Hôm nay chúng tôi có một bài viết rất thú vị và nhiều thông tin về tác dụng của dòng điện đối với cơ thể con người.

Tôi nghĩ rằng mỗi người trong số các bạn đều ít nhất một lần nghĩ đến sự nguy hiểm của dòng điện và hậu quả của nó. Và ai đó có thể (tất nhiên là có Chúa cấm) tự mình trải nghiệm điều đó.

Giới thiệu

Môi trường chúng ta đang sống cũng như mọi thứ xung quanh chúng ta đều ẩn chứa những mối nguy hiểm tiềm tàng đối với chúng ta. Một trong những mối đe dọa như vậy là điện giật. Ngoài môi trường tự nhiên (), còn có môi trường trong nước và công nghiệp, không ngừng phát triển và tiến bộ (cải tiến công nghệ và sử dụng các phát triển mới), có nghĩa là chúng mang một mối đe dọa lớn hơn.

Mặc dù việc kiểm tra các thiết bị được thực hiện với chất lượng rất cao, nhưng không ai tránh khỏi những sai sót và tình huống không lường trước được.

Thật không may, điện giật thường xảy ra ở cả nơi làm việc và ở nhà do không tuân theo các biện pháp phòng ngừa và đề phòng cơ bản.

Không loại trừ các nguyên nhân gây ra sự cố, hỏng hóc của các thiết bị (khi sử dụng ấm điện, lò vi sóng và các thiết bị gia dụng khác; hoặc cùng với, và nhiều hơn nữa) dùng trong cuộc sống hàng ngày và các thiết bị điện sử dụng trực tiếp trong sản xuất không bị loại trừ .

Theo thống kê cho thấy, tỷ lệ chấn thương do điện giật thấp hơn nhiều so với chấn thương do các cách khác.

Nhưng với điện giật, tỷ lệ thương tật nặng và tử vong cao hơn nhiều.

Dòng điện là gì?

Tác dụng của dòng điện đối với một người, cũng như hậu quả của nó, có thể được hiểu rõ hơn sau khi chúng ta xem xét chi tiết hơn dòng điện là gì.

Dòng điện là chuyển động có thứ tự của các electron trong chất dẫn điện hoặc chất bán dẫn.

Trong một đoạn mạch, cường độ dòng điện tỉ lệ thuận với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn (hiệu điện thế) và tỉ lệ nghịch với điện trở của đoạn mạch này -.

Trong trường hợp khi một người chạm vào một vật dẫn được cấp điện, thì người đó bao gồm cả chính mình trong mạch điện. Dòng điện sẽ đi qua cơ thể người nếu nó không được cách ly với mặt đất, hoặc nếu nó chạm vào dây dẫn đồng thời với một vật khác có điện thế ngược lại.

Công thức này có thể áp dụng cho điện áp hai pha, hay còn được gọi là tiếp xúc hai cực với các bộ phận mang điện dưới điện áp. Nó trông như thế này:

Khi một người chạm vào hai pha của lắp đặt điện, một mạch điện xuất hiện trong cơ thể người, qua đó có dòng điện chạy qua. Độ lớn của dòng điện trong trường hợp này CHỈ phụ thuộc vào hiệu điện thế của nơi lắp đặt điện và điện trở bên trong của một người.

Ví dụ, điện áp pha của một lắp đặt điện là 220 (V), điện áp đường dây tương ứng là 380 (V). Trong điều kiện bình thường, điện trở trung bình của con người là xấp xỉ 1000 (Ohm).

Trong trường hợp này, cường độ dòng điện chạy qua người khi chạm đồng thời vào hai pha (A và B) sẽ bằng 380 (mA). Và điều này là chết người!

Khác một chút, việc tính toán dòng điện đi qua cơ thể người sẽ xảy ra nếu nó chạm vào một pha trong mạng có trung tính bị cô lập.

Trong trường hợp này, mạch dòng điện sẽ đóng qua cơ thể người, sau đó xuống đất và qua các điện dung pha.

Điều gì đe dọa hoạt động của dòng điện?

Dòng điện tạo ra các tác dụng sau đây đối với cơ thể con người khi đi qua nó:

1. Nhiệt

Với tác động như vậy, quá nhiệt xảy ra, cũng như rối loạn chức năng của các cơ quan nằm trong đường dẫn của dòng điện.

2. Điện phân

Với tác động điện phân của dòng điện trong chất lỏng, trong các mô của cơ thể, sự điện phân xảy ra, kể cả trong máu, do đó thành phần lý-hóa của nó bị xáo trộn.

3. Cơ khí

Trong quá trình tác động cơ học, mô bị vỡ và phân tầng xảy ra, tác động từ sự bay hơi của chất lỏng từ các mô của cơ thể con người. Tiếp theo là sự co rút mạnh mẽ của các cơ, cho đến khi chúng bị đứt hoàn toàn.

4. Sinh học

Tác dụng sinh học của dòng điện mang lại sự kích thích và kích động quá mức đối với hệ thần kinh.

5. Sáng

Hành động này gây hại cho mắt.

Hậu quả dưới tác dụng của dòng điện

Độ sâu và bản chất của tác động phụ thuộc vào:

• loại dòng điện (xoay chiều hoặc trực tiếp) và cường độ của nó
• thời gian tiếp xúc của nó và con đường mà nó đi qua người
• trạng thái tâm lý và sinh lý của con người.

Vì vậy, ví dụ, trong điều kiện bình thường và sự hiện diện của da khô, nguyên vẹn, sức đề kháng của một người có thể đạt đến vài trăm (kOhm), nhưng nếu điều kiện không thuận lợi, thì giá trị có thể giảm xuống một kiloohm.

Dưới đây, tôi sẽ cung cấp cho bạn một ví dụ về một bảng về cách một dòng điện có kích thước khác nhau tác động lên cơ thể con người.

Dòng điện có cường độ khoảng 1 (mA) sẽ khá đáng chú ý. Ở các bài đọc cao hơn, các cơn co thắt cơ gây đau đớn và khó chịu ở người sẽ được trải nghiệm.

Với dòng điện 12-15 (mA), một người không còn có thể kiểm soát hệ thống cơ của mình và không có khả năng tách khỏi nguồn dòng điện gây hại một cách độc lập.

Nếu dòng điện cao hơn 75 (mA), thì tác động của nó sẽ dẫn đến tê liệt các cơ hô hấp và do đó, ngừng hô hấp.

Nếu dòng điện tiếp tục tăng lên thì tim sẽ rung và ngừng đập.

Nguy hiểm hơn dòng điện một chiều là dòng điện xoay chiều.

Việc một người chạm vào bộ phận mang dòng điện cũng có tầm quan trọng không nhỏ. Nguy hiểm nhất là những con đường mà trong đó tủy sống và não (đầu-chân và đầu-cánh tay), phổi và tim (chân-tay) bị ảnh hưởng.

Các yếu tố gây hại chính

1. Điện giật

Nó kích thích các cơ của cơ thể, dẫn đến co giật, sau đó là hô hấp và ngừng tim.

2. Bỏng điện

Chúng là kết quả của sự giải phóng nhiệt sau khi dòng điện chạy qua cơ thể con người.

Có một số loại bỏng xảy ra tùy thuộc vào các thông số của mạch điện, cũng như trạng thái của con người tại thời điểm đó:

• đỏ da
• bỏng phồng rộp
• có thể làm cháy mô
• kim loại hóa da, kèm theo sự xâm nhập của các mảnh kim loại vào nó, trong trường hợp kim loại nóng chảy.

Điện áp tiếp xúc là điện áp tác dụng lên người trong thời gian người đó tiếp xúc với một cực hoặc với pha của nguồn dòng điện.

Những vùng nguy hiểm nhất trên cơ thể là vùng thái dương, lưng, mu bàn tay, ống chân, sau đầu và cả cổ.

Đọc bài viết của tôi nhóm đã xảy ra sự cố với hai anh thợ điện khi đóng cắt trong một lắp đặt điện có hiệu điện thế 10 (kV).

P.S. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào trong khi đọc tài liệu, hãy hỏi về nó trong phần bình luận.

Tác dụng của dòng điện đối với cơ thể con người. Các yếu tố ảnh hưởng đến nguy cơ điện giật.

Khi đi qua cơ thể, dòng điện tạo ra 3 loại tác dụng: nhiệt, điện và sinh học.

nhiệtảnh hưởng được thể hiện ở việc bỏng các bộ phận bên ngoài và bên trong cơ thể, làm nóng các mạch máu và máu, vv, gây ra các rối loạn chức năng nghiêm trọng ở chúng.

điện phân- trong sự phân hủy của máu và các chất lỏng hữu cơ khác, do đó gây ra những vi phạm đáng kể đối với các thành phần hóa lý và mô của chúng nói chung.

sinh học hành động này được thể hiện bằng sự kích thích và kích thích các mô sống của cơ thể, có thể kèm theo các cơn co cơ co giật không chủ ý, bao gồm cả cơ tim và phổi. Trong trường hợp này, các rối loạn khác nhau có thể xảy ra trong cơ thể, bao gồm tổn thương cơ học đối với các mô, cũng như vi phạm và thậm chí ngừng hoàn toàn hoạt động của các cơ quan hô hấp và tuần hoàn.

Có hai loại tổn thương chính đối với cơ thể: chấn thương do điện và điện giật.

chấn thương điện- đây là những vi phạm cục bộ được thể hiện rõ ràng về tính toàn vẹn của các mô cơ thể do tiếp xúc với dòng điện hoặc hồ quang điện. Thông thường đây là những tổn thương bề ngoài, tức là những tổn thương trên da, và đôi khi là những mô mềm khác, cũng như dây chằng và xương. Cháy điện- chấn thương điện phổ biến nhất: bỏng xảy ra ở hầu hết các nạn nhân của dòng điện 3 tốt bụng bỏng: dòng điện, hoặc tiếp xúc, phát sinh do dòng điện đi trực tiếp qua cơ thể con người; hồ quang do hồ quang điện tác động vào cơ thể người nhưng không cho dòng điện đi qua cơ thể người; hỗn hợp, là kết quả của hoạt động của cả hai yếu tố này đồng thời, tức là hoạt động của hồ quang điện và dòng điện chạy qua cơ thể con người.

điện giật- Đây là sự kích thích của các mô sống bởi một dòng điện đi qua cơ thể, kèm theo các cơn co cơ co giật không chủ ý. Tùy thuộc vào kết quả của tác động tiêu cực của dòng điện lên cơ thể, điện giật có thể được chia thành bốn độ sau:

1) co giật cơ mà không mất ý thức;

2) co cơ co giật kèm theo mất ý thức, nhưng chức năng tim và hô hấp được bảo tồn;

3) mất ý thức và suy giảm hoạt động của tim hoặc hô hấp (hoặc cả hai);

4) chết lâm sàng, tức là không có hơi thở và tuần hoàn máu.

Phòng ngừa thương tích điện bao gồm việc tuân thủ các quy tắc đã thiết lập và các biện pháp an toàn trong quá trình vận hành, lắp đặt và sửa chữa

lắp đặt điện. Để ngăn ngừa chấn thương điện mãn tính có thể xảy ra do tiếp xúc lâu dài với điện trường được tạo ra gần máy phát điện tần số cao và siêu cao đủ mạnh, cần che chắn máy phát điện, mặc quần áo bảo hộ đặc biệt và giám sát y tế có hệ thống đối với những người làm việc trong những điều kiện này .

Các yếu tố nguy cơ đối với cơ thể: chuột rút cơ bắp, người ta không thể khép chặt tay của họ; rung (cơ tim co bóp hỗn loạn. Ở tần số 50 Hz - tim ngừng đập), tác động lên não. Các yếu tố rủi ro: thấp hơn áp suất khí quyển, phòng kín do giảm áp suất riêng phần của ôxy.

Các yếu tố ảnh hưởng đến mức độ nghiêm trọng của điện giật:

Tiếp xúc với dòng điện có thể gây rối loạn nhịp tim, rung thất, ngừng hô hấp, bỏng và tử vong cực kỳ nguy hiểm. Mức độ nghiêm trọng của chấn thương phụ thuộc vào:

sức mạnh hiện tại; điện trở của mô đối với sự đi qua của dòng điện; loại dòng điện (xoay chiều, một chiều); tần số hiện tại và thời gian tiếp xúc.

Cường độ dòng điện trong mạch luôn được biểu hiện bằng một số công của nó. Điều này có thể vừa làm việc trong một tải nhất định, vừa là hoạt động kèm theo của dòng điện. Do đó, bằng tác động của dòng điện, người ta có thể đánh giá sự có mặt hay vắng mặt của nó trong một đoạn mạch nhất định: nếu tải làm việc thì có dòng điện. Nếu một hiện tượng điển hình liên quan đến dòng điện được quan sát, có dòng điện trong mạch, v.v.

Nói chung, dòng điện có khả năng gây ra nhiều tác động khác nhau: nhiệt, hóa học, từ tính (điện từ), ánh sáng hoặc cơ học, và các loại tác động dòng điện thường xuất hiện đồng thời. Những hiện tượng và hành động của dòng điện sẽ được thảo luận trong bài viết này.

Tác dụng nhiệt của dòng điện

Khi có dòng điện một chiều hoặc xoay chiều chạy qua vật dẫn thì vật dẫn đó nóng lên. Các chất dẫn nhiệt như vậy trong các điều kiện và ứng dụng khác nhau có thể là: kim loại, chất điện phân, plasma, kim loại nóng chảy, chất bán dẫn, bán kim loại.

Trong trường hợp đơn giản nhất, giả sử, nếu một dòng điện chạy qua một dây dẫn nichrome, thì nó sẽ nóng lên. Hiện tượng này được sử dụng trong các thiết bị đốt nóng: trong ấm điện, nồi hơi, lò sưởi, bếp điện, ... Trong hàn hồ quang điện, nhiệt độ của hồ quang điện thường đạt tới 7000 ° C, và kim loại dễ nóng chảy - đây cũng là hiệu ứng nhiệt của dòng điện.

Nhiệt lượng toả ra trong đoạn mạch phụ thuộc vào hiệu điện thế đặt vào đoạn mạch này, giá trị cường độ dòng điện chạy qua và thời gian chạy của nó ().

Bằng cách biến đổi định luật Ôm cho một tiết diện của đoạn mạch, có thể sử dụng hiệu điện thế hoặc cường độ dòng điện để tính nhiệt lượng, nhưng khi đó cần phải biết điện trở của đoạn mạch, vì nó hạn chế dòng điện và nguyên nhân , trên thực tế, sưởi ấm. Hoặc, khi biết cường độ dòng điện và điện áp trong mạch, bạn có thể dễ dàng tìm được lượng nhiệt tỏa ra.

Tác dụng hóa học của dòng điện

Chất điện phân có chứa các ion, dưới tác dụng của dòng điện một chiều - đây là tác dụng hóa học của dòng điện. Các ion âm (anion) bị hút vào điện cực dương (cực dương) trong quá trình điện phân, và các ion dương (cation) bị hút vào điện cực âm (cực âm). Nghĩa là, các chất có trong chất điện phân, trong quá trình điện phân, được giải phóng trên các điện cực của nguồn dòng điện.

Ví dụ, một cặp điện cực được nhúng trong dung dịch của một axit, kiềm hoặc muối nhất định, và khi có dòng điện chạy qua mạch, một điện cực được tạo ra một điện tích dương và một điện tích âm. Các ion có trong dung dịch bắt đầu được lắng đọng trên điện cực với điện tích trái dấu.

Ví dụ, trong quá trình điện phân đồng sunfat (CuSO4), các cation đồng Cu2 + mang điện tích dương di chuyển đến cực âm tích điện âm, tại đây chúng nhận điện tích còn thiếu và trở thành nguyên tử đồng trung hòa, lắng trên bề mặt điện cực. Nhóm hydroxyl -OH sẽ nhường electron ở cực dương, và kết quả là oxy sẽ được giải phóng. Các cation hydro H + tích điện dương và anion SO42- tích điện âm sẽ vẫn còn trong dung dịch.

Ví dụ, hoạt động hóa học của dòng điện được sử dụng trong công nghiệp để phân hủy nước thành các phần cấu tạo của nó (hydro và oxy). Ngoài ra, điện phân cho phép bạn thu được một số kim loại ở dạng tinh khiết của chúng. Với sự trợ giúp của điện phân, một lớp mỏng của một kim loại nhất định (niken, crom) được phủ trên bề mặt - cái này, v.v.

Năm 1832, Michael Faraday nhận thấy rằng khối lượng m của chất giải phóng trên điện cực tỷ lệ thuận với điện tích q đã truyền qua bình điện phân. Nếu cho dòng điện một chiều I chạy qua bình điện phân trong thời gian t thì định luật Faraday về điện phân thứ nhất có giá trị:

Ở đây hệ số tỉ đối k được gọi là đương lượng điện hoá của chất. Nó có giá trị bằng số khối lượng của chất được giải phóng trong quá trình truyền một điện tích qua chất điện phân và phụ thuộc vào bản chất hóa học của chất đó.

Khi có dòng điện trong bất kỳ vật dẫn nào (rắn, lỏng hoặc khí), một từ trường được quan sát xung quanh vật dẫn, tức là vật dẫn mang dòng điện có được các đặc tính từ tính.

Vì vậy, nếu một nam châm được đưa đến dây dẫn mà dòng điện chạy qua, chẳng hạn, dưới dạng kim la bàn từ, thì mũi tên sẽ quay vuông góc với dây dẫn, và nếu dây dẫn được quấn trên lõi sắt và dòng điện một chiều đi qua dây dẫn, lõi sẽ trở thành nam châm điện.

Năm 1820, Oersted phát hiện ra tác dụng từ của dòng điện lên kim từ tính, và Ampere đã thiết lập các định luật định lượng về tương tác từ của vật dẫn với dòng điện.

Từ trường luôn được tạo ra bởi dòng điện, tức là do các điện tích chuyển động, cụ thể là bởi các hạt mang điện (electron, ion). Các dòng điện ngược chiều đẩy nhau, các dòng điện một chiều hút nhau.

Tương tác cơ học như vậy xảy ra do tương tác từ trường của các dòng điện, nghĩa là trước hết nó là tương tác từ, sau đó mới là tương tác cơ học. Như vậy, tương tác từ của dòng điện là chính.

Năm 1831, Faraday xác định rằng một từ trường thay đổi từ một mạch sẽ tạo ra dòng điện trong mạch khác: emf tạo ra tỷ lệ với tốc độ thay đổi của từ thông. Hợp lý rằng đó là tác động từ của dòng điện được sử dụng cho đến ngày nay trong tất cả các máy biến áp, và không chỉ trong các nam châm điện (ví dụ, trong các máy công nghiệp).

Ở dạng đơn giản nhất, tác dụng phát sáng của dòng điện có thể được quan sát thấy trong một bóng đèn sợi đốt, hình xoắn ốc của nó được đốt nóng bởi dòng điện đi qua nó thành nhiệt trắng và phát ra ánh sáng.

Đối với một bóng đèn sợi đốt, năng lượng ánh sáng chiếm khoảng 5% điện năng cung cấp, 95% còn lại được chuyển hóa thành nhiệt năng.

Đèn huỳnh quang chuyển đổi năng lượng dòng điện thành ánh sáng hiệu quả hơn - tới 20% điện năng được chuyển đổi thành ánh sáng nhìn thấy nhờ phốt pho, chất này nhận được từ sự phóng điện trong hơi thủy ngân hoặc trong khí trơ như neon.

Tác dụng phát sáng của dòng điện được thực hiện hiệu quả hơn trong các điốt phát quang. Khi dòng điện chạy qua tiếp giáp p-n theo chiều thuận, các hạt tải điện - electron và lỗ trống - tái kết hợp với sự phát xạ photon (do sự chuyển electron từ mức năng lượng này sang mức năng lượng khác).

Các chất phát ra ánh sáng tốt nhất là các chất bán dẫn có khe hở trực tiếp (nghĩa là những chất bán dẫn cho phép chuyển đổi quang học trực tiếp từ dải sang dải), chẳng hạn như GaAs, InP, ZnSe hoặc CdTe. Bằng cách thay đổi thành phần của chất bán dẫn, có thể tạo ra đèn LED cho tất cả các bước sóng có thể có từ cực tím (GaN) đến hồng ngoại trung bình (PbS). Hiệu suất của một đèn LED như một nguồn sáng đạt trung bình là 50%.

Như đã nói ở trên, mỗi dây dẫn mà dòng điện chạy qua sẽ hình thành xung quanh chính nó. Các hành động từ được chuyển thành chuyển động, ví dụ, trong động cơ điện, trong các thiết bị nâng từ tính, trong van từ, trong rơ le, v.v.

Tác động cơ học của dòng điện này lên dòng điện khác mô tả định luật Ampère. Định luật này được André Marie Ampère thiết lập lần đầu tiên vào năm 1820 đối với dòng điện một chiều. Từ đó dẫn đến các dây dẫn song song có dòng điện chạy theo một hướng thì hút và ngược chiều thì chúng đẩy nhau.

Định luật Ampère còn được gọi là định luật xác định lực mà từ trường tác dụng lên một đoạn nhỏ của vật dẫn mang dòng điện. Lực mà từ trường tác dụng lên phần tử vật dẫn có dòng điện trong từ trường tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện trong vật dẫn và tích véc tơ của phần tử chiều dài vật dẫn và cảm ứng từ.

Người ta dựa trên nguyên lý này, trong đó rôto đóng vai trò là khung có dòng điện, định hướng trong từ trường ngoài của stato với mômen M.

Thêm trang web vào dấu trang

Dòng điện ảnh hưởng đến con người như thế nào?

chấn thương điện

Một dòng điện đột ngột tấn công một người. Dòng điện đi qua cơ thể con người gây ra các vết thương do điện có bản chất khác: điện giật, bỏng, vết điện.

Điện giật được gọi là điện giật, trong đó xảy ra sốc, tức là một loại phản ứng nghiêm trọng của cơ thể trước một kích thích mạnh - dòng điện.

Kết quả của cú sốc là khác nhau. Trong trường hợp nghiêm trọng, sốc kèm theo rối loạn tuần hoàn và hô hấp. Có thể xảy ra hiện tượng rung tim, nghĩa là thay vì cơ tim co bóp theo nhịp đồng thời (khoảng 1 lần mỗi giây), thì xảy ra hiện tượng co giật hỗn loạn của các sợi riêng lẻ của nó - các sợi. Điều này làm ngừng hoạt động bình thường của tim, máu ngừng lưu thông và có thể tử vong.

Việc đánh bại một người bằng dòng điện ở hiệu điện thế lên đến 1000 V trong hầu hết các trường hợp đều kèm theo điện giật.

Bỏng xảy ra khi tiếp xúc với một dòng điện đáng kể (khoảng 1 NHƯNG và hơn thế nữa) hoặc từ hồ quang điện. Vì vậy, khi đến gần các bộ phận mang dòng điện có điện áp trên 1000 V, khoảng cách nhỏ không thể chấp nhận được giữa bộ phận mang dòng điện và cơ thể người sẽ xuất hiện, phóng tia lửa điện và sau đó là hồ quang điện, gây bỏng nặng. Trong trường hợp vô tình tiếp xúc với bộ phận mang điện có điện áp đến 1000 V, dòng điện đi qua cơ thể người sẽ làm nóng các mô lên đến 60-70 ° C. Điều này làm cho protein gấp lại. Vết bỏng điện rất khó lành. Chúng chiếm một bề mặt lớn của cơ thể và xâm nhập sâu.

Dấu hiệu (dấu) điện là tình trạng hoại tử da dưới dạng các bắp vàng có viền xám tại nơi ra vào hiện tại. Nếu tổn thương đã xâm nhập sâu, các mô của cơ thể dần dần chết đi.

Bản chất của tác động của dòng điện xoay chiều, tùy thuộc vào độ lớn của nó, được cho trong bảng. một

Từ Bảng. 1 theo đó dòng điện trên 15 mA là nguy hiểm đối với con người, tại đó con người không thể tự giải thoát. Dòng điện 50 mA gây ra thương tích nặng. Dòng điện 100 mA, hoạt động trong hơn 1-2 giây, có thể gây chết người.

Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả của tổn thương

Độ lớn của dòng điện đi qua cơ thể người, và do đó, kết quả của tổn thương phụ thuộc vào nhiều trường hợp.

Nguy hiểm nhất là dòng điện xoay chiều có tần số 50-500 Hz. Hầu hết mọi người vẫn có khả năng tự giải phóng độc lập khỏi dòng điện có tần số này ở các giá trị rất thấp (9-10 mA). Dòng điện một chiều cũng nguy hiểm, nhưng có thể tự loại bỏ nó ở các giá trị hơi lớn (20-25 mA).

Độ lớn của dòng điện phụ thuộc vào điện áp của nơi lắp đặt điện và vào điện trở của tất cả các phần tử của mạch mà dòng điện chạy qua, kể cả điện trở của cơ thể người. Sức đề kháng của cơ thể được tạo thành từ sức đề kháng tích cực và điện dung của da và các cơ quan nội tạng . Da khô, không bị tổn thương có điện trở khoảng 100.000 ohms, ướt - khoảng 1000 ohms, và điện trở của các mô bên trong (đã loại bỏ lớp sừng) là khoảng 500-1000 ohms. Da mặt và nách có sức đề kháng kém nhất.

Lực cản của cơ thể con người là một đại lượng không tuyến tính. Nó giảm mạnh, không cân đối khi tăng điện áp đặt vào cơ thể, tăng thời gian tiếp xúc với dòng điện, với trạng thái thể chất và tinh thần không thỏa mãn, tiếp xúc nhiều và chặt chẽ với bộ phận mang dòng điện, v.v. Từ hình. 1 theo đó, với sự gia tăng điện áp đặt vào cơ thể từ 0 đến 140 V, điện trở của cơ thể giảm phi tuyến tính từ hàng chục nghìn đến 800 ôm (đường cong 1). Theo đó, dòng điện đi qua cơ thể tăng lên (đường cong 2).

Điện trở của cơ thể người (Ohm) được xác định gần đúng bằng công thức

Z người \ u003d U pr / I people

ở đâu Bạn pr- điện áp rơi trên điện trở của cơ thể người - V.

Trong các tính toán về an toàn điện, nó (cũng xấp xỉ) được lấy bằng:

Z người = 1000 Ohm

Con đường nguy hiểm nhất hiện nay qua tim, não, phổi. Các đường đặc trưng: lòng bàn tay - bàn chân, lòng bàn tay - lòng bàn tay, bàn chân - bàn chân. Tuy nhiên, một chấn thương gây tử vong cũng có thể xảy ra khi dòng điện đi dọc theo một đường mà dường như không ảnh hưởng đến các cơ quan quan trọng, ví dụ, qua cẳng chân đến bàn chân. Hiện tượng này được giải thích là do dòng điện trong cơ thể chạy theo con đường ít có sức cản nhất (dây thần kinh, máu) chứ không phải theo đường thẳng - qua các mô có sức cản cao (cơ, mỡ).

Người ta đã chứng minh rằng kết quả của điện giật phụ thuộc vào trạng thái thể chất và tinh thần của một người. . Nếu anh ta đói, mệt, say hoặc không khỏe mạnh, thì khả năng chấn thương nặng sẽ tăng lên. Phụ nữ, thanh thiếu niên, nam giới có sức khỏe kém có khả năng chịu dòng điện thấp hơn đáng kể (trong vòng 6 mA) so với nam giới khỏe mạnh (12-15 mA).

Thời gian tiếp xúc là một trong những yếu tố chính ảnh hưởng đến kết quả của tổn thương. Chu kỳ của tim xấp xỉ 1 s. Có một giai đoạn trong chu kỳ T, bằng 0,1 s, khi cơ tim được thả lỏng và dễ bị tổn thương nhất bởi dòng điện: có thể xảy ra rung. Thời gian tiếp xúc hiện tại càng ngắn (dưới 0,1 giây), khả năng bị rung càng ít. Tiếp xúc với dòng điện trong thời gian dài (vài giây) dẫn đến một kết cục nghiêm trọng: sức đề kháng của cơ thể giảm, dòng điện tổn thương tăng lên.

Cơ chế tác động của dòng điện lên người rất phức tạp. Mặt khác, trong các cơ sở lắp đặt điện áp cao, có những trường hợp khi tiếp xúc ngắn hạn (một phần trăm giây) với dòng điện vài ampe không dẫn đến tử vong. Mặt khác, người ta thấy rằng có thể chết ở điện áp 12-36 V, khi đặt một dòng điện vài miliampe. Điều này xảy ra do chạm vào bộ phận mang dòng điện với bộ phận dễ bị tổn thương nhất của cơ thể - mu bàn tay, má, cổ, ống chân, vai.

Khi tính đến sự nguy hiểm của các thiết bị điện có điện áp lên đến 1000 và trên 1000 V, mỗi công nhân phải nhớ chắc chắn rằng bạn không được chạm vào các bộ phận mang điện, cho dù chúng đang ở điện áp nào, bạn cũng không được đến gần các bộ phận mang điện. lắp đặt điện áp cao, bạn không thể chạm vào chúng một cách không cần thiết vào kết cấu kim loại của thiết bị đóng cắt, giá đỡ đường dây tải điện, đến hộp thiết bị có thể trở nên đóng điện khi các bộ phận mang dòng điện bị ngắn mạch.

Sự cố chạm đất trong lắp đặt điện thường được ngắt bởi bảo vệ rơ le chính trong một phần của giây. Do đó, các thiết bị an toàn điện (nối đất, v.v.) có thể được tính toán dựa trên dòng điện lớn cho phép. Trong trường hợp này, dòng điện không gây ra rung động ở 99,5% động vật thí nghiệm, có trọng lượng cơ thể và trọng lượng tim gần bằng con người, được coi là có thể chấp nhận được. Các giá trị cho phép của dòng điện và điện áp tiếp xúc, thu được trong các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, được cho trong Bảng. 2

Từ Bảng. 3-2 theo đó cho phép dòng điện trên 65 mA và điện áp trên 65 V trong thời gian ít hơn 1 s.

Tác động của dòng điện lên cơ thể con người là duy nhất và đa năng. Đi qua cơ thể con người, dòng điện tạo ra các tác dụng nhiệt, điện phân, cơ học và sinh học.

Như bạn đã biết, cơ thể con người bao gồm một lượng lớn muối và chất lỏng, là chất dẫn điện tốt, do đó tác dụng của dòng điện lên cơ thể con người có thể gây chết người.

Nó không phải là điện áp giết chết, nó là dòng điện.

Đây có lẽ là vấn đề cơ bản nhất của đại đa số người bình thường. Mọi người đều nghĩ căng thẳng là nguy hiểm, nhưng họ chỉ đúng một phần. Tự nó, điện áp (hiệu điện thế giữa hai điểm của mạch) không ảnh hưởng đến cơ thể con người theo bất kỳ cách nào. Tất cả các quá trình liên quan đến tổn thương đều diễn ra dưới tác động của dòng điện có kích thước này hay kích thước khác.

Dòng điện cao hơn - nguy hiểm hơn. Đúng một phần về điện áp là cường độ dòng điện phụ thuộc vào giá trị của nó. Đúng vậy - không hơn, không kém. Ai đã từng đi học sẽ dễ nhớ Định luật Ohm:

Dòng điện = điện áp / điện trở (I = U / R)

Nếu chúng ta coi điện trở của cơ thể con người là một giá trị không đổi (điều này không hoàn toàn đúng, nhưng sẽ nói thêm về điều đó sau này), thì dòng điện, và do đó tác dụng gây hại của điện, sẽ phụ thuộc trực tiếp vào điện áp. Điện áp cao hơn - dòng điện cao hơn. Đây là nơi xuất phát niềm tin rằng điện áp càng cao thì càng nguy hiểm.

Kết nối dòng điện với điện trở

Theo định luật Ohm, dòng điện cũng phụ thuộc vào điện trở. Điện trở càng thấp, càng cao và do đó, dòng điện càng nguy hiểm. Sẽ không có điều kiện cho dòng điện chạy qua (điện trở của mạch là vô hạn) - sẽ không có nguy hiểm ở bất kỳ điện áp nào

Giả sử (chỉ về mặt lý thuyết) bạn thọc ngón tay vào ổ cắm khi đang đứng trên mặt đất ẩm ướt và nhận được một cú đánh cực mạnh. Vì cơ thể của bạn có điện trở thấp nên dòng điện từ ổ cắm sẽ chạy qua mạch nối đất từ ​​người đến mặt đất.

Và bây giờ, trước khi đặt ngón tay vào ổ cắm, bạn đã đứng trên một tấm đệm điện môi hoặc đi ủng điện môi. Điện trở của thảm điện môi hoặc bot quá cao nên dòng điện chạy qua chúng và theo đó, bạn sẽ không đáng kể - microamps. Và mặc dù bạn sẽ ở dưới hiệu điện thế 220 V, thực tế sẽ không có dòng điện chạy qua bạn, có nghĩa là bạn sẽ không bị điện giật. Bạn sẽ không cảm thấy khó chịu chút nào.

Chính vì lẽ đó mà một con chim đậu trên dây điện cao thế (nó để trần, không chần chừ) vẫn bình tĩnh làm sạch lông. Hơn nữa, nếu một người quá khích, kiểu Người Dơi, nhảy lên và nắm lấy dây pha của đường dây điện, thì cũng sẽ không có gì xảy ra với anh ta, mặc dù anh ta sẽ được tiếp thêm năng lượng bằng kilovolt. Treo và nhảy. Các thợ điện thậm chí còn có loại công việc này - được cung cấp năng lượng (đừng nhầm lẫn với công việc lắp đặt điện được cung cấp năng lượng).

Nhưng quay lại phiên bản có ổ cắm, trong đó bạn đứng trên nền đất ẩm ướt. Lượt truy cập là một sự thật. Nhưng mạnh đến mức nào?

Xác định mức độ thiệt hại

Điện trở của cơ thể con người trong điều kiện bình thường là 500-800 ohms. Có thể bỏ qua điện trở đất ẩm - nó có thể cực kỳ thấp và không ảnh hưởng đến kết quả tính toán, nhưng công bằng mà nói, hãy cộng thêm 200 ôm nữa vào điện trở của cơ thể. Tính nhanh với công thức trên:

220/1000 = 0,22 A hoặc 220 mA

Mức độ tác động của dòng điện lên cơ thể con người Một cách ngắn gọn, có thể thể hiện điều đó qua danh sách sau:

• 1-5 mA - cảm giác ngứa ran, chuột rút nhẹ.
• 10-15 mA - đau cơ dữ dội, co giật. Có thể giải phóng bản thân khỏi tác động của dòng điện.
• 20-25 mA - đau dữ dội, tê liệt cơ. Hầu như không thể tự mình loại bỏ tác động của dòng điện.
• 50-80 mA - liệt hô hấp.
• 90-100 mA - ngừng tim (rung tim), tử vong.

Rõ ràng, dòng điện 220 mA vượt xa giá trị gây chết người. Nhiều người sẽ nói rằng sức đề kháng của cơ thể con người lớn hơn rất nhiều so với kilo-ohm. Đúng. Điện trở của lớp trên của da (biểu bì) có thể đạt đến một megaohm hoặc thậm chí hơn, nhưng lớp này quá mỏng nên nó ngay lập tức xuyên thủng với điện áp trên 50 V. Vì vậy, trong trường hợp ổ cắm điện, bạn không thể dựa vào lớp biểu bì của bạn.

Sự nguy hiểm phụ thuộc vào tần số

Ở điện áp đến 400 V, dòng điện xoay chiều có tần số 50 Hz nguy hiểm hơn nhiều so với dòng điện một chiều, vì trước hết, điện trở của cơ thể con người đối với dòng điện xoay chiều thấp hơn dòng điện một chiều. Thứ hai, tác dụng sinh học của dòng điện xoay chiều cao hơn nhiều so với dòng điện một chiều.

Ở điện áp cao, và do đó, dòng điện trực tiếp cao, quá trình điện phân xảy ra trong chất lỏng tế bào được thêm vào danh sách các yếu tố gây hại. Trong trường hợp này, dòng điện một chiều trở nên nguy hiểm hơn dòng điện xoay chiều. Nó chỉ đơn giản là thay đổi thành phần hóa học của chất lỏng cơ thể. Khi tần số tăng lên, bức tranh phần nào thay đổi: dòng điện bắt đầu có tính chất bề mặt.

Nói cách khác, nó đi qua bề mặt của cơ thể mà không xâm nhập sâu vào cơ thể. Tần suất càng cao thì "lớp" cơ thể người bị tổn thương càng nhỏ. Ví dụ, ở tần số 20-40 kHz, rung tim không xảy ra, vì không có dòng điện chạy qua nó. Thay vì bất hạnh này, một bất hạnh khác lại xuất hiện - với tần suất cao, một tổn thương nghiêm trọng (bỏng) ở các lớp trên của cơ thể xảy ra, dẫn đến tử vong không ít.

Đường dẫn điện qua cơ thể

Tác dụng của dòng điện đối với cơ thể con người không chỉ phụ thuộc vào độ lớn của nó mà còn phụ thuộc vào đường truyền. Nếu một người chỉ cần dùng ngón tay trèo vào ổ cắm, thì dòng điện sẽ chỉ chạy qua bàn chải. Anh ta đứng trên sàn ẩm ướt và chạm vào dây điện trần - qua cánh tay, thân và chân.

Rõ ràng là trong trường hợp đầu tiên chỉ có bàn tay bị ảnh hưởng, và sẽ không khó để thoát khỏi tác động của dòng điện, vì các cơ của cánh tay phía trên bàn tay sẽ giữ được khả năng điều khiển. Trường hợp thứ hai nghiêm trọng hơn nhiều, đặc biệt là nếu trái tay. Ở đây, dòng điện siết chặt các cơ, ngăn một người giải phóng bản thân khỏi tác động của điện. Nhưng tệ nhất, trong trường hợp này, phổi, tim và các cơ quan quan trọng khác bị ảnh hưởng. Những vấn đề tương tự đang chờ đợi trên con đường tay, tay, đầu và chân.

Tác dụng của dòng điện đối với người

Đi qua cơ thể con người, điện có nhiều loại tác động lên cơ thể cùng một lúc. Tổng cộng có bốn trong số họ:

1. Nhiệt (sưởi ấm).
2. Sự điện ly (sự phân ly dẫn đến sự vi phạm các tính chất hóa học của chất lỏng).
3. Cơ học (vỡ mô do tác động của thủy động lực và co giật cơ).
4. Sinh học (vi phạm các quá trình sinh học trong tế bào).

Tùy thuộc vào cường độ, đường đi, tần suất và thời gian tiếp xúc, dòng điện có thể gây ra những tổn thương hoàn toàn khác nhau cho cơ thể, cả về bản chất và mức độ nghiêm trọng. . Điểm chung nhất trong số chúng có thể được coi là:

1. Co giật cơ.
2. Co giật cơ, nhịp thở và nhịp tim kéo dài.
3. Ngừng hô hấp, rối loạn nhịp tim có thể xảy ra.
4. Chết lâm sàng, không thở hoặc tim đập.

Điện áp an toàn

Để làm rõ vấn đề này, bạn không cần phải sử dụng bất kỳ công thức nào - mọi thứ đã được tính toán, ghi lại và xác nhận bởi những người được đào tạo đặc biệt. Tùy thuộc vào loại dòng điện theo PES Nên coi đây là điện áp an toàn:

Thay đổi đến 25 V hoặc không đổi lên đến 60 V - trong phòng mà không làm tăng nguy hiểm;

AC lên đến 6 V hoặc DC lên đến 14 V - trong các phòng có nguy cơ cao (ẩm ướt, sàn kim loại, bụi dẫn điện, v.v.).

Định nghĩa điện áp bước

Câu hỏi này, hoàn toàn là mối quan tâm học thuật, đòi hỏi một câu trả lời, nếu chỉ vì hầu như bất kỳ ai ra khỏi nhà đều có thể bị căng thẳng khi bước đi. Vì vậy, giả sử một dây điện bị đứt trên đường dây điện và rơi xuống đất. Trong trường hợp này, không xảy ra đoản mạch (đất tương đối khô và thiết bị bảo vệ khẩn cấp không hoạt động). Nhưng ngay cả mặt đất khô cũng có điện trở khá thấp và dòng điện chạy qua nó. Hơn nữa, nó chảy theo mọi hướng, cả chiều sâu và bề mặt.

Do lực cản của đất nên khi ra xa dây dẫn thì hiệu điện thế giảm dần và biến mất ở một khoảng nào đó. Nhưng trên thực tế, nó không biến mất không dấu vết mà phân bổ đều, “lem nhem” trên mặt đất. Nếu bạn cắm các đầu dò vôn kế vào đất cách nhau một khoảng nhất định, thiết bị sẽ hiển thị hiệu điện thế càng cao, dây rơi càng gần và khoảng cách giữa các đầu dò càng lớn.

Nếu thay vì các đầu dò có chân của một người đang nhanh chóng làm việc, thì người đó sẽ rơi vào điện áp, được gọi là bước. Dây rơi càng gần và âm độ càng rộng thì hiệu điện thế càng cao.

Loại căng thẳng này đe dọa tương tự như loại thông thường - với sự thất bại ở mức độ này hay mức độ khác. Ngay cả khi dòng điện chạy qua vòng dây chân không đặc biệt nguy hiểm, nó cũng có thể gây co giật cơ. Nạn nhân bị ngã và rơi xuống dưới một điện thế cao hơn (khoảng cách của cánh tay - chân lớn hơn), hơn nữa, bắt đầu chảy qua các cơ quan quan trọng. Bây giờ không thể nói về sự an toàn - một người đã bị căng thẳng đe dọa đến tính mạng.

Nếu bạn cảm thấy rằng bạn đã bị rơi xuống dưới điện áp của một bậc thang (cảm giác có thể được so sánh với cảm giác phát sinh khi chạm vào máy giặt “đấu điện”). Đặt hai bàn chân của bạn lại gần nhau, giảm thiểu khoảng cách giữa chúng và quan sát xung quanh. Nếu bạn nhìn thấy một cột điện (cột điện) hoặc một trạm biến áp trong bán kính 10 - 20 m, thì rất có thể, tai ách của vấn đề lớn lên từ đó. Bắt đầu di chuyển theo hướng ngược lại với họ trong các bước vài cm. Bạn nhớ rằng bước càng nhỏ thì điện áp bước càng giảm. Nếu không thể hiểu được căng thẳng đến từ đâu, hãy chọn một hướng tùy ý.