Was schlägt noch: Strom oder Spannung?
Schon in jungen Jahren waren viele von uns aus eigener Erfahrung überzeugt oder haben von Augenzeugen erfahren, dass Sie auf jeden Fall einen schmerzhaften Schlag erleiden werden, wenn Sie das Bügeleisen an eine Steckdose anschließen und versuchen, das Netzkabel zu durchtrennen. Ein elektrischer Strom wirkt also auf den Körper. In der Schule schreiben sie über Steckdosen: "220 V, es wird gefährlich, es wird töten!". In Umspannwerken, in Transformatorzellen und in anderen Hochspannungsanlagen sind Warnschilder angebracht: „Lebensgefahr, Hochspannung!“. Was genau ist eine Gefahr für den Menschen und warum? Was trifft: Strom oder Spannung? Zunächst werden wir diese Konzepte verstehen.
Spannungsbedingungen
Jede Substanz besteht aus Atomen mit einem positiven Kern und negativ geladenen Elektronen.
Wenn unter dem Einfluss äußerer Kräfte eine bestimmte Anzahl von Elektronen von den Atomen entfernt wird, neigt das resultierende positive Feld dazu, neue negative Teilchen an ihren Platz zurückzubringen.
Wenn Elektronen nicht weggenommen, sondern hinzugefügt werden, ist das Feld negativ geladen. Dies schafft positive und negative Potentiale. In der Interaktion zwischen ihnen liegt eine anziehende Kraft. Je größer die Potentialdifferenz ist, desto stärker ist das Feld und es entsteht eine Hochspannung.
Wie entsteht der Strom?
Wenn ein Leiter verwendet wird, um die Potentiale entgegengesetzter Ladungen zu verbinden, kommt es zu einer gerichteten Bewegung geladener Teilchen, den sogenannten elektrischer Stromversuchen, die Potentialdifferenz zu beseitigen.
Es ist die Richtungsbewegung geladener Teilchen, die unsere Elektrogeräte zu einer nützlichen Aktion macht: Leuchten, Waschen, Erwärmen, Bohren und so weiter. Je größer die Potentialdifferenz ist, desto höher ist die Stromstärke. Wenn der Stromkreis geöffnet wird, fließt der Strom nicht, egal wie hoch die Spannung wäre.
Auswirkungen auf den Körper
Der menschliche Körper kann als Leiter einen Stromkreis kurzschließen. Dann fließt ein Strom durch den Körper, dessen Stärke durch die Formel bestimmt wird:
I = U / R, wobei:
- U ist die Größe der an die Person angelegten Spannung;
- R ist der Widerstand des Körpers.
In diesem Moment ist der Körper beschädigt.
Die Tabelle zeigt, welcher Strom für den Menschen als gefährlich gilt:
- 15 mA, nicht freisetzender Wert, Selbstauslösung ist nicht möglich;
- 50 mA führen zu Herzflimmern, Atemstillstand, Tod;
- 200 mA verursachen schwere Verbrennungen, die nicht mit dem Leben vereinbar sind.
Ein Schock tritt bei Spannungen bis zu 1000 Volt auf. Oberhalb dieses Wertes tritt die Läsion in Form von Verbrennungen auf.
Auch ohne direkten Kontakt mit Hochspannungsgeräten kann eine Person tödlich verletzt werden. Wenn Sie sich also in gefährlicher Nähe zu einer Hochspannungsanlage befinden, zwischen dem Körper und den leitenden Teilen Lichtbogenbegleitet von:
- heller Blitz, der für das Sehen gefährlich ist;
- sofortige Erwärmung der Luft auf 10 000-15 000 Grad Celsius;
- Schmelzen und Verdampfen von Metallen, Bildung von Aerosolen.
Die Folgen einer Lichtbogenentladung verursachen eine Verbrennungsverletzung bei einer Person, die nicht mit dem Leben vereinbar ist.
Für den Betrieb der Schutzautomatisierung ist nur wenig Zeit erforderlich. Wenn jedoch ein Lichtbogen auftritt, wird eine große Menge an Energie freigesetzt, die eine Person in so kurzer Zeit tötet.
Faktoren, die den Grad des Schadens beeinflussen
Gleichstromschock ist gefährlich. Bei Werten von 20 bis 25 mA können Sie die Auswirkungen jedoch ohne die Hilfe von Außenstehenden beseitigen.
Gefährliche Auswirkungen von Wechselstrom mit einer Frequenz von 50 - 500 Hz auf den Körper. Eine Person kann ihren Einfluss unabhängig nur bei sehr niedrigen Werten im Bereich von 9 bis 10 mA loswerden.
Welche Stromstärke in der Schaltung vorliegt, hängt von der Spannung in dieser Schaltung und dem Widerstand aller ihrer Elemente ab, einschließlich des Widerstands des menschlichen Körpers. Trockene Haut hat einen höheren Widerstand von ungefähr 100.000 Ohm. Feucht - nur etwa 1000 Ohm. Der Widerstand der inneren Organe liegt im Bereich von 500-1000 Ohm.
Wenn die an den Körper angelegte Spannung zunimmt, nimmt der Widerstand des Körpers überproportional ab. Das gleiche passiert mit einer Zunahme der Dauer der Elektrizität sowie mit einer schlechten körperlichen und geistigen Verfassung einer Person.
Die Grafik zeigt, dass der Widerstand des Körpers von 10.000 auf 800 Ohm abfällt, wenn die Spannung von 0 auf 140 Volt ansteigt. Diese nichtlineare Abhängigkeit spiegelt sich in der ersten Kurve wider. Die zweite Kurve zeigt, dass der durch den menschlichen Körper fließende Strom mit zunehmender Spannung zunimmt.
Wie schwer ein elektrischer Schlag sein wird, hängt von der Zeit ab, in der er dem Körper ausgesetzt ist. Wenn der Effekt mehrere Sekunden anhält, nimmt der Widerstand des Körpers ab bzw. der Strom steigt an, was zu schwerwiegenden Folgen führt. Wenn die Expositionszeit weniger als eine Zehntelsekunde beträgt, verringert sich die Wahrscheinlichkeit von Herzflimmern und die Wahrscheinlichkeit, Leben zu retten.
Aus der Tabelle folgt, dass für ein günstiges Ergebnis die Expositionsdauer gegenüber 65 mA bei einer Nennspannung von 65 V 1 Sekunde nicht überschreiten sollte.
Ich wiederhole, dass in der Tabelle der Nennströme bei verschiedenen Spannungen des Widerstands des Körpers ein Wert von 1000 Ohm angenommen wird. In Wirklichkeit ist es unmöglich, die Größe des Stroms vorherzusagen, da der Widerstand des Körpers von einer Reihe von Faktoren abhängt.
Der Mechanismus der Wirkung von Elektrizität auf den menschlichen Körper ist komplex. Es geschah, als in Hochspannungsanlagen ein kurzer Schlag von mehreren Ampere nicht zum Tod führte. Während eine Spannung von 12-36 V und ein Strom von mehreren Milliampere für den Menschen tödlich waren. Der Grund ist eine Läsion, die durch Berühren der Leiter des am stärksten gefährdeten Körperteils verursacht wird: Nacken, Wange, Schulter, Handrücken.
Fazit
Was tötet also: Strom oder Spannung?
Da der elektrische Strom eine geordnete Bewegung geladener Teilchen ist und die Spannung eine der Eigenschaften des elektrischen Feldes ist, unter dessen Einfluss diese Bewegung auftritt, können wir annehmen, dass die Spannung primär ist.
Aber es tötet den elektrischen Strom, weil es durch den Körper einer Person fließt, aber es kann nicht durch den Körper fließen, wenn die Spannung zu niedrig ist.
Es stellt sich als Wortspiel heraus - es tötet den Strom, aber ohne Spannung fließt der Strom nicht. Seien Sie vorsichtig, überprüfen Sie nicht die Richtigkeit der Aufschrift "Hochspannung". Und dann haben Sie keine Angst vor einem Schlag, auch nicht vor einem elektrischen.
Wir empfehlen außerdem, ein Video anzusehen, in dem der Autor das Thema dieses Artikels klar illustriert:
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