Effekter af elektrisk strøm på menneskekroppen

Når en elektrisk strøm passerer gennem menneskekroppen, udsættes nervesystemet for et elektrisk chok. Alvorligheden af dette chok afhænger hovedsageligt af tre nøglefaktorer: strømmens størrelse, banen som strømmen følger igennem kroppen, og kontaktets varighed. I de mest alvorlige tilfælde forstyrres hjertet og lungerne normal funktion, hvilket potentielt kan føre til bevidsthedsfornemmelse eller endda død.

Det er generelt accepteret, at strøm under 5 milliampere (mA) indebærer minimal risiko. Imidlertid anses strøm mellem 10 og 20 mA for farlig, da de kan forårsage, at ofret mister muskelkontrol. Menneskekroppens elektriske modstand, målt mellem to hænder eller mellem benene, ligger typisk mellem 500 ohm og 50.000 ohm. For eksempel, hvis menneskekroppens modstand antages at være 20.000 ohm, kan kontakt med en 230-volt elektrisk forsyning være farlig. Ved brug af Ohms lov (I = V/R), vil den resulterende strøm være 230 / 20.000 = 11,5 mA, hvilket ligger inden for den farlige zone.

Leckstrømmen beregnes ved hjælp af formlen I = E / R, hvor E repræsenterer forsyningsvoltage og R betegner kropmodstanden. Modstanden i en tør krop ligger typisk mellem 70.000 og 100.000 ohm per kvadratcentimeter. Når menneskekroppen dog er våd, falder denne modstand drastisk, ned til mellem 700 og 1.000 ohm per kvadratcentimeter. Dette skyldes, at selvom hudens egen modstand er relativt høj, reducerer ydre fugt den samlede modstand væsentligt.

For at illustrere effekten af en våd krop, kan man overveje, at en 100-volt elektrisk forsyning udgør lige så stor en fare for en våd krop, som en 1.000-volt forsyning gør for en tør krop.

Effekter af strøm, der går fra hånd til hånd og fod til fod

Følgende beskriver effekterne af elektrisk strøm, der løber igennem kroppen fra hånd til hånd eller fod til fod:

• Perceptivt terskelniveau: Følelsen af et elektrisk chok kan typisk opdages ved en strømniveau på omkring 1 milliampere (mA). Ved denne intensitet vil en person opleve en let kildrende eller stimulerende følelse ved kontakt med et elektrisk felt.

• Lad-gå-strøm: Den maksimale strøm, hvorved en person stadig kan slippe en ledning ved hjælp af muskler, der direkte påvirkes af strømmen, kaldes "lad-gå-strøm". For mænd er dette generelt anset for at være 9 mA, mens det for kvinder er 6 mA.

• Tab af muskelkontrol: Når strømmen overstiger lad-gå-strømmen, mellem 20 mA og 100 mA, mister en person evnen til at kontrollere sine muskler. Strømme i dette interval er yderst svære at udmærke sig imod og kan forårsage fysisk skade, selvom hjerte- og lunges funktioner normalt forbliver relativt stabile.

• Dødelig strøm: Strøm over 100 mA kan være dødelig. På dette niveau stopper hjertets pumpevirksomhed, og pulsen forsvinder. Uden hjertets evne til at cirkulere iltet blod, begynder hjernecellerne hurtigt at dø på grund af iltmangel. Desuden er der ved meget høje strømme, startende fra omkring 6 amper og opefter, en betydelig risiko for åndedrætslam og alvorlige brandskader.

Effekterne af et elektrisk chok kan variere afhængigt af, om strømmen er vekselsstrøm (AC) eller gennemstrøm (DC). AC ved almindelige frekvenser (25 - 60 cyklusser pr. sekund, eller hertz) er generelt farligere end DC med samme effektivværdi (RMS).

Med den øgede forekomst af højkvalitets elektrisk udstyr, præsenterer passage af højfrekvensstrømme gennem kroppen yderligere risici. Ved frekvenser omkring 100 hertz begynder den typiske følelse af et elektrisk chok at formindske, men potentialet for alvorlige interne brandskader stiger, hvilket gør disse strømme lige så farlige. Det er vigtigt at huske, at det er strømmen snarere end spændingen alene, der sidste ende forårsager dødsfald.

Et vekselsspænd på 50 volt har potentiale til at generere en farlig 50 mA strøm. Dog har nogle individer overlevet eksponering for meget højere spændinger på grund af forskellige moderende faktorer. For eksempel kan tør hud, rene klæder og bæring af støvler betydeligt øge kontaktmodstanden, hvilket reducerer risikoen for farlig strøm, der passerer gennem kroppen.