Elektriskā strāvas ietekme uz cilvēka organismu

Kad elektriskā strāva pārvietojas cauri cilvēka ķermenim, nervu sistēma piedzīvo elektrošoku. Šā šoka smarts galvenokārt atkarīgs no trim galvenajiem faktoriem: strāvas stipruma, strāvas gājiena ceļa caur ķermeni un kontaktlaika. Visbriesmīgākajos gadījumos šoks traucē normālai sirds un plauju darbībai, kas var izraisīt nesaimniecību vai pat nāvi.

Parasti tiek pieņemts, ka strāvas stiprumi zemāki par 5 miliamperiem (mA) rada minimālu risku. Tomēr strāvas stiprumi no 10 līdz 20 mA tiek uzskatīti par bīstamiem, jo to dēļ upuris var zaudēt muskuļu kontrolēšanas spēju. Cilvēka ķermeņa elektriskais pretestība, mērīta starp divām rokām vai starp kājām, parasti ir no 500 omiem līdz 50 000 omiem. Piemēram, ja cilvēka ķermeņa pretestība tiek pieņemta par 20 000 omiem, kontakts ar 230 voltu elektrosistēmu var būt bīstams. Izmantojot Ohma likumu (I = V/R), rezultējošais strāvas stiprums būtu 230 / 20 000 = 11,5 mA, kas ietilpst bīstamajā diapazonā.

Noplūdes strāva tiek aprēķināta, izmantojot formulu I = E / R, kur E apzīmē piegādes spriegumu, bet R — ķermeņa pretestību. Sausa ķermeņa pretestība parasti ir no 70 000 līdz 100 000 omiem kvadrātcentimetra. Tomēr, kad cilvēka ķermenis ir mitrs, šī pretestība drastiski samazinās, pazeminoties līdz 700 un 1 000 omiem kvadrātcentimetra. Tā kā ādas inhereitā pretestība ir relatīvi augsta, ārpuse mitruma vispārīgi samazina kopējo pretestību.

Lai parādītu mitra ķermeņa ietekmi, 100-voltu elektrosistēma rada tikpat lielu bīstamību mitram ķermenim, cik 1 000-voltu elektrosistēma sausam ķermenim.

Strāvas gājiena no roku uz roku un no kājas uz kāju efekti

Šeit ir aprakstīti elektrostrāvas cauruļņemšanas caur ķermeni no roku uz roku vai no kājas uz kāju efekti:

• Saskaņošanas slieksnis: Elektrošoka sajūtu parasti var uztvert pie strāvas stipruma aptuveni 1 milliamperi (mA). Šajā intensitātē indivīds sajustu vieglu tīkstošanu vai stimulējošu sajūtu, pieskaroties elektromagnētiskajam laukam.

• Atbrīvošanās strāva: Maksimālais strāvas stiprums, pie kura cilvēks joprojām var atbrīvoties no vadietāja, izmantojot tieši skartās muskuļu grupas, tiek saukts par "Atbrīvošanās strāvu". Vīriešiem tas parasti tiek uzskatīts par 9 mA, bet sievietēm — 6 mA.

• Muskuļu kontrolēšanas zaudēšana: Kad strāvas stiprums pārsniedz Atbrīvošanās strāvu, sasniedzot 20 mA līdz 100 mA, cilvēks zaudē savu muskuļu kontrolēšanas spēju. Strāvas stiprumi šajā diapazonā ir ļoti grūti izturējami un var izraisīt fizisko kaitējumu, tomēr sirds un elpošanas funkcijas parasti paliek salīdzinoši stabīgas.

• Nāvesgājīga strāva: Strāvas stiprumi virs 100 mA var būt nāvesgājīgi. Šajā līmenī sirds beidz darboties, un puls pazūd. Bez sirds spējas apgādāt ar sārklātu asins, smadzenes sāk greizi nomirt trūkuma dēļ. Papildus tam, pie ļoti augstiem strāvas stiprumiem, sākot no aptuveni 6 amperiem, ir liels risks respiratoriskai paralīzei un smagām degumiem.

Elektrošoka efekti var atšķirties atkarībā no tā, vai strāva ir maiņstrāve (AC) vai nemainīgā strāva (DC). Parasti biežums 25 - 60 sikli sekundē (hertz) AC ir bīstāk nekā DC ar vienādu efektīvo (RMS) vērtību.

Ar augstfrekvences elektrotehnisko aprīkojumu paplašināšanos, augstfrekvences strāvas cauruļņemšana caur ķermeni rada papildu riskus. Frekvenču apmēram 100 hertzs elektrošoka parasts sajūtas sāk samazināties, bet iekšējo smagu degušanas risks palielinās, padarot šādas strāvas vienādi bīstamas. Jāatceras, ka nāves izraisītāji nav tikai spriegums, bet gan strāvas stiprums.

Maiņspriegums 50 volti var radīt bīstamu 50 mA strāvas stiprumu. Tomēr daži indivīdi ir izdzīvojuši daudz augstākus spriegumus, tāpēc ka dažādi mazinājoši faktori. Piemēram, sausā āda, tīra apģērbu un stīviju izmantošana var būtiski palielināt kontaktu pretestību, samazinot bīstamo strāvas gājienu caur ķermeni.