Какой ток будет опасен для человека и почему
Содержание
Электричество зачастую становится причиной серьезных нарушений работы органов человека и может вызвать остановку сердца, дыхания, а также ожоги. При одновременном контакте с источником электропитания и землей (или двумя полюсами источника), через тело человека проходит электрический ток. При этом повреждаются как место контакта с проводником, так и место контакта с землей, а также все затронутые внутри тела пути.
Опасность поражения электрическим напряжением
Когда электрический ток проходит через проводящие материалы, они нагреваются (этот эффект используется во многих бытовых приборах, например, в утюге, фене, сушилке для белья, тостере). Нечто подобное происходит и когда электричество проходит через тело человека. Нагрев вызывает ожоги различной степени тяжести и глубины, затрагивая кожу, нервы и другие ткани организма.
Риск поражения существует, если:
- тело человека является хорошим проводником;
- тело становится частью электрической цепи;
- между двумя точками контакта имеется разница потенциалов. При отсутствии данного фактора электроток через тело проходить не будет.
При широком распространении электричества как вида энергии, приведенные выше условия, могут выполняться достаточно часто. Поэтому поражение электротоком является распространенным видом производственной или бытовой травмы.
Факторы поражения и смертельная сила тока
Сила тока оказывает наибольшее влияние на последствия, связанные с поражением электричеством. Принятые и приведенные ниже значения данного параметра установлены статистическими методами, поскольку они индивидуальны и зависят от рода тока.
|
Сила электротока, мА
|
Воздействие на организм |
| до 1 | Протекающий ток людьми не ощущается |
| 2–3 | Возникает покалывание в месте воздействия |
| 3–10 | При таких значениях электротока происходят непроизвольные сокращения мышц. Человеку обычно удается самостоятельно освободиться от контакта с электротоком. Данные значения электрического тока не считаются смертельно опасными. |
| 10–50 | Такая величина тока не считается смертельной, если воздействие продолжается недолго. В противном случае наступает паралич дыхательных мышц с возможной смертью от удушья. |
| 50–500 | Опасный ток. При длительном протекании приводит к фибрилляции желудочков сердца (нарушение регулярности сердечных сокращений с частыми и неэффективными сокращениями). Представляет серьезную опасность для жизни. |
| более 500 | Вероятность возникновения фибрилляции снижается, но возрастает риск смерти, чему способствует паралич нервных центров и наличие внутренних ожогов. |
Действующими факторами поражения электричеством являются также:
- Длительность электрического контакта в наибольшей степени влияет на последствия поражения, так как воздействие электротока, проходящего через организм, усиливается.
- Форма тока. Как постоянный, так и переменный ток подчиняются закону Ома, но переменное напряжение промышленной частоты 50–60 Гц примерно в 3–4 раза более опасно, чем постоянное. По некоторым данным, постоянное электронапряжение частотой 400 Гц менее опасно, чем переменное частотой 50 Гц. В любом случае, постоянный или переменный ток в 100 мА считается очень опасным или смертельным.
- Приложенное напряжение электрического тока. Опасность напряжения напрямую зависит от электрического сопротивления тела человека. Опасная величина электронапряжения в сухом помещении — выше 42 В (отсюда выпуск ламп накаливания напряжением 36 В), во влажных помещениях — выше 12 В. Известны случаи смертельного поражения от источника напряжением 4 вольта.
- Частота переменного электрического тока. Чем выше частота, тем меньше опасность. При этом значения частоты выше 100 000 Гц практически безвредны. При значениях частоты до 10 000 Гц опасность принимается равной опасности от постоянного тока.
- Электрическое сопротивление человеческого тела. Факторами, определяющими сопротивление, являются возраст, пол, уровень алкоголя в крови, состояние контактной поверхности (влажность, грязь и так далее), контактное давление и прочее.
Максимальное значение сопротивления принимается равным 3 000 Ом, а минимальное — 500 Ом. Сопротивление тела возрастает при сухой коже (до 4 000 Ом) и уменьшается при влажной (до 1 500 Ом). При влажной коже (например, при усиленном потоотделении или после водных процедур) смертельным может быть даже напряжение в 100 В.
Вышеприведенные значения сопротивлений относятся к сопротивлению кожи. Сопротивление путей внутри тела в сотни и тысячи раз меньше. Оно зависит также от того, какой ток использовался. Для переменного оно ниже, чем для постоянного (клетки тканей являются своего рода конденсаторами, где роль диэлектриков играют оболочки клеток). Сопротивление путей прохождения тока внутри тела зависит от содержания в тканях воды. Поэтому сопротивление наибольшее у костей и наименьшее у нервов.
Последствия контакта будут зависеть от органов человеческого тела, через которые проходит ток. Наиболее опасно протекание в направлениях, затрагивающих сердце:
- левая рука — правая нога;
- правая рука — левая нога;
- руки — голова;
- правая рука — грудная клетка (сердце) — левая рука;
- правая нога — левая нога.
Путь протекания от ноги к ноге наблюдается при поражении шаговым электронапряжением (при растекании электротока по земле). В данном случае прикладываемое напряжение, а также и сила тока, напрямую зависят от величины шага. Наиболее же опасно падение на землю и с одновременным контактом с землей рук и ног.
Как упоминалось выше, электронапряжение очень высокой частоты не опасно, что доказал своими эффектными опытами сербско-американский ученый и изобретатель Никола Тесла.
Влияние электрических контактов различных видов
При прямом контакте с источником электронапряжения или конструкцией, которая находится под электронапряжением, возможны поражения следующего вида:
- остановка сердца (фибрилляция желудочков), что происходит, когда ток проходит через сердце. Его воздействие на организм приводит к прекращению кровообращения вследствие остановки сердца;
- асфиксия и остановка дыхания при прохождении тока и препятствии функционированию мышц, легких и дыхания;
- сокращение мышц, приводящее к отключению способности самостоятельно отделиться от точки электрического контакта;
- ожоги, покраснение кожи и отек участка, где произошел контакт, вплоть до обугливания тканей;
- прохождение тока может привести к появлению тромбов и закупорке артерий.
Зачастую причиной смерти или тяжелой травмы может стать прохождение через тело слабого тока, напрямую не вызывающего поражения, но приведшего к падению человека с высоты и удару телом о предметы. Таким образом, даже маленькая сила тока может привести к смерти.
Принято считать, что смертельный ток для жизни человека равен 100 мА или 0.1 ампера. В то же время, смертельная доза при определенных обстоятельствах может быть вдесятеро меньшей и составлять 10 мА.
Казнь посредством электричества
Электрический стул — это устройство, используемое для приведения в исполнение приговора суда о смертной казни. Осужденный погибает вследствие пропускания через его тело высокого напряжения. Электрический стул применяется в основном в ряде штатов США, а в течение полувека использовался и на Филиппинах.
Приговоренный пристегивается к креслу с электродами на голове и конечностях, затем через его тело пропускают смертельную дозировку электротока. Его величина достигает 20 ампер при начальном напряжении 2450 вольт. В результате головной мозг нагревается до такой степени, что человек умирает. В момент подачи напряжения стул потребляет настолько большую мощность, что в округе снижается напряжение.
Для улучшения электрического контакта между кожей осужденных и электродами кресла применялись пропитанные солевым раствором губки. Это способствовало уменьшению общего электрического сопротивления и увеличению силы тока.
Загрузка...
