Millist mõju avaldab elektrivool inimkehale?

Elektrivoolu mõju inimkehale on ainulaadne ja mitmekülgne. Inimkeha läbides tekitab elektrivool termilisi, elektrolüütilisi, mehaanilisi ja bioloogilisi mõjusid.

Nagu teate, koosneb inimkeha suurest kogusest sooladest ja vedelikust, mis on hea elektrijuht, seega võib elektrivoolu mõju inimkehale olla surmav.

Mitte pinge ei tapa, vaid vool

See on võib-olla enamiku tavainimeste jaoks kõige põhilisem probleem. Kõik arvavad, et stress on ohtlik, kuid neil on ainult osaliselt õigus. Pinge ise (ahela kahe punkti potentsiaalide erinevus) ei mõjuta inimkeha kuidagi. Kõik lüüasaamisega seotud protsessid toimuvad ühe või teise suurusega elektrivoolu mõjul.

Mida suurem on vool, seda suurem on oht. Pinge osaline õigsus seisneb selles, et voolutugevus sõltub selle väärtusest. Täpselt nii – ei rohkem ega vähem. Kõik, kes koolis õppisid, jäävad raskusteta meelde Ohmi seadus:

Vool = pinge / takistus (I = U / R)

Kui pidada inimkeha takistust konstantseks väärtuseks (see pole küll päris tõsi, aga sellest pikemalt hiljem), siis vool ja seega ka elektri kahjustav mõju sõltub otseselt pingest. Mida kõrgem on pinge, seda suurem on vool. Siin on usk, et mida kõrgem on pinge, seda ohtlikum see on.

Voolu ja takistuse vaheline seos

Ohmi seaduse järgi sõltub takistusest ka vool. Mida väiksem on takistus, seda suurem ja seega ohtlikum vool. Voolu läbimiseks ei teki tingimusi (ahela takistus on lõpmatult kõrge) - ohtu pole ühelgi pingel

. Oletame (ainult teoreetiliselt), et paned niiskel pinnasel seistes sõrme pistikupessa ja saad tugeva löögi. Kuna teie kehal on madal takistus, kihutab pistikupesast tulev vool mööda inim-maa vooluringi.

Ja nüüd, enne kui sõrme pistikupessa pistate, seisate dielektrilisel matil või pange jalga dielektrilised saapad. Dielektrilise mati või boti takistus on nii kõrge, et neid läbiv vool ja vastavalt ka teie on tühine - mikroamprites. Ja kuigi olete pinge all 220 V, ei liigu teid praktiliselt läbi, mis tähendab, et te ei saa elektrilööki. Te ei tunne üldse ebamugavust.

Just sel põhjusel puhastab kõrgepingejuhtmel istuv lind (see on paljas, ärge kõhelge) oma sulgi rahulikult puhtaks. Veelgi enam, kui üleliia hüppav inimene, omamoodi Batman, hüppab püsti ja klammerdub elektriliini faasijuhtme külge, ei juhtu ka temaga midagi, kuigi ta saab pinget kilovoltides. Poob ja hüppab. Elektrikutel on isegi selline töö - pinge all (ärge ajage segi tööga pingestatud elektripaigaldistel).

Aga tagasi rosetiversiooni juurde, kus seisid niiskel pinnasel. Tabamus on fakt. Aga kui tugev?

Kahjustuse määra kindlaksmääramine

Inimkeha takistus normaalsetes tingimustes on 500-800 oomi. Toormaa takistuse võib tähelepanuta jätta - see võib osutuda äärmiselt madalaks ega mõjuta arvutuste tulemust, kuid õigluse huvides lisame kere takistusele veel 200 oomi. Arvutame kiiresti ülaltoodud valemi abil:

220/1000 = 0,22 A või 220 mA

Voolu mõju inimkehale saab siin lühidalt väljendada järgmise loendi kaudu:

• 1-5 mA – kipitustunne, kerged krambid.
• 10-15 mA - tugev lihasvalu, kramplik kontraktsioon. Võimalik on vabaneda hoovuse toimest.
• 20-25 mA - tugev valu, lihaste halvatus. Peaaegu võimatu on end hoovuse tegevusest vabastada.
• 50-80 mA - hingamisteede halvatus.
• 90-100 mA - südameseiskus (fibrillatsioon), surm.

Ilmselgelt ületab vool 220 mA palju surmavat väärtust. Paljud ütlevad, et inimkeha vastupidavus on palju suurem kui kilooomi. Õige. Naha ülemise kihi (epidermise) takistus võib ulatuda megaoomini ja isegi rohkem, kuid see kiht on nii õhuke, et lööb üle 50 V pingega kohe läbi. Seetõttu ei saa te pistikupesade puhul oma epidermisele loota.

Oht sõltub sagedusest

Pinge väärtustel kuni 400 V on vahelduvvool sagedusega 50 Hz palju ohtlikum kui alalisvool, kuna esiteks on inimkeha vastupidavus vahelduvvoolule madalam kui alalisvoolule. Teiseks on vahelduvvoolu elektrivoolu bioloogiline mõju palju suurem kui alalisvoolul.

Kõrge pinge ja sellest tulenevalt suure alalisvoolu korral lisatakse rakuvedelikes toimuv elektrolüüsiprotsess kahjustavate tegurite loetellu. Sel juhul muutub alalisvool ohtlikumaks kui vahelduvvool. See lihtsalt muudab kehavedelike keemilist koostist. Kasvava sagedusega pilt mõnevõrra muutub: vool hakkab olema pealiskaudne.

Teisisõnu, see läbib mööda keha pinda ilma sügavale kehasse tungimata. Mida kõrgem on sagedus, seda vähem kannatab inimkeha "kiht". Näiteks sagedusel 20–40 kHz ei toimu südame virvendusarütmia, kuna vool seda ei läbi. Selle ebaõnne asemel ilmub teine ​​- suure sagedusega keha ülemiste kihtide tõsine lüüasaamine (põletus), mis mitte vähem eduga viib surma.

Elektrivoolu läbimise viisid läbi keha

Voolu mõju inimkehale ei sõltu mitte ainult selle suurusest, vaid ka läbipääsu teest. Kui inimene roomas lihtsalt sõrmedega väljalaskeavasse, siis voolab vool ainult läbi harja. Seisab niiskel põrandal ja puudutab paljast traati – üle käe, torso ja jalgade.

On üsna ilmne, et esimesel juhul kannatab ainult käsi ja elektrivoolu toimest pole raske vabaneda, kuna käe kohal oleva käe lihased jäävad kontrollitavaks. Teine juhtum on palju tõsisem, eriti kui käsi on jäetud. Siin piirab vool lihaseid, takistades inimesel iseseisvalt elektri toimest vabaneda. Kuid mis kõige hullem, sel juhul on kahjustatud kopsud, süda ja muud elutähtsad organid. Samad probleemid ootavad ees käsi-käsi, pea-käsi, pea-jalad.

Elektrivoolu mõju inimesele

Inimkeha läbides avaldab elekter kehale korraga mitut tüüpi mõju. Kokku neid on neli:

1. Termiline (küte).
2. Elektrolüütiline (dissotsiatsioon, mis põhjustab vedelike keemiliste omaduste rikkumist).
3. Mehaaniline (koe rebend hüdrodünaamilise šoki ja lihaskonvulsiivse kontraktsiooni tagajärjel).
4. Bioloogiline (rakkude bioloogiliste protsesside rikkumine).

Olenevalt mõju suurusest, läbimise teest, kokkupuute sagedusest ja kestusest võib elektrivool põhjustada täiesti erinevaid kehakahjustusi nii olemuselt kui ka raskusastmelt.. Kõige levinumad neist on:

• Kontaktpõletus. See tekib elektrienergia muundamise tõttu soojuseks. Tavaliselt esineb see elektrivoolu sisenemise ja väljumise kohtades, kuid kõrgsagedusliku kokkupuute korral võib see levida teistele kehapindadele.
• Kaare põletus. Tavaliselt täheldatakse seda kõrgepingeseadmetes (1000 V ja rohkem). Selle põhjuseks on termiline mõju kõrge temperatuuriga kaarega keha pindadele. Tavaliselt kaasneb kaarepõletusega naha metallistumine, mis on põhjustatud juhi metalli sadestumisest kaare poolt.
• Elektroftalmia. Silma võrkkesta põletus ultraviolettvalgusega kokkupuutel, mille suurus on väljaspool silmade ulatust. Seda tüüpi põletusi põhjustab elektripaigaldiste lühise ajal tekkiva elektrikaare hõõgumine. Tõsise õnnetuse korral kõrgepingepaigaldistes võib inimene saada võrkkesta põletuse enne, kui ta jõuab refleksiivselt silmad sulgeda.
• Mehaaniline vigastus. Sel juhul kaasneb elektrivoolu toimega naha, veresoonte, lihaskoe rebend lihaste konvulsiooniliste kontrollimatute ülekoormuste tõttu. Täiendavaid mehaanilisi kahjustusi võib saada ka tavapärasel viisil, näiteks elektrilöögi tõttu kõrgelt kukkudes või seadmesse põrgades.
• Elektri-šokk. Kõige ohtlikum ja levinum vigastus. See on jagatud 4 kraadiks:

1. Krambiline lihaste kontraktsioon.
2. Krambiline lihaste kokkutõmbumine, hingamine ja südamelöögid püsivad.
3. Hingamise seiskumine, võimalik, et südamerütmi rikkumine.
4. Kliiniline surm, hingamine ja südamelöökide puudumine.

Ohutu pinge

Selle probleemi selgitamiseks ei pea te kasutama ühtegi valemit – kõik on juba välja arvutatud, salvestatud ja spetsiaalselt koolitatud inimeste poolt kinnitatud. Sõltuvalt voolu tüübist vastavalt PES-ile Ohutu pingega on soovitatav arvestada:

• Vahelduvpinge kuni 25 V või alalisvool kuni 60 V - kõrgendatud ohuta ruumides;

• Vahelduvpinge kuni 6 V või alalisvool kuni 14 V - kõrgendatud ohuga ruumides (niiske, metallpõrandad, juhtiv tolm jne).

Astmepinge määramine

See puhtakadeemilist huvi pakkuv küsimus nõuab vastust kas või juba seetõttu, et peaaegu kõik kodust lahkujad võivad ühe sammu pinge alla sattuda. Oletame, et juhe katkeb elektriliinil ja kukub maapinnale. Antud juhul lühist ei tekkinud (maa on suhteliselt kuiv ja avariikaitseseade ei töötanud). Kuid isegi kuival maal on üsna madal takistus ja vool voolab seda läbi. Pealegi voolas see igas suunas nii sissepoole kui ka piki pinda.

Pinnase takistuse tõttu juhtmest eemaldudes pinge järk-järgult langeb ja teatud kaugusel kaob. Kuid tegelikult ei kao see jäljetult, vaid jaotub ühtlaselt, "määrdub" maapinnale. Kui torkate voltmeetri sondid üksteisest mingil kaugusel maasse, näitab seade pinget, mis on seda suurem, mida lähemale on langenud juhe ja mida suurem on sondide vaheline kaugus.

Kui sondide asemel on rõõmsalt tööle mineva inimese jalad, siis satub ta stressi alla, mida nimetatakse astumiseks. Mida lähemale langes traat ja mida laiem on samm, seda kõrgem on pinge.

Seda tüüpi pinge ähvardab samamoodi nagu tavaline – ühe või teise astme lüüasaamine. Isegi kui jala-jala ahelat läbiv vool ei osutu eriti ohtlikuks, võib see põhjustada lihaste krampe. Ohver langeb ja langeb kõrgema pinge alla (käte ja jalgade vaheline kaugus on suurem), mis pealegi hakkab voolama läbi elutähtsate elundite. Nüüd ei saa ohutusest juttugi olla – inimene on sattunud eluohtlikku stressi.

Kui tunnete, et olete langenud astme pinge alla (tunnet võib võrrelda nendega, mis tekivad "võitlusvoolu" pesumasina puudutamisel). Asetage jalad kokku, minimeerides nendevahelist kaugust, ja vaadake ringi. Kui näete 10-20 m raadiuses elektrituge (posti) või trafoalajaama, siis suure tõenäosusega kasvavad probleemi kõrvad sealt. Alustage liikumist neist mõnesentimeetriste sammudega vastassuunas. Pidage meeles, et mida väiksem on samm, seda madalam on astme pinge. Kui pole võimalik aru saada, kust pinge tuli, valige suvaline suund.