有兩個常用的解釋
一般用電上的AC/DC
DC: 電流只從正極流向負極，如電池、USB線、電腦來的電源出來的電也是。
AC: 電流時而由火線流向中線、中線流向火線。家用/工業用，經電網傳過的電就屬於這一AC。
電流一定是從高電位的地方流向低電位的地方，即是這兩個點之間就有一個電壓差。以水流來譬如的話，就一定是由高處流向低處，兩地之間有一個水壓。
電池或任何電源，就像一個水泵(幫浦)一樣，把電推向高電位。那電流流下來的能量就可以用來推動各種電力裝置。
一般市電的AC，中線的電位是保持不動，而火線的電位會以Sine的波形每秒50次的速度不段變化，像圖左一樣。
在Sine的兩個頂點，與中線的電壓一般是+311V和−311V。但考慮對電器做功的平均值的話，其實有電壓就等同是220V。
這個有效值我們叫做Root Mean Square (RMS)，因為對電器做功是關乎V² (P=V²/R)。所以要取謂AC的平均電壓，就是先計算總平均平方 (Mean Square)，再取其開方根 (Root)。
計算RMS的可以通過積分取得，而如果AC是正正是Sine Wave，積分的結果會是RMS=Peak/√2。如果你的AC是像左圖的Square的樣，其RMS就正正會等於Peak。(以上數值都是以香港電網220V 50Hz作例子)
那為什麼市電電網要用奇怪的AC？第一，是因為發電機的旋轉運動很自然就產生出AC，而然是三個相。發電機最方便的構造是一定要有三個相，更多相也行但沒有實際用途。第二，Sine Wave AC也方便進行變壓，通過以高壓送電 (P=VI 高壓即可以用更低的電流)，在電纜上的捐毀會更少。
一般來說是中線的電位和大地電位一樣，所以觸碰中線而觸電的機會比較低，但事實上會有各種原因使中線與大地有電位差，所以即使是中線平時看起來可能人蓄無害，但還是應安全至上要避免觸碰。
學術上的的AC/DC
在討論複雜的波形，如左圖。其平均/平滑的部份(Component)就是DC部份，上下擺動的部份就是AC部份。有些電子零件可能只對其中一部份有影響，例如電容視乎連接方式可以用來阻隔DC或減少AC。在討論電源的質量我們會關注有多少波浪/AC部份，而傳送訊號的電流則希望沒有DC部份。
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