Dampak Arus Listrik terhadap Tubuh Manusia

Ketika arus listrik melewati tubuh manusia, sistem saraf mengalami syok listrik. Tingkat keparahan syok ini sebagian besar tergantung pada tiga faktor kunci: besarnya arus, jalur yang diikuti arus melalui tubuh, dan durasi kontak. Dalam kasus yang paling parah, syok dapat mengganggu fungsi normal jantung dan paru-paru, yang mungkin menyebabkan pingsan atau bahkan kematian.

Secara umum diterima bahwa arus di bawah 5 miliamper (mA) menimbulkan risiko minimal. Namun, arus antara 10 hingga 20 mA dianggap berbahaya, karena dapat menyebabkan korban kehilangan kontrol otot. Hambatan listrik tubuh manusia, yang diukur antara kedua tangan atau antara kedua kaki, biasanya berkisar dari 500 ohm hingga 50.000 ohm. Misalnya, jika hambatan tubuh manusia diasumsikan 20.000 ohm, maka kontak dengan sumber listrik 230 volt bisa berbahaya. Menggunakan Hukum Ohm (I = V/R), arus yang dihasilkan akan menjadi 230 / 20.000 = 11,5 mA, yang jatuh dalam rentang berbahaya.

Arus bocor dihitung menggunakan rumus I = E / R, di mana E mewakili tegangan sumber dan R menunjukkan hambatan tubuh. Hambatan tubuh yang kering biasanya berkisar dari 70.000 hingga 100.000 ohm per sentimeter persegi. Namun, ketika tubuh manusia basah, hambatan ini turun secara signifikan, menjadi antara 700 hingga 1.000 ohm per sentimeter persegi. Hal ini karena meskipun hambatan kulit secara inheren relatif tinggi, kelembaban eksternal secara signifikan mengurangi hambatan keseluruhan.

Untuk mengilustrasikan dampak tubuh yang basah, pertimbangkan bahwa sumber listrik 100 volt sama berbahayanya bagi tubuh yang basah seperti sumber listrik 1.000 volt bagi tubuh yang kering.

Efek Arus yang Melewati Tangan-ke-Tangan dan Kaki-ke-Kaki

Berikut ini menjelaskan efek arus listrik yang mengalir melalui tubuh dari tangan ke tangan atau kaki ke kaki:

• Batas Persepsi: Sensasi syok listrik biasanya dapat dideteksi pada level arus sekitar 1 miliamper (mA). Pada intensitas ini, individu akan merasakan sensasi geli atau stimulasi ringan saat bersentuhan dengan medan listrik.

• Arus Lepas: Arus maksimum di mana seseorang masih dapat melepaskan konduktor menggunakan otot-otot yang langsung dipengaruhi oleh arus disebut "Arus Lepas." Untuk laki-laki, umumnya dianggap 9 mA, sementara untuk perempuan, 6 mA.

• Kehilangan Kontrol Otot: Ketika arus melebihi Arus Lepas, yaitu antara 20 mA hingga 100 mA, seseorang kehilangan kemampuan untuk mengontrol ototnya. Arus dalam rentang ini sangat sulit ditoleransi dan dapat menyebabkan cedera fisik, meskipun fungsi jantung dan pernapasan biasanya tetap stabil.

• Arus Mematikan: Arus yang melebihi 100 mA bisa mematikan. Pada level ini, gerakan pompa jantung berhenti, dan denyut nadi hilang. Tanpa kemampuan jantung untuk mengedarkan darah yang mengandung oksigen, sel-sel otak mulai mati dengan cepat akibat kekurangan oksigen. Selain itu, pada arus sangat tinggi, mulai dari sekitar 6 amper dan lebih, ada risiko paralisis pernapasan dan luka bakar serius.

Efek syok listrik dapat bervariasi tergantung apakah arus tersebut adalah arus bolak-balik (AC) atau arus searah (DC). AC dengan frekuensi umum (25 - 60 siklus per detik, atau hertz) umumnya lebih berbahaya daripada DC dengan nilai root-mean-square (RMS) yang sama.

Dengan semakin maraknya peralatan listrik berfrekuensi tinggi, aliran arus frekuensi tinggi melalui tubuh menimbulkan risiko tambahan. Pada frekuensi sekitar 100 hertz, sensasi umum syok listrik mulai berkurang, tetapi potensi untuk luka bakar internal yang parah meningkat, membuat arus tersebut sama berbahayanya. Penting untuk diingat bahwa yang pada akhirnya menyebabkan kematian adalah arus, bukan hanya tegangan saja.

Tegangan bolak-balik 50 volt memiliki potensi untuk menghasilkan arus 50 mA yang berbahaya. Namun, beberapa individu telah bertahan dari paparan tegangan yang jauh lebih tinggi karena berbagai faktor mitigasi. Misalnya, kulit kering, pakaian bersih, dan memakai sepatu bot dapat secara signifikan meningkatkan hambatan kontak, sehingga mengurangi risiko aliran arus berbahaya melalui tubuh.