विद्युत धारा के मानव शरीर पर प्रभाव

जब विद्युत धारा मानव शरीर से गुजरती है, तो प्राणीय प्रणाली को विद्युत चॉक भोगना पड़ता है। इस चॉक की गंभीरता मुख्य रूप से तीन महत्वपूर्ण कारकों पर निर्भर करती है: धारा की मात्रा, धारा का शरीर में गुजरने का मार्ग, और संपर्क की अवधि। सबसे गंभीर स्थितियों में, यह चॉक हृदय और फेफड़ों के सामान्य कार्यों को बाधित कर सकता है, जिससे बेहोशी या तो यहाँ तक कि मौत तक पहुंचने का खतरा हो सकता है।

आम तौर पर माना जाता है कि 5 मिलीअम्पियर (mA) से कम की धाराएँ कम जोखिम लाती हैं। हालांकि, 10 से 20 mA की धाराएँ खतरनाक मानी जाती हैं, क्योंकि ये शिकारी को अपने पेशियों की नियंत्रण से छुटकारा दे सकती हैं। मानव शरीर का विद्युत प्रतिरोध, दो हाथों या पैरों के बीच मापा जाता है, आमतौर पर 500 ओहम से 50,000 ओहम तक फैला होता है। उदाहरण के लिए, अगर मानव शरीर का प्रतिरोध 20,000 ओहम माना जाए, तो 230-वोल्ट की विद्युत आपूर्ति से संपर्क करना खतरनाक हो सकता है। ओह्म के नियम (I = V/R) का उपयोग करके, परिणामी धारा 230 / 20,000 = 11.5 mA होगी, जो खतरनाक सीमा के भीतर आती है।

रिसाव धारा की गणना सूत्र I = E / R का उपयोग करके की जाती है, जहाँ E आपूर्ति वोल्टेज और R शरीर का प्रतिरोध होता है। सूखे शरीर का प्रतिरोध आमतौर पर 70,000 से 100,000 ओहम प्रति वर्ग सेंटीमीटर तक फैला होता है। हालांकि, जब मानव शरीर गीला होता है, तो यह प्रतिरोध तेजी से घट जाता है, 700 से 1,000 ओहम प्रति वर्ग सेंटीमीटर तक गिर जाता है। यह इसलिए होता है क्योंकि जबकि त्वचा का आंतरिक प्रतिरोध अपेक्षाकृत ऊँचा होता है, बाहरी नमी शुद्ध प्रतिरोध को बहुत कम कर देती है।

गीले शरीर के प्रभाव को दिखाने के लिए, 100-वोल्ट की विद्युत आपूर्ति गीले शरीर के लिए उतनी ही खतरनाक होती है जितनी 1,000-वोल्ट की विद्युत आपूर्ति सूखे शरीर के लिए होती है।

हाथ से हाथ और पैर से पैर धारा प्रवाह के प्रभाव

निम्नलिखित में हाथ से हाथ या पैर से पैर धारा प्रवाह के प्रभाव का वर्णन किया गया है:

• अनुभव की सीमा: विद्युत चॉक की संवेदना आमतौर पर 1 मिलीअम्पियर (mA) के धारा स्तर पर संभव होती है। इस तीव्रता पर, एक व्यक्ति विद्युत क्षेत्र से संपर्क करने पर मीठी चिढ़छाड़ या प्रेरण की भावना अनुभव करेगा।

• छोड़ने की धारा: एक व्यक्ति धारा से प्रत्यक्ष रूप से प्रभावित पेशियों का उपयोग करके एक चालक को छोड़ सकता है, इस धारा को "छोड़ने की धारा" कहा जाता है। पुरुषों के लिए यह आमतौर पर 9mA माना जाता है, जबकि स्त्रियों के लिए यह 6mA होता है।

• पेशी नियंत्रण का नुकसान: जब धारा छोड़ने की धारा से अधिक होती है, 20mA से 100mA तक, तो व्यक्ति पेशियों के नियंत्रण को खो देता है। इस सीमा के भीतर की धाराएँ बहुत मुश्किल से सहन की जा सकती हैं और शारीरिक हानि का कारण बन सकती हैं, हालांकि हृदय और श्वसन कार्य आमतौर पर सापेक्ष रूप से स्थिर रहते हैं।

• मौत की धारा: 100mA से अधिक की धाराएँ मौत का कारण बन सकती हैं। इस स्तर पर, हृदय का पंपिंग कार्य बंद हो जाता है, और धड़कन गायब हो जाती है। हृदय की ऑक्सीजन से भरी रक्त को परिचालित करने की क्षमता के बिना, मस्तिष्क कोशिकाएँ तेजी से ऑक्सीजन की कमी के कारण मरने लगती हैं। इसके अलावा, बहुत उच्च धाराओं पर, लगभग 6 एम्पियर से ऊपर, श्वसन अपरिचालन और गंभीर जलन का बहुत बड़ा खतरा होता है।

विद्युत चॉक के प्रभाव यह पर निर्भर करते हैं कि धारा परिवर्ती धारा (AC) है या स्थिर धारा (DC)। सामान्य आवृत्तियों (25 - 60 चक्र प्रति सेकंड, या हर्ट्ज) पर AC समान RMS (Root Mean Square) मान की DC से अधिक खतरनाक मानी जाती है।

उच्च आवृत्ति वाले विद्युत उपकरणों की बढ़ती प्रचलन के साथ, शरीर से गुजरने वाली उच्च आवृत्ति धाराओं से अतिरिक्त जोखिम उत्पन्न होते हैं। 100 हर्ट्ज के आसपास की आवृत्तियों पर, विद्युत चॉक की आम भावना घटने लगती है, लेकिन गंभीर आंतरिक जलन का खतरा बढ़ जाता है, जिससे ऐसी धाराएँ समान रूप से खतरनाक हो जाती हैं। यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि अंततः मौत का कारण धारा, वोल्टेज के अलावा, होती है।

50 वोल्ट की एक परिवर्ती वोल्टेज 50mA की खतरनाक धारा उत्पन्न करने की क्षमता रखती है। हालांकि, विभिन्न कमजोरी कारकों के कारण कुछ व्यक्ति बहुत अधिक वोल्टेज से बच गए हैं। उदाहरण के लिए, सूखी त्वचा, साफ कपड़े, और बूट पहनना संपर्क प्रतिरोध को बहुत कम कर सकता है, जिससे शरीर के माध्यम से खतरनाक धारा प्रवाह का जोखिम कम हो जाता है।