Elektrivoolu mõju inimese kehale

Kui elektrivool läbib inimese keha, kannatab süsteem elektrilise šokki. Šokkide tõsidus sõltub peamiselt kolmest tegurist: voolu suurusest, voolu liikumisest kehas ja kontakti kestusest. Kõige tõsisematel juhtudel võib šokk häirida südame ja hingamissüsteemi normaalse toimimise, mis võib põhjustada kaotuse või isegi surma.

Üldiselt on lepinguline, et voolud, mis on allpool 5 milliamperit (mA), ei esita olulist ohtu. Siiski on 10 kuni 20 mA vahemikus olevad voolud ohtlikud, kuna need võivad põhjustada ohvri lihaste kontrolli kadumist. Inimese keha elektriline vastus, mõõdetud kahe käe või jalgade vahel, tavaliselt ulatub 500 omilt kuni 50 000 omile. Näiteks, kui eeldada, et inimese keha vastus on 20 000 omi, siis kontakt 230-voltilise elektrivooallikaga võib olla ohtlik. Ohmi seaduse (I = V/R) abil saab arvutada, et tekkinud vool oleks 230 / 20 000 = 11,5 mA, mis on ohtliku vahemiku sees.

Lekevool arvutatakse valemiga I = E / R, kus E tähistab tarbimispinget ja R keha vastust. Kuiva keha vastus tavaliselt ulatub 70 000 kuni 100 000 omi ruutsentimeetri kohta. Kuid niipea kui inimese keha on niisk, see vastus drastiliselt vähenekse, langes 700 kuni 1000 omi ruutsentimeetri kohta. See on sellega seotud, et kuigi nahale enda vastus on suhteliselt kõrge, vähendab ekstaanline niiskus oluliselt üldist vastust.

Näiteks 100-voltiline elektrivooallikas on niiskule kehale sama ohtlik nagu 1000-voltiline allikas kuival kehale.

Voolu mõju käte-ka-käte ja jalga-ka-jalga liikumisel

Järgnevalt kirjeldatakse elektrivoolu mõju kehas käte-ka-käte või jalga-ka-jalga liikudes:

• Tundlikkuse piir: Elektrilise šokki tunnet saab tavaliselt tuvastada umbes 1 milliamperi (mA) voolutasemel. Sellisel intensiivsusel tundab inimene nõelavat või stimuleerivat tunnet kontakti tegemisel elektriväljaga.

• Vabastamise vool: Maksimaalne vool, mille korral inimene saab ikka veel vabastuda otse elektrivoolu poolt mõjutatud lihastega, on teada kui "vabastamise vool". Meeste puhul on see tavaliselt 9mA, naiste puhul 6mA.

• Lihaste kontrolli kaotus: Kui vool ületab vabastamise voolu, alates 20mA kuni 100mA, kaotab inimene oma lihaste kontrolli. Sellises vahemikus olevad voolud on äärmiselt raske talelda ja võivad põhjustada füüsilist kahju, kuid südameliikumine ja hingamine tavaliselt jäävad suhteliselt stabiilseks.

• Surnud voolud: Voolud, mis ületavad 100mA, võivad olla surmased. Sellisel tasemel lõpetab süda oma töö ja pulss kadub. Südame puudus taastuvat veri ringlust, hõlmata hapnikuga veret, hakkab ajendama aju rakkude kiiret suremist hapnikupuuduse tõttu. Lisaks, väga kõrgetel voolutasetel, alates umbes 6 amperist, on oluline oht hingamise paralüüsile ja tõsiste palavikutega.

Elektrilise šokki mõjud võivad erineda sõltuvalt sellest, kas tegu on vaikevoolu (AC) või pingevoolu (DC). Tavalistes sagedustes (25 - 60 tsüklit sekundis, või herzides) olev AC on tavaliselt ohtlikum kui sama efektiivse (RMS) väärtusega DC.

Kõrge sagedusega elektriseadmete leviku tõttu, kõrge sagedusega voolude läbipääs kehas esitab lisariske. Umbes 100 herzi sagedustel hakkab tavaline elektrilise šokki tundmine vähema, kuid tõsiste sisemiste palavikute oht suureneb, muutes sellised voolud samuti ohtlikeks. On oluline meeles pidada, et on vool, mitte ainult pinge, mis viib surmate juurde.

50-voltiline vaikevool võib põhjustada ohtlikku 50mA voolu. Siiski on mõned inimesed elusid jätnud palju kõrgemate pingete väljakutsetele mitmesuguste soojendavate tegurite tõttu. Näiteks kuiv nahk, puhas riie ja sildikute kandmine võivad oluliselt suurendada kontakti vastust, vähendades nii ohtliku voolu läbipääsu riski kehas.