Всем известно, что электричество опасно для здоровья и жизни людей. Об этом рассказывают в школе, на это указывают предупреждающие надписи та высоковольтных трансформаторах "Опасно для жизни, высокое напряжение!" и на розетках "220 В".
Однако в ПТБЭЭП и других нормативных документах кроме напряжения указывается опасный ток. Даже УЗО и дифференциальные автоматы защищают не от попадания человека под напряжение, а от протекания через него тока, превышающего ток уставки. Так что же представляет бОльшую опасность и что убивает ток или напряжение?
Как возникает ток и напряжение
Для ответа на вопрос, что убивает ток или напряжение, необходимо разобраться, к каким физическим явлениям относятся эти термины. Несмотря на то, что они связаны между собой, это два разных понятия.
Что такое электрический ток
Согласно школьному курсу физики и Теоретическим Основам Электротехники (ТОЭ) электрическим током называется направленное движение электрических частиц. В металлах это электроны, а в жидкостях, в том числе организме человека, ионы солей, кислот и щелочей. Именно поэтому дистиллированная вода является изолятором.
Единицей измерения является 1 Ампер. Это около 6,24 × 1018 электронов, протекающих через проводник за 1 секунду.
Интересно! Воздействие токов небольшой величины применяются в медицине в установках УВЧ и для лечения некоторых заболеваний.
Что такое напряжение
Электрическое напряжение - это разность потенциалов между двумя точками или проводами. Этот потенциал приводит в движение заряженные частицы и вызывает появление электрического тока в проводнике. Говоря об опасном токе и напряжение для человека чаще всего подразумевается один из проводов и заземление.
При наличии только одного контакта разность потенциалов и напряжение отсутствует. Именно поэтому птицы могут сидеть на высоковольтных проводах, а сама линия электропередач монтируется так, чтобы исключить одновременное прикосновение пернатых к двум проводам или к проводу и опоре.
Отличие между током и напряжением
Различие между током и напряжением проще всего показать на примере водопровода и водонапорной башни. В данной системе аналогом напряжения является высота башни и давление в системе, а ток - это поток воды в трубах.
Чем выше башня и давление (напряжение) и больше сечение (меньше электрическое сопротивление), тем больше поток воды (ток).
Кроме того, напряжение как потенциал может существовать неопределённо долго, а ток протекает только при замкнутой цепи между точками с различным потенциалом.
Справка! Мощность электроприбора рассчитывается произведением тока и напряжения.
Воздействие тока и напряжения на организм
Для появления тока к проводнику необходимо подать напряжение и ток тем больше, чем оно выше. С точки зрения электротехники тело человека является раствором солей и других химических веществ в воде и ток, протекающий через него, так же подчиняется этому правилу, определяющему, что убивает человека сила тока или напряжение.
Протекание через организм человека электрического тока оказывает различные виды негативных воздействий:
- термическое - нагрев организма по пути протекания, а при большой величине тока ожоги;
- электролитическое - различные химические реакции в крови и биологических жидкостях;
- биологическое - раздражение нервных окончаний в коже и других органах;
- механическое - разрывы, вывихи и расслоения тканей из-за электродинамического эффекта.
Сами электротравмы делятся на общие, при которых поражается весь организм, и местные, при которых негативному воздействию подвергаются только отдельные участки кожи и ожоги глаз ультрафиолетовым излучением электрической дуги.
От чего зависит степень поражения
То, какое напряжение и ток опасны для жизни, зависит от различных факторов, главный из которых электрическое сопротивление кожи. Если её поверхность сухая и чистая, то сопротивление при напряжении 5-10 В составляет около 100 кОм, а при намокании оно падает до 1 кОм. Его так же уменьшают порезы и царапины. Сопротивление внутренних органов 0,5-1 кОм.
Сопротивление тела падает, а протекающий через организм ток растёт при увеличении напряжения, продолжительности воздействия, плохом состоянии здоровья и других факторах. При совпадении всех негативных факторов оно может понизиться до 0,8 кОм.
Кроме напряжения степень поражения зависит так же от длительности и пути прохождения тока через организм. Самым опасным является путь прохождения тока рука-рука и рука-ноги, при которых ток проходит через область груди.
Чем выше напряжение и ток, тем меньше относительно безопасное время его протекания:
- 65 В - 1 с;
- 220 В - 0,1 с.
При более продолжительном нахождении человека под напряжением возрастает вероятность фибрилляции желудочков сердца с его последующей остановкой. В этом случае спасти жизнь пострадавшему могут только искусственное дыхание и непрямой массаж сердца.
Важно! Реанимационные действия производятся только после освобождения человека от воздействия электричества.
Опасный ток и напряжение для человека
Величина опасного для здоровья и жизни тока зависит, прежде всего, от рода тока - постоянный или переменный:
- Постоянный ток менее опасен, ощущается при 12 мА. Взявшись рукой за провод, находящийся под напряжением, его можно самостоятельно отпустить при токе до 25 мА, остановка дыхания наступает при 110 мА.
- Переменный ток промышленной частоты более опасен. Ощущается при 0,6 мА, причиняет боль при 15 мА, при 50 мА останавливается дыхание, смертельным является ток 90 мА.
- Переменный ток высокой частоты. Распространяется по поверхности тела, вызывает ожоги кожи, но не повреждает внутренние органы.
Самым высоким сопротивлением обладает верхний ороговевший слой сухой кожи. При низких напряжениях он составляет 40-100 кОм, но при повышении происходит электрический пробой изоляции и сопротивление тела падает до 1 кОм.
Оно так же понижается во влажных помещениях, поэтому максимально-допустимое напряжение в парных и саунах составляет 12 В.
Понизить сопротивление поверхности тела может так же находящиеся на ней пот, загрязнения и другие факторы, в результате опасным может быть напряжение 50 В. Поэтому питание переносных светильников ограничено величиной 36 В.
При рассмотрении вопроса, что убивает сила тока или напряжение, необходимо учесть, что статическое электричество, за исключением специальных установок типа "лейденской банки" совершенно безопасно.
В бытовых условиях человек с ним сталкивается при ношении шерстяного свитера или поглаживании кошки. Его величина может достигать 35 кВ, но из-за малой величины заряда ощущается как кратковременный укол. Это относится так же к пьезоподжигу в карманных зажигалках.
Вывод
Как видно из статьи, ответ на вопрос, что убивает ток или напряжение, не является однозначным.
С одной стороны, без напряжения электрический ток отсутствует, а с другой стороны, само по себе высокое напряжение не опасно и при разомкнутой цепи, в том числе через тело человека, ток отсутствует.
Поэтому, несмотря на то, что убивает именно ток, опасным является высокое напряжение.
