Tác động của Dòng Điện lên Cơ Thể Người

Khi dòng điện đi qua cơ thể con người, hệ thống thần kinh chịu một cú sốc điện. Mức độ nghiêm trọng của cú sốc này chủ yếu phụ thuộc vào ba yếu tố chính: cường độ của dòng điện, đường đi của dòng điện qua cơ thể, và thời gian tiếp xúc. Trong những trường hợp nghiêm trọng nhất, cú sốc có thể làm gián đoạn chức năng bình thường của tim và phổi, có thể dẫn đến hôn mê hoặc thậm chí là tử vong.

Nói chung, các dòng điện dưới 5 miliampe (mA) được coi là ít nguy hiểm. Tuy nhiên, các dòng điện từ 10 đến 20 mA được coi là nguy hiểm, vì chúng có thể khiến nạn nhân mất kiểm soát cơ bắp. Độ kháng điện của cơ thể con người, đo giữa hai bàn tay hoặc giữa hai chân, thường dao động từ 500 ohm đến 50.000 ohm. Ví dụ, nếu giả định độ kháng của cơ thể con người là 20.000 ohm, việc tiếp xúc với nguồn điện 230 volt có thể rất nguy hiểm. Sử dụng Định luật Ohm (I = V/R), dòng điện kết quả sẽ là 230 / 20.000 = 11,5 mA, nằm trong phạm vi nguy hiểm.

Dòng rò rỉ được tính bằng công thức I = E / R, trong đó E đại diện cho điện áp nguồn và R là độ kháng cơ thể. Độ kháng của cơ thể khô thường dao động từ 70.000 đến 100.000 ohm mỗi centimet vuông. Tuy nhiên, khi cơ thể bị ướt, độ kháng này giảm đáng kể, xuống còn từ 700 đến 1.000 ohm mỗi centimet vuông. Điều này là do mặc dù độ kháng tự nhiên của da khá cao, nhưng độ ẩm bên ngoài làm giảm đáng kể tổng độ kháng.

Để minh họa tác động của cơ thể ướt, hãy xem xét rằng nguồn điện 100 volt gây nguy hiểm tương đương như nguồn điện 1.000 volt đối với cơ thể khô.

Tác động của Dòng Điện Đi Từ Tay Đến Tay và Từ Chân Đến Chân

Sau đây mô tả tác động của dòng điện đi qua cơ thể từ tay đến tay hoặc từ chân đến chân:

• Ngưỡng Nhận Biết: Cảm giác của cú sốc điện có thể được phát hiện ở mức dòng điện khoảng 1 miliampe (mA). Ở mức cường độ này, một người sẽ cảm thấy một sự kích thích nhẹ hoặc cảm giác tê buốt khi tiếp xúc với trường điện.

• Dòng Điện Thả: Dòng điện tối đa mà một người vẫn có thể thả dây dẫn bằng cơ bắp trực tiếp bị ảnh hưởng bởi dòng điện được gọi là "Dòng Điện Thả." Đối với nam giới, mức này thường được coi là 9mA, trong khi đối với nữ giới, mức này là 6mA.

• Mất Kiểm Soát Cơ Bắp: Khi dòng điện vượt quá Dòng Điện Thả, từ 20mA đến 100mA, một người mất khả năng kiểm soát cơ bắp. Dòng điện trong phạm vi này cực kỳ khó chịu đựng và có thể gây thương tích vật lý, mặc dù chức năng tim và hô hấp thường vẫn ổn định tương đối.

• Dòng Điện Chết Người: Dòng điện vượt quá 100mA có thể gây tử vong. Ở mức này, hoạt động bơm của tim ngừng lại, và mạch đập biến mất. Không có khả năng lưu thông máu có oxy của tim, tế bào não bắt đầu chết nhanh chóng do thiếu oxy. Ngoài ra, ở các dòng điện rất cao, bắt đầu từ khoảng 6 ampe trở lên, có nguy cơ tê liệt hô hấp và bỏng nặng.

Tác động của cú sốc điện có thể thay đổi tùy thuộc vào dòng điện xoay chiều (AC) hay dòng điện một chiều (DC). AC ở tần số phổ biến (25 - 60 chu kỳ mỗi giây, hoặc hertz) thường nguy hiểm hơn DC có cùng giá trị hiệu dụng (RMS).

Với sự phổ biến ngày càng tăng của thiết bị điện tần số cao, việc dòng điện tần số cao đi qua cơ thể mang lại thêm rủi ro. Ở tần số khoảng 100 hertz, cảm giác điển hình của cú sốc điện bắt đầu giảm, nhưng nguy cơ bỏng nội bộ nghiêm trọng tăng lên, làm cho các dòng điện này cũng nguy hiểm. Cần nhớ rằng chính dòng điện, chứ không phải chỉ riêng điện áp, cuối cùng gây tử vong.

Một điện áp xoay chiều 50 volt có khả năng tạo ra dòng điện nguy hiểm 50mA. Tuy nhiên, một số người đã sống sót sau khi tiếp xúc với điện áp cao hơn nhiều do các yếu tố giảm thiểu. Ví dụ, da khô, quần áo sạch, và mang giày có thể tăng đáng kể độ kháng tiếp xúc, do đó giảm nguy cơ dòng điện nguy hiểm đi qua cơ thể.