Wat klopt er nog: stroom of spanning?
Velen van ons waren al op jonge leeftijd overtuigd van onze eigen ervaring of leerden van ooggetuigen dat als je het strijkijzer in een stopcontact steekt en het netsnoer probeert door te snijden, je zeker een pijnlijke klap zult ervaren. Er werkt dus een elektrische stroom op het lichaam. Op school schrijven ze over stopcontacten: "220 V, het zal gevaarlijk zijn, het zal doden!". Op onderstations, in transformatorcabines en in andere hoogspanningsinstallaties staan waarschuwingsborden: "Levensgevaar, hoogspanning!". Dus wat is precies een gevaar voor mensen en waarom? Wat raakt: stroom of spanning? Om te beginnen zullen we deze concepten begrijpen.
Spanningsvoorwaarden
Elke stof bestaat uit atomen met een positieve kern en negatief geladen elektronen.
Als onder invloed van externe krachten een bepaald aantal elektronen van de atomen wordt weggenomen, zal het resulterende positieve veld de neiging hebben om nieuwe negatieve deeltjes op hun plaats terug te brengen.
Als elektronen niet worden weggenomen maar toegevoegd, heeft het veld een negatieve lading. Dit creëert positieve en negatieve mogelijkheden. In de interactie tussen hen is er een aantrekkingskracht. Hoe groter het potentiaalverschil, hoe sterker het veld en er ontstaat een hoge spanning.
Hoe ontstaat de stroom
Als je een geleider gebruikt om de potentialen van tegengestelde ladingen met elkaar te verbinden, dan zal er een gerichte beweging van geladen deeltjes zijn, de zogenaamde elektriciteithet potentiële verschil proberen te elimineren.
Het is de directionele beweging van geladen deeltjes die ervoor zorgt dat onze elektrische apparaten een nuttige actie uitvoeren: glanzen, wassen, verwarmen, boren, enzovoort. Hoe groter het potentiaalverschil, hoe hoger de stroomsterkte. Als het circuit wordt geopend, stroomt de stroom niet, hoe hoog de spanning ook zou zijn.
Effecten op het lichaam
Het menselijk lichaam kan als geleider kortsluiting veroorzaken in een elektrisch circuit. Dan stroomt er een stroom door het lichaam, waarvan de sterkte wordt bepaald door de formule:
I = U / R, waarbij:
- U is de grootte van de spanning die op de persoon wordt aangelegd;
- R is de weerstand van het lichaam.
Op dit moment is het lichaam beschadigd.
De tabel laat zien welke stroom als gevaarlijk wordt beschouwd voor mensen:
- 15 mA, niet-vrijkomende waarde, zelfontlading is niet mogelijk;
- 50 mA leidt tot hartfibrilleren, ademstilstand, overlijden;
- 200 mA veroorzaakt ernstige brandwonden die niet verenigbaar zijn met het leven.
Schokken treden op bij spanningen tot 1000 volt. Boven deze waarde neemt de laesie de vorm aan van brandwonden.
Zelfs zonder direct contact met hoogspanningsapparatuur kan iemand dodelijk letsel oplopen. Dus bij gevaarlijk verblijf dicht bij een hoogspanningsinstallatie, tussen het lichaam en de geleidende delen elektrische boogvergezeld van:
- heldere flits gevaarlijk voor het gezichtsvermogen;
- onmiddellijke verwarming van lucht tot 10.000-15.000 graden Celsius;
- smelten en verdamping van metalen, de vorming van aërosolen.
De gevolgen van een boogontlading veroorzaken brandwonden bij een persoon die onverenigbaar is met het leven.
Voor de werking van beschermende automatisering is weinig tijd nodig. Maar als er een boog ontstaat, komt er een enorme hoeveelheid energie vrij, die een mens in zo'n korte tijd doodt.
Factoren die de mate van schade beïnvloeden
DC-schokken zijn gevaarlijk. Maar u kunt de effecten ervan verwijderen zonder hulp van buitenstaanders bij waarden van 20 tot 25 mA.
Gevaarlijke effecten op het lichaam van wisselstroom met een frequentie van 50 - 500 Hz. Een persoon kan zijn invloed alleen zelfstandig kwijtraken bij zeer lage waarden, variërend van 9 tot 10 mA.
Welke stroomsterkte in het circuit hangt af van de spanning in dit circuit en de weerstand van al zijn elementen, inclusief de weerstand van het menselijk lichaam. Een droge huid heeft een hogere weerstand van ongeveer 100.000 ohm. Vochtig - slechts ongeveer 1000 ohm. De weerstand van interne organen ligt in het bereik van 500-1000 ohm.
Als de spanning op het lichaam toeneemt, neemt de weerstand van het lichaam onevenredig af. Hetzelfde gebeurt met een toename van de blootstellingsduur aan elektriciteit, evenals met een slechte fysieke en mentale toestand van een persoon.
De grafiek laat zien dat als de spanning stijgt van 0 naar 140 volt, de weerstand van het lichaam daalt van 10.000 naar 800 ohm. Deze niet-lineaire afhankelijkheid komt tot uiting in de eerste curve. De tweede curve laat zien dat de stroom die door het menselijk lichaam gaat toeneemt met toenemende spanning.
Hoe ernstig een elektrische schok zal zijn, hangt af van de tijd dat deze aan het lichaam wordt blootgesteld. Als het effect enkele seconden aanhoudt, neemt de weerstand van het lichaam af, respectievelijk neemt de stroom toe, wat tot ernstige gevolgen leidt. Als de blootstellingstijd minder dan een tiende van een seconde is, wordt de kans op hartfibrilleren verminderd en neemt de kans op levensredden toe.
Uit de tabel volgt dat, voor een gunstig resultaat, de duur van blootstelling aan 65 mA bij nominaal 65 V niet langer mag zijn dan 1 seconde.
Ik herhaal dat in de tabel met nominale stromen bij verschillende spanningen van de weerstand van het lichaam het wordt geaccepteerd als 1000 Ohm, in werkelijkheid is het onmogelijk om de grootte van de stroom te voorspellen, omdat de weerstand van het lichaam van een aantal factoren afhangt.
Het mechanisme van het effect van elektriciteit op het menselijk lichaam is complex. Het gebeurde toen in hoogspanningsinstallaties een korte slag van meerdere ampère niet tot de dood leidde. Terwijl een spanning van 12-36 V en een stroom van enkele milliampère dodelijk waren voor mensen. De reden is een laesie die wordt veroorzaakt door het aanraken van de geleiders van het meest kwetsbare deel van het lichaam: nek, wang, schouder, handrug.
Conclusie
Dus wat doodt: stroom of spanning?
Aangezien de elektrische stroom een geordende beweging is van geladen deeltjes en de spanning een van de kenmerken is van het elektrische veld, onder invloed waarvan deze beweging optreedt, kunnen we aannemen dat de spanning primair is.
Maar het doodt de elektrische stroom, omdat het door het lichaam van een persoon stroomt, maar het kan niet door het lichaam stromen als de spanning te laag is.
Het blijkt een woordspeling - het doodt de stroom, maar zonder spanning zal de stroom niet stromen. Wees voorzichtig, controleer niet de waarheidsgetrouwheid van het opschrift "hoogspanning". En dan ben je niet bang voor een klap, ook niet voor een elektrische.
We raden ook aan een video te bekijken waarin de auteur het onderwerp van dit artikel duidelijk illustreert:
Gerelateerde materialen:
Bezig met laden...
