Effekter av elektrisk ström på mänskligt kropp

När en elektrisk ström passerar genom kroppen utsätts det nervsystemet för en elektrisk stöt. Allvarlighetsgraden av denna stöt beror huvudsakligen på tre viktiga faktorer: strömmens storlek, vägen som strömmen tar genom kroppen och kontaktens varaktighet. I de allvarligaste fallen kan stoten störa hjärtats och lungornas normala funktion, vilket potentiellt kan leda till medvetslöshet eller till och med döden.

Det är generellt accepterat att strömmar under 5 milliampere (mA) innebär minimal risk. Strömmar mellan 10 och 20 mA anses dock vara farliga eftersom de kan orsaka att offret förlorar muskelkontroll. Människokroppens elektriska resistans, mätt mellan två händer eller mellan benen, ligger vanligtvis mellan 500 ohm och 50 000 ohm. Om människokroppens resistans antas vara 20 000 ohm, kan kontakt med en 230-volts elektrisk ström vara farlig. Genom att använda Ohms lag (I = V/R) skulle den resulterande strömmen bli 230 / 20 000 = 11,5 mA, vilket ligger inom det farliga området.

Läckströmmen beräknas med formeln I = E / R, där E representerar spänningen och R betecknar kroppens resistans. En torr krops resistans ligger vanligtvis mellan 70 000 och 100 000 ohm per kvadratcentimeter. När människokroppen är våt sjunker denna resistans drastiskt, ner till mellan 700 och 1 000 ohm per kvadratcentimeter. Detta beror på att trots att hudens inre resistans är relativt hög, minskar yttre fukt resistansen totalt sett betydligt.

För att illustrera effekten av en våt kropp, kan man säga att en 100-volts elektrisk ström utgör lika stor fara för en våt kropp som en 1 000-volts ström gör för en torr kropp.

Effekter av ström som passerar från hand till hand och fot till fot

Följande beskriver effekterna av elektrisk ström som passerar genom kroppen från hand till hand eller fot till fot:

• Perceptionströskel: Känslan av en elektrisk stöt kan vanligtvis uppfattas vid en strömnivå på cirka 1 milliampere (mA). Vid denna intensitet kommer en individ att uppleva ett lätt stickande eller stimulerande känslomässigt inflytande vid kontakt med ett elektriskt fält.

• Lösningström: Den maximala strömmen vid vilken en person fortfarande kan släppa en ledare med hjälp av de muskler som direkt påverkas av strömmen kallas "Lösningström". För män anses detta vanligtvis vara 9 mA, medan det för kvinnor är 6 mA.

• Förlust av muskelkontroll: När strömmen överskrider Lösningströmmen, mellan 20 mA och 100 mA, förlorar en person förmågan att kontrollera sina muskler. Strömmar inom detta intervall är extremt svåra att uthärda och kan orsaka fysisk skada, även om hjärt- och andningsfunktionerna vanligtvis förblir relativt stabila.

• Dödliga strömmar: Strömmar över 100 mA kan vara dödliga. På detta nivå upphör hjärtats pumpverkan och pulsen försvinner. Utan hjärtats förmåga att cirkulera syreriktat blod börjar hjärncellerna snabbt dö av syrebrist. Dessutom, vid mycket höga strömmar, från cirka 6 amperer och uppåt, finns det en betydande risk för andningsparalys och allvarliga brännskador.

Effekterna av elektriska stötar kan variera beroende på om strömmen är växelström (AC) eller likström (DC). AC vid vanliga frekvenser (25 - 60 cykler per sekund, eller hertz) är generellt mer farlig än DC med samma effektivvärde (RMS).

Med den ökade förekomsten av högfrekventa elektriska utrustningar, presenterar passeringen av högfrekventa strömmar genom kroppen ytterligare risker. Vid frekvenser runt 100 hertz börjar den typiska känslan av en elektrisk stöt minska, men risken för allvarliga inre brännskador ökar, vilket gör sådana strömmar lika farliga. Det är viktigt att komma ihåg att det är strömmen, snarare än spänningen i sig, som i slutändan orsakar dödsfall.

En växelspänning på 50 volt har potential att generera en farlig 50 mA ström. Men vissa individer har överlevt exponering för mycket högre spänningar på grund av olika mildrande faktorer. Till exempel kan torr hud, rena kläder och att bära stövlar avsevärt öka kontaktresistansen, vilket minskar risken för farlig strömflöde genom kroppen.