Co zabija: prąd czy napięcie i dlaczego tak się dzieje

W młodym wieku wielu z nas było przekonanych własnym doświadczeniem lub dowiedziało się z relacji naocznych świadków, że jeśli podłączysz żelazko do gniazdka i spróbujesz przeciąć przewód zasilający, na pewno doświadczysz bolesnego uderzyć. W ten sposób prąd elektryczny wpływa na organizm. W szkole nad gniazdkami piszą: „220 V, niebezpiecznie, zabije!” Na podstacjach, w skrzynkach transformatorowych i innych instalacjach wysokiego napięcia umieszczane są znaki ostrzegawcze: „Niebezpieczne dla życia, wysokie napięcie!” Czym więc dokładnie jest zagrożenie dla ludzi i dlaczego? Jakie trafienia: prąd czy napięcie? Najpierw zrozummy te pojęcia.

Warunki napięciowe

Każda substancja składa się z atomów o dodatnim jądrze i ujemnie naładowanych elektronach.

Jeśli pod wpływem sił zewnętrznych pewna liczba elektronów zostanie odebrana atomom, to powstałe pole dodatnie będzie skłaniało do zawracania na swoje miejsce nowych cząstek ujemnych.

Jeśli elektrony nie są odejmowane, lecz dodawane, to pole będzie miało ładunek ujemny. To tworzy potencjały pozytywne i negatywne. Podczas interakcji między nimi powstaje siła przyciągania. Im większa różnica potencjałów, tym silniejsze pole i wyższe napięcie.

Jak powstaje prąd?

Jeżeli za pomocą przewodnika połączy się potencjały przeciwnych ładunków, to nastąpi ukierunkowany ruch naładowanych cząstek, tzw. Elektrycznośćdążenie do wyeliminowania potencjalnej różnicy.

To właśnie ukierunkowany ruch naładowanych cząstek sprawia, że ​​nasze urządzenia elektryczne wykonują użyteczne działanie: nabłyszczają, myją, podgrzewają, wiercą i tak dalej. Im większa różnica potencjałów, tym wyższa siła prądu. Jeśli obwód jest otwarty, prąd nie będzie płynął, bez względu na to, jak wysokie jest napięcie.

Wpływ na organizm

Ciało ludzkie, będąc przewodnikiem, może uzupełnić obwód elektryczny. Wtedy przez ciało przepłynie prąd, którego siłę określa wzór:

I = U / R, gdzie:

• U to wielkość napięcia przyłożonego do osoby;
• R - opór ciała.

W tym momencie ciało jest uszkodzone.

Tabela pokazuje, który prąd jest uważany za niebezpieczny dla ludzi:

• 15 mA, wartość nie zwalniająca, samozwalnianie nie jest możliwe;
• 50 mA prowadzi do migotania serca, zatrzymania oddechu, śmierci;
• 200 mA powoduje poważne oparzenia nie dające się pogodzić z życiem.

Wstrząs występuje przy napięciach do 1000 woltów. Powyżej tej wartości zmiana przybiera postać oparzeń.

Nawet bez bezpośredniego kontaktu z urządzeniami wysokiego napięcia, osoba może zostać śmiertelnie zraniona. Tak więc przebywając w niebezpiecznej bliskości instalacji wysokiego napięcia, pomiędzy ciałem a częściami przewodzącymi znajduje się łuk elektrycznyw towarzystwie:

• jasny błysk niebezpieczny dla oczu;
• natychmiastowe ogrzewanie powietrza do 10 000-15 000 stopni Celsjusza;
• topienie i parowanie metali, tworzenie aerozoli.

Konsekwencje wyładowania łukowego powodują oparzenia u osoby, niezgodne z życiem.

Wyzwolenie automatyki ochronnej zajmuje trochę czasu. Ale kiedy pojawia się łuk, uwalniana jest ogromna ilość energii, która zabija osobę w tak krótkim czasie.

Czynniki wpływające na stopień uszkodzenia

Porażenie prądem stałym jest niebezpieczne. Ale możesz pozbyć się jego wpływu bez pomocy osób postronnych przy wartościach od 20 do 25 mA.

Bardziej niebezpieczne jest oddziaływanie na ciało prądu przemiennego o częstotliwości 50 - 500 Hz. Człowiek może samodzielnie uwolnić się od jego wpływu tylko przy bardzo niskich wartościach, od 9 do 10 mA.

Jaki jest prąd w obwodzie, zależy od napięcia w tym obwodzie i rezystancji wszystkich jego elementów, w tym rezystancji ludzkiego ciała. Sucha skóra ma wyższą rezystancję około 100 000 omów. Na mokro - tylko około 1000 omów. Rezystancja narządów wewnętrznych mieści się w zakresie 500-1000 omów.

Jeśli stres wywierany na ciało wzrasta, jego opór spada nieproporcjonalnie. To samo dzieje się ze wzrostem czasu ekspozycji na elektryczność, a także ze złym stanem fizycznym i psychicznym osoby.

Z wykresu widać, że jeśli napięcie wzrośnie z 0 do 140 woltów, opór ciała spadnie z 10 000 do 800 omów. Ta nieliniowa zależność jest odzwierciedlona na pierwszej krzywej. Druga krzywa pokazuje, że prąd przepływający przez ludzkie ciało wraz ze wzrostem napięcia wzrasta.

Jak poważny będzie porażenie prądem, zależy od czasu narażenia na ciało. Jeśli wpływ utrzymuje się przez kilka sekund, opór organizmu spada, a co za tym idzie prąd wzrasta, co prowadzi do poważnych konsekwencji. Jeśli czas ekspozycji jest krótszy niż jedna dziesiąta sekundy, zmniejsza się prawdopodobieństwo migotania serca, a prawdopodobieństwo przeżycia wzrasta.

Z tabeli wynika, że ​​dla korzystnego wyniku czas ekspozycji na 65 mA przy obliczonym 65 V nie powinien przekraczać 1 sekundy.

Powtarzam, że w tabeli prądów znamionowych przy różnych napięciach rezystancji ciała przyjmuje się ją jako 1000 Ohm, in rzeczywistość, nie można przewidzieć wielkości działającego prądu, ponieważ opór ciała zależy od szeregu czynniki.

Mechanizm oddziaływania elektryczności na organizm ludzki jest złożony. Stało się tak, gdy w instalacjach wysokiego napięcia krótkotrwały wstrząs kilku amperów nie doprowadził do śmierci. Natomiast napięcie 12-36 V i prąd kilku miliamperów były śmiertelne dla człowieka. Powodem są uszkodzenia spowodowane dotknięciem przewodów najbardziej wrażliwej części ciała: szyi, policzka, barku, grzbietu dłoni.

Wniosek

Co więc zabija: prąd czy napięcie?

Ponieważ prąd elektryczny jest uporządkowanym ruchem naładowanych cząstek, a napięcie jest jednym z charakterystykę pola elektrycznego, pod wpływem którego następuje ten ruch, możemy przyjąć, że napięcie podstawowy.

Ale prąd zabija, bo to on przepływa przez ludzkie ciało, ale on nie może płynąć przez ciało, jeśli napięcie jest za niskie.

Okazuje się, że kalambur - zabija prąd, ale bez napięcia prąd nie popłynie. Uważaj, aby nie sprawdzić poprawności etykiety „wysokie napięcie”. A potem nie boisz się żadnego ciosu, w tym elektrycznego.

Polecamy również obejrzenie filmu, w którym autor wyraźnie ilustruje temat tego artykułu:

Powiązane materiały:

• Jaki prąd jest bardziej niebezpieczny dla osoby: bezpośredni czy przemienny
• Zasady pierwszej pomocy w przypadku porażenia prądem
• Jaka jest różnica między napięciem fazowym a liniowym?