Welche Wirkung hat elektrischer Strom auf den menschlichen Körper?

Die Wirkung von elektrischem Strom auf den menschlichen Körper ist einzigartig und vielseitig. Elektrischer Strom, der den menschlichen Körper durchdringt, erzeugt thermische, elektrolytische, mechanische und biologische Wirkungen.

Wie Sie wissen, besteht der menschliche Körper aus einer großen Menge an Salzen und Flüssigkeit, was gut ist Stromleiter, so dass die Wirkung von elektrischem Strom auf den menschlichen Körper sein kann tödlich.

Nicht die Spannung tötet, sondern der Strom

Dies ist vielleicht das grundlegendste Problem für die große Mehrheit der einfachen Leute. Jeder denkt, dass Stress gefährlich ist, aber sie haben nur teilweise Recht. Die Spannung selbst (der Potentialunterschied zwischen zwei Punkten des Stromkreises) beeinflusst den menschlichen Körper in keiner Weise. Alle mit der Niederlage verbundenen Prozesse finden unter dem Einfluss eines elektrischen Stroms der einen oder anderen Größe statt.

Je höher der Strom, desto größer die Gefahr. Teilweise richtig bezüglich der Spannung ist, dass die Stromstärke von ihrem Wert abhängt. Genau so – nicht mehr und nicht weniger. Jeder, der in der Schule gelernt hat, wird sich ohne Schwierigkeiten erinnern Ohm'sches Gesetz:

Strom = Spannung / Widerstand (I = U / R)

Wenn wir den Widerstand des menschlichen Körpers als konstanten Wert betrachten (das stimmt nicht ganz, aber dazu später mehr), dann hängt der Strom und damit die schädliche Wirkung der Elektrizität direkt von der Spannung ab. Je höher die Spannung, desto höher der Strom. Hier ist der Glaube, dass je höher die Spannung, desto gefährlicher ist sie.

Zusammenhang zwischen Strom und Widerstand

Nach dem Ohmschen Gesetz hängt der Strom auch vom Widerstand ab. Je niedriger der Widerstand, desto höher und damit gefährlicher der Strom. Es gibt keine Bedingungen für den Stromdurchgang (der Widerstand des Stromkreises ist unendlich hoch) - es besteht keine Gefahr bei jeder Spannung

. Angenommen (nur theoretisch) Sie stecken Ihren Finger in eine Steckdose, während Sie auf feuchtem Boden stehen und hart getroffen werden. Da Ihr Körper einen geringen Widerstand hat, fließt der Strom aus der Steckdose entlang des Mensch-Erde-Kreises.

Und jetzt, bevor Sie Ihren Finger in die Steckdose stecken, stehen Sie auf einer dielektrischen Matte oder ziehen dielektrische Stiefel an. Der Widerstand einer dielektrischen Matte oder eines Bots ist so hoch, dass der Strom durch sie und dementsprechend durch Sie vernachlässigbar ist - Mikroampere. Und obwohl Sie unter einer Spannung von 220 V stehen, fließt praktisch kein Strom durch Sie, sodass Sie keinen Stromschlag bekommen. Sie werden keinerlei Beschwerden verspüren.

Aus diesem Grund reinigt ein Vogel, der auf einem Hochspannungskabel sitzt (es ist nackt, zögern Sie nicht), ruhig seine Federn. Wenn außerdem ein übermäßig springender Mensch, eine Art Batman, hochspringt und sich an den Phasendraht der Hochspannungsleitung klammert, passiert ihm auch nichts, obwohl er mit Kilovolt erregt wird. Wird hängen und springen. Elektriker haben sogar diese Art von Arbeit - unter Spannung (nicht zu verwechseln mit Arbeiten an unter Spannung stehenden Elektroinstallationen).

Aber zurück zur Rosettenversion, bei der man auf feuchtem Boden stand. Hit ist eine Tatsache. Aber wie stark?

Bestimmung des Schadensgrades

Der Widerstand des menschlichen Körpers beträgt unter normalen Bedingungen 500-800 Ohm. Der Widerstand der rohen Erde kann vernachlässigt werden - er kann sich als extrem niedrig herausstellen und das Ergebnis der Berechnungen nicht beeinflussen, aber der Fairness halber werden wir den Widerstand des Körpers um weitere 200 Ohm erhöhen. Wir berechnen schnell mit der obigen Formel:

220/1000 = 0,22 A oder 220 mA

Der Grad der Wirkung des Stroms auf den menschlichen Körper kann hier kurz durch die folgende Liste ausgedrückt werden:

• 1-5 mA - Kribbeln, leichte Krämpfe.
• 10-15 mA - starke Muskelschmerzen, krampfhafte Kontraktion. Es ist möglich, sich von der Wirkung des Stroms zu befreien.
• 20-25 mA - starke Schmerzen, Muskellähmung. Es ist fast unmöglich, sich von der Wirkung der Strömung zu befreien.
• 50-80 mA - Atemlähmung.
• 90-100 mA - Herzstillstand (Fibrillation), Tod.

Offensichtlich übersteigt der Strom von 220 mA den tödlichen Wert bei weitem. Viele werden sagen, dass der Widerstand des menschlichen Körpers viel mehr als ein Kiloohm beträgt. Rechts. Der Widerstand der oberen Hautschicht (Epidermis) kann Megaohm und noch mehr erreichen, aber diese Schicht ist so dünn, dass sie bei einer Spannung über 50 V sofort durchbricht. Daher können Sie bei Steckdosen nicht auf Ihre Epidermis zählen.

Die Gefahr hängt von der Häufigkeit ab

Bei Spannungen bis 400 V ist Wechselstrom mit einer Frequenz von 50 Hz viel gefährlicher als Gleichstrom, denn erstens ist der Widerstand des menschlichen Körpers gegenüber Wechselstrom geringer als gegenüber Gleichstrom. Zweitens ist die biologische Wirkung von elektrischem Strom vom Wechselstromtyp viel höher als die von Gleichstrom.

Bei hohen Spannungen und in der Folge auch hohen Gleichströmen wird der in Zellflüssigkeiten ablaufende Elektrolyseprozess in die Liste der Schadfaktoren aufgenommen. In diesem Fall wird Gleichstrom gefährlicher als Wechselstrom. Es verändert lediglich die chemische Zusammensetzung von Körperflüssigkeiten. Mit zunehmender Frequenz ändert sich das Bild etwas: Der Strom wird oberflächlich.

Mit anderen Worten, es passiert die Körperoberfläche, ohne tief in den Körper einzudringen. Je höher die Frequenz, desto weniger leidet die "Schicht" des menschlichen Körpers. Bei einer Frequenz von 20-40 kHz tritt beispielsweise kein Herzflimmern auf, da der Strom nicht durch sie fließt. Anstelle dieses Unglücks tritt ein anderes auf - mit hoher Frequenz tritt eine schwere Niederlage (Verbrennung) der oberen Körperschichten auf, die mit nicht weniger Erfolg zum Tod führt.

Wege des elektrischen Stroms durch den Körper

Der Einfluss des Stroms auf den menschlichen Körper hängt nicht nur von seiner Größe, sondern auch vom Durchgangsweg ab. Wenn eine Person einfach mit den Fingern in die Steckdose gekrochen ist, fließt der Strom nur durch die Bürste. Steht auf dem feuchten Boden und berührt den blanken Draht – über Arm, Rumpf und Beine.

Es ist ganz offensichtlich, dass im ersten Fall nur die Hand leidet, und es wird nicht schwierig sein, die Wirkung des elektrischen Stroms loszuwerden, da die Muskeln der Hand über der Hand kontrollierbar bleiben. Der zweite Fall ist viel schwerwiegender, insbesondere wenn die Hand verlassen wird. Hier fesselt der Strom die Muskeln und verhindert, dass sich der Mensch selbst von der Wirkung der Elektrizität befreien kann. Aber am schlimmsten sind in diesem Fall Lunge, Herz und andere lebenswichtige Organe betroffen. Dieselben Probleme warten auf dem Weg Hand-Hand, Kopf-Hand, Kopf-Beine.

Die Wirkung von elektrischem Strom auf eine Person

Beim Durchgang durch den menschlichen Körper hat Elektrizität mehrere Arten von Auswirkungen auf den Körper gleichzeitig. Gesamt es gibt vier davon:

1. Wärme (Heizung).
2. Elektrolytisch (Dissoziation, die zu einer Verletzung der chemischen Eigenschaften von Flüssigkeiten führt).
3. Mechanisch (Geweberuptur als Folge eines hydrodynamischen Schocks und einer Muskelkonvulsion).
4. Biologisch (Verletzung biologischer Prozesse in Zellen).

Je nach Größe, Durchgangsweg, Häufigkeit und Dauer der Exposition kann elektrischer Strom sowohl in der Art als auch in der Schwere der Schädigung des Körpers völlig unterschiedliche Auswirkungen haben. Die häufigsten von ihnen sind:

• Kontakt brennen. Es entsteht durch die Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme. Es tritt normalerweise an den Ein- und Austrittspunkten von elektrischem Strom auf, kann sich aber bei Hochfrequenz-Exposition auf andere Körperoberflächen ausbreiten.
• Lichtbogen brennen. Sie wird normalerweise in Hochspannungsanlagen (1000 V und mehr) beobachtet. Sie entsteht durch die thermische Einwirkung auf die Körperoberflächen mit einem Hochtemperaturlichtbogen. Typischerweise wird ein Lichtbogenbrand von einer Metallisierung der Haut begleitet, die durch die Metallabscheidung des Leiters durch den Lichtbogen verursacht wird.
• Elektrophthalmie. Eine Verbrennung der Netzhaut des Auges durch Einwirkung von ultraviolettem Licht einer Größenordnung, die außerhalb der Reichweite der Augen liegt. Diese Art von Verbrennung wird durch das Glühen eines Lichtbogens verursacht, der bei einem Kurzschluss in Elektroinstallationen entsteht. Bei einem schweren Unfall an Hochspannungsanlagen kann eine Person eine Netzhautverbrennung erleiden, bevor sie reflexartig die Augen schließen kann.
• Mechanische Verletzung. In diesem Fall wird die Wirkung des elektrischen Stroms von einem Riss der Haut, der Blutgefäße und des Muskelgewebes aufgrund von krampfartigen unkontrollierten Muskelüberlastungen begleitet. Zusätzliche mechanische Beschädigungen können in üblicher Weise verursacht werden, zum Beispiel durch einen Sturz aus großer Höhe oder das Aufschlagen von Geräten durch elektrischen Schlag.
• Elektrischer Schock. Die gefährlichste und häufigste Verletzungsart. Es ist in 4 Grad unterteilt:

1. Krampfhafte Muskelkontraktion.
2. Krampfhafte Muskelkontraktion, Atmung und Herzschlag bleiben bestehen.
3. Atemstillstand, möglicherweise eine Verletzung des Herzrhythmus.
4. Klinischer Tod, keine Atmung und kein Herzschlag.

Sichere Spannung

Um dieses Problem zu klären, brauchen Sie keine Formeln zu verwenden - alles wurde bereits von speziell geschulten Personen berechnet, aufgezeichnet und bestätigt. Abhängig von der Stromart nach PES Es wird empfohlen, eine sichere Spannung zu berücksichtigen:

• AC bis 25 V oder DC bis 60 V - in Räumen ohne erhöhte Gefahr;

• AC bis 6 V oder DC bis 14 V - in Räumen mit erhöhter Gefahr (Feuchtigkeit, Metallböden, leitfähiger Staub usw.).

Bestimmung der Stufenspannung

Diese Frage, die von rein akademischem Interesse ist, bedarf einer Antwort, schon allein deshalb, weil fast jeder, der das Haus verlässt, in den Stress eines Schritts geraten kann. Angenommen, ein Draht bricht an einer Stromleitung und fällt zu Boden. In diesem Fall ist kein Kurzschluss aufgetreten (der Boden ist relativ trocken und die Notschutzeinrichtung hat nicht funktioniert). Aber auch trockenes Land hat einen relativ geringen Widerstand und es fließt Strom durch. Darüber hinaus floss es in alle Richtungen sowohl nach innen als auch entlang der Oberfläche.

Aufgrund des Widerstands des Bodens fällt die Spannung mit zunehmender Entfernung vom Draht allmählich ab und verschwindet in einiger Entfernung. Tatsächlich verschwindet es aber nicht spurlos, sondern ist gleichmäßig verteilt, „verschmiert“ auf dem Boden. Wenn Sie die Voltmeter-Sonden in einiger Entfernung voneinander in den Boden stecken, zeigt das Gerät die Spannung an, die umso höher ist, je näher der gefallene Draht und je größer der Abstand zwischen den Sonden ist.

Wenn anstelle der Sonden die Beine einer Person fröhlich zur Arbeit gehen, gerät sie in Stress, der als tretend bezeichnet wird. Je näher der heruntergelassene Draht und je breiter die Stufe, desto höher die Spannung.

Diese Art von Spannung droht genauso wie die übliche - eine Niederlage der einen oder anderen Stufe. Auch wenn sich der durch die Bein-Bein-Schleife fließende Strom als nicht besonders gefährlich herausstellt, kann es durchaus zu krampfartigen Muskelkontraktionen kommen. Das Opfer fällt und fällt unter eine höhere Spannung (der Abstand zwischen Armen und Beinen ist größer), die außerdem durch die lebenswichtigen Organe zu fließen beginnt. Von Sicherheit kann jetzt keine Rede sein - die Person ist in lebensbedrohlichen Stress geraten.

Wenn Sie das Gefühl haben, unter die Spannung einer Stufe gefallen zu sein (das Gefühl kann mit denen verglichen werden, die beim Berühren der "Kampfstrom"-Waschmaschine entstehen). Stellen Sie Ihre Füße zusammen, minimieren Sie den Abstand zwischen ihnen und sehen Sie sich um. Wenn Sie in einem Umkreis von 10-20 m eine elektrische Stütze (Mast) oder ein Umspannwerk sehen, wachsen höchstwahrscheinlich die Ohren des Problems von dort aus. Beginnen Sie, sich in Schritten von wenigen Zentimetern in die entgegengesetzte Richtung zu bewegen. Denken Sie daran, dass die Schrittspannung umso niedriger ist, je kleiner der Schritt ist. Wenn nicht zu verstehen ist, woher die Spannung kam, wählen Sie eine beliebige Richtung.