Effekter av elektrisk strøm på menneskeleg kropp

Når en elektrisk strøm passerer gjennom menneskekroppen, utsettes nervesystemet for et elektrisk sjokk. Alvorlighetsgraden av dette sjokket henger i hovedsak av tre nøkkelfaktorer: strømmens størrelse, banen strømmen følger gjennom kroppen, og kontaktens varighet. I de mest alvorlige tilfellene forstyrrer sjokket hjertets og lunkenes normale funksjon, noe som potensielt kan føre til bevisstløshet eller død.

Det er generelt akseptert at strømmer under 5 milliampere (mA) innebærer minimal risiko. Imidlertid anses strømmer mellom 10 og 20 mA for farlige, da de kan føre til tap av muskelkontroll hos offeret. Menneskekroppens elektriske motstand, målt mellom to hender eller mellom beina, ligger vanligvis mellom 500 ohm og 50 000 ohm. For eksempel, hvis kroppens motstand antas å være 20 000 ohm, kan kontakt med en 230-volts elektrisk kilde være farlig. Ved bruk av Ohms lov (I = V/R), vil den resulterende strømmen være 230 / 20 000 = 11,5 mA, godt innenfor det farlige området.

Leckstrømmen beregnes ved hjelp av formelen I = E / R, der E representerer spenningen og R betegner kroppens motstand. Motstanden til en tør kropp ligger vanligvis mellom 70 000 og 100 000 ohm per kvadratcentimeter. Når kroppen er fuktig, faller imidlertid denne motstanden drastisk, ned til mellom 700 og 1 000 ohm per kvadratcentimeter. Dette skyldes at selv om hudens egen motstand er relativt høy, reduserer ytre fuktighet den totale motstanden betydelig.

For å illustrere effekten av en fuktig kropp, kan man si at en 100-volts elektrisk kilde innebærer like stor fare for en fuktig kropp som en 1 000-volts kilde for en tør kropp.

Effekter av strøm som går fra hånd til hånd og fot til fot

Følgende beskriver effektene av elektrisk strøm som går gjennom kroppen fra hånd til hånd eller fot til fot:

• Persepsjonsgrense: Følelsen av et elektrisk sjokk kan vanligvis oppdages ved en strømnivå på omtrent 1 milliampere (mA). Ved denne intensiteten vil en person oppleve en mild gnisning eller stimulerende følelse ved kontakt med et elektrisk felt.

• Lose Current: Den maksimale strømen hvor en person fortsatt kan slippe taket i en leder ved hjelp av musklene direkte påvirket av strømmen, kalles "Lose Current". For menn anslås dette generelt til 9 mA, mens for kvinner er det 6 mA.

• Tap av muskelkontroll: Når strømmen overstiger Lose Current, fra 20 mA til 100 mA, mister en person evnen til å kontrollere musklene. Strømmer innenfor dette området er ekstremt vanskelig å tåle og kan forårsake fysisk skade, selv om hjerte- og pustefunksjoner vanligvis forblir relativt stabile.

• Dødelige strømmer: Strømmer over 100 mA kan være dødelige. På dette nivået opphører hjertets pumpemaksjon, og pulsen forsvinner. Uten hjertets evne til å sirkulere oksygeneret blod, begynner hjerneceller raskt å dø på grunn av mangel på oksygen. I tillegg, ved svært høye strømmer, fra rundt 6 amper og oppover, er det en betydelig risiko for åndedrettsparalys og alvorlige forbrenninger.

Effektene av elektrisk sjokk kan variere avhengig av om strømmen er vekselstrøm (AC) eller likestrøm (DC). AC ved vanlige frekvenser (25 - 60 sykler per sekund, eller hertz) er generelt mer farlig enn DC med samme effektivverdi (RMS).

Med økende forekomst av høyfrekvent elektrisk utstyr, presenterer passeringen av høyfrekvente strømmer gjennom kroppen ytterligere risiko. Ved frekvenser rundt 100 hertz begynner den typiske følelsen av et elektrisk sjokk å svekkes, men potensialet for alvorlige indre forbrenninger øker, noe som gjør slike strømmer like farlige. Det er viktig å huske at det er strømmen, snarere enn spenningen alene, som til slutt fører til dødsfall.

En vekselspenning på 50 volt har potensialet til å generere en farlig 50 mA strøm. Noen individer har imidlertid overlevd eksponering for mye høyere spenninger på grunn av ulike dempende faktorer. For eksempel kan tørr hud, rene klær og bruk av støvler betydelig øke kontaktmotstanden, noe som reduserer risikoen for farlig strømflyt gjennom kroppen.