تاثیرات جریان برق بر روی بدن انسان

هنگامی که جریان الکتریکی از بدن انسان عبور می‌کند، سیستم عصبی شوک الکتریکی می‌بیند. شدت این شوک عمدتاً به سه عامل کلیدی بستگی دارد: مقدار جریان، مسیری که جریان از طریق بدن می‌گذرد و مدت زمان تماس. در موارد خاص، شوک عملکرد طبیعی قلب و ریه را مختل می‌کند که ممکن است منجر به بی‌هوشی یا حتی مرگ شود.

به طور کلی پذیرفته شده است که جریان‌های زیر ۵ میلی‌آمپر (mA) ریسک کمی دارند. با این حال، جریان‌های بین ۱۰ تا ۲۰ mA خطرناک در نظر گرفته می‌شوند، زیرا می‌توانند باعث از دست دادن کنترل عضلانی قربانی شوند. مقاومت الکتریکی بدن انسان، که بین دو دست یا بین دو پا اندازه‌گیری می‌شود، معمولاً بین ۵۰۰ اهم تا ۵۰۰۰۰ اهم متغیر است. به عنوان مثال، اگر مقاومت بدن انسان ۲۰۰۰۰ اهم فرض شود، تماس با منبع الکتریکی ۲۳۰ ولت می‌تواند خطرناک باشد. با استفاده از قانون اهم (I = V/R)، جریان حاصل ۲۳۰ / ۲۰۰۰۰ = ۱۱٫۵ mA خواهد بود که در محدوده خطرناک قرار می‌گیرد.

جریان تسربی با استفاده از فرمول I = E / R محاسبه می‌شود، که در آن E ولتاژ تغذیه و R مقاومت بدن را نشان می‌دهد. مقاومت یک بدن خشک معمولاً بین ۷۰۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰۰ اهم بر سانتی‌متر مربع متغیر است. با این حال، وقتی بدن مرطوب است، این مقاومت به شدت کاهش می‌یابد و به بین ۷۰۰ تا ۱۰۰۰ اهم بر سانتی‌متر مربع می‌رسد. این امر به دلیل این است که هرچند مقاومت ذاتی پوست نسبتاً بالاست، رطوبت خارجی مقاومت کلی را به شدت کاهش می‌دهد.

برای نشان دادن تأثیر یک بدن مرطوب، در نظر بگیرید که یک منبع الکتریکی ۱۰۰ ولتی برای بدن مرطوب به اندازه یک منبع ۱۰۰۰ ولتی برای بدن خشک خطرناک است.

تأثیرات عبور جریان از دست به دست و پا به پا

در ادامه تأثیرات عبور جریان الکتریکی از دست به دست یا پا به پا در بدن توضیح داده شده است:

• حد تشخیص: احساس شوک الکتریکی معمولاً در حد جریان ۱ میلی‌آمپر (mA) قابل تشخیص است. در این حد، فرد در تماس با میدان الکتریکی احساس لرزش یا تحریک ملایمی خواهد داشت.

• جریان رها کردن: جریان حداکثری که فرد می‌تواند هنوز رهگذر را با عضلات مستقیماً تحت تأثیر جریان رها کند، "جریان رها کردن" نامیده می‌شود. برای مردان این مقدار معمولاً ۹ mA و برای زنان ۶ mA در نظر گرفته می‌شود.

• از دست دادن کنترل عضلانی: هنگامی که جریان از حد "جریان رها کردن" فراتر رود و بین ۲۰ mA تا ۱۰۰ mA باشد، فرد از کنترل عضلات خود افتاده و جریان‌های در این محدوده بسیار سخت تحمل می‌شوند و می‌توانند آسیب جسمی وارد کنند، اگرچه عملکرد قلب و تنفس معمولاً نسبتاً ثابت می‌ماند.

• جریان‌های مرگبار: جریان‌های بیش از ۱۰۰ mA می‌توانند مرگبار باشند. در این حد، عملکرد ضربان قلب متوقف می‌شود و پالس از بین می‌رود. بدون توانایی قلب در گردش خون اکسیژن‌دار، سلول‌های مغز به سرعت به دلیل کمبود اکسیژن می‌میرند. علاوه بر این، در جریان‌های بسیار بالا، از حدود ۶ آمپر به بالا، خطر توقف تنفس و سوختگی‌های شدید وجود دارد.

تأثیرات شوک الکتریکی می‌تواند با توجه به اینکه جریان متناوب (AC) یا مستقیم (DC) است متفاوت باشد. AC در فرکانس‌های معمول (۲۵ تا ۶۰ دور در ثانیه یا هرتز) معمولاً خطرناک‌تر از DC با مقدار میانگین مربعی (RMS) مشابه است.

با افزایش فراوانی تجهیزات الکتریکی با فرکانس بالا، عبور جریان‌های با فرکانس بالا از بدن ریسک‌های اضافی ایجاد می‌کند. در فرکانس‌های حدود ۱۰۰ هرتز، احساس معمولی شوک الکتریکی کاهش می‌یابد، اما خطر سوختگی‌های داخلی شدید افزایش می‌یابد که این جریان‌ها را به میزان مشابه خطرناک می‌کند. مهم است که به یاد داشته باشید که جریان، نه ولتاژ به تنهایی، عامل اصلی مرگ است.

ولتاژ متناوب ۵۰ ولت می‌تواند جریان خطرناک ۵۰ mA را تولید کند. با این حال، برخی افراد در مواجهه با ولتاژ‌های بسیار بالاتر به دلیل عوامل مختلف مانده‌اند. به عنوان مثال، پوست خشک، لباس پاک و پوشیدن بوت می‌تواند مقاومت تماس را به شدت افزایش دهد و بنابراین خطر عبور جریان خطرناک از بدن را کاهش دهد.