Что убивает: ток или напряжение, и почему это происходит

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, разберем картину поэтапно:

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

Ударило током — последствия

Нервная система

потеря сознания с разной степенью и продолжительностью;
потеря памяти (ретроградная амнезия);
судороги, ;
слабость и дезориентация;
головная боль, головокружения ;
нарушение терморегуляции;
нечеткость зрения, невозможность сфокусироваться.

Удар электрическим током может повлиять на чувствительность и двигательную активность в конечностях. Нарушается трофика, возникают патологические рефлексы. Поражение дыхательного центра ведет к остановке дыхания.

Удар током высокого напряжения нарушает деятельность ЦНС, когда центр дыхания, как и регуляция сердечной деятельности затормаживается. Это приводит к электрической летаргии, когда кажется, что дыхание и сердцебиение отсутствуют. На самом деле человек жив, просто его деятельность жизненно важных систем снижена до минимума. Что делать в этом случае, чтобы спасти пострадавшего — вовремя приступить к оказанию реанимационной помощи.

Сердечно-сосудистая система

В этой сфере при ударе током наблюдаются такие нарушения сердечной деятельности :

синусовая аритмия;
тахикардия;
брадикардия;
экстрасистолия;
сердечные блокады.

В случае, когда ток поражает сердечную мышцу, происходит нарушение сократительной функции, приводя к фибрилляции. Это означает, что волокна миокарда начинают сокращаться в разрозненном ритме. Сердце не справляется с перекачиванием крови и тогда повреждение сосудов приводит к кровотечениям.

Дыхательная система

Поражение дыхательного центра в головном мозге, приводит к поражению, а то и вовсе, к остановке дыхательной деятельности. Прохождение электрического тока через легочную ткань приводит к ушибу и разрыву легких.

Органы чувств

снижение слуха;
шум в ушах;
расстройство осязания;
разрыв барабанной перепонки;
травма среднего уха;
кератит;
хориоидит;
катаракта.

Поперечнополосатая и гладкая мускулатура

Спазм и сокращение мышечных волокон провоцирует судороги.
От сильного сокращения сердечных мышц возможен перелом позвоночника и трубчатых костей.
Спазм мышечного слоя сосудистой стенки (если речь идет о сердечных артериях) приводит к повышению давления или инфаркту миокарда.

Отдаленные осложнения

Сердечно-сосудистая система: нарушение сердечного ритма проводимости сердца, облитерирующий эндартериит, артериосклероз;
Нервная система: невриты, энцефалопатии, трофические язвы, вегетативные изменения;
Органы чувств: катаракта, нарушение слуха и зрения;
Костно-мышечная система: контрактуры (ограничение амплитуды движений, невозможность согнуть конечность), деформации.

Памятка владельцам компьютеров и смартфонов: Чем опасно повреждение проводов устройств, в чем причины и стоит ли их ремонтировать

Очень часто бывает так, что провода внешних устройств приходят в негодность. Это может произойти по разным причинам. Самые популярные случаи:

Перетёрся шнур компьютерной мыши (клавиатуры, принтера, веб-камеры, зарядного устройства);
Случайное повреждение: уронили на провод что-то тяжёлое, случайно дёрнули провод устройства, защемили (например, был случай попадание провода мышки от ноутбука под сиденье кухонного дивана-уголка);
Действия маленьких детей или домашних животных (например, щенок погрыз интернет-кабель)

Кабель USB-устройства с повреждённой изоляцией. Самый лучший выход — покупка нового устройства целиком

Чем опасно повреждение проводов?

При повреждении изоляции проводов оголяются жилы, по которым идет электрический ток. Если оголенные жилы под напряжением касаются друг друга, то происходит короткое замыкание (КЗ).

КЗ может привести к следующим проблемам:

Возгорание. При коротком замыкании проводники сильно нагреваются, что может вызвать пожар. Загореться может как сам провод (изоляция), так и проводка в помещении. Помимо самовозгорания опасность возникновения пожара кроется в искрах, которые могут возникнуть при КЗ. Если в непосредственной близости находятся легковоспламеняющиеся или горючие вещества и материалы, то огонь может возникнуть даже от небольшой искры.
Выход из строя электроники. Современная электроника очень чувствительна к скачкам и перепадам в сети питания. При повреждении питающего провода эти скачки неизбежны. Погрызанный щенком или котенком интернет-кабель запросто может привести к выходу из строя вашего роутера или компьютера, к которому подключен этот кабель. Поврежденный провод блока питания ноутбука или смартфона запросто может «убить» аккумулятор устройства и привести к поломке самого устройства.
Поражение электрическим током. Если поврежден провод, питающий устройство непосредственно от сети 220В, то случайное замыкание «на себя» может вызвать поражение электрическим током. Например, при случайном касании оголенных концов провода. Такая ситуация может стать причиной ожога, проблем со здоровьем или даже привести к смерти. Но не стоит думать, что малые токи безопасны. Животным и маленьким детям достаточно небольшого напряжения, чтобы вызвать испуг, ожог, нарушение психики и другие проблемы со здоровьем. В некоторых случаях поражение домашнего животного током напряжением всего лишь в 5В может привести к смерти питомца. К слову, такой ток проходит в жилах абсолютно всех USB-устройств, а напряжение, от блока питания устройства (например, ноутбука или моноблока, принтера) может достигать 24В.

Самостоятельный ремонт зарядного устройства без специальных навыков может привести к опасным последствиям

При повреждении интернет-кабеля необходимо обратиться в техподдержку своего провайдера или к опытным частным мастерам. Как правило, выездные специалисты по сетям могут достаточно оперативно и недорого обнаружить и устранить неисправность.

Воздействие на организм

Тело человека, являясь проводником, может замкнуть электрическую цепь. Тогда через организм потечет ток, сила которого определяется по формуле:

I = U/R, где:

U – величина напряжения, приложенного к человеку;
R – сопротивление тела.

В этот момент и происходит поражение организма.

Из таблицы видно, какой ток считается опасным для человека:

15 мА, неотпускающая величина, самостоятельное освобождение невозможно;
50 мА приводит к фибрилляции сердца, остановке дыхания, смерти;
200 мА вызывает сильные ожоги, несовместимые с жизнью.

Удар происходит при напряжении до 1000 Вольт. Свыше данной величины поражение имеет вид ожогов.

Даже без непосредственного прикосновения к оборудованию, находящемуся под высоким напряжением, человек может получить смертельное поражение. Так, при пребывании в опасной близости к высоковольтной установке, между телом и проводящими частями возникает электрическая дуга, сопровождающаяся:

опасной для зрения яркой вспышкой;
мгновенным разогревом воздуха до 10 000-15 000 градусов Цельсия;
расплавлением и испарением металлов, образованием аэрозолей.

Последствия дугового разряда вызывают ожоговое поражение человека, несовместимое с жизнью.

Для срабатывания защитной автоматики требуется мизерное время. Но, при возникновении дуги, выделяется огромное количество энергии, которое и убивает человека за столь короткий срок.

Что следует усвоить раз и навсегда

Несколько простых истин, связанных с электротехникой, следует усвоить один раз и навсегда, а именно:

Убивает не напряжение, а именно сила тока. Этот нехитрый принцип использовал ещё Никола Тесла в своих разработках и экспериментах.
Без напряжения в цепи не будет силы тока. Эти две физические величины взаимосвязаны.
Через тело человека может протекать электрический ток только при контакте с токоведущей частью цепи и землёй. Тогда человек фактически играет роль той самой нагрузки.
Можно работать под напряжением без вреда для организма, но следует использовать качественный диэлектрик, изолирующий от любого контакта с землёй.
Даже 50 мА считаются опасными для жизни, и могут при контакте остановить сердце человека.

Действие электрического тока на организм человека

Вышеперечисленные простые правила следует запомнить и постоянно напоминать о них себе, особенно при работах с электрическими цепями. А лучше всего, перед началом подобных работ обесточивать линию и вывешивать соответствующие защитные плакаты. После чего обязательно проверять, действительно ли напряжение снято.

Смотрите мое видео, чтобы еще более детально окунуться в данную тему:

Что такое напряжение?

Напряжение – это разность потенциалов. Так пишут учебники физики за 6-ой класс. Но всё ли становится понятно от такой фразы? Отнюдь…

Чтобы лучше всего понять, что такое напряжение, следует рассмотреть понятный пример. Есть металлическая, чугунная или пластиковая труба, внутренний диаметр которой совершенно не имеет значения. В начале это трубы установлен насос, который создаёт определённое давление в системе. Из-за этого самого давления вода перемещается по трубе.

Так вот. Давление в системе – это и есть та самая разница потенциалов. Если его убрать, то водяной поток не будет совершать какое-либо движение. Но можно закрыть трубу с другой стороны и всё равно приложить давление. Вода будет двигаться в системе? Нет, но давление в трубе останется.

Точно также и с электричеством, только, чтобы до конца объяснить явление, необходимо рассмотреть такое понятие как сила тока.

Причины поражения

В первую очередь, причиной повышенного электротравматизма является невнимательность и неосторожность, а также незнание правил электробезопасности, эксплуатации электроприборов

Важно! Мнение, что можно получить удар электрическим током, едва лишь коснувшись открытой, явной токоведущей части весьма ошибочно. В высоковольтных электроустановках достаточно приблизиться к ним на определенное расстояние (для электроустановок до 1000В не регламентируется, но без прикосновения, свыше 1000В не менее 60 см), чтобы попасть под напряжение

Безопасное расстояние от оборванной линии электропередачи

Во избежание удара электрическим током и получения травм запрещается:

Подниматься на опоры линий электропередачи;
Приближаться менее чем на 10 м к оборванным проводам: свисающим или лежащим на земле;
Производить какие-либо самовольные подключения и переключения, даже в бытовых домашних электрощитах;
Набрасывать на провода посторонние предметы, касаться проводов шестами и пр.;
Устраивать свалки, разводить огонь вблизи охранной зоны линий электропередачи (для линий ВЛ-0,4кВ — 2 метра, для ВЛ 6(10) кВ — 10 метров);
Проникать в трансформаторные подстанции, открытые распределительные устройства, открывать их двери, приближаться к токоведущим частям.

Вам это будет интересно Особенности измерения света

В бытовых условиях нельзя:

Касаться оголенных проводов, подключенных к электросети;
Подключать в сеть какой-либо электроприбор влажными руками;
Доставать упавший в воду электрический прибор, подключенный к сети, голыми руками.

Влага и электроприбор Проводниками тока являются: металлы, земля, вода, любое живое существо.

Ток не проводят: сухое дерево, резина, пластик, бетон (но не железобетон), гипс, стекло, синтетика.

Факторы, влияющие на степень поражения

Удар постоянного тока опасен. Но от его воздействия можно освободиться без помощи посторонних при значениях от 20 до 25 мА.

Опаснее воздействие на организм переменного тока с частотой 50 – 500 Гц. Человек может самостоятельно освободиться от его влияния только при очень низких величинах, находящихся в пределах от 9 до 10 мА.

Какая сила тока в цепи, зависит от напряжения в этой цепи и сопротивления всех её элементов, включая сопротивление тела человека. Сухая кожа обладает более высоким сопротивлением, составляющим примерно 100 000 Ом. Влажная — всего около 1000 Ом. Сопротивление внутренних органов находится в пределах 500-1000 Ом.

Если приложенное к телу напряжение увеличивается, сопротивление организма непропорционально уменьшается. То же происходит и при увеличении длительности воздействия электричества, а так же при плохом физическом и психическом состоянии человека.

Из графика видно, что, если напряжение увеличивается от 0 до 140 Вольт, сопротивление тела падает от 10 000 до 800 Ом. Эту нелинейную зависимость отражает первая кривая. По второй кривой видно, что ток, проходящий через организм человека, при повышении напряжения, возрастает.

Насколько тяжелым будет поражение электричеством, зависит от времени его воздействия на организм. Если влияние продолжается несколько секунд, сопротивление тела уменьшается, соответственно ток возрастает, что приводит к тяжелым последствиям. Если время воздействия менее десятой доли секунды, то вероятность возникновения фибрилляции сердца сокращается, а вероятность сохранения жизни увеличивается.

Из таблицы следует, что, для благоприятного исхода, длительность воздействия 65 мА при расчетных 65 В не должны превышать 1 секунды.

Повторюсь, что в таблице расчетных токов при разных напряжениях сопротивления тела принято, как 1000 Ом, в реальности предсказать величину действующего тока невозможно, так как сопротивление тела зависит от ряда факторов.

Механизм воздействия электричества на организм человека сложен. Случалось, когда в высоковольтных установках кратковременный удар в несколько ампер не приводил к смерти. Тогда как напряжение 12-36 В и ток в несколько миллиампер были смертельными для человека. Причина – поражение, вызванное прикосновением к проводникам наиболее уязвимой части тела: шеи, щеки, плеча, тыльной стороны ладони.

Факторы, влияющие на степень поражения

Воздействие на организм

I = U/R, где:

U – величина напряжения, приложенного к человеку;
R – сопротивление тела.

В этот момент и происходит поражение организма.

Из таблицы видно, какой ток считается опасным для человека:

15 мА, неотпускающая величина, самостоятельное освобождение невозможно;
50 мА приводит к фибрилляции сердца, остановке дыхания, смерти;
200 мА вызывает сильные ожоги, несовместимые с жизнью.

Удар происходит при напряжении до 1000 Вольт. Свыше данной величины поражение имеет вид ожогов.

опасной для зрения яркой вспышкой;
мгновенным разогревом воздуха до 10 000-15 000 градусов Цельсия;
расплавлением и испарением металлов, образованием аэрозолей.

Последствия дугового разряда вызывают ожоговое поражение человека, несовместимое с жизнью.

Воздействие на организм

I = U/R, где:

U – величина напряжения, приложенного к человеку;
R – сопротивление тела.

В этот момент и происходит поражение организма.

Из таблицы видно, какой ток считается опасным для человека:

15 мА, неотпускающая величина, самостоятельное освобождение невозможно;
50 мА приводит к фибрилляции сердца, остановке дыхания, смерти;
200 мА вызывает сильные ожоги, несовместимые с жизнью.

Удар происходит при напряжении до 1000 Вольт. Свыше данной величины поражение имеет вид ожогов.

опасной для зрения яркой вспышкой;
мгновенным разогревом воздуха до 10 000-15 000 градусов Цельсия;
расплавлением и испарением металлов, образованием аэрозолей.

Последствия дугового разряда вызывают ожоговое поражение человека, несовместимое с жизнью.

Что следует усвоить раз и навсегда

Несколько простых истин, связанных с электротехникой, следует усвоить один раз и навсегда, а именно:

Убивает не напряжение, а именно сила тока. Этот нехитрый принцип использовал ещё Никола Тесла в своих разработках и экспериментах.
Без напряжения в цепи не будет силы тока. Эти две физические величины взаимосвязаны.
Через тело человека может протекать электрический ток только при контакте с токоведущей частью цепи и землёй. Тогда человек фактически играет роль той самой нагрузки.
Можно работать под напряжением без вреда для организма, но следует использовать качественный диэлектрик, изолирующий от любого контакта с землёй.
Даже 50 мА считаются опасными для жизни, и могут при контакте остановить сердце человека.

Действие электрического тока на организм человека

Смотрите мое видео, чтобы еще более детально окунуться в данную тему:

Виды электрических травм

В целом, травмы, вызванные воздействием тока, называются местными, смешанными и общими («электрический удар»).

Местные повреждения — это локализованные поражения, нарушения целостности кожи, связок и костей. Один из самых распространенных признаков местных электротравм (более 60% от общего количества производственных травм) — это ожог.

Ожог после удара током Электрические ожоги бывают двух разновидностей:

токовый (контактный) — происходит при прикосновении человека к токоведущей части электроустановки (оголенные провода розетки, перебитый удлинитель и т.п.);
дуговой — возникает при взаимодействии с электрической дугой, имеющей очень высокую температуру горения (бывают случаи, когда дуга может выйти за пределы «зоны неприкосновения» и коснуться человека). В этом случае происходит крайне сильное термическое воздействие на человека;
электрические знаки на теле (метки)— получаются в результате поверхностных нарушений кожи человека и представляют собой явно выделенные пигменты на коже серого или серо-желтого цвета. Ожог на теле внешне схож с формой токоведущей части, к которой было произведено прикосновение;

Электрический знак на теле после удара током

металлизация кожи — результат попадания на кожу расплавленных частичек металла во время прохождения по ней электрической дуги. Поверхность кожи потерпевшего становится шероховатой, а окраска определяется цветом металла, из которого выполнен проводник: зеленая — при взаимодействии с медью, серая — с алюминием, синевато-зеленая — с латунью, серо-желтая — со свинцом;
электроофтальмия — медицинский термин, описывающий воспаление внешней оболочки глаза во время воздействия на него ультрафиолетового излучения при возникновении электрической дуги (например, при электросварке).

Последствия электроофтальмии

Общий (электрический удар) — это такое состояние организма человека, при котором возникают самопроизвольные судорожные сокращения некоторых мышц тела после удара током.
Электроудары делятся на четыре основные степени:

сокращение мышц, при этом человек остается в сознании;
сокращение мышц, при этом потерпевший теряет сознание, но сохраняет основные жизненные функции организма;
потеря сознания и нарушение работы сердца и легких (ввиду совпадения частоты сокращения жизненно важных органов тела с частотой электрического тока);
клиническая смерть — это термин, означающий такое состояние пострадавшего, которое максимально приближено к биологической смерти, наступающей вскоре после прекращения работы сердца.

Вам это будет интересно Как рассчитать индуктивность катушки

Потеря сознания после удара током

Смешанные электротравмы представляют собой сочетание в разной степени местных и общих увечий.

Случаи гибели птиц на проводах из практики энергетика

У нас часто бывали случаи, когда высоковольтная линия электропередач отключалась в ночное время, а днем на земле под опорами находили мертвых птиц (аистов, ворон). Почему же в этом случае электричество для них было смертельно?

Все дело в том, что в таких случаях птицы садятся на верхнюю часть гирлянды изоляторов, которая соединена с металлической частью опоры. Опора в свою очередь имеет связь с заземляющим контуром, то есть — заземлена. И когда в таком положении птичка начинает «гадить», струя фекалий является проводником.

Пернатые в этом случае находятся на пути движения электрического тока. Электрический ток движется по пути: «провод – птица – тело опоры (заземление)». Разность потенциалов в этом случае оказывается огромной и, к сожалению, птица погибает.

Чтобы предотвратить аварийные отключения линий из-за таких случаев в энергетике были придуманы специальные устройства, которые не дают «умоститься» крупным пернатым на край опоры, называются они — «противоптичий заградитель», сокращенно – «ППЗ».

Друзья Вы наверное замечали такие устройства на опорах высоковольтных линий, просто не знали что это такое ))).

Друзья я надеюсь, вопрос, который волновал многих, был доступно раскрыт.

Почему ноль не бьет током

Подготовка крюка Заранее подготовленный крючок, на который будет подвешиваться люстра, проверяется на прочность.

Подготовка проводов Выключается автоматический выключатель в счетчике , расположенный на лестничной площадке. Со всех трех проводов на потолке снимается изоляция.

Проводки разводятся в разные стороны так, чтобы не замыкались. До каждого из проводов надо по очереди дотронуться индикаторной отверткой. Определение фаз проводов люстры У люстры так же должна быть маркировка проводов. Установка и подсоединение люстры Люстра аккуратно вешается на крюк. В качестве соединителя медного провода с алюминиевым необходимо использоватьспециальную колодку, которая прикручивает провода винтами через втулку. Проверка работы Перед тем как завинтить защитно-декоративный колпачок у основания люстры, следует проверить качество своей работы.

Люстра должна нормально включаться и не искрить. Колпак завинчивается — значит, люстра установлена! Телефон горячей линии: 0 50 47 47 Бесплатные звонки по Украине со стационарных телефонов.

Дизайн и создание сайта —. Новости 01 Подробнее 30 Подробнее 13 Как повесить люстру Если у вас есть опыт работы с электрикой, люстру можно повесить самостоятельно. Все права защищены Дизайн и создание сайта —.

Что такое напряжение?

Заключение

Так что же убивает: ток или напряжение?

Так как электрический ток представляет собой упорядоченное движение заряженных частиц, а напряжение является одной из характеристик электрического поля, под воздействием которого происходит это движение, то можно считать, что напряжение первично.

Но убивает электрический ток, потому что именно он протекает через тело человека, но он не сможет протекать через тело, если напряжение слишком низкое.

Получается каламбур – убивает ток, но без напряжения ток не будет протекать. Будьте аккуратны, не проверяйте правдивость надписи «высокое напряжение». И тогда вам не страшен никакой удар, в том числе электрический.

Также советуем посмотреть видео, где автор наглядно иллюстрирует тему этой статьи: