Elektrik Akımının İnsan Vücut Üzerindeki Etkileri

Elektrik akımı insan vücudunu geçtiğinde, sinir sistemi elektrik şoku yaşar. Bu şokun şiddetinin üç ana faktöre bağlı olduğu kabul edilir: akımın büyüklüğü, akımın vücudda izlediği yol ve temas süresi. En ciddi durumlarda, şok kalp ve akciğerlerin normal işlevini bozabilir, bu da bilinç kaybına veya hatta ölüme yol açabilir.

Genel olarak, 5 milliamper (mA) altında olan akımların riski düşük olduğu kabul edilir. Ancak, 10 ila 20 mA arasındaki akımlar tehlikeli olarak görülür çünkü mağduru kas kontrolünü kaybedebilir. İnsan bedeninin elektrik direnci, iki el veya bacaklar arasında ölçülürken, genellikle 500 ohm ile 50.000 ohm arasındadır. Örneğin, eğer insan bedeninin direnci 20.000 ohm olarak kabul edilirse, 230 voltlık bir elektrik kaynağıyla temas etmek tehlikeli olabilir. Ohm Yasası (I = V/R) kullanarak, sonuçlanan akım 230 / 20.000 = 11.5 mA olacaktır, bu da tehlikeli aralıkta yer alır.

Sızıntı akımı, I = E / R formülüyle hesaplanır, burada E besleme gerilimini ve R ise beden direncini temsil eder. Kuru bir bedenin direnci genellikle santimetrekare başına 70.000 ila 100.000 ohm arasındadır. Ancak, insan bedeni ıslak olduğunda bu direnç çok azalır, 700 ila 1.000 ohm arasına düşer. Bu, cildin doğal direncinin oldukça yüksek olmasına rağmen, dışarıdan gelen nem toplam direnci önemli ölçüde azalttığından dolayıdır.

Bir ıslak bedene olan etkisiyi göstermek için, 100 voltlık bir elektrik kaynağı ıslak bir bedende 1.000 voltlu bir kuru bedende kadar tehlikeli olabilir.

El-El ve Ayak-Ayak Arasından Geçen Akımın Etkileri

Aşağıda, vücuttan el-el veya ayak-ayak üzerinden geçen elektrik akımının etkileri açıklanmıştır:

• Algılama Eşiği: Elektrik şoku hissi genellikle yaklaşık 1 milliampere (mA) seviyesinde algılanabilir. Bu yoğunlukta, bir kişi elektrik alanıyla temas ettiğinde hafif bir zenciye veya uyarıcı bir his yaşar.

• Bırakma Akımı: Biri, akım tarafından doğrudan etkilendiği kasları kullanarak bir iletkeni bırakabildiği maksimum akım, "Bırakma Akımı" olarak adlandırılır. Erkekler için genellikle bu 9mA, kadınlar için ise 6mA kabul edilir.

• Kas Kontrolü Kaybı: Akım, Bırakma Akımını aşarak 20mA ile 100mA arasında olduğunda, bir kişi kaslarını kontrol etme yeteneğini kaybeder. Bu aralıkta olan akımlar, fiziksel zarara neden olmakla birlikte, kalp ve solunum fonksiyonları genellikle göreceli olarak istikrarlı kalır.

• Ölümcül Akımlar: 100mA'yi aşan akımlar ölümcül olabilir. Bu seviyede, kalbin pompalama hareketi durur ve nabız yok olur. Kalp oksijenlenmiş kanı dolaştırmadan yoksun olduğunda, beyin hücreleri hızlı bir şekilde oksijen eksikliğinden ötürü ölmeye başlar. Ayrıca, yaklaşık 6 amper ve üzerindeki çok yüksek akımlarda, solunum felç ve ciddi yanıklar riski de mevcuttur.

Elektrik şoku etkileri, akımın alternatif akım (AC) ya da direkt akım (DC) olmasıya göre değişebilir. Ortak frekanslardaki (saniyede 25 - 60 döngü, veya hertz) AC, aynı kök ortalama kare (RMS) değerine sahip DC'den daha tehlikeli olarak kabul edilir.

Yüksek frekanslı elektrik ekipmanlarının artan yaygınlığıyla birlikte, vücuttan geçen yüksek frekanslı akımlar ekstra riskler sunmaktadır. Yaklaşık 100 hertz civarında, tipik bir elektrik şoku hissi azalmaya başlasa da, ciddi iç yanıklar riski artar, bu da bu tür akımları eşit derecede tehlikeli kılar. Unutulmamalıdır ki, sonunda ölümcül olan şey, sadece gerilim değil, akımdır.

50 voltlık bir alternatif gerilimin, tehlikeli 50mA akım oluşturabileceğini unutmamalıyız. Ancak, bazı bireyler, çeşitli yumuşatıcı faktörler sayesinde çok daha yüksek gerilimlere maruz kalmıştır. Örneğin, kurumuş cilt, temiz giysiler ve bot giymek, temas direncini önemli ölçüde artırarak, tehlikeli akımın bedenden geçmesi riskini azaltabilir.