מה הורג: זרם או מתח, ולמה זה קורה

בגיל צעיר, רבים מאיתנו השתכנעו מהניסיון שלנו או שנלמדו מפי עדות ראייה כי, אם תדליק את המגהץ ותנסה לחתוך את כבל החשמל, בהחלט תחווה כאב מכה. כך משפיע זרם חשמלי על הגוף. בבית הספר, מעל השקעים הם כותבים: "220 וולט, מסוכן, זה יהרוג!" בתחנות המשנה, בקופסאות שנאי ובמתקני מתח גבוה אחרים, מוצבים שלטי אזהרה: "מסוכן לחיים, מתח גבוה!" אז מהי בעצם סכנה לבני אדם ולמה? מה פוגע: זרם או מתח? ראשית, הבה נבין מושגים אלה.

תנאי מתח

כל חומר מורכב מאטומים בעלי גרעין חיובי ואלקטרונים בעלי מטען שלילי.

אם, בהשפעת כוחות חיצוניים, מספר מסוים של אלקטרונים נלקחים מהאטומים, אז השדה החיובי שנוצר יטה להחזיר חלקיקים שליליים חדשים למקומם.

אם האלקטרונים אינם מופחתים, אלא מתווספים, אז השדה יהיה בעל מטען שלילי. זה יוצר פוטנציאלים חיוביים ושליליים. בעת אינטראקציה ביניהם עולה כוח משיכה. ככל שההפרש הפוטנציאלי גדול יותר, כך השדה ומתח גבוה יותר נוצרים.

איך הזרם מתעורר?

אם, בעזרת מוליך, הפוטנציאלים של מטענים מנוגדים מחוברים, אז תהיה תנועה מכוונת של חלקיקים טעונים, מה שנקרא חַשְׁמַלמבקשים לחסל את ההבדל הפוטנציאלי.

התנועה המכוונת של חלקיקים טעונים היא שגורמת למכשירי החשמל שלנו לבצע פעולה שימושית: ברק, שטיפה, חום, קידוח וכו '. ככל שההפרש הפוטנציאלי גדול יותר, כך הזרם גבוה יותר. אם המעגל פתוח, שום זרם לא יזרום, לא משנה כמה גבוה המתח.

השפעות על הגוף

גוף האדם, בהיותו מוליך, יכול להשלים מעגל חשמלי. אז יזרום זרם בגוף, שעוצמתו נקבעת על ידי הנוסחה:

I = U / R, היכן:

• U הוא גודל המתח המופעל על אדם;
• R - התנגדות גוף.

ברגע זה הגוף ניזוק.

הטבלה מראה איזה זרם נחשב מסוכן לבני אדם:

• 15 mA, ערך שאינו משחרר, שחרור עצמי אינו אפשרי;
• 50 mA מוביל לפרפור לב, דום נשימה, מוות;
• 200 mA גורמת לכוויות קשות שאינן תואמות את החיים.

ההלם מתרחש במתח של עד 1000 וולט. מעל ערך זה, הנגע לובש צורה של כוויות.

גם ללא מגע ישיר עם ציוד מתח גבוה, אדם יכול להיפצע אנושות. לכן, כאשר שוהים בקרבה מסוכנת להתקנת מתח גבוה, בין הגוף לחלקים המוליכים שיש קשת חשמליתמלווה ב:

• הבזק בהיר מסוכן לעיניים;
• חימום מיידי של אוויר עד 10,000-15,000 מעלות צלזיוס;
• התכה והתאדות של מתכות, יצירת אירוסולים.

ההשלכות של הפרשת קשת גורמות לפגיעה של כוויות באדם, שאינן תואמות את החיים.

לוקח מעט זמן להפעיל את האוטומטיות המגינות. אבל, כאשר מתרחשת קשת, כמות עצומה של אנרגיה משתחררת, ההורגת אדם בזמן כה קצר.

גורמים המשפיעים על מידת הנזק

הלם DC מסוכן. אבל אתה יכול להיפטר מהשפעתו ללא עזרתם של גורמים חיצוניים בערכים של 20 עד 25 mA.

מסוכנת יותר היא ההשפעה על גוף הזרם החילופין בתדר של 50 - 500 הרץ. אדם יכול להשתחרר באופן עצמאי מהשפעתו רק בערכים נמוכים מאוד, הנעים בין 9 ל -10 mA.

מהו עוצמת הזרם במעגל תלוי במתח במעגל זה ובהתנגדות כל האלמנטים שלו, כולל ההתנגדות של גוף האדם. לעור יבש עמידות גבוהה יותר של כ -100,000 אוהם. רטוב - כ -1000 אוהם בלבד. ההתנגדות של האיברים הפנימיים היא בטווח של 500-1000 אוהם.

אם הלחץ המופעל על הגוף גדל, ההתנגדות של הגוף יורדת באופן לא פרופורציונלי. אותו דבר קורה עם הגדלת משך החשיפה לחשמל, כמו גם במצב פיזי ונפשי ירוד של אדם.

ניתן לראות מהגרף שאם המתח עולה מ -0 ל -140 וולט, התנגדות הגוף יורדת מ -10,000 ל -800 אוהם. קשר לא ליניארי זה בא לידי ביטוי בעקומה הראשונה. העקומה השנייה מראה כי הזרם העובר בגוף האדם, עם מתח גובר, גדל.

עד כמה תהיה ההלם החשמלי תלויה בזמן החשיפה לגוף. אם ההשפעה נמשכת מספר שניות ההתנגדות של הגוף יורדת ובהתאם הזרם גדל, מה שמוביל לתוצאות חמורות. אם זמן החשיפה קטן מעשירית השנייה, אז הסבירות לפרפור לב יורדת, והסיכוי להישרדות עולה.

מהטבלה עולה כי לצורך תוצאה חיובית, משך החשיפה ל- 65 mA ב -65 וולט מחושב לא יעלה על שנייה אחת.

אני חוזר כי בטבלת הזרמים המדורגים במתחים שונים של התנגדות הגוף, הוא נלקח כ- 1000 אוהם, ב המציאות, אי אפשר לחזות את גודל הזרם הפועל, מכיוון שהתנגדות הגוף תלויה בסדרה גורמים.

מנגנון השפעת החשמל על גוף האדם מורכב. זה קרה כאשר, במתקנים במתח גבוה, הלם לטווח קצר של כמה אמפר לא הוביל למוות. ואילו מתח של 12-36 V וזרם של כמה מיליאמפר היו קטלניים לבני אדם. הסיבה היא נזק הנגרם כתוצאה ממגע במוליכים של החלק הפגיע ביותר בגוף: צוואר, לחי, כתף, גב היד.

סיכום

אז מה הורג: זרם או מתח?

מכיוון שזרם חשמלי הוא תנועה מסודרת של חלקיקים טעונים, והמתח הוא אחד מהם המאפיינים של השדה החשמלי, בהשפעתו מתרחשת תנועה זו, אז ניתן להניח כי המתח יְסוֹדִי.

אבל הזרם החשמלי הורג, כי הוא זה שזורם בגוף האדם, אך הוא אינו יכול לזרום דרך הגוף אם המתח נמוך מדי.

מסתבר משחק מילים - הוא הורג את הזרם, אך ללא מתח, הזרם לא יזרום. היזהר לא לבדוק את תווית "המתח הגבוה". ואז אתה לא מפחד מכל מכה, כולל מכה חשמלית.

אנו ממליצים גם לצפות בסרטון שבו המחבר ממחיש בבירור את נושא מאמר זה:

חומרים קשורים:

• איזה זרם מסוכן יותר לאדם: ישיר או מתחלף
• כללי עזרה ראשונה להתחשמלות
• מה ההבדל בין מתח פאזה לינארי