Ефекти на електричната струја врз човечкото тело

Кога електричниот ток преминува низ човечкото тело, невралниот систем ја препорачува електрична шок. Сеериозноста на овој шок веќе зависи од три главни фактори: големината на токот, патеката која токот го следи низ телото и длабочината на контактот. Во најсериозните случаи, шокот прекинува нормалната функција на срцето и плувниците, што може да доведе до безсвестност или дури и смрт.

Општоприфатено е дека токовите под 5 милиампери (mA) поставуваат минимален ризик. Меѓутоа, токовите од 10 до 20 mA се сметаат за опасни, бидејќи можат да предизвикаат жртвата да изгуби контрола над мускулите. Електричната отпорност на човечкото тело, мерена помеѓу две рака или помеѓу ногите, обично се протега од 500 омови до 50,000 омови. На пример, ако се претпостави дека отпорноста на човечкото тело е 20,000 омови, контакт со електрична напона од 230 волти може да биде опасен. Користејќи законот на Ом (I = V/R), резултантниот ток би бил 230 / 20,000 = 11.5 mA, што е во опасен опсег.

Токот на протечка се пресметува според формулата I = E / R, каде што E претставува напонот на напојување, а R означува отпорноста на телото. Отпорноста на сухо тело обично се протега од 70,000 до 100,000 омови по квадратен сантиметар. Меѓутоа, кога човечкото тело е мокро, оваа отпорност драстично се намалува, паѓајќи до помеѓу 700 и 1,000 омови по квадратен сантиметар. Ова е затоа што, иако природната отпорност на кожата е относително висока, надворешната влага значително ја намалува целосната отпорност.

За да се илустрира влијанието на мокрото тело, размислете дека напонот од 100 волти претставува ист ризик за мокро тело како и напонот од 1,000 волти за сухо тело.

Ефекти на токот кој минува од рака до рака и од нога до нога

Следното ги опишува ефектите на електричниот ток кој преминува низ телото од рака до рака или од нога до нога:

• Праг на перцепција: Сензацијата од електричниот шок типички може да се детектира на ниво на ток околу 1 милиампер (mA). На оваа интензитет, индивидуумот ќе искуси лагано трепереење или стимулаторско чувство при контакт со електричен поле.

• Ток на откажување: Максималниот ток при кој личноста може да освободи проводник користејќи мускули директно поврзани со токот е познат како "ток на откажување". За мажите, ова се смета дека е 9 mA, додека за жени тоа е 6 mA.

• Губење на контрола над мускулите: Кога токот надминува токот на откажување, во опсег од 20 mA до 100 mA, личноста губи способноста да контролира своите мускули. Токовите во овој опсег се екстремно тешки за издружење и можат да предизвикаат физички повреди, иако функциите на срцето и дишењето обично остануваат релативно стабилни.

• Смртоносни токови: Токовите над 100 mA можат да бидат смртоносни. На овој ниво, акцијата на насосување на срцето прекинува, а пулсот изчезнува. Без способноста на срцето да циркулира оксигенасирана крв, мозговите клетки брзо почнуваат да умираат поради недостаток на оксиген. Додека, при високи токови, почнувајќи од околу 6 ампери и нагоре, постои значителен ризик од парализа на дихањето и тешки изгарувања.

Ефектите на електричниот шок можат да варираат в зависимост дали токот е меѓусебен ток (AC) или права насока (DC). AC на заеднички фреквенции (25 - 60 циклуси во секунда, или херц) е општо поопасен од DC со истиот среден квадратен (RMS) вредност.

Со зголемувањето на присуството на опрема со високи фреквенции, преминувањето на високи фреквенции токови низ телото предизвика дополнителни ризици. При фреквенции околу 100 херци, типичната сензација на електричниот шок започнува да се намалува, но потенцијалот за сериозни интерни изгарувања се зголемува, што прави таквите токови еднакво опасни. Важно е да се запомни дека тоа е токот, а не само напонот, што на крај предизвика смрт.

Меѓусебен напон од 50 волти има потенцијал да генерира опасен ток од 50 mA. Меѓутоа, некои личности преживелеа експозиција на многу повисоки напони поради различни митигациски фактори. На пример, суха кожа, чиста облека и обувки значително можат да го зголемат контактниот отпор, со што се намалува ризикот од опасен ток низ телото.