Elektrik Akımının İnsan Bedenine Etkileri

Elektrik akımı insan bedenini geçtiğinde, sinir sistemi elektrik şoku yaşar. Bu şokun şiddetinin üç ana faktöre bağlı olduğunu kabul ederiz: akımın büyüklüğü, akımın bedende izlediği yol ve temas süresi. En ciddi durumlarda, şok kalp ve akciğerlerin normal işleyişini bozar, bu da bilinç kaybına veya hatta ölümüne yol açabilir.

Genel olarak, 5 miliamper (mA) altında olan akımlar çok düşük riskli kabul edilir. Ancak, 10 ila 20 mA arasındaki akımlar tehlikeli olarak kabul edilir, çünkü mağduru kas kontrolünü kaybedebilir. İnsan bedeninin elektrik direnci, iki el veya bacaklar arasında ölçüldüğünde genellikle 500 om - 50.000 om aralığında değişir. Örneğin, eğer insan bedeninin direnci 20.000 om olarak kabul edilirse, 230 voltlık bir elektrik kaynağıyla temasa geçmek tehlikeli olabilir. Ohm Kanunu (I = V/R) kullanarak hesaplanan akım 230 / 20.000 = 11.5 mA olacaktır, bu da tehlikeli aralıkta yer alır.

Sızıntı akımı I = E / R formülüyle hesaplanır, burada E besleme gerilimini, R ise beden direncini ifade eder. Kurumuş bir bedenin direnci genellikle kare santimetre başına 70.000 ila 100.000 om arasındadır. Ancak, insan bedeni nemli olduğunda bu direnç büyük ölçüde düşer, kare santimetre başına 700 ila 1.000 om arasında düşer. Cildin doğal direnci nispeten yüksek olsa da, dışarıdan gelen nem toplam direnci önemli ölçüde azaltır.

Nemli bir bedene etkiyi göstermek için, 100 voltlık bir elektrik kaynağı, kurumuş bir beden için 1.000 voltlu bir kaynağa eşit tehlike oluşturur.

El-El ve Ayak-Ayak Arasından Geçen Akımın Etkileri

Aşağıda, elektrik akımının beden üzerinden el-el veya ayak-ayak arasında aktarılması sonucu ortaya çıkan etkiler açıklanmaktadır:

• Algılama Eşiği: Elektrik şoku duygusu genellikle 1 miliamper (mA) seviyesinde hissedilir. Bu yoğunlukta, kişi elektrik alanıyla temas halinde hafif bir dönmeli veya uyarıcı his yaşar.

• Bırakma Akımı: Bir kişi, akım doğrudan etkilendiği kasları kullanarak bir iletkeni bırakabildiği maksimum akım "Bırakma Akımı" olarak adlandırılır. Erkekler için bu genellikle 9mA, kadınlar için ise 6mA kabul edilir.

• Kas Kontrolü Kaybı: Akım Bırakma Akımını aşarak 20mA ile 100mA arasında olduğunda, kişi kas kontrolünü kaybeder. Bu aralıkta olan akımlar oldukça dayanılmaz olup fiziksel zarara neden olabilir, ancak kalp ve solunum fonksiyonları genellikle göreceli olarak istikrarlı kalır.

• Ölümcül Akımlar: 100mA'nın üzerindeki akımlar ölümcül olabilir. Bu seviyede, kalp atışları durur ve nabız yok olur. Kalp, oksijenlenmiş kanı dolaştırmakta başarısız olduğunda, beyin hücreleri hızlı bir şekilde oksijen eksikliği nedeniyle ölür. Ayrıca, yaklaşık 6 amper ve üstündeki çok yüksek akımlarda, solunum felç ve ciddi yanıklar riski de mevcuttur.

Elektrik şokunun etkileri, akımın alternatif akım (AC) veya direkt akım (DC) olmasıya göre değişebilir. Yaygın frekanslardaki (saniyede 25 - 60 döngü, veya herz) AC, aynı kök ortalama kare (RMS) değerindeki DC'den daha tehlikeli kabul edilir.

Yüksek frekanslı elektrik ekipmanlarının artan yaygınlığıyla, beden üzerinden geçen yüksek frekanslı akımlar ekstra riskler sunmaktadır. Yaklaşık 100 herz frekanslarında, tipik bir elektrik şoku duygusu zayıflamaya başlar, ancak ciddi iç yanıklar riski artar, bu da bu tür akımları eşit derecede tehlikeli kılar. Unutmamalıdır ki, ölümcül sonuçları sağlayan asıl faktör akımdır, sadece gerilim değildir.

50 voltlık bir alternatif gerilim 50mA'lık tehlikeli bir akım oluşturabilir. Ancak, bazı bireyler, çeşitli hafifletici faktörler nedeniyle çok daha yüksek gerilimlere maruz kalıp hayatta kalmıştır. Örneğin, kurumuş cilt, temiz giysiler ve bot giymek, temas direncini önemli ölçüde artırarak, tehlikeli akımın beden üzerinden geçmesi riskini azaltır.