Какой ток опаснее постоянный или переменный
Содержание:
- Какую роль играет сопротивление тела?
- Из-за чего опасный тот или иной ток
- Миф 3 – ванна с феном
- Что убивает — вольт или ампер?
- Пороговые ощутимый, неотпускающий и фибрилляционный токи
- Групповое заземление
- Характер и последствия воздействия на человека
- Какой электрический ток опаснее для человека: переменный или постоянный
- Возможные последствия
Какую роль играет сопротивление тела?
Сопротивляемость организма зависит от состояния его кожи, на нее могут влиять следующие факторы:
- В каком состоянии, например, кожа человека может быть чистой, грязной, влажной, поврежденной.
- Какая была площадь контакта тока с кожей.
- Величина приложенного напряжения.
- Ток какой частоты прошел по телу.
- Общее состояние нервной системы человека.
Если кожа поцарапана или поцарапана, опасное напряжение может быть минимальным до смерти, поскольку сопротивление тела снижается. У человека с потной или грязной рукой теряется способность сопротивляться. Например, напряжение 30 вольт на сухих руках не вызывает сильной боли, а если прикоснуться к нему мокрой рукой, человек не сможет разжать пальцы и испытает сильную боль. В таких случаях принято говорить о нарушении сопротивления кожи.
Сопротивление кожи может уменьшаться даже при подаче низкого напряжения, это 20-40 вольт.
Из-за чего опасный тот или иной ток
Тяжесть поражения человеческого организма зависит от многих факторов:
- Силы тока и напряжения;
- Продолжительности воздействия;
- Типа тока и частоты;
- Сопротивления человеческого тела — величины непостоянной, зависящей от множества факторов.
Разные травмы при поражении электротоком обусловлены природой движения частиц: переменный вызывает хаотичные судороги внутренних органов, постоянный — нагрев, ожоги, разрушение тканей организма.
Сила тока и напряжение
Важным параметром, определяющим опасность поражения, является сила тока. Опасным считается переменный электроток 10–15 мА и выше, постоянный — 50–80 мА.
Вам это будет интересно Обозначение электрической цепи
Для человека переменный ток опаснее постоянного при напряжениях, с которыми людям чаще всего приходится сталкиваться в повседневной жизни. Удар постоянного электротока происходит при напряжении 120 В, для переменного тока подобное поражение происходит при U=42 В.
При высоком напряжении (500 В и выше) постоянный ток представляет такую же опасность для организма, как и переменный. При более высоком U, он становится даже более опасным для человека.
Измерение амперметром
Длительность поражающего воздействия
С увеличением времени воздействия происходит разрушение эпидермиса в месте контакта, снижение сопротивления человеческого тела, увеличение силы протекающего электротока. Усиленное потоотделение в этот момент способно снизить сопротивление в десятки раз. Длительный контакт с электричеством вызывает накопление отрицательных воздействий на ткани организма.
Сопротивление человеческого тела
Закон физики гласит: чем выше сопротивление, тем меньше сила тока в цепи. Состояние эпидермиса во многом определяет величину общего сопротивления человеческого организма (до 90%). Неповреждённые, сухие, огрубевшие кожные покровы обладают свойствами диэлектрика. Удельное сопротивление тела человека в этом случае составляет 40 000–100 000 Ом.
Причины снижения сопротивления тела человека
Величина не является постоянной. Зависит от площади воздействия и плотности контакта, продолжительности прохождения тока через тело. Значение имеет толщина кожных покровов – у женщин и детей он более тонкий, подвергается наибольшему поражению.
Причины снижения сопротивления:
- Высокая температура, потоотделение;
- Повреждения эпидермиса;
- Повышенная влажность в помещении.
Важно! Лица, находящиеся в состоянии алкогольного опьянения, подвергаются особой опасности поражения электричеством из-за резкого падения сопротивления
Тип тока и частота
Число колебаний полюсов в сети электропитания называется частотой. В России и странах СНГ принята стандартная величина 50 Гц, что означает — каждую секунду направление переменного тока меняется 50 раз. К постоянному электротоку эта единица измерения не имеет отношения, электроны движутся в одном направлении.
Справка! Наибольшую опасность представляют поражения с частотой в диапазоне от 50 до 500 Гц.
Частота 50 Гц
При частоте свыше 20 кГЦ, благодаря скин-эффекту, переменный ток не причиняет вреда человеку, проходя по поверхности кожных покровов и не проникая внутрь организма. Никола Тесла доказал это опытным путём касаясь голыми руками электродов с потенциалом 100 кВ с частотой 100 кГц.
Вам это будет интересно Описание установленной и расчетной мощности
Миф 3 – ванна с феном
Благодаря фильмам способ кинуть электрофен в ванную с водой стал крайне любимым для суицида и расправы над мужьями, любовниками.
Но в реальности подобное вряд ли произойдёт.
Во-первых, как мы уже рассмотрели, чтобы произошёл удар током, тело человека должно провести ток по пути меньшего сопротивления к земле или соединить две фазы.
В данном случае не выполнено ни то, ни другое.
Во-вторых, вода сама по себе плохой проводник, если она не дистиллированная или не насыщена ионами солей.
То есть электричество не пройдёт через воду к телу человека. От силы будет короткое замыкание внутри электроприбора.
Ну и в-третьих, в каждом жилом доме есть защитный автомат, что срабатывает сразу же, если в цепи случится короткое замыкание или резко поднимется сила тока.
Таким образом человек, которого хотели таким способом убить, точно не умер бы.
Рекомендую следующее видео, где разобраны некоторые мифы и факты про электричество:
Что убивает — вольт или ампер?
понял то ,что без вольт,амперы не страшны,значит,все таки надо опасаться вольт ,как и учат с детства,как же на сварочном аппарате ставишь более 300 ампер и берешься голыми руками???
Убивает сила тока, выраженная в амперах, и это печально. Даже, если вольт будет много, то это не смертельно, а вообще есть определенная величина, которая и может убить. Также влияет состояние человека. Меня один раз, например, так трухануло quot;хорошоquot;, что я до сих пор помню.
В том то и дело, что нельзя сказать что именно тебя убивает, вольт или ампер. Все зависит от того, чего больше. Например высокое напряжение ничего вам не сделает при маленькой силе тока. И наоборот. Поэтому говоря об этом, мы не можем корректно сформулировать ответ.
Убить может и то и другое. Воздействие тока на организм комплексное и брать в расчет только один его параметр не имеет смысла. Классическим вариантом смертельного тока является переменный с частотой 50-60 Герц, напряжением выше 36 Вольт и силой тока от 0.1 Ампера. При понижении напряжения, ток может просто не потечь через организм, который как известно имеет свое собственное сопротивление, при увеличении напряжения, но небольшой силе тока, электрический удар также может обойтись без последствий. Постоянный ток менее опасен чем ток переменный, зато при повышении частоты переменного тока его опасное воздействие снижается и токами высокой частоты пользуются даже в медицине. Считается, что убивает Ампер, но и остальные физики в сторонке не остаются.
А я полагаю, что убивает не Вольт, не Ампер, а Кулон. Ведь даже при огромных напряжениях на коротком времени люди выживали (молния). И вовсе не из-за их внутреннего сопротивления, а именно из-за кратковременности. Ток за это время тоже большой был, а вот кулонов мало прошло. Поэтому и выжили. Да и ожоги от высоковольтного напряжения намного меньше, если оно недолго действует (пусть и третья степень, но очень небольшой участок- инвалидности можно избежать).
Хотя в книге по электробезопасности написано, что убивают амперы, а опасное напряжение постоянного тока 100В, переменного- 50В.
Существуют выведенные опытным путем величины тока и напряжения смертельно опасные для человека. Есть люди, которых батарейка с ног валит, а есть такие, которые оголенный фазный провод берут голыми руками и их даже не щиплет.
Убивает ампер, то есть сила тока, вольтов может быть хоть миллион, но если сила тока будет маленькая то тебя просто трихонт хорошенько не не убьет, а если же вс будет на оборот вольт будет мало а сила тока будет большая то смертельный исход гарантирован.
Не то и не другое. Убивает мощность, т.е. их произведение.
Воздействие электрического тока на каждого человека индивидуально. Но общепринято считать, что смертельной может быть сила тока выраженная в Амперах. Для наступления смерти достаточно 0,1 Ампер, при напряжении тока 36 Вольт.
Пороговые ощутимый, неотпускающий и фибрилляционный токи
Степень опасности действия на человека электрического тока зависит от его значения. Электрический ток, вызывающий при прохождении через организм человека ощутимые раздражения, называется ощутимым током, а наименьшее значение этого тока называется пороговым ощутимым током.
Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него малого тока: в среднем около 1,1 мА при переменном токе частотой 50 Гц и около 6 мА при постоянном токе. Это воздействие при переменном токе проявляется слабым зудом и легким пощипыванием (покалыванием), а при постоянном токе ощущением нагрева кожи на участке, касающемся токоведущей части.
Пороговый ощутимый ток не может вызвать поражения человека, однако длительное (в течение нескольких минут) прохождение этого тока через человека может отрицательно сказаться на состоянии его здоровья. Кроме того, ощутимый ток может стать косвенной причиной несчастного случая, поскольку человек, почувствовав воздействие электротока, теряет уверенность в своей безопасности и может произвести неправильные действия. Особенно опасно неожиданное воздействие ощутимого тока при работах вблизи токоведущих частей на высоте и в других аналогичных условиях.
Электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник, называется неотпускающим током, а наименьшее его значение – пороговым неотпускающим током. Пороговые неотпускающие токи различны у мужчин, женщин и детей. Приближенные средние значения их составляют: для мужчин – 16 мА при 50 Гц и 80 мА при постоянном токе, для женщин – соответственно 11 и 50 мА, для детей – 8 и 40 мА.
Фибрилляционный ток – это электрический ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца. Наименьшее его значение называется пороговым фибрилляционным током. Электроток 50 мА и более при 50 Гц, проходя через тело человека, распространяет свое раздражающее действие на мышцы сердца, тем самым вызывая его хаотичное сокращение и остановку.
При частоте 50 Гц фибрилляционными являются токи в пределах от 50 мА до 5 А, а среднее значение порогового фибрилляционного тока можно считать 300 мА. Ток больше 5 А как переменный, так и постоянный, вызывает немедленную остановку сердца, минуя состояние фибрилляции.
Основой организации безопасной эксплуатации электроустановок является высокая техническая грамотность и сознательная дисциплина обслуживающего персонала, который обязан строго соблюдать особые организационные и технические мероприятия, правила и нормы безопасной работы в действующих электроустановках, а также приемы и очередность выполнения эксплуатационных операций.
Электроток силой от 0,5 до 1,5 мА
Человек точно будет ощущать воздействие проходящего тока, если его сила составляет 0,6-1,5 мА. Этот показатель определяется пороговым ощутимым типом. Он не представляет значимой опасности. Человек без помощи посторонних может прервать контакт с источником электротока.
Это незначительное действие электрического тока, которое проявляется легким покалыванием или пощипыванием.
Сила в 15 мА
При силе тока 10-15 мА человек уже не в состоянии оторвать руку от электропроводов, разорвать цепь. Такой ток условно называют «неотпускающим». Эта величина провоцирует сокращение мышц кисти руки и предплечья. Болезненные ощущения значительные. В результате, пострадавший не может отбросить провод. От продолжительности такого действия могут произойти изменения в организме.
Сила выше 25 мА
Сила тока в 50 мА провоцирует поражение органов дыхания и системы кровообращения. При 100 мА наступает фибрилляция сердца — орган останавливает свою работу, кровообращение прекращается.
Электролитическое действие тока на организм человека выражается в форме резкой остановки сердца, паралича дыхания.
Групповое заземление
При применении групповой схемы заземления происходит накладывание зон растекания тока, в результате этого в любой точке между заземлителями потенциал будет выше нуля. Соответственно, коэффициент α будет меньше единицы, а ⱷзм– превышать напряжение прикосновения.
Для наглядности приведем пример, в котором делают два заземлителя в виде полусфер определенного радиуса r, вкопанных на расстоянии h друг от друга.
Рисунок 3. Напряжение прикосновения при групповом заземлении
В данном случае потенциальная кривая будет описываться следующим уравнением: ⱷос = ⱷгз*(r*(h-r)/(х*(h-х)), где ⱷгз– потенциал группы заземлителей, r – радиус полусферы электрода, h –– расстояние между заземлителями, х – расстояние между точкой касания и ближайшим заземлителем.
Теперь можем рассчитать напряжение прикосновения: Uпр = ⱷгз — ⱷос = ⱷгз*(r*(h-r)/(х*(h-х)), соответственно, коэффициент прикосновения для группового заземления будет α = (r*(h-r)/(х*(h-х)):
Учитывая приведенные выше выражения, можно утверждать, что наибольший уровень напряжения и значение коэффициента прикосновения будут в том случае, когда точка основания будет располагаться между заземлителями, то есть, при x=h/2. Соответственно αмакс = 1- 4r * (h-r)/h2, откуда получаем UПРмакс = ⱷгз * αмакс.
Снижение напряжения вплоть до минимального, как и в предыдущем примере, будет при максимальном приближении к заземлению.
Заметим, что при большом числе электродов заземления рассчитать высокий электрический потенциал (максимальное напряжение) практически нереально, поэтому применяется метод прямых измерений.
Характер и последствия воздействия на человека
Характер и последствия опасного и вредного воздействия на человека электрического тока зависит от многих факторов:
- от величины и рода (переменный или постоянный) протекающего тока;
- продолжительности его воздействия (чем больше время действия тока на человека, тем тяжелее последствия);
- пути протекания;
- от физического и психологического состояния человека;
- от состояния внешней среды, например при высокой влажности воздействие электричества на организм будет сильнее.
По степени воздействия на человека от величины ток делится на три пороговых значения:
- Человек начинает ощущать воздействие проходящего сквозь него переменного тока при значении 0,6 мА, прямого начиная с 5-7 мА. Эти значения называются пороговыми ощутимыми токами.
- Следующий порог – порог неотпускающего (удерживающего) тока. Его значение для переменного тока составляет ≥10 мА, для постоянного ≥50 мА.
- Третье пороговое значение – фибрилляционный ток. Это значение переменного тока 100 мА, а постоянного 300 мА, при длительности воздействия такого тока 0,5 сек, может наступить остановка сердца или его фибрилляция.
В таблице 1 приведены различные реакции организма человека на электрический ток в зависимости от его силы и типа.
Сила тока, мА |
Характер воздействия |
|
Постоянный ток |
Переменный ток 50 Гц |
|
0,6—1,6 |
Не ощущается |
Начало ощущения — слабый зуд, пощипывание кожи под электродами |
2—4 |
Не ощущается |
Ощущение тока распространяется и на запястье руки, слегка сводит руку |
5—7 |
Начало ощущения. Впечатление нагрева кожи под электродом |
Болевые ощущения усиливаются во всей кисти руки, сопровождаются судорогами. Руки, как правило, можно оторвать от электродов |
8—10 |
Усиление ощущения нагрева |
Сильные боли и судороги во всей руке, включая предплечье. Руки трудно оторвать от электродов |
10—15 |
Усиление ощущения нагрева |
Едва переносимые боли во всей руке. Руки невозможно оторвать от электродов. |
20—25 |
Еще большее усиление ощущения нагрева кожи. |
Руки парализуются мгновенно, оторваться от электродов невозможно. Сильные боли, дыхание затруднено |
25—50 |
Ощущение сильного нагрева, боли и судороги в руках. При отрыве рук от электродов возникают едва переносимые боли в результате судорожного сокращения мышц |
Очень сильная боль в руках и груди. Дыхание крайне затруднено. При длительном токе может наступить паралич дыхания или ослабление деятельности сердца с потерей сознания |
50—80 |
Ощущение очень сильного поверхностного и внутреннего нагрева, сильные боли во всей руке и в области груди. Затруднение дыхания. Руки невозможно оторвать от электродов из-за сильных болей при нарушении контакта |
Дыхание парализуется через несколько секунд, нарушается работа сердца. При длительном протекании тока может наступить фибрилляция сердца |
100 |
Паралич дыхания при длительном протекании тока |
Фибрилляция сердца через 2-3 с; еще через несколько секунд — паралич сердца |
300 |
Фибрилляция сердца через 2-3 с; еще через несколько секунд — паралич дыхания |
То же действие за меньшее время |
более 5000 |
Дыхание парализуется немедленно — через доли секунды. Фибрилляция сердца, как правило, не наступает; возможна временная остановка сердца в период протекания тока. При длительном протекании тока (несколько секунд) тяжелые ожоги, разрушения тканей |
Как видно из таблицы 1, переменный ток более опасен чем постоянный. Тем не менее, даже небольшой, ниже порога ощущения постоянный ток, дает сильные удары способные вызвать судороги мышц. А при значении напряжения выше 500 В уже опаснее постоянный ток так как он обладает большой «липучестью» и от него практически невозможно самостоятельно освободиться.
В то же время, хотя переменный ток считается более опасным для человека, но это касается в основном частоты 50 Гц. С увеличением частоты, даже с учетом что сопротивление организма падает и ток текущий через него увеличивается – опасность поражения снижается электротоком и полностью исчезает при частоте 450 — 500 гГц, т.к. при высокой частоте возникает так называемый «skin» эффект – ток идет по поверхности организма, те по коже, и не может поразить человека. Но с токами такой частоты мы практически не сталкиваемся ни в быту, ни на производстве, в отличие от 50 герцового переменного напряжения, которое является стандартом в электросетях России.
Какой электрический ток опаснее для человека: переменный или постоянный
Разница между двумя сравниваемыми вариантами
Итак, первым делом вкратце объясним Вам, в чем отличие переменного тока от постоянного. Основное отличие заключается в том, что в первом случае направленное движение заряженных частиц будет проходить прямо, а во втором – в хаотичном направлении. На графике ниже наглядно показана разница между двумя сравниваемыми вариантами и в то же время предоставлено краткое описание о том, как протекает переменный и постоянный электроток в цепи.
Помимо этого следует добавить, что постоянный ток в домашних условиях чаще всего протекает в светильниках — к примеру, если в комнате предусмотрена скрытая подсветка светодиодной лентой. В то же время переменный протекает во всех розетках, распределительная коробках и щитке, поэтому его опасность для жизни человека более актуальна.
Опасные для человека значения
Как мы сказали ранее, опасность электротока для жизни человека зависит от того, какое значение напряжения и частоты колебания будет протекать в цепи. Чтобы корректно ответить на вопрос, какой ток более опасен, рассмотрим все возможные значения и их диапазоны.
- Частота колебаний. В бытовой электрической сети составляет 50 Гц. При частоте от 10 до 500 Гц переменный ток одинаково опасен для человека. В диапазоне от 500 до 1000 Гц опасность заметно возрастает. Переменный электрический ток с частотой колебаний свыше 1000 Гц менее опасен для жизни. Тут же следует отметить, что постоянный эл.ток примерно в 3-4 раза безопаснее переменного, если частота колебаний последнего составляет 50 Гц.
- Напряжение. Если напряжение в сети не превышает 400 Вольт, то в этом случае переменный электрический ток опаснее постоянного. В диапазоне 400-600 Вольт сравниваемые варианты примерно одинаково опасны для жизни человека. Если напряжение в сети на порядок выше 500 Вольт опасность постоянного электротока возрастает и в этом случае переменный считается не таким опасным.
Также следует отдельно обратить Ваше внимание на такую величину, как силу тока. Этот параметр считается безопасным, если при переменном токе не превышает 10 мА, а при постоянном 50 мА. Если сравнивать опасность по Амперам, то тут можно с уверенностью сказать, что при одинаковых значениях переменный будет опаснее для человека, нежели постоянный
Если сравнивать опасность по Амперам, то тут можно с уверенностью сказать, что при одинаковых значениях переменный будет опаснее для человека, нежели постоянный.
Вот и все, что хотелось рассказать Вам по поводу данного вопроса. Надеемся, что Вы осознаете всю опасность воздействия электричества и при электромонтажных работах максимально серьезно подходите к обеспечению электробезопасности! Так или иначе, для бытовых условий можно с уверенностью ответить на вопрос, какой электрический ток опаснее для человека
Если постоянный ток используется только в освещении, то он не такой опасный, как переменный (в розетках, распределительных коробках и щитке)! Рекомендуем также ознакомиться с не менее важной статьей — какие инструменты должны быть у домашнего электрика!
Возможные последствия
Упрощённо можно выделить два вида последствий от серьёзных электротравм: смертельные и не смертельные. Для выживших непосредственные повреждения, как правило, очевидны и часто требуют обширного медицинского вмешательства.
В долгосрочной перспективе нарушения в органах вследствие поражения электротоком не так чётко определяются, но могут включать в себя не только физические, но и психологические симптомы. Немедленные признаки поражения наглядны:
- ожоги;
- сердечные аритмии;
- судороги;
- остановка дыхания;
- поражение органов слуха и зрения;
- потеря сознания.
Характерными для электротравм являются метки или знаки тока. Они возникают на месте контакта кожи с токопроводящим электродом как следствие электрохимического и теплового воздействия. Могут быть разнообразной формы и цвета, в зависимости от того, какое воздействие было причиной, чаще всего это бледные серо-жёлтые овальные пятна с чёткими границами. Проходят самостоятельно, благодаря регенерации кожи. Электрические знаки на теле безболезненны с момента появления до исчезновения.
Тяжесть поражения током не всегда пропорциональна видимым повреждениям. Электрические травмы уникальны тем, что редко приводят к смерти, но обладают высокими показателями краткосрочных и долгосрочных нарушений. Прежде всего, это развитие неврологических проблем из-за повреждения нервных тканей. Пострадавших долго могут преследовать непроизвольные сокращения мышц.
Главной проблемой у некоторых жертв становятся разнообразные не проходящие боли. Велики риски развития катаракты глаза в течение первого года после удара. Крайне неблагоприятный прогноз на сохранение полноценного зрения в отношении пострадавших, голова которых была в качестве точки контакта. Однако глазные изменения никогда не происходят при воздействии напряжения менее 220 В.
Трудности с распознаванием долгосрочных осложнений связаны с тем, что жалобы пострадавших часто не пропорциональны степени острого повреждения, силе воздействия или пути тока через тело. Неполный перечень возникающих через время или не проходящих нарушений, описанных в медицинской литературе, выглядит так:
- Психологические: депрессия, бессонница, кошмары, тревожность, страх электричества, перевозбуждение, ухудшение памяти, панические атаки, снижение концентрации внимания.
- Неврологические: онемения, хронические боли, потери равновесия, ишиас, судорожные расстройства, головокружения, ухудшение координации, звон в ушах, тремор.
- Физические: боли, чувство усталости, истощение, изменения в подвижности частей тела, зуд, мышечные спазмы, мигрень, ночная потливость, лихорадка, озноб.
Основная причина гибели от электротравмы — это остановка сердца и прекращение кровообращения. Своевременное и квалифицированное оказание первой помощи после удара значительно увеличивает шансы на выживание.