Kesan Arus Elektrik terhadap Badan Manusia

Apabila arus elektrik melalui badan manusia, sistem saraf akan mengalami gegaran elektrik. Kecerunan gegaran ini kebanyakannya bergantung kepada tiga faktor utama: magnitud arus, laluan yang diambil oleh arus melalui badan, dan tempoh kontak. Dalam kes yang paling teruk, gegaran boleh mengganggu fungsi normal jantung dan paru-paru, yang mungkin menyebabkan kehilangan kesedaran atau bahkan kematian.

Secara umumnya diterima bahawa arus di bawah 5 milliamper (mA) membawa risiko minimal. Walau bagaimanapun, arus antara 10 hingga 20 mA dianggap berbahaya kerana ia boleh menyebabkan mangsa kehilangan kawalan otot. Rintangan elektrik badan manusia, diukur antara dua tangan atau antara kedua-dua kaki, biasanya berkisar dari 500 ohm hingga 50,000 ohm. Sebagai contoh, jika rintangan badan manusia diandaikan 20,000 ohm, sentuhan dengan bekalan elektrik 230 volt boleh menjadi berbahaya. Menggunakan Hukum Ohm (I = V/R), arus yang dihasilkan adalah 230 / 20,000 = 11.5 mA, yang jatuh dalam julat berbahaya.

Arus bocor dikira menggunakan formula I = E / R, di mana E mewakili voltan bekalan dan R menandakan rintangan badan. Rintangan badan yang kering biasanya berkisar dari 70,000 hingga 100,000 ohm per sentimeter persegi. Namun, apabila badan manusia basah, rintangan ini merosot secara drastik, turun kepada antara 700 hingga 1,000 ohm per sentimeter persegi. Ini kerana walaupun rintangan kulit sendiri agak tinggi, kelembapan luaran mengurangkan rintangan keseluruhan secara signifikan.

Untuk menggambarkan impak badan yang basah, pertimbangkan bahawa bekalan elektrik 100 volt membawa bahaya yang sama kepada badan yang basah seperti bekalan 1,000 volt kepada badan yang kering.

Kesan Arus yang Melalui dari Tangan ke Tangan dan Kaki ke Kaki

Berikut merupakan keterangan tentang kesan arus elektrik yang mengalir melalui badan dari tangan ke tangan atau kaki ke kaki:

• Ambang Persepsi: Sensasi gegaran elektrik biasanya dapat dikesan pada tahap arus sekitar 1 milliampere (mA). Pada intensiti ini, seseorang individu akan mengalami rasa geli atau rangsangan ringan apabila bersentuhan dengan medan elektrik.

• Arus Lepas: Arus maksimum di mana seseorang masih dapat melepaskan konduktor menggunakan otot-otot yang terkena arus dikenali sebagai "Arus Lepas". Bagi lelaki, ini biasanya dianggap 9mA, manakala bagi wanita, ia 6mA.

• Kehilangan Kawalan Otot: Apabila arus melebihi Arus Lepas, antara 20mA hingga 100mA, seseorang kehilangan kemampuan untuk mengawal otot-otot mereka. Arus dalam julat ini sangat sukar ditahan dan boleh menyebabkan kerosakan fizikal, walaupun fungsi jantung dan pernafasan biasanya tetap stabil.

• Arus Maut: Arus melebihi 100mA boleh mematikan. Pada tahap ini, tindakan pemompaan jantung berhenti, dan denyut hilang. Tanpa kemampuan jantung untuk mengedarkan darah yang beroksigen, sel-sel otak mula mati dengan cepat akibat kekurangan oksigen. Selain itu, pada arus yang sangat tinggi, mulai dari sekitar 6 amper dan ke atas, terdapat risiko yang signifikan terhadap kelumpuhan pernafasan dan luka bakar yang serius.

Kesan gegaran elektrik boleh berbeza bergantung pada sama ada arus tersebut adalah arus bolak-balik (AC) atau arus terus (DC). AC pada frekuensi biasa (25 - 60 siklus per saat, atau hertz) umumnya lebih berbahaya daripada DC dengan nilai punca min kuasa (RMS) yang sama.

Dengan semakin meluasnya peralatan elektrik frekuensi tinggi, penyebaran arus frekuensi tinggi melalui badan membawa risiko tambahan. Pada frekuensi sekitar 100 hertz, sensasi biasa gegaran elektrik mula berkurang, tetapi potensi untuk luka bakar dalaman yang serius meningkat, menjadikan arus tersebut sama berbahayanya. Penting untuk diingat bahawa arus, bukan voltan sahaja, yang akhirnya menyebabkan kematian.

Voltan bolak-balik 50 volt mempunyai potensi untuk menghasilkan arus berbahaya 50mA. Namun, beberapa individu telah bertahan dari paparan voltan yang lebih tinggi disebabkan pelbagai faktor pengurangan. Sebagai contoh, kulit kering, pakaian bersih, dan memakai bot dapat meningkatkan rintangan kontak secara signifikan, dengan demikian mengurangi risiko aliran arus berbahaya melalui badan.