Sähkövirran vaikutus ihmiskehoon. Sähkövirran vaikutus ihmiskehoon

10.10.2019

Sähkövirta on hyvin samanlainen kuin veden virtaus, vain sen molekyylien sijaan, että ne liikkuisivat jokea pitkin, varautuneet hiukkaset liikkuvat johtimia pitkin.

Jotta sähkövirta voi virrata kehon läpi, sen on tultava osaksi sähköpiiriä.

Tasa- ja vaihtovirta

Vahingon aste sähkövirta ihmiskehoon riippuu sen tyypistä.

Jos virta kulkee vain yhteen suuntaan, sitä kutsutaan tasavirraksi (DC).

Jos virta muuttaa suuntaa, sitä kutsutaan vaihtovirraksi (AC). Vaihtovirta - Paras tapa sähkön siirto pitkiä matkoja.

AC, jolla on sama jännite kuin DC, on vaarallisempi ja aiheuttaa pahempia seurauksia. Sähkövirran vaikutus ihmiskehoon voi tässä tapauksessa aiheuttaa "käden lihasten jäätymisen". Eli tulee niin voimakas lihasten supistuminen (tetania), jota henkilö ei pysty voittamaan.

Tapoja osua

Suora kosketus sähköön tapahtuu, kun joku koskettaa johtavaa osaa, kuten paljaata lankaa. Yksityiskodeissa tämä on mahdollista harvoissa tapauksissa. Epäsuora kosketus tapahtuu vuorovaikutuksessa minkä tahansa tekniikan tai sähkölaitteen kanssa ja laitteen runko voi saada sähköiskun toimintahäiriön tai säilytys- ja käyttösääntöjen rikkomisen vuoksi.

Hauska tosiasia: Miksi linnut eivät koskaan saa sähköiskua kaapeleiden päällä istumisesta?

Tämä johtuu siitä, että sulkan ja virtajohdon välillä ei ole jännite-eroa. Loppujen lopuksi se ei kosketa maata, kuten mikään muu kaapeli. Näin ollen linnun ja kaapelin jännite ovat samat. Mutta jos linnun siipi yhtäkkiä koskettaa esimerkiksi pylväässä olevaa metallikäämitystä, sähköisku ei kestä kauan.

Iskuvoima ja sen seuraukset

Harkitse lyhyesti sähkövirran vaikutusta ihmiskehoon:

	Vaikutus
	Ei havaittu
	Aiheuttaa pistelyä
	Pieni shokki. Se ei satu. Henkilö päästää helposti irti nykyisestä lähteestä. Tahaton reaktio voi johtaa epäsuoraan vammaan
6-25 mA (naaras)	Kipeät shokit. Lihashallinnan menetys
9-30 mA (uros)	"Julkaisematon" virta. Henkilö voidaan heittää pois virtalähteestä. Voimakas tahaton reaktio voi johtaa tahattomaan vammaan
50-150 mA	Voimakas kipu. Hengityksen lopettaminen. Lihasreaktiot. Mahdollinen kuolema
	Sydämen fibrillaatio. Hermopäätteiden vaurioituminen. Todennäköinen kuolema
	sydämenpysähdys, vakavia palovammoja. Kuolema on todennäköisin

Kun virta kulkee kehon läpi, hermosto kokee sähköiskun. Iskun voimakkuus riippuu pääasiassa virran voimakkuudesta, sen reitistä kehon läpi ja kosketuksen kestosta. Äärimmäisissä tapauksissa sokki aiheuttaa häiriöitä sydämen ja keuhkojen normaalissa toiminnassa, mikä johtaa tajuttomuuteen tai kuolemaan. Sähkövirran vaikutukset ihmiskehoon jaetaan sen mukaan, mitä komplikaatioita virta aiheutti keholle.

Elektrolyysi

Kaikki on täällä yksinkertaista: sähköisku edistää muutosta kemiallinen koostumus verta ja muita kehon nesteitä. Tämä vaikuttaa edelleen kaikkien järjestelmien toimintaan kokonaisuutena. Jos tasavirta kulkee kehon kudosten läpi useita minuutteja, haavauma alkaa. Tällaiset haavaumat, vaikka ne eivät yleensä ole kohtalokkaita, voivat olla tuskallisia ja kestää kauan parantua.

palovammoja

Sähkövirran lämpövaikutus ihmiskehoon ilmenee palovammojen muodossa. Kun sähkövirta kulkee minkä tahansa aineen läpi, jolla on sähkövastus, lämpöä vapautuu. Lämmön määrä riippuu hajaantuneesta tehosta.

Sähköiset palovammat ovat usein havaittavissa lähellä paikkaa, jossa virta pääsee kehoon, vaikka sisäiset palovammat ovat melko yleisiä ja voivat aiheuttaa pitkäaikaisia ja tuskallisia vammoja, elleivät ne ole hengenvaarallisia.

lihaskrampit

Ärsyttää ja jännittää eläviä kudoksia, sähköpurkaus tulee lihakseen, lihas alkaa luonnottomasti ja kouristavasti kutistua. Kehon toiminnassa esiintyy erilaisia häiriöitä. Näin ilmenee sähkövirran biologinen vaikutus ihmiskehoon. Ulkoisen sähköisen ärsykkeen aiheuttamalla pitkittyneellä tahattomalla lihasten supistumisella on yksi valitettava seuraus, kun sähköistä esinettä pitelevä henkilö ei voi päästää sitä irti.

Hengitys- ja sydämenpysähdys

Kylkiluiden välisten lihasten (kylkiluiden väliset lihakset) täytyy supistua ja rentoutua toistuvasti, jotta ihminen voi hengittää. Siten näiden lihasten pitkittynyt supistuminen voi häiritä hengitystä.

Sydän on lihaksikas elin, jonka täytyy jatkuvasti supistua ja rentoutua toimiakseen veripumppuna. Pitkäaikainen sydänlihasten supistuminen häiritsee tätä prosessia ja johtaa sen pysähtymiseen.

Kammiovärinä

Kammiot ovat kammioita, jotka ovat vastuussa veren pumppaamisesta sydämestä. Kun sähköisku tapahtuu, kammioiden lihaksissa tapahtuu epäsäännöllisiä, epäjohdonmukaisia nykimistä, minkä seurauksena sydämen pumppaustoiminto lakkaa toimimasta. Tämä tekijä voi olla kohtalokas, jos sitä ei korjata hyvin lyhyessä ajassa.

Kammiovärinä voi johtua hyvin pienistä sähköisistä ärsykkeistä. Suoraan sydämen läpi kulkeva 20 μA virta riittää. Tästä syystä suurin osa kuolemista johtuu kammiovärinästä.

Luonnolliset puolustustekijät

Keholla on oma vastustuskykynsä sähkövirran ihmiskehoon ihon muodossa kohdistamille toimille. Se riippuu kuitenkin monista tekijöistä: kehon osasta (lihavampi tai enemmän ohut iho), ihon kosteus ja kehon alue, jolla haitallinen vaikutus. Kuiva ja märkä iho ovat erittäin erilaisia merkityksiä vastus, mutta ne eivät ole ainoa huomioitavaa sähköiskua käsiteltäessä. Leikkaukset ja syvät hankaukset vähentävät merkittävästi vastustuskykyä. Tietysti ihon vastus riippuu myös tulevan virran tehosta. Mutta silti on monia tapauksia, joissa ihon suuren vastuksen vuoksi henkilö ei epämiellyttävän sähköiskun lisäksi saanut yhtäkään sähkövammaa. Sähkövirran vaikutus ihmiskehoon ei aiheuttanut ei-toivottuja seurauksia.

Kuinka estää sähköisku

Sähköiskujen ehkäisy erityisesti jokapäiväisessä elämässä on edellytys turvallisen elämän puolesta. Eristystä käytetään kaikissa virtaa kuljettavissa osissa. Esimerkiksi kaapelit ovat eristettyjä sähköjohtoja, mikä mahdollistaa niiden käytön ilman sähköiskun riskiä, ja koteloihin suljetut valokytkimet estävät pääsyn jännitteisiin osiin.

On olemassa erityisiä pienjännitelaitteita, jotka tarjoavat lisäsuoja sähköiskun saamisesta.

Ne voivat tarjota lisää sähköturvallisuutta. Sähkövirran vaikutus ihmiskehoon on tässä tapauksessa nolla. Tämä laite ei-toivotun vuodon sattuessa se sammuttaa vaurioituneen sähköjohdon osan tai viallisen sähkölaitteen muutamassa sekunnissa, mikä paitsi säästää henkilöä virran vastaanottamisesta, myös pelastaa heidät tulipalolta.

Difavtomatilla on edellä kuvattujen ominaisuuksien lisäksi suoja ylikuormituksia ja oikosulkuja vastaan.

On tärkeää varmistaa, että kaikki kodin sähkötyöt suorittaa pätevä sähköasentaja, jolla on tekniset tiedot ja kokemus varmistaakseen, että työ tehdään turvallisesti.

Sähkön voima elävissä olennoissa

Sähkökemiallista energiaa tuotetaan jokaisen elävän organismin jokaisessa solussa. Eläimen tai ihmisen hermosto lähettää signaalinsa sähkökemiallisten reaktioiden kautta.

Käytännössä jokainen sähkökemiallinen prosessi ja sen tekninen sovellus näytellä roolia nykyaikainen lääketiede.

Frankensteinia käsittelevä elokuva käyttää sähkövirran erityistä vaikutusta ihmiskehoon. Sähkön voima muuttuu kuollut mies eläväksi hirviöksi. Vaikka sähkön käyttö tällaisessa tilanteessa ei ole vielä mahdollista, sähkökemialliset voimat ovat välttämättömiä kehomme toiminnalle. Näiden voimien ymmärtäminen on auttanut suuresti lääketieteen kehitystä.

Sähkövirran toiminta: ensimmäiset kokeet

Vuodesta 1730 lähtien, Stephen Grayn kokeiden jälkeen sähkövirran siirtämisestä etäisyyden yli, muut tutkijat havaitsivat seuraavan viidenkymmenen vuoden aikana, että sähköisesti varautuneen sauvan kosketus saattoi saada kuolleiden eläinten lihakset supistumaan. Tyypillinen esimerkki sähkövirran vaikutuksesta biologinen esine on italialaisen lääkärin, fyysikon ja biologin Luigi Galvanin koesarja, jota pidetään yhtenä sähkökemian perustajista. Näissä kokeissa hän lähetti sähkövirran hermojen kautta sammakon jalkaan, mikä aiheutti lihasten supistumisen ja raajan liikkeen.

1800-luvun lopulla jotkut lääkärit alkoivat tutkia sähkövirran vaikutusta ihmiskehoon, mutta eivät kuolleina, vaan elävänä! Tämä antoi heille mahdollisuuden tehdä enemmän yksityiskohtaiset kartat lihaksiin, joihin ei aiemmin ollut pääsyä.

Sähköterapiaa ja temppuja

1700-luvun ja 1800-luvun alussa sähkövirtaa käytettiin kaikkialla. Lääkärit, tiedemiehet ja sarlataanit, jotka eivät aina eronneet toisistaan, käyttivät sähkökemiallisia iskuja minkä tahansa sairauden, erityisesti halvauksen ja iskiasin, hoitoon.

Samaan aikaan ilmestyi erityisiä esityksiä, jotka pelottavat ja johtivat villiin iloon. Näiden ydin oli ruumiin elvyttäminen. Tässä onnistui Giovanni Aldini, joka sähkövirran avulla "heräsi henkiin" kuolleen: avasi silmänsä, liikutti raajojaan ja nousi ylös.

Nykyaikainen lääketiede

Sähkövirran vaikutusta ihmiskehoon voidaan hoidon (esimerkiksi fysioterapian) lisäksi hyödyntää myös varhainen havaitseminen terveysongelmia. Erityiset tallennuslaitteet muuttavat nyt kehon luonnollisen sähköisen toiminnan kaavioiksi, joita lääkärit käyttävät analysoidakseen poikkeavuuksia. Lääkärit diagnosoivat nyt sydämen poikkeavuuksia elektrokardiogrammeilla (EKG), aivosairaudet elektroenkefalogrammeilla (EEG) ja menetys hermojen toiminta käyttämällä elektromyogrammeja (EMG).

Elämä sähkövirran ansiosta

Yksi dramaattisimmista sähkön käyttötavoista on defibrillointi, joka joskus esitetään elokuvissa "käynnistävänä" sydän, joka on jo lakannut toimimasta.

Todellakin, lyhyen, merkittävän suuruisen purskeen laukaiseminen voi joskus (mutta hyvin harvoin) käynnistää sydämen uudelleen. Kuitenkin useammin defibrillaattoria käytetään rytmihäiriön korjaamiseen ja sen normaalin tilan palauttamiseen. Nykyaikaiset automatisoidut ulkoiset defibrillaattorit voivat tallentaa sydämen sähköisen toiminnan, havaita kammiovärinää ja laskea potilaan tarvitseman virran määrän näiden tekijöiden perusteella. Monilla julkisilla paikoilla on nyt defibrillaattorit, jotta sähkövirta ja sen vaikutus ihmiskehoon tässä tapauksessa ehkäisee sydämen toimintahäiriöistä johtuvia kuolemia.

On myös mainittava keinotekoiset sydämentahdistimet, jotka säätelevät sydämen supistuksia. Nämä laitteet implantoidaan ihon alle tai potilaan rintakehän lihaksiin ja ne välittävät noin 3 V:n sähkövirtapulsseja elektrodin ja sydänlihaksen läpi. Tämä stimuloi normaalia sydämen rytmiä. Nykyaikaiset sydämentahdistimet voivat kestää jopa 14 vuotta ennen kuin ne on vaihdettava.

Sähkövirran vaikutuksesta ihmiskehoon on tullut yleistä, eikä vain lääketieteessä, vaan myös fysioterapiassa.

Miksi sähkövirta on vaarallinen? Miten sähkövirta vaikuttaa ihmiseen

Toiminnan tosiasia sähkövirta henkilöä kohden perustettiin 1700-luvun viimeisellä neljänneksellä. Tämän toiminnan vaaran totesi ensin sähkökemiallisen suurjännitejännitelähteen keksijä VV Petrov. Kuvaus ensimmäisistä teollisista sähkövammoista ilmestyi paljon myöhemmin: vuonna 1863 - tasavirrasta ja vuonna 1882 - vaihtovirrasta.

Sähkövirta, sähkövammat ja sähkövammat

Sähkövahinko tarkoittaa vammaa, jonka aiheuttaa sähkövirta tai kaari.

Sähkövamma karakterisoi seuraavat ominaisuudet: kehon suojaava reaktio ilmenee vasta sen jälkeen, kun henkilö on jännitteen alaisena, eli kun sähkövirta kulkee jo hänen kehonsa läpi; sähkövirta ei toimi vain kosketuspisteissä ihmiskehon kanssa ja matkalla kehon läpi, vaan aiheuttaa myös refleksivaikutuksen, joka ilmenee sydän- ja verisuonijärjestelmän normaalin toiminnan rikkomisena. hermosto, hengitys jne. Henkilö voi saada sähkövamman sekä suorasta kosketuksesta jännitteisiin osiin että kosketuksesta tai askeljännitteestä sähkökaaren kautta.

Sähkövammat verrattuna muihin työtapaturmiin on pieni prosenttiosuus, mutta vakavan ja erityisesti kuolemaan johtaneiden vammojen määrässä se on ykkössijalla. Eniten sähkövammoja (60-70 %) sattuu työskenneltäessä sähköasennuksissa, joiden jännite on enintään 1000 V. Tämä johtuu tällaisten sähköasennusten laajasta levinneisyydestä ja suhteellisen matala taso niitä käyttävien henkilöiden sähkökoulutus. Yli 1000 V:n jännitteisiä sähköasennuksia on paljon vähemmän käytössä ja niitä palvellaan, mikä aiheuttaa vähemmän sähkövammoja.

Henkilön sähköiskun syyt ovat seuraavat: koskettaminen eristämättömiin jännitteisiin osiin; laitteiston metalliosiin, jotka ovat jännitteisiä eristeen vaurioitumisen vuoksi; ei-metallisiin esineisiin, jotka ovat jännitteisiä; iskujännitteen askel ja kaaren läpi.

Ihmisen sähköiskujen tyypit

Sähkö, joka virtaa ihmiskehon läpi, vaikuttaa siihen termisesti, elektrolyyttisesti ja biologisesti. Lämpövaikutukselle on ominaista kudosten kuumeneminen palovammoihin asti; elektrolyyttinen - orgaanisten nesteiden, mukaan lukien veren, hajoaminen; sähkövirran biologinen vaikutus ilmenee biosähköisten prosessien rikkomisena, ja siihen liittyy elävien kudosten ärsytystä ja viritystä sekä lihasten supistumista.

Kehoon kohdistuvia sähköiskuja on kahta tyyppiä: sähkötrauma ja sähköisku.

sähkövaurio- nämä ovat paikallisia kudosten ja elinten vaurioita: sähköisiä palovammoja, sähköisiä merkkejä ja ihon sähköpinnoitus.

sähköisiä palovammoja syntyvät ihmisen kudosten lämmittämisen seurauksena sen läpi virtaavalla sähkövirralla, jonka teho on yli 1 A. Palovammat voivat olla pinnallisia, kun se vaikuttaa ihoon, ja sisäisiä - kun kehon syvällä olevat kudokset vaurioituvat. Esiintymisolosuhteiden mukaan erotetaan kosketus-, kaari- ja sekapalovammat.

sähköiset merkit ovat harmaita tai vaaleita laikkuja keltainen väri maissin muodossa ihon pinnalla kosketuskohdassa virtaa kuljettavien osien kanssa. Sähkömerkit ovat yleensä kivuttomia ja häviävät ajan myötä.

Ihon galvanointi- tämä on ihon pinnan kyllästäminen metallihiukkasilla, kun se suihkutetaan tai haihdutetaan sähkövirran vaikutuksesta. Vaurioituneella ihoalueella on karkea pinta, jonka väri määräytyy iholle pudonneiden metalliyhdisteiden värin mukaan. Ihon galvanointi ei ole vaarallista ja häviää ajan myötä, kuten myös sähköiset merkit. Suuri vaara edustaa silmien metalloitumista.

Myös sähkövammat sisältävät mekaanisia vaurioita tahattomien kouristusten seurauksena virrankulun aikana (ihon, verisuonten ja hermojen repeämät, nivelten siirtymät, luunmurtumat) sekä elektroftalmia- silmien tulehdus sähkökaaren ultraviolettisäteiden vaikutuksesta.

sähköisku on elävien kudosten viritystä sähkövirralla, johon liittyy tahaton lihaskonvulsiivinen supistuminen. Tuloksen mukaan sähköiskut jaetaan ehdollisesti viiteen ryhmään: ilman tajunnan menetystä; tajunnan menetyksen kanssa, mutta ilman sydämen toiminnan ja hengityksen häiriöitä; tajunnan menetys ja sydämen toiminta tai hengitys heikentynyt; kliininen kuolema ja sähköisku.

Kliininen tai "kuvitteellinen" kuolema Se on siirtymätila elämästä kuolemaan. Kunnossa kliininen kuolema sydämen toiminta pysähtyy ja hengitys pysähtyy. Kliinisen kuoleman kesto 6...8 min. Tämän ajan kuluttua aivokuoren solut kuolevat, elämä katoaa ja tapahtuu peruuttamaton biologinen kuolema. Kliinisen kuoleman merkit: sydämenpysähdys tai värinä (ja sen seurauksena pulssin puuttuminen), ei hengitystä, sinertävä iho, silmäpupillit ovat jyrkästi laajentuneet aivokuoren hapenpuutteen vuoksi eivätkä reagoi valoon.

sähköisku- tämä on kehon vakava neurorefleksireaktio sähkövirran aiheuttamaan ärsytykseen. Sokin yhteydessä ilmenee syviä hengitys-, verenkierto-, hermosto- ja muiden kehon järjestelmien häiriöitä. Välittömästi virran vaikutuksen jälkeen kehon viritysvaihe alkaa: reaktio kipuun ilmestyy, lisääntyy verenpaine ja muut. Sitten tulee eston vaihe: hermosto tyhjenee, verenpaine laskee, hengitys heikkenee, pulssi laskee ja kiihtyy, ilmaantuu masennustila. Shokkitila voi kestää useista kymmenistä minuutista vuorokauteen, minkä jälkeen voi tapahtua toipuminen tai biologinen kuolema.

Sähkövirran kynnysarvot

Sähkö eri vahvuus sillä on erilainen vaikutus ihmiseen. Sähkövirran kynnysarvot erotetaan: havaittava kynnysvirta - 0,6...1,5 mA vaihtovirralla taajuudella 50 Hz ja 5...7 mA tasavirralla; kynnysvirta (virta, joka kulkiessaan ihmisen läpi aiheuttaa vastustamattomia kouristuksia sen käden lihasten, johon johdin on kiinnitetty) - 10 ... 15 mA 50 Hz:llä ja 50 ... 80 mA tasavirta; kynnysvärinävirta (virta, joka aiheuttaa sydämen värinää, kun se kulkee kehon läpi) - 100 mA 50 Hz:llä ja 300 mA tasavirralla.

Mikä määrittää sähkövirran vaikutusasteen ihmiskehoon

Leesion lopputulos riippuu myös henkilön läpi kulkevan virran kestosta. Kun henkilön jännitteen alaisena olemisen kesto pidentyy, tämä vaara kasvaa.

Ihmiskehon yksilölliset ominaisuudet vaikuttavat merkittävästi sähkövaurioiden lopputulokseen. Esimerkiksi joillekin ihmisille päästämätön virta voi olla toisille havaittavissa oleva kynnys. Saman voiman virran luonne riippuu ihmisen massasta ja hänen fyysisestä kehityksestään. On todettu, että naisten kynnysvirta-arvot ovat noin 1,5 kertaa pienemmät kuin miehillä.

Virran vaikutusaste riippuu hermoston ja koko organismin tilasta. Joten hermoston, masennuksen, sairauden (erityisesti ihosairauksien, sydän- ja verisuonijärjestelmästä, hermosto jne.) ja myrkytys, ihmiset ovat herkempiä niiden läpi kulkevalle virralle.

"Huomiotekijällä" on myös merkittävä rooli. Jos henkilö on valmistautunut sähköiskuun, vaaran aste pienenee jyrkästi odottamaton isku johtaa vakavampiin seurauksiin.

Virran reitti ihmiskehon läpi vaikuttaa merkittävästi vaurion lopputulokseen. Tappion vaara on erityisen suuri, jos elintärkeiden elinten - sydämen, keuhkojen, aivojen - läpi kulkeva virta vaikuttaa suoraan näihin elimiin. Jos virta ei kulje näiden elinten läpi, sen vaikutus niihin on vain refleksi ja loukkaantumisen todennäköisyys on pienempi. Yleisimmät ihmisen läpi kulkevat virtareitit, ns. "virtasilmukat", on perustettu. Useimmissa tapauksissa virtapiiri henkilön läpi tapahtuu polulla oikea käsi-jalat. Yli kolmen työpäivän työkyvyttömyyden aiheuttaa kuitenkin virran virtaus polkuvartta pitkin - käsivarsi - 40%, virtatie oikea käsi - jalat - 20%, vasen käsi- jalat - 17%, muut polut ovat vähemmän yleisiä.

Mikä on vaarallisempaa - vaihto- vai tasavirta?

Vaihtovirran vaara riippuu tämän virran taajuudesta. Tutkimukset ovat osoittaneet, että virrat välillä 10-500 Hz ovat lähes yhtä vaarallisia. Kun taajuutta kasvaa edelleen, kynnysvirtojen arvot kasvavat. Yli 1000 Hz:n taajuuksilla havaitaan henkilön sähköiskuvaaran huomattava väheneminen.

Tasavirta on vähemmän vaarallinen ja sen kynnysarvot ovat 3 - 4 kertaa korkeammat kuin 50 Hz:n vaihtovirta. Kuitenkin, kun tasavirtapiiri katkeaa havaittavissa olevan kynnyksen alapuolelle, syntyy teräviä kiputuntemuksia, jotka johtuvat transienttivirrasta. Väite tasavirran pienemmästä vaarasta vaihtovirtaan verrattuna pätee jännitteillä 400 V asti. 400 ... 600 V:n alueella tasa- ja vaihtovirtojen vaarat taajuudella 50 Hz ovat lähes samat. , ja jännitteen lisääntyessä tasavirran suhteellinen vaara kasvaa. Tämä johtuu elävään soluun vaikuttavista fysiologisista prosesseista.

Näin ollen sähkövirran vaikutus ihmiskehoon on monipuolinen ja riippuu monista tekijöistä.

Piirissä oleva sähkövirta ilmenee aina jonkin sen vaikutuksesta. Tämä voi olla sekä työtä tietyssä kuormassa että siihen liittyvää virran toimintaa. Siten virran vaikutuksesta voidaan arvioida sen olemassaolo tai puuttuminen tietyssä piirissä: jos kuorma toimii, on virtaa. Jos havaitaan tyypillinen virtaan liittyvä ilmiö, piirissä on virtaa jne.

Yleisesti ottaen sähkövirta voi aiheuttaa erilaisia vaikutuksia: lämpöä, kemiallista, magneettista (sähkömagneettista), valoa tai mekaanista ja erilainen virran vaikutukset näkyvät usein samanaikaisesti. Näitä virran ilmiöitä ja toimia käsitellään tässä artikkelissa.

Sähkövirran lämpövaikutus

Kun tasa- tai vaihtovirta kulkee johtimen läpi, johdin lämpenee. Sellaiset lämmitysjohtimet sisään erilaiset olosuhteet ja sovelluksia voivat olla: metallit, elektrolyytit, plasma, metallisulat, puolijohteet, puolimetallit.

Yksinkertaisimmassa tapauksessa, jos esimerkiksi sähkövirta johdetaan nikromilangan läpi, se lämpenee. Tätä ilmiötä käytetään lämmityslaitteissa: vedenkeittimessä, kattiloissa, lämmittimissä, sähköliesissä jne. Valokaarihitsauksessa sähkökaaren lämpötila saavuttaa yleensä 7000 °C ja metalli sulaa helposti - tämä on myös lämpövaikutus nykyisestä.

Piiriosaan vapautuvan lämmön määrä riippuu tähän osaan syötetystä jännitteestä, virtaavan virran arvosta ja sen virtausajasta ().

Muuttamalla Ohmin lakia piirin osuudelle voidaan käyttää joko jännitettä tai virtaa lämmön määrän laskemiseen, mutta silloin on välttämätöntä tietää piirin vastus, koska se rajoittaa virtaa ja aiheuttaa itse asiassa lämmitys. Tai tietäen piirin virran ja jännitteen, voit yhtä helposti selvittää vapautuvan lämmön määrän.

Sähkövirran kemiallinen vaikutus

Ioneja sisältävät elektrolyytit tasaisen sähkövirran vaikutuksesta - tämä on kemiallinen vaikutus nykyinen. Negatiiviset ionit (anionit) vetäytyvät positiiviseen elektrodiin (anodiin) elektrolyysin aikana ja positiiviset ionit (kationit) vetoavat negatiiviseen elektrodiin (katodi). Eli elektrolyytin sisältämät aineet vapautuvat elektrolyysiprosessissa virtalähteen elektrodeille.

Esimerkiksi elektrodipari upotetaan tietyn hapon, alkalin tai suolan liuokseen, ja kun sähkövirta johdetaan piirin läpi, syntyy positiivinen varaus toiseen elektrodiin ja negatiivinen varaus toiseen. Liuoksen sisältämät ionit alkavat kerrostua elektrodille vastakkaisella varauksella.

Esimerkiksi kuparisulfaatin (CuSO4) elektrolyysin aikana positiivisesti varautuneet kuparikationit Cu2+ siirtyvät negatiivisesti varautuneelle katodille, jossa ne vastaanottavat puuttuvan varauksen ja muuttuvat neutraaleiksi kupariatomeiksi laskeutuen elektrodin pinnalle. Hydroksyyliryhmä -OH luovuttaa elektroneja anodilla, minkä seurauksena happea vapautuu. Positiivisesti varautuneet H+ vetykationit ja negatiivisesti varautuneet SO42- anionit jäävät liuokseen.

Sähkövirran kemiallista vaikutusta käytetään teollisuudessa esimerkiksi veden hajottamiseen sen ainesosiksi (vety ja happi). Lisäksi elektrolyysin avulla voit saada joitain metalleja puhtaassa muodossaan. Elektrolyysin avulla pinnalle päällystetään ohut kerros tiettyä metallia (nikkeli, kromi) - tämä jne.

Vuonna 1832 Michael Faraday havaitsi, että elektrodille vapautuneen aineen massa m on suoraan verrannollinen elektrolyytin läpi kulkeneeseen sähkövaraukseen q. Jos tasavirtaa I johdetaan elektrolyytin läpi ajan t, niin Faradayn ensimmäinen elektrolyysin laki pätee:

Tässä suhteellisuuskerrointa k kutsutaan aineen sähkökemialliseksi ekvivalentiksi. Se on numeerisesti yhtä suuri kuin aineen massa, joka vapautuu yhden sähkövarauksen kulkiessa elektrolyytin läpi, ja riippuu kemiallinen luonne aineet.

Sähkövirran läsnä ollessa missä tahansa johtimessa (kiinteässä, nestemäisessä tai kaasumaisessa) johtimen ympärillä havaitaan magneettikenttä, toisin sanoen virtaa kuljettava johdin saa magneettisia ominaisuuksia.

Joten jos magneetti tuodaan johtimeen, jonka läpi virta kulkee, esimerkiksi magneettisen kompassin neulan muodossa, niin nuoli kääntyy kohtisuoraan johtimeen nähden ja jos johdin on kierretty rautasydämelle ja suora virta johdetaan johtimen läpi, ytimestä tulee sähkömagneetti.

Vuonna 1820 Oersted löysi virran magneettisen vaikutuksen magneettineulaan, ja Ampere vahvisti kvantitatiiviset lait johtimien magneettisesta vuorovaikutuksesta virran kanssa.

Magneettikenttä syntyy aina virran vaikutuksesta eli sähkövarauksen liikuttamisesta, erityisesti varautuneista hiukkasista (elektroneista, ioneista). Vastakkaiset virrat hylkivät toisiaan, yksisuuntaiset virrat vetävät toisiaan puoleensa.

Tällainen mekaaninen vuorovaikutus johtuu virtojen magneettikenttien vuorovaikutuksesta, eli se on ensinnäkin magneettinen vuorovaikutus ja vasta sitten mekaaninen. Siten virtojen magneettinen vuorovaikutus on ensisijainen.

Vuonna 1831 Faraday totesi, että yhden piirin muuttuva magneettikenttä synnyttää virran toiseen piiriin: generoitu emf on verrannollinen magneettivuon muutosnopeuteen. On loogista, että virtojen magneettista toimintaa käytetään tähän päivään kaikissa muuntajissa, eikä vain sähkömagneeteissa (esimerkiksi teollisissa).

Yksinkertaisimmassa muodossaan sähkövirran valovaikutus voidaan havaita hehkulampussa, jonka spiraali lämpenee sen läpi kulkevan virran vaikutuksesta valkolämpöön ja säteilee valoa.

Hehkulampussa valoenergian osuus toimitetusta sähköstä on noin 5 %, josta loput 95 % muunnetaan lämmöksi.

Loistelamput muuttavat virran energiaa tehokkaammin valoksi - jopa 20 % sähköstä muuttuu näkyväksi valoksi fosforin ansiosta, joka saa sähköpurkauksen elohopeahöyryssä tai inertissä kaasussa, kuten neonissa.

Sähkövirran valoteho toteutuu tehokkaammin valodiodeissa. Kun sähkövirta kulkee läpi p-n risteys eteenpäin suunnassa varauksen kantajat - elektronit ja reiät - yhdistyvät fotonien emission kanssa (johtuen elektronien siirtymisestä energiatasolta toiselle).

Parhaat valonlähteet ovat suoraväliset puolijohteet (eli ne, jotka mahdollistavat suoran optisen kaistan välisen siirtymän), kuten GaAs, InP, ZnSe tai CdTe. Vaihtelemalla puolijohteiden koostumusta on mahdollista luoda LEDejä kaikille mahdollisille aallonpituuksille ultravioletti (GaN) keski-infrapuna (PbS). LEDin tehokkuus valonlähteenä on keskimäärin 50 %.

Kuten edellä mainittiin, jokainen johdin, jonka läpi sähkövirta kulkee, muodostuu itsensä ympärille. Magneettiset vaikutukset muunnetaan liikkeeksi esimerkiksi sähkömoottoreissa, magneettisissa nostolaitteissa, magneettiventtiileissä, releissä jne.

Virran mekaaninen vaikutus toiseen kuvaa Ampèren lakia. Tämän lain vahvisti ensimmäisen kerran André Marie Ampère vuonna 1820 tasavirralle. Tästä seuraa, että yhdensuuntaiset johtimet, joissa sähkövirrat virtaavat yhteen suuntaan, vetävät puoleensa ja hylkivät vastakkaisiin suuntiin.

Ampèren lakia kutsutaan myös laiksi, joka määrittää voiman, jolla magneettikenttä vaikuttaa pieneen osaan virtaa kuljettavasta johtimesta. Voima, jolla magneettikenttä vaikuttaa johdinelementtiin, jonka virta on magneettikentässä, on suoraan verrannollinen johtimessa olevaan virtaan ja johtimen pituuselementin ja magneettisen induktion vektorituloon.

Se perustuu tähän periaatteeseen, jossa roottori toimii kehyksenä virralla, joka on suunnattu staattorin ulkoiseen magneettikenttään vääntömomentilla M.

Sähkövirran haitallista vaikutusta ihmiskehoon kutsutaan yleisesti sähkövaurioksi. On otettava huomioon, että tämä tyyppi teolliset vammat jolle on ominaista suuri määrä vakavia ja jopa kohtalokkaita seurauksia. Alla on kaavio, joka näyttää niiden väliset prosenttiosuudet.

Kuten tilastot osoittavat, suurin prosenttiosuus sähkövammoista (60 - 70 %) sattuu sähkölaitteiden toimintaan 1000 volttiin asti. Tämä indikaattori selittyy sekä tämän luokan laitteistojen yleisyydellä että työntekijöiden huonolla koulutuksella.

Useimmissa tapauksissa sähkövamma liittyy turvallisuusstandardien rikkomiseen ja sähkötekniikan peruslakien tietämättömyyteen. Esimerkiksi sähköturvallisuus ei salli vaahtosammuttimien käyttöä sähkölaitteiden ensisijaisena sammutuskeinona.

Työturvallisuus edellyttää, että jokainen sähkölaitteiden parissa työskentelevä on ilman epäonnistumista on koulutettu sähköturvallisuuteen. Missä kerrotaan sähkövirran vaarasta, mitä toimenpiteitä on ryhdyttävä sähkövammojen sattuessa sekä tapoja antaa tarvittava apu näissä tapauksissa.

Huomaa, että sähkövammojen määrä on huomattavasti pienempi henkilöillä, jotka huoltavat sähkölaitteita, joiden jännite on yli 1000 V. hyvä koulutus sellaisia asiantuntijoita.

Sähköiskun lopputulokseen vaikuttavat tekijät

On olemassa useita hallitsevia syitä, joista sähköiskun aiheuttaman vaurion luonne riippuu:

Vaikutustyypit

Sähkövirtaa, jonka vahvuus on 0,5 - 1,5 mA, pidetään ihmisen havainnoinnin miniminä, kun tämä kynnysarvo ylittyy, alkaa ilmaantua epämukavuuden tunne, joka ilmaistaan lihaskudoksen tahattomassa supistumisessa.

15 mA tai enemmän, ohjaa lihaksisto. Tässä tilassa ilman ulkopuolista apua ei ole mahdollista irtautua sähkölähteestä, joten tätä sähkövirran voimakkuuden kynnysarvoa kutsutaan vapauttamattomaksi.

Kun sähkövirran voimakkuus ohittaa 25 mA:n linjan, työstä vastaavat lihakset halvaantuvat hengityselimiä joka uhkaa tukehtua. Jos tämä kynnys ylittyy merkittävästi, ilmenee värinä (sydämen rytmihäiriö).

Video: sähkövirran vaikutus ihmiskehoon

Alla on taulukko, joka näyttää sallitun jännitteen, virran ja niiden altistumisajan.

Sähkövammat voivat aiheuttaa seuraavan tyyppisiä vaikutuksia:

lämpöä, ilmaantuu eriasteisia palovammoja, jotka voivat häiritä sekä verisuonten että verisuonten toimintaa sisäelimet. Huomattakoon, että sähkövirran toiminnan terminen ilmentymä havaitaan useimmissa sähkövammoissa;
elektrolyyttinen vaikutus aiheuttaa muutoksen kudosten fysikaalisessa ja kemiallisessa koostumuksessa veren ja muiden kehon nesteiden hajoamisen vuoksi;
fysiologinen, johtaa lihaskudoksen kouristuksiin. Huomaa, että sähkövirran biologinen vaikutus häiritsee myös muiden tärkeiden elinten, kuten sydämen ja keuhkojen, toimintaa.

Sähkövammojen tyypit

Sähkövirran vaikutus aiheuttaa seuraavan ominaisuuden vaurion:

sähköisiä palovammoja voi tapahtua sähkövirran kulkemisesta tai valokaarista. Huomaa, että tällaiset sähkövammat ovat yleisimpiä (noin 60 %);
harmaan tai keltaisen väristen soikeiden pisteiden esiintyminen iholla paikoissa, joissa sähkövirta kulkee. kuollut kerros iho coarsens, jonkin ajan kuluttua tällainen sähkömerkiksi kutsuttu muodostus sammuu itsestään;
pienten metallihiukkasten (oikosulusta tai kaaresta sulaneiden) tunkeutuminen ihoon. Tämän tyyppistä vammaa kutsutaan ihon pinnoitukseksi. Vaurioituneille alueille on ominaista tumma metallisävy, sen koskettaminen aiheuttaa kipua;
valovaikutus, tulee sähköftalmian (silmäkalvon tulehdusprosessin) syy UV-säteily sähkökaarelle ominaista. Suojaamiseksi riittää, että käytät erityisiä laseja tai maskia;
mekaaninen isku (sähköisku) johtuu lihaskudoksen tahattomasta supistumisesta, minkä seurauksena voi tapahtua ihon tai muiden elinten repeämä.

Huomaa, että kaikista yllä kuvatuista sähkövammoista suurin vaara edustavat sähköiskun seurauksia, ne jaetaan iskun asteen mukaan:

aiheuttaa lihaskudoksen supistuksia, kun taas uhri ei menetä tajuntaa;
lihaskudoksen kouristussupistukset, joihin liittyy tajunnan menetys, verenkierto- ja hengitysjärjestelmät jatkavat toimintaansa;
hengityselinten halvaus ja sydämen rytmihäiriö;
kliinisen kuoleman alkaminen (ei hengitystä, sydän pysähtyy).

Askeljännite

Ottaen huomioon vaihejännitteen aiheuttamat vauriot usein, on järkevää kertoa enemmän sen toimintamekanismista. Sähkölinjan katkeaminen tai maan alle vedetyn kaapelin eristyksen eheyden rikkominen johtaa vaarallisen alueen muodostumiseen johtimen ympärille, jossa virta "leviää".

Jos astut tälle alueelle, voit altistua askeljännitteelle, sen arvo riippuu potentiaalierosta paikoissa, joissa henkilö koskettaa maata. Kuva osoittaa selvästi, kuinka tämä tapahtuu.

Kuvassa näkyy:

1 - sähköjohdot;
2 - paikka, johon katkennut lanka putosi;
3 - henkilö, joka on pudonnut sähkövirran leviämisalueelle;
U 1 ja U 2 ovat potentiaalit kohdissa, joissa jalat koskettavat maata.

Askeljännite (V W) määritetään seuraavalla lausekkeella: U 1 -U 2 (V).

Kuten kaavasta voidaan nähdä, mitä suurempi jalkojen välinen etäisyys on, sitä suurempi on potentiaaliero ja sitä suurempi Vsh. Eli kun pääset alueelle, jossa sähkövirran "leviäminen" tapahtuu, et voi ottaa suuria askelia päästäksesi sieltä pois.

Kuinka toimia sähkövammojen auttamisessa

Sähköiskun ensiapu koostuu tietystä toimintosarjasta:

Sähköiskun vakavuuteen vaikuttavat tekijät. Sähköiskun tyypit. ihmiskehon vastustuskyky.

Sähköasennukset aiheuttavat suuren mahdollisen vaaran ihmisille, koska käytön aikana jännitteisten osien koskettaminen ei ole poissuljettua.

Sähköiskun ominaisuus on:

poissaolo ulkoisia merkkejä uhkaava vaara, jonka henkilö voi havaita etukäteen: nähdä, kuulla, haistaa jne. jalat"). Tämän läpi kulkeva virta johtaa vakaviin vaurioihin keskushermostolle ja sellaisille elintärkeille elimille kuten sydän ja keuhkot.

sähkövammojen seurausten vakavuus. Sähkövammoista johtuva tilapäinen työkyvyttömyys on pääsääntöisesti pitkä. Joten vaurioiden sattuessa verkoissa, joiden jännite on 220/380 V, se on keskimäärin 30 päivää. Yleisesti sähkövammat muodostavat 12–16 % kaikista kuolemaan johtaneista työtapaturmista.

teolliset 10-25 mA:n taajuusvirrat voivat aiheuttaa voimakkaita lihaskramppeja, joista on seurauksena ei-päästäminen, eli ihmisen "ketjuttaminen" virtaa kuljettaviin osiin, joissa uhri itse ei voi vapautua sähkövirran vaikutuksista. Tällaisen virran pitkäaikainen virtaus voi johtaa vakaviin seurauksiin.

virran vaikutus henkilöön aiheuttaa voimakkaan vetäytymisreaktion ja joissakin tapauksissa tajunnan menetyksen. Korkealla työskenneltäessä tämä voi johtaa henkilön kaatumiseen. Seurauksena on mekaanisen loukkaantumisen vaara, jonka syynä on virran vaikutus.

sähköiskun erityinen vaara piilee siinä, että eristysvaurion seurauksena jännitteiset sähköasennusten virtaa kuljettavat osat eivät anna mitään signaaleja, jotka varoittaisivat henkilöä vaarasta. Ihmisen reaktio sähkövirtaan tapahtuu vain, kun sähkövirta virtaa ihmiskehon läpi.

Virran vaikutukset ihmiskehoon

Ihmiskehon läpi kulkevalla sähkövirralla on siihen terminen, kemiallinen, mekaaninen ja biologinen vaikutus.

Virran lämpövaikutus ilmenee yksittäisten kehon osien palovammina, kudosten ja biologisten väliaineiden kuumenemisena, mikä saa ne toiminnalliset häiriöt. Kemiallinen vaikutus ilmaistaan orgaanisen nesteen, veren hajoamisessa ja ilmenee niiden fysikaalis-kemiallisen koostumuksen muutoksena; mekaaninen johtaa lihaskudoksen repeytymiseen; biologinen on virran kyky ärsyttää ja kiihottaa kehon eläviä kudoksia.

Mikä tahansa luetelluista virroista voi aiheuttaa loukkaantumisen. Sähkövirralle tai kaarelle altistumisesta aiheutuvaa vammaa kutsutaan sähkövaurioksi (GOST 12.1.009-76).

Sähköiskun tyypit

Käytännössä sähkövammat jaetaan ehdollisesti paikallisiin ja yleisiin. Paikalliset sähkövammat aiheuttavat paikallisia vaurioita keholle - sähköpalovamma, sähkömerkki, ihon metalloituminen sähkökaaren vaikutuksesta sulaneilla metallihiukkasilla, mekaaniset vauriot, jotka aiheutuvat tahattomista lihasten supistuksista virran vaikutuksesta ja sähköftalmia (silmien ulkokuoren tulehdus sähkökaaren vaikutuksesta).

Yleiset sähkövammat, joita usein kutsutaan sähköiskuiksi, häiritsevät kehon tärkeimpien elinten ja järjestelmien normaalia toimintaa tai johtavat koko kehon vaurioitumiseen.

Sähköiskun vakavuuteen vaikuttavat tekijät

Näitä tekijöitä ovat: voimakkuus, nykyisen altistuksen kesto, sen tyyppi (vakio, muuttuva), kulkureitit sekä ympäristötekijät jne.

Virran voimakkuus ja altistuksen kesto. Virran voimakkuuden lisääntyminen johtaa laadullisiin muutoksiin sen vaikutuksessa ihmiskehoon. Virran voimakkuuden kasvaessa ilmenee selvästi kolme laadullisesti erilaista vastetta - kehon reaktiot: tunne, kouristava lihasten supistuminen (vaihtovirran vapautuminen ja tasavirran kipuvaikutus) ja sydämen fibrillaatio. Sähkövirtoja, jotka aiheuttavat ihmiskehon vastaavan vasteen, kutsutaan havaittaviksi, ei-päästäviksi ja fibrilloiviksi, ja niiden vähimmäisarvoja kutsutaan yleensä kynnysarvoiksi.

Kokeelliset tutkimukset ovat osoittaneet, että ihminen tuntee teollisen taajuuden vaihtovirran vaikutuksen teholla 0,6-1,5 mA ja tasavirran teholla 5-7 mA. Nämä virrat eivät aiheuta vakavaa vaaraa ihmiskeholle, ja koska niiden vaikutuksen alaisena ihmisen itsenäinen vapautuminen on mahdollista, niiden pitkäaikainen virtaus ihmiskehon läpi on sallittua.

Tapauksissa, joissa vahingollinen vaikutus vaihtovirta tulee niin vahvaksi, että ihminen ei pysty vapautumaan kosketuksesta, on mahdollista, että pitkä virta kulkee ihmiskehon läpi. Tällaisia virtoja kutsutaan vapautumattomiksi virroiksi; pitkäaikainen altistuminen niille voi aiheuttaa hengitysvaikeuksia ja heikentynyttä hengitystä. Vapauttamattoman virran voimakkuuden numeeriset arvot eivät ole samat erilaisia ihmisiä ja ovat välillä 6 - 20 mA. Tasavirralle altistuminen ei johda jatkuvaan vaikutukseen, vaan aiheuttaa voimakasta kipua, jota eri ihmisillä esiintyy 15-80 mA:n virranvoimakkuudella.

Muutaman ampeerin kymmenesosan virran ollessa kyseessä on sydämen toimintahäiriön vaara. Sydänvärinää, eli sydänlihaksen säikeiden epäsäännöllisiä, koordinoimattomia supistuksia, voi esiintyä. Tässä tapauksessa sydän ei pysty suorittamaan verenkiertoa. Fibrillaatio kestää yleensä muutaman minuutin, jonka jälkeen sydän pysähtyy kokonaan. Sydämen fibrillaatioprosessi on peruuttamaton, ja sen aiheuttanut virta on kohtalokas. Kuten eläimillä tehdyt kokeelliset tutkimukset osoittavat, kynnysvärinän virrat riippuvat organismin massasta, virran kestosta ja sen reitistä.

Nykyinen polku.

Tappio on vakavampi, jos sydän on virran tiellä, rintakehä, aivot ja selkäydin. Sähköasennusten huoltokäytännössä jännittyneen henkilön kehon läpi kulkeva virta kulkee pääsääntöisesti polkua "käsi-käsi" tai "käsi-jalka". Se voi kuitenkin edetä myös muita polkuja, esimerkiksi "pää-jalkoja", "selkä-kädet", "jalka-jalka" jne. Vaurioiden aste näissä tapauksissa riippuu siitä, mihin ihmiselimiin vaurio vaikuttaa virrasta sekä suoraan sydämen läpi kulkevan virran voimakkuudesta. Joten kun virta kulkee "jalka-jalka" -reittiä pitkin, 0,4% kokonaisvirrasta kulkee sydämen läpi ja 3,3% - "käsi-käsi" -reitillä. Päästämisen estävän virran voimakkuus "käsi-käsi"-reitillä on noin 2 kertaa pienempi kuin "oikea käsi-jalka"-reitillä.

Virran tyyppi

Tehotaajuusvirta on epäedullisin. Taajuuden kasvaessa (yli 50 Hz) järkevän ja irtoamattoman virran arvot kasvavat. Taajuuden pienentyessä 50 Hz:stä 0:aan, vapautumisvirran arvot kasvavat myös taajuudella nolla(tasavirta) kasvaa noin 3 kertaa suuremmiksi.

Fibrillaatiovirran arvot 50-100 Hz:n taajuuksilla ovat samat. Kun taajuus kasvaa 200 Hz:iin, fibrillaatiovirran voimakkuus kasvaa noin 2 kertaa ja 400 Hz:iin saakka lähes 3,5-kertaiseksi. Sähköasennusten syöttöjännitteen taajuuden lisäämistä käytetään yhtenä sähköturvallisuustoimenpiteenä.

Ympäristö.

Kosteus ja ilman lämpötila, maadoitettujen metallirakenteiden ja lattioiden läsnäolo, johtava pöly vaikuttavat lisäksi sähköturvallisuusolosuhteisiin.

Sähköiskun aste riippuu suurelta osin henkilön tiheydestä ja kosketusalueesta virtaa kuljettavien osien kanssa. Kosteissa tiloissa korkea lämpötila tai ulkosähköasennuksissa on taitettu epäsuotuisat olosuhteet, jossa henkilön kosketusalue virtaa kuljettavien osien kanssa kasvaa. Maadoitettujen metallirakenteiden ja lattioiden esiintyminen lisää loukkaantumisriskiä, koska henkilö on lähes jatkuvasti kytkettynä sähköasennuksen yhteen napaan (maahan). Tässä tapauksessa mikä tahansa henkilön kosketus virtaa kuljettaviin osiin johtaa välittömästi kaksinapaiseen liittämiseen sähköpiiriin. Sähköä johtava pöly luo myös edellytykset sähköiselle kosketukselle sekä virtaa kuljettavien osien että maan kanssa.

Ihmiskehon sähkövastus

Minkä tahansa ihmiskehon osan läpi kulkevan virran Ich voimakkuus riippuu käytetystä jännitteestä Upr (kosketusjännite) ja sähkövastuksesta zt, jonka tämä kehon osa antaa virralle,

Ich \u003d Upr / zt

Kahden elektrodin välisellä alueella ihmiskehon sähkövastus koostuu pääasiassa kahden ohuen ihon ulkokerroksen vastuksista, jotka koskettavat elektrodeja, ja sisäinen vastus muu keho.

Elektrodin vieressä oleva ihon huonosti johtava ulkokerros ja tämän kerroksen alla oleva sisäkudos muodostavat ikään kuin kondensaattorin levyt, jonka kapasitanssi on C ja resistanssi rn. Ihon ulkokerroksessa virta kulkee kahta rinnakkaista reittiä: aktiivisen ulkoisen vastuksen rn ja kapasitanssin C kautta (kuva 1), jonka sähkövastus

jossa ω = 2nf - kulmataajuus, Hz; f - virtataajuus, Hz.

Sitten ihon ulkokerroksen kokonaisresistanssi vaihtovirralle zн = rн xc /√ rн2 + xc 2

Resistanssi rn ja kapasitanssi C riippuvat elektrodien pinta-alasta (kosketusalue). Kosketusalueen kasvaessa rn pienenee; ja kapasitanssi C kasvaa. Siksi kosketusalueen kasvu johtaa ihon ulkokerroksen kokonaisvastuksen vähenemiseen.