Воздействия электрического тока на человека

Воздействия электрического тока на человека по характеру и по его видам чрезвычайно разнообразны. Они зависят от множества факторов.

По характеру воздействия различают: термические, биологические, электролитические, химические и механические повреждения.

Термическое действие тока проявляется ожогами отдельных участков тела, почернением и обугливанием кожи и мягких тканей; нагревом до высокой температуры органов, расположенных на пути прохождения тока, кровеносных сосудов и нервных волокон. Фактор нагрева вызывает функциональные расстройства в органах и системах человеческого тела.

Электролитическое действие тока выражается в разложении различных жидкостей организма на ионы, нарушающие их свойства.

Химическое действие тока проявляется в возникновении химических реакций в крови, лимфе, нервных волокнах с образованием новых веществ, не свойственных организму.

Биологическое действие приводит к раздражению и возбуждению живых тканей организма, возникновению судорог, остановке дыхания, изменению режима сердечной деятельности.

Механическое действие тока выражается в сильном сокращении мышц, вплоть до их разрыва, разрывам кожи, кровеносных сосудов, переломе костей, вывихе суставов, расслоении тканей.

По видам поражения различают: электротравмы и электрические

удары.

Электротравмы — это местные поражения (ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения, электроофтальмия).

Токовые ожоги подразделяются на контактные и дуговые. Контактные возникают в месте контакта кожи с токоведущей частью электроустановки напряжением не выше 2 кВ, дуговые — в местах, где возникла электрическая дуга, обладающая высокой температурой и большой энергией. Дуга может вызвать обширные ожоги тела, обугливание и даже полное сгорание больших участков тела.

Электрические знаки — это уплотненные участки серого или бледно-желтого цвета на поверхности кожи человека, подвергнувшейся действию тока. Как правило, в месте электрического знака кожа теряет чувствительность.

Металлизация кожи — внедрение в верхние слои кожи мельчайших частиц металла, расплавившегося под действием электрической дуги или заряженных частиц электролита из электролизных ванн.

Электроофтальмия — воспаление наружных оболочек глаз в результате воздействия мощного потока ультрафиолетового излучения от электрической дуги. Возможно повреждение роговой оболочки, что особенно опасно.

Электрические удары — это общие поражения, связанные с возбуждением тканей проходящим через них током (сбои в функционировании центральной нервной системы, органов дыхания и кровообращения, потеря сознания, расстройства речи, судороги, нарушение дыхания вплоть до его остановки, мгновенная смерть).

По степени воздействия на человека различают три пороговых значения тока: ощутимый, неотпускающий и фибрилляционный.

Ощутимым называют электрический ток, который при прохождении через организм вызывает ощутимое раздражение. Ощущение от протекания переменного электрического тока, как правило, начинается от 0,6 мА.

Неотпускающим называют ток, который при прохождении через человека вызывает непреодолимые судорожные сокращения мышц рук, ног или других частей тела, соприкасающихся с токоведущим проводником. Переменный ток промышленной частоты, протекая по нервным тканям, воздействует на биотоки мозга, вызывая эффект «приковывания» к неизолированному проводнику тока в месте контакта с ним. Человек не может самостоятельно оторваться от токоведущей части.

Фибрилляционный называют ток, который при прохождении через организм вызывает фибрилляцию сердца (разновременные некоординированные сокращения отдельных мышечных волокон сердца). Фибрилляция может привести к остановке сердца и параличу дыхания.

Степень поражения электрическим током зависит от электрической проводимости или от обратного ему параметра — общего электрического сопротивления организма. Они, в свою очередь, определяются:

– индивидуальными особенностями тела человека;

– параметрами электрической цепи (напряжением, силой и родом тока, частотой его колебаний), под действие которой попал работник;

– путем прохождения тока через тело человека;

– условиями включения в электросеть;

– продолжительностью воздействия;

– условиями внешней среды (температурой, влажностью, наличием токопроводящей пыли и др.).

Низкое электрическое сопротивление организма способствует более тяжелым последствиям поражения. Электрическое сопротивление тела человека снижается вследствие неблагоприятных физиологических и психологических состояний (утомление, заболевание, алкогольное опьянение, голод, эмоциональное возбуждение).

Общее электрическое сопротивление человеческого организма суммируется из сопротивлений каждого участка тела, расположенного на пути прохождения тока. Каждый участок обладает своим сопротивлением. Наибольшее электросопротивление имеет верхний роговой слой кожи, в котором отсутствуют нервные окончания и кровеносные сосуды. При влажной или поврежденной коже сопротивление составляет около 1000 Ом. При сухой коже без повреждений оно многократно возрастает. При электропробое наружного слоя кожи полное сопротивление тела человека значительно снижается. Сопротивление кожи падает тем быстрее, чем длительнее процесс протекания тока.

Тяжесть поражения человека пропорциональна силе тока, прошедшего через его тело. Ток силой более 0,05 А может смертельно травмировать человека при продолжительности воздействия 0,1 с.

Переменный ток более опасен, чем постоянный, однако при высоком напряжении (более 500 В) опаснее становится постоянный ток. Наиболее опасен частотный диапазон переменного тока от 20 до 100 Гц. Основная масса промышленного оборудования работает на частоте 50 Гц, входящей в этот опасный диапазон. Высокочастотные токи менее опасны. Токи высокой частоты могут вызвать лишь поверхностные ожоги, так как они распространяются только по поверхности тела.

Степень поражения организма во многом определяет путь, по которому электрический ток проходит через тело человека. Наиболее часты в практике варианты 1, 2, 5, 6, 7, показанные на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Варианты путей прохождения электрического тока через тело человека: 1 — «рука—рука».; 2 — «рука—ноги»; 5 — «нога—нога»; 6 — «голова—ноги»; 7 — «голова—рука»

– человек дотрагивается двумя руками до токоведущих проводов или частей оборудования, находящихся под напряжением. В этом случае движение тока идет от одной руки к другой через легкие и сердце. Путь этот принято называть «рука — рука»;

– человек стоит двумя ногами на земле и прикасается одной рукой к источнику тока. Путь протекания тока в этом случае называют «рука — ноги». Ток проходит через легкие и, возможно, через сердце;

– человек стоит обеими ногами на земле в зоне стекания на землю тока от неисправного электрооборудования, выполняющего в данном случае роль заземлителя. Земля в радиусе до 20 м получает потенциал напряжения, уменьшающийся с удалением от заземлителя. Каждая из ног человека получает разный потенциал напряжения, определяемый удаленностью от неисправного электрооборудования. В результате возникает электрическая цепь «нога — нога», напряжение в которой называют шаговым;

– прикосновение головой к токоведущим частям может создать цепь, где путь тока будет «голова — руки» или «голова — ноги».

Наиболее опасными являются те варианты, при реализации которых в зону поражения попадают жизненно важные системы организма, — головной мозг, сердце, легкие. Это цепи: «голова — рука», «голова — ноги», «руки — ноги», «рука — рука».

Пример. Переменный ток частотой 50 Гц и напряжением 220 В, являющийся стандартным для отечественных электрических сетей, при прохождении по пути «рука — ноги» в зависимости от силы тока может оказывать различное воздействие. Так, если сила тока составляет 0,6—1,5 мА, он уже ощутим. Ему сопутствует слабый зуд, легкое дрожание пальцев. При силе тока 2,0—2,5 мА появляются болевые ощущения и сильное дрожание пальцев. При силе тока 5,0—7,0 мА возникают судороги кистей рук. Ток силой 20,0—25,0 мА — это уже неотпускающий ток. Человек не может самостоятельно оторвать руки от проводника, наблюдаются сильные боли и судороги, затрудненное дыхание. При силе тока 50,0—80,0 мА происходит паралич дыхания (при длительном протекании тока может возникнуть фибрилляция сердца). При 90,0—100,0 мА наступает фибрилляция. Через 2—3 с наступает паралич дыхания (табл. 2.1).

Таблица 2.1. Характер воздействия на человека при протекании через тело (участки тела) электрического тока

Протекание по телу человека постоянного тока напряжением менее 500 В вызывает болевое ощущение в месте соприкосновения с проводником, в суставах конечностей, болевой шок, ожоги. Однако он может привести и к остановке дыхания или сердечной деятельности. При напряжении 500 В и выше различий в воздействии постоянного и переменного токов практически не наблюдается.

Между током, протекающим через тело человека, и приложенным к нему напряжением существует нелинейная зависимость. При увеличении напряжения сила тока растет быстрее напряжения.

Степень опасности поражения электрическим током зависит от условий включения человека в электросеть. На производствах используют трехфазные электрические сети переменного тока (с изолированной нейтралью или с заземленной нейтралью) и однофазные электрические сети. Все они опасны, но у каждой степень опасности разная.

Для трехфазных сетей переменного тока с любым режимом нейтрали самым опасным является двухфазное прикосновение (одновременно к двум проводам исправной сети). Человек замыкает через свое тело два фазных провода и попадает под полное линейное напряжение сети. Ток при этом проходит по наиболее опасному пути «рука — рука». Сила тока максимальна, так как в сеть включается только очень невысокое (примерно 1000 Ом) сопротивление тела человека. Двухфазное прикосновение к действующим частям установки уже при напряжении 100 В может оказаться смертельным.

В случае прикосновении к проводу установки, находящейся в аварийном режиме (обрыв второго провода и замыкание фазы на землю), из-за перераспределения напряжений между фазами опасность серьезного поражения человека электрическим током несколько снижается.

Трехфазные электрические сети с заземленной нейтралью несколько менее опасны, чем сети с изолированной нейтралью. Такие сети обладают очень малым сопротивлением между нейтралью и землей, поэтому заземление нейтрали служит целям безопасности.

Наименее опасным всегда является прикосновение к одному из проводов исправной сети.

При падении оборванного провода на грунт или при повреждении изоляции и пробое фазы через корпус оборудования на землю, а также в местах расположения заземлителя происходит растекание тока замыкания в грунте. Оно подчиняется гиперболическому закону (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Схема растекания тока замыкания в грунте: 1 — место падения на землю оборванного провода; 2 — кривая (гипербола) распределения потенциалов на поверхности земли при растекании тока; U3 — напряжение в точке замыкания

Так как грунт является существенным сопротивлением для растекания тока, все точки, расположенные на одной радиальной прямой, но на разных расстояниях от точки замыкания проводника на грунт, будут иметь разный потенциал. Он максимален у заземлителя, уменьшается по мере удаления от него и равен нулю за границей зоны растекания. На расстоянии 1 м от заземлителя падение напряжения в сухом грунте составляет уже 68 %, на расстоянии 10 м — 92 %. Нахождение человека в зоне растекания тока близко к заземлителю может быть опасным.

Выходить из опасной зоны необходимо по радиусу очень мелкими шагами. Согласно «Инструкции по технике безопасности при эксплуатации тяговых подстанций, пунктов электропитания и секционирования электрифицированных железных дорог» № ЦЭ-402, утвержденной МПС России 17.10.96 г., перемещаться в зоне растекания тока замыкания на землю без средств защиты (диэлектрических галош, бот) следует, передвигая ступни ног по земле и не отрывая их одну от другой. С увеличением длины шага увеличивается разница в потенциалах, под которыми находится каждая из ног. Образующееся за счет разности потенциалов в зоне растекания тока напряжение между двумя точками поверхности земли, которые отстоят друг от друга в радиальном направлении на расстоянии шага (0,8 м), называют шаговым напряжением. Путь тока при шаговом напряжении «нога — нога» не касается жизненно важных органов. Однако при значительном напряжении возникают судороги ног, человек падает. Электрическая цепь в этом случае замыкается через все тело упавшего.

В однофазных сетях постоянного тока наиболее опасным также является прикосновение человека одновременно к двум проводам, так как в этом случае ток, протекающий через тело человека, определяется только сопротивлением его тела.

Продолжительность воздействия тока часто служит фактором, от которого зависит исход поражения. Чем продолжительнее воздействует электрический ток на организм, тем тяжелее последствия. Через 30 с сопротивление тела человека протеканию тока падает примерно на 25 %, а через 90 с — на 70 %.

---

Полезная информация:

Электричество – полезно или опасно? – Новости

Электричество – это энергия несущая силу и следовательно потенциальную опасность. Электричество даёт нам тепло, свет и силу, но с приходом этих благ приходят и опасности связанные с электричеством. Поэтому необходимо и в этой сфере проявлять бдительность. Для начала нужно определиться с тем, что же такое электричество. Электричество (электрический ток) – это упорядоченное движение заряженных частиц . Электрический ток проходя через проводник НАГРЕВАЕТ его, что и влечёт последующие изменения изоляции, которые выливаются в технические неисправности и аварии. Перегрузки электрической сети помогают «сжигать» изоляцию. Она усыхает, трескается и осыпается, оголяя провода, а они уже являются прямыми «убийцами» стремящиеся сделать короткое замыкание со всем с чем прикоснуться. Разные полюса не должны соприкасаться, электрическому току нужно обязательно пройти через какое либо устройство, чтобы сила тока соответствовала норме (т.е. ток должен отдать кому то свою силу). Когда ток идёт по проводам (имеющим определённое сопротивление) то уже отдаёт рассчитанную силу, которая и вызывает его определённое нагревание. Точно также происходит при проходе через приспособления (лампы, плиты, телевизор и т.д.) которые мы используем в быту. Все приборы в быту имеют своё сопротивление для прохождения тока. Если вдруг происходит «короткое замыкание», то сила тока резко увеличивается в несколько тысяч раз с выделение большого количества тепла, что зачастую и является причиной пожаров и прочих несчастных случаев. Поэтому всегда необходимо рассчитывать, распределять и следить за нагрузкой электропроводки. Причиной «короткого замыкания» может быть не только из-за перегрузки в сети, но и от неправильного соединения токоведущих концов, износа изоляции, перекручивания, влажность. Опасность электрического тока заключается в основном, как электрический разряд, который способен остановить работу сердца и дыхания. На это достаточно напряжения 36 вольт. Необходимо также знать, что убивает сила электрического тока, а не его напряжение. При сильном электрическом ударе ток, проходящий через организм, вызывает резкое сокращение скелетных, дыхательных мышц и мышц сердца. Этот внезапный спазм и влечёт за собой все остальные изменения в организме. Именно по этой причине человек, схвативший оголённый электрический провод не в состоянии его отпустить и чем выше сила тока, тем сильнее спазм. Длительность контакта с электрическим током, конечно же, имеет значение тоже и порой может быть решающим для выживания. Поэтому нужно об этом помнить и принимать быстрые и правильные действия по оказании неотложной помощи. Интересен факт, что влияние на мозг электрического тока безболезненно, но тем не менее очень разрушительно. Встречаются также факты, когда люди выдерживают смертельные дозы силы электрического тока и напряжения без особого труда. Есть объяснения этого феномена, которые сводятся к разным факторам, среди которых есть место и особые свойства кожи, и волевые усилия и т.д., но нам для выживания эта информация не очень важна, т.к. главное в выживании не преодолеть трудность, а избежать опасности (преодоление является как дополнительным средством для выживания). Важно помнить ещё один момент. Какая бы не была изоляция электрический ток всегда проходит, в той или иной степени. Поэтому, имея перчатки и изоляционный коврик, не думайте, что вы полностью застрахованы. В случае скачков напряжения сила тока может подскочить в десятки раз. При воздействии тока высокого напряжения, происходят термические явления, а именно для организма это ожоги. В бытовых условиях наличие перчаток и резиновой обуви (сухой) значительно обезопасит вас при работе с электричеством. Главное не стать участком замкнутой цепи потока электрического тока. Действия при виде человека находящегося под воздействием электрического тока, сводятся к следующему: Вырубить подачу электрического тока (центральный или локальный) Помните пространство вокруг пострадавшего может быть опасным (мокрым, провода оголённые и т.д.) С помощью изолированного предмета (палки) удалить электрический провод. Вынести пострадавшего вне опасной зоны (не касайтесь открытых участков тела, только за сухую одежду) и применить методы неотложной помощи. Помните, что возможно шоковое состояние и человек может пытаться много говорить, идти. Нужно его удержать до прибытия квалифицированной помощи. Опасной зоной является поверхность в радиусе 1 метра (мокрой около 3-х) при упавшем проводе. Если это провод (ЛЭП), то, как правило, человека уже не спасти, потому что ток очень большой силы. На крыше вагона электропоезда напряжение около 27000 В также создает опасную зону, это стоит знать любителям «прокатиться на крыше». Все промышленные электрические приборы изготавливаются в соответствии определённых стандартов в целях безопасности. Поэтому используя их нужно строго следовать инструкциям к ним приложенным. Самодельные электрические приборы могут быть потенциально опасными, поэтому к ним нужно относится особенно бдительно. Все электрические приборы должны иметь выключатели и иметь заземление. Правила обращения с электричеством: Уважайте силу электрического тока. Внимательно следите за своими действиями и движениями. Понимайте, что делаете. При ремонте или замене деталей в электроприборах отключайте его от источника питания. При необходимости используйте свет от фонарика, работающего от батареек. Избегайте хватать сразу 2 провода, даже если они «вроде» отключены от сети. Проверьте ещё раз. Располагайте провода отдельно, во избежание случайного соприкосновения не изолированных концов. После соединения проводов сразу изолируйте и только потом приступайте к соединению следующей пары. В качестве изоляции не используйте канцелярские липкие ленты. Вода является опасным «соседом» для электричества, поэтому максимально удаляйте их друг от друга. Сохраняйте в целости все виды проводок (изоляции) и соединений. Нельзя использовать мокрые электрические приборы

Воздействие электрического тока на организм человека. Оказание первой помощи при поражении электрическим током

Как проявляется воздействие электрического тока на организм человека?

От каких факторов зависит исход электротравмы?

Как следует помогать человеку, попавшему под напряжение?

***

Воздействие тока

Взаимосвязь между электрическими величинами определяется законом Ома (Георг Симон Ом опубликовал его в 1827 году).

I = U / R

где R – сопротивление участка цепи, и U = Ф1 – Ф2 – напряжение на рассматриваемом участке (разность потенциалов).

Соответственно чем выше разность потенциалов, тем больший ток идет через участок цепи.

Различают несколько видов воздействия тока на человека:

Термическое воздействие проявляется в виде выделения тепла при прохождении через организм человека тока или вследствие воздействия электрической дуги.

При электролитическом воздействии страдает кровь и другие органические жидкости. Электрический ток может нарушить их физико-химический состав.

Биологическое воздействие выражается в раздражении и возбуждении живых клеток организма, что приводит к непроизвольным судорожным сокращениям мышц, нарушению нервной системы, органов дыхания и кровообращения.

Факторы воздействующие на исход электротравмы:

1. Сила тока

От ее величины зависит общая реакция организма. Чем выше ток, тем сильнее ощущаются последствия контакта с ним. От легкого дрожания руки касающейся проводника до остановки сердца. Мы начинаем ощущать ток от 0,6 мА. Опасным для жизни считается ток от 15 мА. Ток более 100 мА смертелен.

2. Род тока. Частота электрического тока

Переменный ток намного опаснее для человека в силу возможного возникновения судорог и фибрилляции. Фибрилляция сердечных желудочков может наступить уже при воздействии тока с частотой 10 Гц. Принятая промышленная частота тока в 50 Гц в 5 раз выше этого уровня.

Но на больших значениях постоянный ток не менее опасен из-за электролитического воздействия.

3. Сопротивление тела человека

Сопротивление тела человека складывается из сопротивления кожи и внутренних органов. Это индивидуальный показатель, колеблющийся от 600 до 1200 Ом. Расчетная величина принимается равной 1 кОм.

4. Продолжительность воздействия тока

Чем дольше продолжается контакт с проводником, тем больше снижается сопротивление и, как мы помним из закона Ома, выше значение тока.

С другой стороны человек может выдержать контакт с током более 100 мА если продолжительность такого контакта была не более 0,5 секунд. По этой причине УЗО должны произвести отключение не более чем за 0,2 секунды.

5. Путь тока

Наиболее опасно, когда ток проходит через жизненно важные органы – сердце, легкие, головной мозг.

Освобождение пострадавшего от воздействия электрического тока

При нахождении в зоне шагового напряжения Необходимо обеспечь свою безопасность. По возможности надеть резиновые сапоги, отключить источник тока.

Покидая зону или при подходе к пострадавшему следует иди мелкими, не более 10 см, шагами. Помним про разность потенциалов. Пострадавшего следует отнести на расстояние не менее 8-10 метров.

 

Если пострадавший находится в контакте с токоведущими частями, освобождать его следует, используя сухие, не проводящие ток предметы. Обязательно одеть диэлектрические перчатки.

Если у пострадавшего отсутствует пульс необходимо преступить к реанимационным мероприятиям. См. Правила оказания первой помощи. Пульс проверяют только после того как пострадавший освобожден от действия тока.

В любом случае при поражении электрическим током пострадавший должен обратиться к врачу. Последствия могут проявиться спустя несколько часов, а в некоторых случаях и дней.

переменного или постоянного тока – что более опасно и почему?

Что опаснее – переменный или постоянный ток?

Прежде всего, имейте в виду, что как переменное, так и постоянное напряжение и сила тока опасны и опасны. Оба наши друзья и злейшие враги, и они не упустят шанс, если вы дадите ему шанс.

Рис. 1 Разница между переменным током и постоянным током

Переменный ток больше серийный убийца , поскольку переменный ток с меньшей частотой (50 Гц в ЕС и 60 Гц в США) на опаснее, чем постоянный ток с таким же уровнем напряжения .Другими словами, 230 В переменного тока (или 120 В переменного тока) более опасны, чем 230 В постоянного тока или 120 В постоянного тока соответственно. Но имейте в виду, что DC может поджарить вам , то есть если мы говорим, что AC более опасен, это не значит, что DC будет играть только с вами. Держитесь подальше и не доверяйте обоим.

Напряжение и ток переменного тока с низкой частотой, например, 50 Гц или 60 Гц, более опасны, чем переменный ток с более высокой частотой (например, 500–600 Гц). То же самое, т.е. токи и напряжения переменного тока в три-пять раз опаснее, чем постоянного тока с таким же уровнем напряжения.

В случае постоянного напряжения и токов, вызывает однократное судорожное сокращение (резкий и неконтролируемый процесс, при котором мышцы становятся короче и напряженнее), которое отталкивает жертву от источника постоянного тока или напряжения , которого они коснулись.

В случае переменного напряжения и тока вызывает тетанию (состояние, характеризующееся прерывистыми мышечными спазмами) или расширенное сокращение мышц , которое приводит к замораживанию жертвы (или части (частей) тела) прикосновения Источник переменного напряжения или тока .

Из-за переменчивого характера поведения переменного тока он вызывает у кардиостимуляторов сердца предсердий фибрилляцию , что более опасно, чем постоянный ток, где остановка сердца (из-за фибрилляции желудочков) возникает в случае поражения электрическим током . В этом случае у «замороженного сердца» больше шансов вернуться на нормальный путь по сравнению с фибрилляцией сердца, вызванной переменным током. В таких случаях оборудование для дефибрилляции (которое питает блоки постоянного тока, чтобы остановить фибрилляцию и вернуть сердце в нормальное состояние) используется в качестве неотложной медицинской помощи.

Как правило, окончательное решение зависит от множества факторов, таких как сопротивление человеческого тела, влажная или сухая кожа или место, толщина кожи, вес, пол, возраст, уровень тока и напряжения, частота и т. Д.

Если мы рассмотрим минимальный уровень переменного и постоянного напряжения, 50 В переменного тока в сухом состоянии и 25 В во влажных и влажных местах и ​​до 120 В постоянного тока считаются безопасными в случае прямого или косвенного контакта с электрическими установками. Из приведенного выше утверждения и следующей таблицы видно, что переменный ток и напряжение более опасны, чем постоянный.

Например, в случае переменного тока самый безопасный предел составляет 50 В (или 25 В во влажной среде), тогда как при постоянном токе безопасный предел составляет 120 В постоянного тока. То же самое и с током, т.е.для того же воздействия на человеческий организм необходимы более низкие токи, чем при низком постоянном токе. В следующей таблице показана история переменного и постоянного тока и их воздействия на человеческий организм.

Всегда помните: убивает ток, а не напряжение. Но напряжение должно управлять током. Т.е. Амперы несут ответственность за поражение электрическим током, а не вольт.

Переменный ток в мА (50 Гц)	Постоянный ток в мА	Эффекты
0,5 – 1,5	0,4	Восприятие
1,3	4-15	Сюрприз
3-22	15-88	Поехали (рефлекторное действие)
22-40	80-160	Мышечное торможение
40-100	160-300	Блок дыхания
Более 100	Более 300	Обычно со смертельным исходом

Опасность поражения электрическим током и его воздействие на человеческий организм

Почему переменный ток опаснее постоянного тока?

Ниже приведены некоторые причины, показывающие, что переменный ток опаснее постоянного тока.

RMS и пиковое значение

Внутренние источники питания в наших домах – 230 В переменного тока (в ЕС) и 120 В переменного тока в США. Это эффективное или среднеквадратичное напряжение. Это означает, что доступное переменное напряжение имеет такой же нагревательный эффект, как 230 В постоянного тока или 120 В переменного тока соответственно.

Уравнение этого переменного тока:

V = V _m Sin ω t

Где

• V _m = √2 V _RMS
• ω = 2π f 3… (
• ω = 2π f 3… (90 f = 50 0r 60 Гц Частота)

Подставление значений и решение для напряжения:

230 x √2 Sin x 2 (3.1415) x 50 Гц x t

230 x √2 Sin x 314 x t Вольт.

Теперь пиковое значение переменного напряжения или тока (это не относится к постоянному току из-за чередующихся синусоидальных волн переменного тока).

V _RMS = V _PK / √2 или V _RMS = 0,707 x V _PK

Аналогично,

I _RMS = I _{или I RMS = 0,707 x I PK}

Используя приведенную выше формулу, мы находим значения пикового напряжения и тока переменного тока следующим образом:

V _PK = √2 x V _RMS и I _PK = √2 x I _RMS

Для расчета максимального или пикового значения переменного напряжения для электроснабжения наших домов (где домашнее электроснабжение составляет 230 В или 120 В переменного тока)

В _PK = 1.414 x 230 В = 325 В переменного тока (или 170 В пикового переменного тока в случае домашней электросети 120 В переменного тока).

Приведенный выше расчет показывает, что напряжение питания нашего дома, которое составляет 230 В переменного тока или 120 В переменного тока, является среднеквадратичным напряжением, а пиковое напряжение этих среднеквадратичных напряжений составляет 325 В или 170 В, или 650 от пика до пика или 320 от пика до пика напряжения.
Соответственно, тогда как у постоянного тока есть только среднеквадратичное значение, которое является контактным, то есть 230 В постоянного тока или 120 В постоянного тока.

Другими словами, как для переменного, так и для постоянного тока, имеющих одинаковый уровень напряжения, переменный ток получается больше примерно 325 В или 170 В i.е. его больше, чем кажется, и да, чем больше напряжение, тем выше вероятность поражения электрическим током. Короче говоря, Требуется больше постоянного напряжения или тока, чтобы вызвать тот же опасный эффект, что и переменное напряжение и ток .

Емкость

Тело пострадавшего действует как изолирующая среда между токоведущим проводом и землей, что приводит к возникновению емкости. Но мы знаем, что конденсатор блокирует постоянный ток, а переменный ток может проходить через него. Давайте посмотрим на метаматикл,

• Частота постоянного тока = 0 Гц
• Частота переменного тока = 50 или 60 Гц.

Сопротивление постоянного тока:

X _C = 1 / 2π f C в Ом

Если мы положим « f = частота» равным нулю, то емкостное реактивное сопротивление (X _C ) будет бесконечно. Вот почему конденсатор блокирует прохождение постоянного тока через него.

Теперь сопротивление по переменному току (также известное как импеданс)

Импеданс Z = √ (R ² + X _C ² )

Если мы положим частоту как 50 или 60 Гц, общее сопротивление (i .е. сопротивление) бы уменьшилось. Таким образом, переменный ток может легко проходить через конденсатор. Это означает, что переменный ток более опасен, чем постоянный, в случае, когда человеческое тело выступает в роли конденсатора.

Короче говоря, импеданс и сопротивление на постоянном токе ниже, чем на переменном, так как оно уменьшается с увеличением частоты . Таким образом, переменного тока более опасен, чем постоянного тока.

Частота

Некоторые считают, что постоянный ток более опасен, чем переменный, с тем же уровнем напряжения, потому что переменный ток несколько раз меняет свое направление (т.е. Переменный ток достигает нулевого значения 50 или 60 раз в секунду из-за частоты, и у жертвы есть шанс пропустить удар, тогда как на постоянном токе нет частоты.

Теперь, если мы рассмотрим частоту 60 или 50 Гц, давайте посмотрим, насколько быстро переменный ток меняет свое направление.

T = 1/ f

T = 1/60 Гц = 0,20 секунды.

Это показывает, что переменный ток достигает нулевой точки через каждые 0,20 секунды, в то время как человеческий мозг не намного быстрее (за исключением непреднамеренных функций) реагирует на электрический шок и возвращается от источника напряжения.

Частота 50 или 60 Гц играет важную роль и поражает организм электрическим током. Например, низкое напряжение около 25 В переменного тока с частотой 60 Гц вредно (влажное и влажное тело).

Примечание : Напряжение и ток как переменного, так и постоянного тока опасны. Не прикасайтесь к токоведущим проводам. В случае поражения электрическим током попробуйте отключить источник питания и оттолкнуть тело пострадавшего от источника (имейте в виду, что перед этим вы должны должным образом изолировать). Звоните только профессиональному электрику в случае ремонта или устранения неисправностей.В экстренных случаях как можно скорее позвоните в местные органы власти.

Статьи по теме:

Какой ток опасен для человека? смертоносные и опасные значения тока

Удар электрическим током – поражение человека током, после которого может произойти электрошок – острая реакция организма на сильнейший раздражитель, которым является электрический ток. Следует понимать, что любое течение опасно для жизни человека. В статье также дается ответ на вопрос, какие ток и напряжение опасны для человека.

Результат поражения электрическим током

В зависимости от ситуации исход шока может быть разным. Если человек получил сильное поражение электрическим током, у него могут возникнуть проблемы с кровообращением и дыханием. В сложных ситуациях может начаться фибрилляция сердца – сердечная мышца начинает хаотично подергиваться. Поскольку сердце фактически перестает работать, кровоток прекращается. При не оказании своевременной первой помощи человек может умереть.

Чаще всего поражение электрическим током наблюдается при поражении людей током силой до 1000 В.Ожоги могут возникнуть при приложении тока 1 А или более. В основном это происходит, если человек не соблюдает элементарных правил безопасности при работе с током более 1000 В. Токоведущая часть находится на достаточно близком к человеческому телу расстоянии, между ними возникает искровой разряд, который приводит к к сильным ожогам.

Если человек случайно получил искровой разряд, ток в момент соединения с телом нагревает ткань до 60 °. Это приводит к коагуляции белка, и на пораженном участке образуется ожог.Ожоги, вызванные электрическим током, трудно вылечить.

Признаки ожога электрическим током

Есть такое понятие, как электрические бирки. Это участки омертвевшей кожи желтоватого цвета, похожие на натоптыши. Если ток проникает глубоко в кожу, ткани тела в конечном итоге погибнут.

Признаки ожога электрическим током:

• кожа в области удара покраснела;
На месте очага стали появляться
• ожогов с образованием волдырей;
• тканей в месте удара обуглены;
• металлических деталей могут попасть на кожу при расправлении одежды.

Наиболее опасно, если поражение электрическим током попало на территорию:

• храмов;
• назад;
• рук;
• голени;
• затылок;
• шея.

Классификация электрического тока по степени воздействия на человека

Электрический ток зависит от степени воздействия на человека. Он может быть:

• материальные;
• не допускается;
• фибрилляция.

Электрический ток воспринимается как ощутимый, при ударе по нему человек ощущает явное раздражение. Вы можете почувствовать электрический разряд при токе 0,6 мА.

Неотпускающий – электрический ток, вызывающий непроизвольные судорожные движения конечностей, которые касаются оголенных проводов.

Переменный ток, проходя через клетки человеческого тела, дает импульсы, при которых у человека возникает эффект прилипания.

Ток фибрилляции при ударе вызывает проблемы с сердечной системой.На этом этапе человек может умереть от остановки сердца.

Опасный ток

В зависимости от ситуации через тело человека может проходить напряжение разной величины, а значит, последствия поражения могут быть разными. Нужно знать, что ток опасен для человека, имеет силу тока более 15 мА, при которой человек не может освободиться без посторонней помощи. Ток в 50 мА может нанести серьезный вред здоровью, а 100 мА при воздействии в течение 1-2 секунд считаются смертельными и обычно вызывают остановку сердца.

Самый опасный для человека ток – переменный, частота которого более 50-500 Гц. Если его значение составляет около 9 мА, человек может освободиться от источника поражения (провода). Необходимо понимать, что для жизни и здоровья людей существует опасность и постоянный ток, избавиться от которого можно только в том случае, если он не превышает 20-25 мА.

Какой переменный ток опасен для человека?

Люди, регулярно работающие с электронными и электрическими устройствами, знают, что такое переменный ток и постоянный ток.Но не все из них владеют информацией, какая из них более опасна для человека.

Следует понимать, что электричество опасно для людей, на это влияют многие факторы. Например:

• сколько длился контакт;
• пути прохождения тока через тело;
• насколько силен был удар;
• сопротивление человеческого тела.

АС считается опасным для человека. Причины:

• Постоянный ток оказывает такое же воздействие на человеческое тело, если он в 3 раза больше переменного тока.Это происходит потому, что переменный ток намного сильнее возбуждает нервы и стимулирует мышцы и сердце.
• Смерть от электрического шока обычно наступает в результате остановки сердца. Риск смерти чаще всего присутствует при работе с переменным током.
• Сопротивление, создаваемое человеческим телом, выше, чем постоянный ток, и чем выше частота, тем ниже сопротивление.

Отсюда становится ясно, что переменный ток намного опаснее для жизни человека, чем постоянный.

Какой постоянный ток опасен для человека

Опасность для человека представляет как переменный, так и постоянный ток. Единственное, чем опаснее переменная, так это в 35 раз больше, чем постоянная. Стоит знать, что безопасным считается постоянный ток 50 мА, тогда как у переменного тока эта отметка составляет всего 10 мА. Но главное – опасность любого течения зависит от его силы.

Считается:

• при напряжении до 400 В более опасен переменный ток;
• , если напряжение составляет 500 В, действие тока такое же;
• при напряжениях выше 500 В более опасен постоянный ток.

Переменный ток пульсирует периодически, а постоянный – непрерывно. При попадании переменного тока есть шанс оторваться от очага поражения. При этом следует понимать, что опасность заключается не только в том, какой ток попал в человека, но и в том, какая область была поражена. Самый опасный путь тока через сердце, мозг, легкие.

Постоянный ток опасен для человека, так как поражение электрическим током может вызвать ожоги или проблемы с дыханием.

Какие органы влияют на электричество?

Насколько сильно он поразил человеческое тело в момент поражения электрическим током, зависит от того, по какому пути прошел ток.На практике существует несколько вариантов, при которых ток может проходить через тело:

• Если человек берет оголенный провод, находящийся под натяжением, двумя руками. Этот путь называется рука – рука и проходит между руками, воздействуя на органы дыхания и сердце.
• Когда человек стоит на земле, он касается рукой оголенного провода. Путь называется рукой – ногой, ток проникает через внутренние органы дыхания и сердце.
• Рабочий стоит ногами на земле, в зоне неисправного заземления.Текущий разряд попадает в ноги. Путь течения называется нога – нога.
• При случайном прикосновении к головке токопроводящей части. Путь можно назвать голова – рука, голова – ноги.
• Наиболее опасными путями прохождения тока через тело являются те, которые связаны с наиболее важными для человека системами.

Насколько опасно поражение электрическим током

Электричество	Виды проявления
	Переменный ток	Д.C
до 1,5 мА	Появление симптомов, слабые судороги пальцев	Не войлок
до 3 мА	Усиленный тремор кистей	Не войлок
до 7 мА	Непроизвольные резкие движения руки	Неприятное ощущение тепла и жжения
до 10 мА	Еще можно человека от оголенных проводов оторвать.Повышенная боль в некоторых частях тела	Нагрев увеличивается
до 25 мА	Прилипающий эффект из-за текущего раздражения нервных окончаний. Сильная боль.	Сильная жара. Небольшие судороги в руках.
до 80 мА	Прекратить дышать. Сердце может остановить	Усиленное отопление Непроизвольные движения рук Дыхание затруднено.
до 100 мА	Остановка дыхания. В случае электрического разряда более 3 с и более сердце перестает работать	Остановка дыхания

Если воздействие электричества будет напряжением 500 В, человек почувствует боль в месте контакта, появятся ожоги в суставах. А также есть большая вероятность, что остановится дыхание или остановится сердцебиение.

Следует понимать, что при напряжении 500 В разница между двумя видами токов практически отсутствует. Между током, который проходит через тело человека, и напряжением существует нелинейная зависимость. Следовательно, с увеличением напряжения увеличивается ток.

В любом случае сила поражения электрическим током зависит только от индивидуальных условий, при которых человек попал в электросеть.

Является ли напряжение или сила тока (ток) более опасными?

11 января 2011 г. | от Фреда (электронная почта) |

Время от времени в одной из наших статей, связанных с электричеством, возникают старые споры: Что действительно опасно: напряжение или сила тока? Самым последним сообщением, в котором поднималась эта проблема, была проблема с нагревом настенной духовки Frigidaire на прошлой неделе, в которой я предупреждал читателей выключить выключатель, потому что – 220 вольт может быть смертельным.”

Одна из наших комментаторов, Кэтрин, подхватила: «Напряжение не смертельно, а сила тока».

Так что же представляет собой опасный компонент, напряжение или сила тока?

Ответ: и . На самом деле опасно сочетание напряжения и (доступной) силы тока.

Для иллюстрации позвольте мне использовать одну из моих любимых аналогий с электричеством: текущую реку. Хотя это и не идеальная аналогия, она дает упрощенное представление об электричестве в понятном нам всем понимании.Если электрическая цепь представляет собой реку, напряжение – это крутизна реки, а сила тока – это количество воды, протекающей через участок реки в течение некоторого заданного периода времени.

Итак, если напряжение очень высокое, а сила тока очень низкая, то очень небольшое количество воды будет стекать по очень крутому склону, как тонкий водопад. Если напряжение низкое, а сила тока высокая, значит, большое количество воды течет очень медленно, как почти стоячая, но широкая река.

Если напряжение или сила тока очень низкие, ясно, что ситуация не опасна.Крошечный водопад или массивная медленно движущаяся река, вероятно, не причинят вам большого вреда. С другой стороны, если оба высокие (например, большой бушующий водопад), это действительно будет очень опасно.

Теперь аналогия с рекой не работает, потому что реки не подчиняются закону Ома, который гласит, что ток и напряжение связаны уравнением V = IR, где V – напряжение, I – ток, а R – сопротивление. Это уравнение говорит нам, что количество тока, проходящего через ваше тело (резистор), прямо пропорционально напряжению, потому что «R» в уравнении (по сути, ваша грудь, конечности и т. Д.) Является постоянной величиной.Если вы соедините два провода, по одному в каждой руке, количество тока, проходящего через ваше тело, будет напрямую зависеть от напряжения на линиях.

Так какой же опасный ток протекает? Согласно отличной статье на All About Circuits, около 6 миллиампер (6/1000 ампер). В этот момент появляется сильная боль, но вы все еще можете контролировать мышцы. 100 милиампер – это точка, при которой может произойти фибрилляция сердца.

Здесь стоит отметить, что токи, повреждающие ткани, измеряются в миллиамперах (мА), а защита от сверхтоков, обеспечиваемая прерывателями, измеряется в амперах.Другими словами, если вы перевели 240 вольт с одной руки на другую (через грудь), вы, скорее всего, умрете задолго до того, как сработает выключатель. Это одна из причин того, что GFCI повышают безопасность цепей, потому что обычно, когда цепь прерывается, ток уходит на землю, и GFCI срабатывает до того, как может течь ток, повреждающий ткани.

Какое значение напряжения опасно? Опасность поражения электрическим током обычно начинается при напряжении около 30-40 вольт и возрастает с увеличением напряжения. Однако даже более низкие напряжения могут быть опасны в ситуациях с более низким сопротивлением (например,грамм. когда потные руки или большая часть поверхности кожи контактирует с источником напряжения.) Для сухой кожи с минимальным поверхностным контактом 30 вольт – это величина потенциала, необходимая для прохождения любого тока через ваше тело.

Вообще говоря, вот почему вас не шокирует, если у вас сухие руки и вы беретесь за обе клеммы автомобильного аккумулятора, даже если такие аккумуляторы могут обеспечить до 300 ампер пусковой мощности для запуска автомобиля. 12 В – недостаточный потенциал, чтобы замкнуть электрическую цепь через ваше тело.

(Фото: разочарованный писатель)

Электрический шок и человеческое тело

Некоторое время назад я говорил о двух важных составляющих электричества: напряжении и токе. Понимание того и другого является ключом к пониманию того, как обезопасить себя от электричества.
Вы же не хотите быть этим парнем. При работе с электричеством и рядом с ним нужно остерегаться двух серьезных опасностей: поражение электрическим током и вспышка дуги. Поражение электрическим током происходит, когда электрический ток проходит через тело человека, а вспышка дуги возникает, когда в оборудовании происходит очень большой взрывной разряд электрической энергии.Сегодня я собираюсь поговорить о поражении электрическим током и человеческом теле. В частности, я собираюсь поговорить о том, какие уровни электричества безопасны, какие уровни могут вам навредить, а какие могут вас убить.

Удар электрическим током и человеческое тело

Поражение электрическим током – это физическое действие электрического тока, проходящего через тело человека. Последствия поражения электрическим током могут варьироваться от легкого покалывания до немедленной смерти. Эта удобная таблица является хорошим справочником о том, как разные типы тока (переменного и постоянного тока с разными порогами безопасности):

Воздействие электрического тока, проникающего в человеческое тело, для мужчин и женщин

Как видно из диаграммы, переменный ток частотой 60 Гц намного опаснее постоянного или 10 кГц переменного тока.Это происходит из-за того, как работает тело: чтобы заставить мышцу двигаться, мозг должен послать к мышце крошечный электрический сигнал по нервной системе. Наиболее важные сигналы, которые нас беспокоят, – это сигналы, посылаемые сердечным мышцам: у большинства людей сердце бьется с частотой примерно 60–100 Гц. Если вы хотите проверить это, поместите указательный и средний пальцы левой руки на шею, под челюсть и прямо под ухом, затем подсчитайте количество ударов или пульса, которые вы можете почувствовать за минуту.

Почему ток низкой частоты опасен для сердца?

Поскольку сердце бьется с довольно низкой частотой, ток низкой частоты, подобный тому, который встречается в современных энергосистемах (60 Гц в Северной Америке), очень опасен, потому что может вызвать фибрилляцию сердца . Сердце состоит из группы мышц, которые должны работать вместе, чтобы перекачивать кровь по вашему телу. Фибрилляция сердца – это медицинский термин, обозначающий, когда эти мышцы больше не работают вместе: ваше сердце не работает и «трепещет» или бьется слабо, но намного быстрее, чем обычно.Это слабо бьющееся сердце не может нормально перекачивать кровь по вашему телу. Кровь не будет поступать в легкие за кислородом, а сердце быстро исчерпает кислород и остановится. Это называется остановкой сердца или сердечным приступом.
Электричество постоянного и переменного тока высокой частоты по-прежнему очень опасно, но поскольку они подают ток непрерывно (или ток пульсирует так быстро, что ваше тело думает, что оно протекает непрерывно), требуется больше тока, чтобы подавить естественные электрические сигналы вашего тела. Это похоже на то, как ваши глаза могут видеть мир только со скоростью 60 кадров в секунду, а вы просто не замечаете более высоких скоростей.
Вот почему работает дефибриллятор: электроды обстреливают вас большой дозой постоянного тока, чтобы остановить сердце, но ваш мозг по-прежнему посылает сигналы, заставляющие сердце работать как обычно. Если сердце бесконтрольно трепещет, эти сигналы из мозга не будут иметь большого значения, но если сердце остановлено, оно просто снова запустится, как обычно.

Воздействие электричества на другие мышцы

Помимо почти немедленной смерти, вызванной воздействием электрического тока на сердце, электрический ток также может активировать ваши мышцы, заставляя их сокращаться или сгибаться.В случае постоянного тока это обычно вызывает один всплеск мышечного движения, которое может отбросить вас от всего, над чем вы работаете. С другой стороны, переменный ток заставляет ваши мышцы постоянно сгибаться, что может привести к неконтролируемым спазмам. В обоих случаях точка, в которой вы теряете контроль над своими мышцами, называется «порогом отпускания тока». Например, если вы были потрясены из-за того, что схватили провод, ток заставит вашу руку крепко сжимать провод, и вы не сможете отпустить его.Чем дольше вы подвергаетесь воздействию электричества, тем больший ущерб оно причиняет, так что это явно очень плохой сценарий. При работе как с переменным, так и с постоянным током работа с высоты (например, на линиях электропередачи) увеличивает риск травмы при падении, если вы потеряете контроль над своим телом с такой высоты в воздухе. Если сначала активируются мышцы, которые отводят конечности от тела, вы можете выброситься из ведра грузовика.

Ожоги электрическим током

И последнее, о чем следует беспокоиться, – это электрические ожоги.Точно так же, как провод ломается из-за тепла, когда через него проходит слишком большой ток, ваше тело будет гореть во время поражения электрическим током. Чем дольше по телу проходит ток и чем выше сила тока, тем тяжелее будут ожоги. Одна из самых опасных частей ожогов электрическим током состоит в том, что они сжигают вас изнутри. Даже после того, что кажется несмертельным электрическим током, ткань внутри вашего тела могла быть сожжена, покрыта шрамами или погибла. Мертвые и поврежденные ткани могут иметь всевозможные негативные последствия, включая органную недостаточность и ампутацию.

Как предотвратить попадание тока в тело?

У человеческого тела есть свой естественный способ предотвратить попадание тока в него: сопротивление кожи. Сопротивление сухой кожи человека может достигать 100 000 Ом. Это сопротивление резко снижается, если кожа влажная

Эта картинка говорит сама за себя.

(пот – это соленая жидкость, и вода, смешанная с солью на поверхности вашей кожи, также резко снижает сопротивление кожи). Сопротивление человеческого тела также может быть снижено из-за любых трещин на коже (например, пореза, который еще не зажил).Вы хотите обеспечить путь наибольшего сопротивления электричеству, чтобы оставаться в безопасности, а открытый разрез – отличное и легкое место для прохождения тока в ваше тело.
Еще нужно иметь в виду, что напряжение пробоя кожи человека составляет 500 вольт. Это означает, что при напряжении 500 В и выше внешний слой кожи разрушается под действием высоких электрических энергий. Это приводит к резкому снижению сопротивления кожи.
И, как всегда, обязательно используйте соответствующие средства индивидуальной защиты (СИЗ) для работы.СИЗ предназначены для обеспечения вашей безопасности, а дополнительная изоляция может спасти вам жизнь.
Итак, подведем итог: оставайтесь сухими, оставайтесь укрытыми и носите СИЗ!
Если вам это понравилось, ознакомьтесь с нашим информационным бюллетенем! Регистрируясь с помощью этой формы, вы получите наш отчет о разработке программы по электробезопасности, который шаг за шагом проведет вас через весь процесс.

Связанные

Почему в домах не используется постоянный ток: все недостатки

Ответ на вопрос, почему в домах не используется постоянный ток, восходит к характеристикам, присущим постоянным токам, и их слабым местам по сравнению с переменными токами (AC).Фактически, переменные токи могут легко передаваться на большие расстояния без больших потерь. Они также более безопасны при прямом контакте при равном напряжении. В этой статье мы пытаемся разобраться в этом вопросе.

Характеристики постоянного и переменного тока

Электричество определяется как ток электронов в проводнике, таком как проволока. Поток электроэнергии устанавливается двумя способами, включая переменный и постоянный ток. Принципиальная разница между переменным и постоянным токами заключается в направлении движения электронов.

DC относится к постоянному току. Постоянный ток определяется как однонаправленный ток электричества. В постоянном токе электроны перемещаются из зоны отрицательного заряда в зону положительного заряда без какого-либо изменения направления. Это состояние несмотря на переменные токи, при которых ток может двигаться в обоих направлениях. Постоянный ток может проходить как через проводящие, так и через полупроводниковые материалы.

При постоянном токе сила тока изменяется со временем, но направление тока остается неизменным. Согласно определению, постоянный ток – это ток, полярность которого никогда не меняется.

символов переменного и постоянного тока (Ссылка: quora.com )

Переменный ток – это поток заряда, который периодически меняет свое направление. Следовательно, уровень напряжения меняется вместе с током. Переменный ток – это тип тока, который используется для передачи энергии в места, где люди живут или путешествуют, например, дома, промышленные предприятия или другие здания.

Генератор переменного тока вырабатывает переменный ток. В магнитном поле индуцированный ток течет по петле из прядильной проволоки.Вращение проволоки осуществляется разными способами, например, от любых турбин (ветряных, водяных, паровых и т. Д.).

Из-за того, что провод закручивается и периодически проникает в различные магнитные поля, напряжение и ток внутри провода чередуются. Следовательно, ток может иметь разные формы, такие как синусоидальная, квадратная, треугольная или другие формы волны. Наиболее распространенной формой тока является синусоида.

Синусоидальная форма напряжения переменного тока выражается следующим уравнением.

V \ left (t \ right) = V_p {\ mathrm {sin} \ left (2 \ pi ft + \ mathrm {\ Phi} \ right) \}

В (t) – это напряжение, которое является функцией времени, а V _p – амплитуда. Переменная f – это частота волны. Кроме того, t – независимая переменная. Наконец, Φ – это фаза синусоидальной волны.

Например, аккумулятор использует постоянный ток для передачи тока в электрическую цепь, в которой он присутствует.В аккумуляторной системе электрическая энергия вырабатывается из химической энергии, хранящейся в батарее. При подключении аккумулятора к электрической цепи обеспечивается постоянный зарядный ток от отрицательного полюса аккумулятора к положительному.

На следующем рисунке показана разница между формами сигналов постоянного и переменного тока.

осциллограмм переменного и постоянного тока (Ссылка: elprocus.com )

DC и AC токи могут быть преобразованы друг в друга. Инвертор используется для преобразования постоянного тока в переменный, а выпрямитель используется для преобразования переменного тока в постоянный.

Объяснение причины, почему DC C urrent N ot U sed in H omes

Обычно первичный источник постоянного тока генерируется батареями, электрохимическими или фотоэлектрическими элементами. Однако наиболее предпочтительным в мире является AC. В соответствии с этим сценарием переменный ток преобразуется в постоянный.

Переменный ток обычно применяется в системах распределения электроэнергии по разным причинам.Самая значимая причина – готовность перейти с одного напряжения на другое. Сделать это с помощью DC значительно сложнее и дороже. Таким образом, чтобы преобразовать постоянный ток, переменный ток генерируется электронными схемами, а затем преобразовывается с помощью трансформатора и выпрямителя в постоянный ток. 2

Для уменьшения потерь энергии важно поддерживать на низком уровне как сопротивление, так и электрический ток.Более низкий ток значительно важнее сопротивления из-за экспоненциального влияния на потери.

Мощность рассчитывается путем умножения вольт на амперы.

P = VI

Таким образом, для удельной мощности напряжение должно быть высоким при низком токе. В следующем уравнении числитель дроби постоянный, но знаменатель становится больше, поэтому произведение дроби уменьшается.

В = \ frac {P} {I}

Огромные трансформаторы используются в линиях электропередачи для контроля высоких значений напряжения с целью минимизации потерь.

Однако высокое напряжение небезопасно, особенно для жизни человека, поэтому пропускать ток высокого напряжения в дом – недопустимое действие.

Затем мощность

переменного тока быстро и эффективно преобразуется в почти безопасное напряжение на местных трансформаторах по месту жительства. Сделать это с DC не так просто и дешево.

Генератор энергосистемы дома (Ссылка: windows2universe.org )

Итак, здесь мы можем обобщить все причины, по которым постоянный ток не используется в домах.

• Функционально напряжение постоянного тока не может перемещаться очень далеко, если оно не начинает терять энергию.
Ток
• переменного тока надежен для передачи на большие расстояния в пределах городов и генерирует больше энергии.
• Постоянный ток более вреден, чем переменный, для того же напряжения, поскольку его проблематично высвободить при прикосновении, поскольку напряжение не превышает нуля. Мышцы сокращаются с постоянной силой в случае постоянного тока.
• Электролитическая коррозия более вероятна при постоянном токе, чем при переменном токе.
• Дуги постоянного тока гаснут не так быстро, потому что напряжение не проходит через ноль.
Асинхронные двигатели переменного тока
• несложны в изготовлении и хранении. Двигатели постоянного тока нуждаются в коммутаторе и щетках или сложной электронной системе переключения.
• С помощью трансформатора переменный ток можно легко преобразовать из высокого напряжения в низкое и наоборот. Таким образом, замечательным преимуществом переменного напряжения перед постоянным является повышение и понижение напряжения в зависимости от требований.
• Производство переменного тока и связь могут выполняться с использованием меньшего количества подстанций, чем постоянного тока.
• Если человеческое тело поражено переменным током, переменный ток входит в человеческое тело и выходит из него через определенные промежутки времени. Однако постоянный ток постоянно доставляет неудобства человеческому организму.
• Место, окруженное переменным током, больше постоянного.

Передача электроэнергии высокого напряжения на большие расстояния (Ссылка: peoi.org )

Сравнение приложений переменного и постоянного тока

Переменный ток в основном используется в производстве и транспортировке электроэнергии.AC обеспечивает электричеством почти каждое домашнее хозяйство по всему миру. ДК в основном не применяется для этих целей по ряду причин. Например, выделение тепла из-за больших потерь мощности по сравнению с переменным током, более значительных опасностей возникновения пожара, больших затрат и проблем, связанных с преобразованием высокого напряжения и низкого тока в низкое напряжение и высокий ток с помощью трансформаторов.

переменного тока – более популярный ток в электродвигателях, машинах, преобразующих электрическую энергию в механическую.Постоянный ток часто встречается в устройствах, содержащих батареи, которые заряжаются путем подключения адаптера переменного тока к постоянному току в розетку или с помощью кабеля USB для зарядки. Примеры включают мобильные телефоны, фонарики, современные телевизоры и гибридные автомобили.

В Китае был реализован проект, согласно которому по линиям электропередачи постоянного тока подается энергия в дома с меньшими потерями энергии, чем по линиям переменного тока. Это показывает, что использование постоянного тока в домашних условиях становится все более популярным. Кроме того, компания Siemens установила линию постоянного тока высокого напряжения (HVDC) протяженностью 65 миль.Такие проекты могут беспрецедентно использовать возобновляемые источники энергии.

Тем не менее, хотя более высокие напряжения постоянного тока обычно вызывают более опасную передачу энергии и мониторинг сетей постоянного тока может быть сложной задачей, большие напряжения переменного тока могут быть снижены до более надежных уровней, когда они передаются от электростанции.

Заключение

С учетом всех вышеперечисленных описаний эксперты тестируют и представляют самый простой способ передачи энергии. Передача энергии переменным током зарекомендовала себя неоднократно.Кроме того, напряжение постоянного тока достигает точки, которая больше не считается неэффективным методом. Однако переменное напряжение по-прежнему остается самым надежным способом подачи энергии.

Какой ток более опасен, переменный или постоянный?

Последнее обновление 29 февраля 2020 г., Крунал Шах

Бывали ли вы когда-нибудь поражение электрическим током?

Что ж, многие из нас считают, что постоянный ток опаснее переменного тока. Чтобы выяснить, какой из них более опасен, позвольте нам вернуться к основам переменного и постоянного тока.

Переменный ток

Переменный ток течет в виде синусоидальной волны (как показано на рисунке ниже). Это переключает направление вперед и назад. Вы можете найти переменный ток в бытовых приборах, осветительных приборах и т. Д.

Постоянный ток

Постоянный ток течет только в одном направлении (показано ниже). Вы можете обнаружить постоянный ток в аккумуляторах, зарядных устройствах, электронных схемах и т. Д.

Факторы, влияющие на тяжесть поражения электрическим током

Позвольте мне сказать вам, что, кроме вида тока, степень поражения электрическим током зависит от разных факторов одновременно.Например,

Например, поражение электрическим током с переменным током от пятнадцати до двадцати милл ампер часто чрезвычайно болезненно. Однако поражение электрическим током силой в сто милл ампер может привести к смерти.

• Путь тока Ток, переходящий из правой руки в правую ногу, часто бывает болезненным. Однако, как только он проходит через сердце из правой руки в левую, это может вызвать фибрилляцию сердечных мышц, что приведет к нарушению ритмического сокращения желудочков.Это может привести к остановке сердца, что обычно приводит к летальному исходу.

• Длительность: Поражение электрическим током с крошечной, небольшой силой тока, скажем; 0,3 миллиампера могут вызвать болезненный удар, если человек держит его в течение более длительного периода.

• Сопротивление корпуса: Сопротивление мокрого тела поражению электрическим током меньше по сравнению с сухим телом.

Почему физическое тело почувствует поражение электрическим током?

Это довольно интересно понять. Он проникает внутрь тела через кожу. Внешний слой кожи состоит из материала, известного как склеропротеин (нерастворимый структурный белок, такой как кератин). Склеропротеин предлагает лучшее сопротивление прохождению электричества. Под слоем протеина находятся потовые железы и кровеносные сосуды. Эти потовые железы и кровеносные сосуды представляют собой различные ионы, которые являются надежными проводниками электричества.Следовательно, кровеносные сосуды и потовые железы оказывают низкое сопротивление прохождению энергии.

Что ж, у нас возникает нервный вопрос: как ток достигает тела и проходит через него.

Отвечая на вопрос, внешний слой кожи действует как изолятор, внутренние потовые железы и ткани действуют как одна пластина электрического конденсатора, а проводник, по которому проходит ток, действует как другая пластина электрического конденсатора. Из-за этого емкостного эффекта через тело проходит ток.Быстро динамическое напряжение позволяет дополнительному току проходить через тело.

Какой ток дополнительно опасен, переменный или постоянный?

Есть аргументы в пользу каждого переменного и постоянного тока. Эти аргументы основаны на людях, которых шокировали оба типа токов.

Аргумент в пользу постоянного тока

Жертвы, которые испытали поражение электрическим током постоянным током, говорят, что они не могут отдернуть руку из-за непрерывного протекания постоянного тока.Это воздействие аналогично электрическому зуммеру, оборудованному постоянным током. Поэтому далеко не всегда считается, что удар постоянным током очень опасен.

Принимая во внимание, что в случае переменного тока человек, испытывающий поражение электрическим током, может отдернуть руку, потому что ток стремится к нулю. Следовательно, считается, что удар переменным током менее опасен, чем постоянный ток.

Аргумент в пользу переменного тока

Когда человек переживает поражение электрическим током, его главная цель – устранить его и спасти жизнь.Невозможно заметить, что происходит внутри мышц.

Согласно отчетам об экспериментах Charles Dalziel на людях, сокращение мышечных тканей является непрерывным только в случае поражения электрическим током постоянным током. В то время как в случае переменного тока человек, испытывающий электрический шок, испытывает серию мышечных сокращений. Серия мышечных сокращений вызывает ужасно серьезные повреждения мышц.

Из-за электрического явления, когда кожа возвращается в захват с этим несущим проводником, дополнительный ток будет проходить через тело, если напряжение быстро динамично.Исследования показали, что двукратное увеличение в пределах напряжения приведет к семикратному увеличению в пределах тока.

Пороговое значение «отпускания» постоянного тока превышает пороговое значение «отпускания» переменного тока. Дополнительный постоянный ток необходим для обеспечения того же воздействия, что и переменного тока.

Эти аргументы не кажутся основанными исключительно на экспериментах, проводимых на мужчинах и девушках, однако даже были изучены с медицинской точки зрения. Следовательно, аргумент в пользу переменного тока верен.

Заключение

Теперь можно сделать вывод, что переменный ток более опасен, чем постоянный.Что ж, не следует бояться электричества, однако следует иметь в виду, что каждый переменный ток и постоянный ток часто опасны для физического тела, и при работе с любым из них следует помнить о мерах безопасности.

Физиологическое действие электрического тока

Электрический ток определяется как скорость протекания отрицательных зарядов проводника. Чтобы электрический ток возник, он должен проходить через материал. Когда поток электронов, создаваемый электричеством, встречает сопротивление, это приводит к рассеиванию энергии в виде тепла.Если выделяется чрезмерное количество тепла, ткань может обжечься. С физиологической точки зрения разница между обычным ожогом и ожогом, вызванным электричеством, заключается в том, что электричество обладает способностью сжигать ткани под кожей, даже внутренние органы без видимых внешних доказательств этого.

Контакт с электрическим током может иметь различные последствия для человеческого тела, такие как боль, ожоги и даже смерть. На то, как тело взаимодействует с током, влияет множество факторов, таких как сопротивление кожи, напряжение, продолжительность контакта, количество электрического тока и его интенсивность.Организм чрезвычайно чувствителен к воздействию электрического тока, поэтому такой сценарий может привести к самым разным результатам. Во-первых, это нарушает нормальную работу нашей нервной и мышечной систем. Другая причина, когда ток проходит через ваше тело, он превращается в тепловую энергию. Это может вызвать серьезные ожоги как внутри тела, так и на коже.

Ток около 10 мА может вызвать очень болезненный шок. Чем дольше ток продолжает проходить через вас, тем хуже становится.Вырабатывается больше тепла, и повреждение вашего тела увеличивается, поэтому неспособность расслабиться может вызвать серьезные проблемы. Токи выше 100 мА почти всегда приводят к летальному исходу, если не будет оказана немедленная медицинская помощь.

Количество тока, проходящего через человеческое тело, зависит от двух вещей: напряжения, подаваемого источником, и электрического сопротивления вашего тела. Количество электрического тока, протекающего через тело, определяет различные эффекты поражения электрическим током. Большинство эффектов, связанных с током, возникает в результате нагревания тканей и стимуляции мышц и нервов.

Поражение электрическим током или так называемое поражение электрическим током происходит при прохождении тока через тело человека. Реальная мера силы поражения электрическим током напрямую связана с величиной тока (закон Ома) в амперах, который проходит через тело, а не с напряжением. Сопротивление также играет очень важную роль в количестве энергии, проходящей через тело. В зависимости от сопротивления тела, влажного (500 Ом) или сухого (1000 Ом), а также точки контакта, мы имеем очень разные эффекты для одного и того же тока.

Напряжение и электропорация [править | править источник]

Напряжение, также известное как электрическое напряжение si, определяемое как сила, проталкивающая электрический ток через тело. Ток течет при любом заданном напряжении в зависимости от сопротивления. Это ток, который определяет физиологические эффекты.

Электропорация (повреждение клеточной мембраны) происходит из-за приложения большого напряжения к длине ткани. Основная проблема электропорации – значительная гибель клеток, вызванная импульсами высокого напряжения, и лишь ограниченное восстановление мембраны.Это причина того, что даже незначительный контакт с лекарством может привести к травмам глубоких тканей.

Общие эффекты электрического тока [править | править источник]

Общие эффекты электрического тока различны для мужчин, женщин и детей. При одинаковом токе у женщин симптомы обычно хуже, чем у мужчин. У ребенка или младенцев обычно есть отчетливая темная отметина, похожая на ожог на губах, если в первые годы жизни младенцы используют рот, чтобы познать окружающий мир.

Электрический ток (контакт на 1 с)	Эффект
Менее 1 мА	Незаметно
1 мА	Порог ощущения покалывания
5 мА	Легкий шок. Не больно. Обычный человек может отпустить. Непроизвольная реакция может привести к косвенным травмам
6-25 мА (женщины)	Болезненные удары. Потеря мышечного контроля
от 9 до 30 мА (мужчины)	Ток замерзания, «не могу отпустить».Человека могут выбросить подальше от источника питания. Человек не может отпустить. Сильная непроизвольная реакция может привести к непроизвольным травмам
от 50 до 150 мА	Сильная боль. Остановка дыхания. Мышечные реакции. Возможная смерть.
от 1 до 4,3 А	Фибрилляция сердца. Возникают мышечные сокращения и повреждение нервов. Скорее всего смерть.
10 А	Остановка сердца, тяжелые ожоги. Смерть вероятна

Электричество в нервной системе [править | править источник]

Одно из наиболее значительных физиологических эффектов электричества в отношении нервной системы.Электричество может влиять на всю сеть нервных клеток и нейронов, которые обрабатывают и проводят сигналы, отвечающие за регуляцию функций нашего тела. Сенсорные и двигательные органы нашего тела, такие как головной и спинной мозг, работают вместе, позволяя ему двигаться, отвечать, думать, ощущать и запоминать. Нервные клетки общаются, создавая электрические сигналы с очень малым напряжением. Если электрический ток достаточной силы проходит через живые ткани, его действие будет подавлять естественные импульсы нейронов, перегружая нервную систему и блокируя прохождение произвольных импульсов, которые активируются в мышцах.Затем мышцы непроизвольно сокращаются (тетания).

Различные эффекты переменного и постоянного тока [править | править источник]

Воздействие переменного тока (переменного тока) в значительной степени зависит от частоты, низкая частота имеет тенденцию быть гораздо более опасной, чем высокая частота. Переменный ток с той же силой тока и напряжением, что и постоянный, более опасен и оказывает худшее воздействие на человеческий организм. Низкочастотный переменный ток вызывает сокращение мышц (тетанию), что может вызвать эффект «не может отпустить», замораживая мышцы руки.Это происходит потому, что сгибатели руки сильнее, чем разгибатели, поэтому при внешней электростимуляции сгибатели превосходят разгибатели. Переменный ток чаще вызывает фибрилляцию сердца, тогда как постоянный ток заставляет сердце останавливаться. Поэтому оборудование для дефибрилляции – это постоянный ток, который останавливает сердце и дает возможность восстановиться.

Сопротивление измеряется в омах.

Человеческое тело имеет собственное сопротивление электрическому току, на 99% это сопротивление находится на коже.Как указано выше, сухая и влажная кожа имеют очень разные значения сопротивления, но это не единственный аспект, который следует учитывать при поражении электрическим током. Порезы и глубокие ссадины кожи способствуют значительному снижению сопротивления кожи. Кожа действует как конденсатор и пропускает больше тока, если напряжение быстро меняется. Внутреннее сопротивление тела составляет около 300 Ом по отношению к влажным, относительно соленым тканям под кожей. Кожа разрушается от 500 В и выше, что приводит к снижению сопротивления тела, что может означать, что большее количество тока проникает в тело, повреждая нервы и мышцы.Это одна из причин, по которой иногда наблюдается не значительное повреждение кожи, а значительное повреждение глубоких тканей.

Травмы от электричества [править | править источник]

Поражение электрическим током – это физическое воздействие и резкая реакция на электрический ток, проникающий в тело. После контакта с электрическим током возникают первичные электрические травмы, указывающие на повреждение тканей. Электрический ток способен вызвать сильные ожоги тела. Причина кроется в рассеивании мощности через электрическое сопротивление тела.Шок может вызвать: остановку сердца, ожоги тканей и органов, мышечные спазмы, серьезные последствия для нервной системы и другие неожиданные последствия. Другие нарушения могут появиться через несколько недель или месяцев после шока, в зависимости от того, через какие органы прошел ток.

Еще одно замечание, на которое следует обратить внимание, – это различие воздействия переменного и постоянного тока. Что касается переменного тока, то он в основном зависит от частоты, ведь переменный ток низкой частоты более опасен, чем переменный и постоянный ток высокой частоты того же напряжения.

Низкочастотный переменный ток вызывает длительное сокращение мышц – столбняк. Столбняк – это состояние, при котором мышцы непроизвольно сокращаются из-за прохождения внешнего электрического тока через тело. Когда непроизвольное сокращение мышц, управляющих пальцами, приводит к тому, что жертва не может отпустить проводник, находящийся под напряжением, жертва считается замороженной в цепи.

Постоянный ток, скорее всего, вызовет однократное судорожное сокращение, которое часто уводит жертву от источника тока.

Постоянный ток (DC) с большей вероятностью может вызвать столбняк в мышцах, чем переменный ток (AC), поэтому постоянный ток с большей вероятностью «заморозит» жертву в случае шока. Однако переменный ток с большей вероятностью вызовет фибрилляцию сердца жертвы, что является более опасным состоянием для жертвы после прекращения действия электрического тока.

Электрические ожоги поражают в основном внутренние органы. Такие ожоги могут проявляться незначительно или вообще не проявляться на коже. Они вызваны теплом, возникающим в результате сопротивления тела проходящему через него току.Эти случаи более опасны, чем внешние травмы.

Внутренние ожоги разрушительны и часто имеют серьезные последствия: рубцы, ампутация, потеря функции, потеря чувствительности и даже смерть. Например, при разрушении большого количества тканей большое количество образовавшихся отходов может вызвать серьезные нарушения почек или кровообращения.

Сердечные поражения относятся к наиболее серьезным и наиболее частым поражениям электрическим током. Проблема в том, что сердце находится в центральной анатомической области грудной клетки, и оно чаще поражается, чем другие внутренние органы, потому что электрический ток обычно следует по пути наименьшего сопротивления в организме вдоль кровеносных сосудов и нервов, направляя ток к сердцу.

Arrhytmias : Воздействие тока высокого напряжения с большей вероятностью вызовет асистолию сердца, но даже переменный ток низкого напряжения может вызвать остановку сердца из-за фибрилляции желудочков. Механизм, лежащий в основе индуцированной сердечной аритмии, по прогнозам, заключается в начальном повреждении сердечной мышцы и последующем образование рубцов, приводящее к аномальной электрической активации сердца.

Брадикардия : Травмы могут возникнуть в результате нарушения нормальной проводящей системы. Сино-предсердные и предсердно-желудочковые узлы, ответственные за генерацию и распространение импульсов в сердце, могут быть более восприимчивыми к поражению электрическим током, чем другие сердечные клетки.

Повреждение сердечной мышцы : Боль в груди может отсутствовать, а травма может проявляться только в виде неспецифических электрокардиографических изменений, повышенных уровней миокардиальных белков в крови – тропонина из поврежденной ткани. Иногда, в основном после аварий с высоким напряжением, инфаркт миокарда может быть вызван закупоркой коронарных артерий сгустками крови или спазмом.

Кровеносные сосуды: Стенки кровеносных сосудов, по которым ток прошел достаточно долго, чтобы вызвать некротические изменения, становятся хрупкими и рыхлыми.Внутренняя эндотелиальная выстилка сосуда претерпевает изменения, и к интиме прикрепляются париетальные тромбы.

Невролог : Повреждение нервной ткани может вызвать потерю сознания, нарушение памяти, травму спинного мозга, паралич или потерю чувствительности конечностей.

Глубокие ожоги кожи, мышц и костной ткани от высокого напряжения.

Электричество может проходить через спинной мозг поперечно, наклонно или продольно, что приводит к множеству различных синдромов спинного мозга.Могут оставаться постоянные дефекты, среди которых часто встречаются синдромы потери клеток передних рогов. Периферические нервы также могут быть временно парализованы или более необратимо повреждены тепловыми эффектами от прохождения тока или прямыми ожогами.

Нейрофсихологические проблемы часто недооценивают, но сообщалось о посттравматическом стрессовом расстройстве, депрессии и хронической невропатической боли.

Глаза: Наблюдаемые на глазах изменения обычно являются поздними осложнениями электротравмы.

Скелетно-мышечная система : В некоторых случаях электрическая дуга прожигает глубокое отверстие в кости, что может затронуть мозговые оболочки и мозг, в других случаях менее тяжелых травм кость часто подвергается воздействию разрушение мягких тканей. Переломы и вывихи костей. Прямое повреждение мышц, а также синдром компартмента.

Статьи по теме [редактировать | править источник]

Внешние ссылки [редактировать | править источник]

http: //ets.adlerka.sk / index.php? k = otzd & pk = 111

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2763825/

https://www.tuv.com/content-media-files/usa/pdfs/1020-field-evaluation-service-(fes)-for-u.s.-and-canada/tuv_rheinland_02_effects_of_electrical_current_in_human_body.pdf

https://www.hydroquebec.com/safety/electric-shock/consequences-electric-shock.html

http://www.timedsurgery.com/italiano/pubblicazioni/cap_libro/cap_2.pdf

Библиография [править | править источник]

.