Какой ток убивает: ток или напряжение, и почему это происходит?

ток или напряжение, и почему это происходит?

Опасность электричества не миф, хуже того, несмотря на всеобщую осведомленность об этом факте, практически каждый человек может сказать, что ему доводилось при каких-то обстоятельствах ощутить на собственной шкуре электрический удар. Исход подобного воздействия не обязательно плачевен, однако, опасность летального исхода – это неотъемлемый спутник халатного обращения с электричеством.

Именно поэтому на электроустановках устанавливают предупреждающие плакаты, например, «Высокое напряжение! Опасно для жизни!» или «Не влезай! Убьет!». В связи с чем у многих возникает путаница, что убивает ток или напряжение, чего же им стоит опасаться.

В чем отличие между током и напряжением?

Если рассмотреть физический процесс, то электрическая энергия имеет множество различных характеристик, среди которых наиболее часто рассматриваются напряжение и ток. Сразу заметим, что это не одно и то же, но обе они взаимосвязаны.

В каждом веществе присутствует несчетное количество мельчайших атомов, в которых происходит электромагнитное взаимодействие между положительно заряженным ядром и отрицательно заряженными электронами, вращающимися вокруг ядра. В нормальном состоянии элементарные частицы находятся в балансе – заряд ядра полностью скомпенсирован зарядами электронов. Но, воздействие электромагнитного поля на атомы приводит наиболее удаленные электроны в движение, и атомы выходят из равновесия – получают определенный заряд.

Рис. 1. Строение атома

Под напряжением следует понимать разницу между двумя зарядами – в одной точке энергии больше, а в другой меньше. Можно провести аналогию с сообщающимися сосудами, если воды в одной трубке больше, а во второй меньше, то при их соединении вода из первой будет перетекать во вторую. Так же и с напряжением – потенциально в каждой точке имеется определенный заряд энергии, созданный электромагнитным полем, но до тех пор, пока эти точки не соединятся электрической цепью, заряженные частицы не начнут направленного движения.

Рис. 2. Что такое напряжение

Но, с появлением связующей цепи, напряжение между двумя точками приведет к направленному движению заряженных частиц. Это явление получило название электрического тока.

В зависимости от особенностей источника электрической энергии напряжение и ток могут носить:

• постоянный характер – не зависимо от наличия или отсутствия нагрузки, величина напряжения не меняется, относится к источникам неограниченной мощности;
• изменяться в зависимости от величины нагрузки – относятся к источника с ограниченной мощностью, где величина питающего напряжения снижается при замыкании цепи;
• временный – при подключении нагрузки к источнику питания заряд полностью рассеивается через короткий промежуток времени, это конденсаторы, в некоторых ситуациях наведенное напряжение.

Поэтому ток не может протекать без наличия напряжения на участке цепи, но именно ток определяет интенсивность воздействия электрической энергии на человека.

Воздействие тока и напряжения на организм

Чтобы определить степень воздействия на человека, следует отметить, что тело представляет собой проводник электрической энергии, через который может свободно протекать электрический ток. Однако, согласно закону Ома, сила тока на любом участке электрической цепи  прямо пропорциональна напряжению, приложенному к этому участку и обратно пропорциональна сопротивлению:

I = U/R;

где

• I – сила тока;  
• U – величина приложенного напряжения;
• R – сопротивление тела человека.

Рис. 3: от чего зависит сила тока

Как можно судить из вышеприведенного выражения, чем больше омическое сопротивление, тем меньше ток, протекающий через человека. Напряжение электрической сети – величина постоянная и мало зависящая от того, что к ней подключено.

А вот на сопротивление человека влияют многие факторы:

• состояние кожных покровов в местах прикосновения к токоведущим частям;
• увлажненность кожи;
• общее физиологическое состояние организма;
• состав крови.

Помимо этого прохождение тока будет зависеть и от состава напольного покрытия, если цепь замкнется через ноги. В среднем, сопротивление человека принимается равным 1000 Ом, сухая кожа может иметь сопротивление в 100 000 Ом, но рассчитывать на такой показатель не стоит. Если рассмотреть ситуацию, когда 220 вольт приложено к человеку с сопротивлением 1000 Ом, то удар током достигнет 0,22А  или 220 мА, а это опасная величина.

Чтобы представлять себе всю картину, нужно знать следующее:

• при 1 – 10 мА удар электрическим током не ощущается, человек свободно отпустит токоведущий элемент без угрозы для собственной жизни;
• от 15 – 50 мА воздействие электричества вызывает сокращения мышц и болезненные ощущения, самостоятельное освобождение человека может оказаться затруднительным;
• от 50 – 100 мА воздействие электрического тока затрагивает сердце, поэтому становится опасным для жизни;
• от 100 – 200 мА поражение электрической энергией может нанести летальный урон организму.

Вышеприведенные данные справедливы для переменного тока частотой 50 Гц, это обуславливается наличием амплитудных составляющих и пикового значения, как в положительную, так и в отрицательную сторону.  При постоянном токе опасное для жизни значение считается от 300 мА и выше.

Более детально о воздействии электрического тока на организм человека было изложено в нашей статье: https://www.asutpp.ru/dejstvie-elektricheskogo-toka-na-organizm-cheloveka.html

Подводя итоги

Как видите, токовая составляющая, воздействующая на человека, и определяет, какие ситуации считаются опасными, а какие нет. Но, в то же время, без разности потенциалов электрический ток вообще протекать через человека не будет. Прямой тому пример – выполнение работ под напряжением, когда человек свободно касается проводов, а смертельно опасное электричество его не бьет. Проблема решается изолирующей вставкой между землей и ногами человека, которая разрывает электрическую цепь.

Рис. 4. Работа под напряжением с изолированной вышки

Помимо этого существует целый разряд электроустановок, которые относятся к безопасным за счет питания низким напряжением. Так, потенциально безопасными можно назвать уровни не более 42 В переменного и 100 В постоянного, а все остальные относятся к опасному или высокому напряжению.   Но не испытывайте судьбу, лучше перестраховаться и воспользоваться средствами индивидуальной защиты, а в любой непонятной ситуации воздержаться от взаимодействия с электроустановкой, оборванными проводами или корпусом поломанного бытового прибора, включенного в сеть.

Видео пояснение

Насколько опасно сетевое напряжение 220 В?

В российских домах используется электричество с напряжением 220 вольт. При соблюдении мер предосторожности и техники безопасности это значение не опасно для человека. А если что-то пойдет не так?

Теги:

Интересные факты

Pixabay

Это напряжение точно становится опасным при ситуации, когда тело человека начинает передавать ток дальше. Опасно стоять босиком на металлической трубе и браться рукой за токонесущий провод. Также опасно стоять в воде даже в обуви и проводить электромонтажные работы. В СМИ описано множество несчастных случаев, когда человек решил во время купания в ванной воспользоваться электрическим феном или проверить сообщения в смартфоне, подключенном в этот момент к сети.

Стандартные розетки на 220 В в домах рассчитаны на силу тока 16 ампер. При этом смертельным считается 100 миллиампер (мА) постоянного тока при воздействии свыше 0,5 секунды. Это может

привести к остановке сердца.

Решающее значение может иметь даже влажность кожи в момент удара током и физическое состояние. Считается, что расчетное сопротивление тела человека находится на уровне 1000 Ом. Оно может снижаться из-за разных факторов, и тогда будет сильнее поражающая сила тока.

Самая опасная ситуация возникает в случае, когда электрический ток проходит через сердце. Так может случиться, если взяться за фазный провод левой рукой. Очень опасно касаться оголенного провода двумя пальцами, так как в этот момент при прохождении тока может произойти мышечный спазм, и пальцы крепкой зажмут этот провод. При этом время воздействия электротока на организм многократно возрастает, и это может привести к тяжелой травме и даже к смерти.

Удар током может привести к таким последствиям:

• остановка сердца;
• паралич дыхания;
• болевой шок;
• паралич центральной нервной системы.

Постоянный ток напряжением до 40 В не способен убить. При напряжении 220 вольт риск смертельного поражения возрастает до 20 процентов. Но это не значит, что каждый пятый удар током приводит к смерти.

В вопросе опасности электротравмы всегда важны несколько параметров: площадь касания токонесущих материалов человеческим организмом, время воздействия тока и риск включения человека в процесс передачи тока.

Все это может быть смертельно опасно, если при электромонтажных работах случайно коснуться одной ладонью фазного провода, а другой — заземленной газовой трубы или батареи отопления. Причем при касании фазового и нулевого проводов только пальцами можно почувствовать лишь неприятное покалывание.

Правила электробезопасности при проведении работ:

• отключайте рубильник;
• работайте в резиновых печатках;
• используйте качественные изоляционные материалы;
• не работайте во влажном помещении;
• работайте в резиновой обуви или на сухом резиновом коврике;
• работайте только правой рукой, даже если вы левша;
• не работайте после употребления алкоголя — он понижает сопротивление тела человека и риск получения тяжелой электротравмы возрастает.

Удар электрическим током – ток | Напряжение | Current Path

Поражение электрическим током может привести к смерти или серьезной травме и является одной из опасностей, от которых призвано защищать законодательство по электробезопасности.

Определение поражения электрическим током

«Опасное физиологическое воздействие, возникающее в результате прохождения электрического тока через тело человека или домашнего скота».

– Правила электропроводки IET

Тяжесть поражения электрическим током во многом зависит от количества энергии, доставленной в тело. Это функция величины тока и продолжительности течения тока. Ток, превышающий 30 мА, может привести к летальному исходу, если только он не будет прерван в течение очень короткого промежутка времени.

График зависимости тока от времени, как определено в IEC 60479-1

• AC-1: незаметен
• AC-2: заметна, но нет мышечной реакции
• AC-3: сокращение мышц с обратимыми эффектами
• AC-4: возможные необратимые последствия
• AC-4.1: вероятность фибрилляции желудочков до 5%
• AC-4.2: 5-50% Вероятность фибрилляции
• AC-4.3: вероятность фибрилляции более 50 %

Напряжение

Напряжение не является точным показателем вероятной тяжести поражения электрическим током, поскольку ток зависит от сопротивления человеческого тела. Большая часть сопротивления тела исходит от кожи, и оно может варьироваться от 1000 Ом во влажном состоянии до 100 000 Ом в сухом состоянии.

Воздействие напряжения менее 50 В переменного тока обычно считается низким риском с точки зрения электробезопасности. Поражение электрическим током при напряжении 50 В переменного тока. маловероятно, что это приведет к летальному исходу, однако оно все же может быть болезненным и может вызвать связанный с ним несчастный случай в результате реакции на шок.

Напряжение выше 450 В переменного тока особенно опасны. В этот момент сопротивление кожи может разрушиться, что значительно снижает общее сопротивление тела, что приводит к значительному увеличению тока.

Путь тока

Тяжесть поражения электрическим током также зависит от пути прохождения тока через тело. Многие серьезные поражения электрическим током происходят, когда ток течет из рук в руки, потому что путь тока проходит через сердце или рядом с ним. Ручные приборы представляют особую опасность, так как прибор удерживается одной рукой, а другой рукой можно коснуться заземленной поверхности.

Порог отпущения

Если источник тока находится в руке, это может вызвать сокращение мышц, из-за чего человек не сможет отпустить добровольно. 99% взрослых не смогут отпустить при токе больше 22 мА.

Электрические ожоги

Электрический ток, протекающий через тело, также может сжечь ткани тела. Электрические ожоги отличаются от термических ожогов тем, что они обычно внутренние, под поверхностью кожи. Это особенно тяжело, когда жизненно важные внутренние органы повреждены.

Электрическое перекрытие (вспышка дуги)

Значительная часть травм, полученных в результате несчастных случаев с электрическим током, связана с перекрытием, а не с прохождением тока через тело. Электрическое перекрытие чаще всего возникает в результате случайного короткого замыкания между двумя проводниками, например, при падении инструмента на токоведущую шину. Находиться в непосредственной близости от вспышки крайне опасно. Температура дуги может достигать 19 000 °C, что приводит к тяжелым ожогам.

Возникающая ударная волна может повредить слух, а ультрафиолетовое излучение высокой интенсивности может повредить зрение.

Количество смертей

В период с 2001 по 2017 год в Англии было зарегистрировано 345 смертей, основной причиной которых было воздействие электрического тока.

смертей от поражения электрическим током в Англии, 2001-2017 гг. Данные получены из Управления национальной статистики

Что такое, как это ощущается и почему опасно?

Поражение электрическим током может быть слегка неприятным ощущением или опасным для жизни состоянием в зависимости от силы электрического тока и продолжительности контакта. Знание того, как предотвратить поражение электрическим током, является одним из основных компонентов электробезопасности.

Но что произойдет, если вас ударит током? На что это похоже и оставит ли оно какие-либо видимые повреждения? Какая первая помощь или медицинская помощь требуется?

Вот что вам нужно знать об поражении электрическим током, в том числе о том, как выглядят поражения электрическим током и может ли удар электрическим током убить вас.

О поражении электрическим током: что это такое?

Поражение электрическим током относится к ощущению прохождения электрического тока через тело. Живая ткань содержит воду и является естественным проводником электричества. Фактически, человеческое тело в состоянии покоя генерирует около 100 Вт энергии и использует электричество для отправки сигналов внутренним органам, таким как сердце.

Поражение электрическим током происходит, когда внешний источник электричества, например неисправная линия электропередач или удар молнии, вступает в контакт с частью тела. Удар может вызвать серьезные ожоги в месте входа и выхода, но также может привести к повреждению внутренних органов.

Тяжесть повреждения зависит от типа тока, типа ткани, через которую он проходит, и продолжительности контакта с током.

Что происходит, когда электричество проходит через тело человека?

Когда электричество входит в человеческое тело, оно пытается найти выход обратно. Это часто означает проход через ноги человека в землю. Но если несколько частей тела находятся в контакте с источником электричества, вместо этого он может пройти через другую конечность.

Путь прохождения тока через тело играет ключевую роль в тяжести поражения электрическим током. Например, если электрический ток проходит через грудную клетку, это может вызвать аритмии (аномальные сердечные ритмы) и даже остановку сердца.

Вот почему так важно носить защитное снаряжение, такое как изолирующие перчатки и сапоги, при работе с электрическими системами.

На что похоже поражение электрическим током?

источник

В комиксах удары током часто изображаются с «Зап!» или «Ззз!» По большей части это недалеко от реальности. Незначительный симптом поражения электрическим током может ощущаться как покалывание, пощипывание или пощипывание, о чем вы узнаете, если когда-либо вступали в контакт со статическим электричеством.

Небольшие удары электрическим током могут быть настолько слабыми, что могут быть незаметны, в то время как сильные удары могут вызвать мышечные спазмы, из-за которых будет трудно отпустить источник тока.

Между тем, люди, пережившие удары молнии, описывают слуховые ощущения, такие как жужжание или гудение, визуальные ощущения, такие как вспышка света, и физические ощущения, такие как удары кулаком, ногой или «удар лошади по голове».

Как лечить удар током?

Если кто-то рядом с вами испытывает удар током, очень важно оценить ситуацию. Если вы прикоснетесь к человеку, пораженному электрическим током, не приняв надлежащих мер предосторожности, разряд может попасть и в ваше тело.

Поражение электрическим током может привести к потере сознания или затруднить самостоятельное отключение источника питания. Если человек все еще прикасается к электрическому шнуру или электроприбору, выключите питание в электрической розетке, прежде чем приближаться к нему.

Электрическая энергия также может передаваться через воду и металлические предметы, поэтому не приближайтесь к ним, если пол еще мокрый. Используйте резиновые перчатки или деревянные предметы, чтобы оттолкнуть их от источника электричества, если вы можете сделать это безопасно.

Если человек без сознания, вы можете попытаться провести сердечно-легочную реанимацию (СЛР) в ожидании прибытия скорой помощи. Однако не пытайтесь снять сгоревшую одежду самостоятельно.

Что такое легкий удар током?

Умеренный удар электрическим током не вызывает каких-либо серьезных симптомов или повреждения тканей. Как правило, токи менее 50 вольт вряд ли могут привести к серьезному повреждению или смерти, но даже электрические цепи с низким напряжением в некоторых ситуациях могут привести к травмам.

В Руководстве Merck указано, что низкочастотный переменный ток может быть более опасным, чем постоянный, потому что он «вызывает длительное сокращение мышц… которое может приморозить руку к источнику тока и продлить воздействие».

Токи напряжением более 500 вольт считаются «высоковольтными» и с большей вероятностью могут вызвать электрические ожоги, внутренние повреждения и остановку сердца.

Когда следует обратиться к врачу после поражения электрическим током?

Необходимость обращения к врачу зависит от тяжести шока. Если у вас есть какие-либо симптомы, такие как судороги, потеря сознания или нерегулярное сердцебиение, вам следует позвонить по номеру 911 и немедленно обратиться в отделение неотложной помощи.

Если у вас нет симптомов, но есть проблемы с сердцем или вы беременны, вам все равно следует обратиться к врачу для проведения таких анализов, как электрокардиограмма (ЭКГ).

Легкие поражения электрическим током могут не требовать медицинской помощи, и их можно лечить в домашних условиях так же, как и легкие ожоги, например, охлаждая кожу проточной водой и накладывая на пораженный участок стерильную повязку.

Эффекты электричества: почему я чувствую электричество в своих руках?

источник

Если вы чувствуете электричество в своих руках, но не подвергались удару током или контакту с электричеством, возможно, вместо этого вы чувствуете невропатическую боль. Это когда ваша нервная система производит ощущение, похожее на удар электрическим током.

Это ощущение может быть вызвано рядом состояний, от тревожных расстройств до травматического повреждения нерва. В более серьезных случаях это может быть проявлением симптома Лермитта.

Может ли удар током повредить сердце?

Да, поражение электрическим током может вызвать остановку сердца, аритмию, фибрилляцию желудочков и другие проблемы. Повреждение сердца может быть неочевидным сразу, поэтому важно следить за всеми, кто испытал поражение электрическим током, на наличие признаков болезни сердца. Если это так, обратитесь за неотложной помощью.

Поражение электрическим током с большей вероятностью вызовет повреждение сердца, если ток проходит через грудную клетку (например, рука к руке или рука к ноге, а не нога к ноге).

Может ли удар током повредить мозг?

Да, удар током может повредить мозг, особенно если ток проходит прямо через него. Симптомы могут включать головные боли, потерю памяти и спутанность сознания.

Это не единственное, на что стоит обратить внимание: вы также можете повредить свой мозг, если ударитесь головой во время судороги или если приток крови к вашему мозгу уменьшится.

Можете ли вы говорить, когда вас бьет током?

Нет, говорить во время удара током невероятно сложно. Это потому, что электрический ток прерывает сигналы от вашего мозга и нервной системы. Это может привести к мышечным спазмам, но вы не сможете достаточно контролировать свой рот, чтобы общаться. Возможно, вы сможете позвать на помощь, как только отпустите электрический шнур или устройство, подключенное к току.

Насколько опасен удар током 240 вольт?

Тяжесть поражения электрическим током напряжением 240 вольт зависит от нескольких факторов, в том числе от типа тока и его сопротивления. По данным Национальной медицинской библиотеки, основным источником устойчивости организма к электричеству является кожа, поэтому сухая кожа обеспечивает большую защиту, чем влажная или поврежденная кожа.

Удар 240 вольт может «ощущаться» не хуже, чем удар 120 вольт, но любое напряжение может привести к травме или смерти при определенных обстоятельствах. Напряжение электрической цепи или электроприбора не определяет тяжесть удара.

Смертельные исходы. Приводит ли поражение электрическим током к смерти?

источник

Поражение электрическим током может привести к смерти, но не всегда. На самом деле, большинство людей, получивших удар током, выживают. В США происходит около 30 000 несмертельных ударов током в год, но только 1000 смертей, связанных с током, в том числе от 50 до 300 из-за ударов молнии.

Большинство смертей от поражения электрическим током происходит на рабочем месте, после чего подростки приближаются к высоковольтному электрическому оборудованию. Связанный с этим сценарий – утопление в результате поражения электрическим током, при котором человек становится парализованным в воде из-за поражения электрическим током и впоследствии тонет.

Удар током означает смерть?

Технически термины «поражение электрическим током» и «поражение электрическим током» относятся к умершему от поражения электрическим током, но также могут использоваться для обозначения кого-то, кто серьезно пострадал от удара током.

Что вас убивает, напряжение или ток?

Напряжение измеряет разность потенциалов энергии между двумя точками, а ток измеряет фактический поток энергии. Удар электрическим током от статического электричества может включать в себя несколько тысяч вольт, но поскольку его недостаточно для поддержания тока, даже большое количество статического электричества не убьет вас.

С другой стороны, даже низковольтная розетка может убить вас, если контакт с влажной кожей или металлическим предметом позволяет ей обеспечивать постоянный ток. Таким образом, хотя технически кого-то убивает ток, высоковольтная линия электропередачи имеет более высокий потенциал для доставки смертельного тока.

Болезненна ли смерть от удара током?

Да, смерть на электрическом стуле болезненна, поскольку электрический ток вызывает непроизвольные сокращения мышц, ожоги и, в конечном счете, остановку сердца.

Насколько это болезненно, зависит от силы тока и от того, как быстро человек теряет сознание. Если ток идет прямо к сердцу, он будет менее болезненным, чем если бы он медленно проходил через тело и повреждал мышечную ткань.

Почему человек умирает от удара током?

Основной причиной смерти от поражения электрическим током является нарушение сердечного ритма. Одни токи полностью останавливают сердце, другие заставляют его биться в нерегулярном ритме. Даже если сердце не перестанет биться, человек все равно может умереть из-за других травм, таких как тяжелые электрические ожоги или повреждение других внутренних органов.

Защитите себя от удара электрическим током Для начала убедитесь, что все ваши электрические розетки закрыты защитными крышками для детей, а любые удлинители и электроприборы убраны, когда они не используются.