Перейти к содержанию

Что опаснее для человека: ток или напряжение?

Обновлено Редакция GAW

Kuphaldt в главе об электробезопасности (Lessons In Electric Circuits, Vol. I, гл. 3) пишет: принцип «убивает ток» по сути верен — именно ток обжигает ткани, сводит мышцы и нарушает ритм сердца. Но сам по себе ток не возникает: его создаёт напряжение через сопротивление тела, как в любой цепи по закону Ома.

I=URтелаI = \frac{U}{R_\text{тела}}

Какой ток опасен

По таблице Kuphaldt (данные Дальзиля, взяты наименьшие значения из источников), переменный ток 60 Гц:

ДействиеТок
Лёгкое ощущение (мужчины / женщины)0,4 / 0,3 мА
Невозможно отпустить провод (мужчины / женщины)16 / 10,5 мА
Возможна фибрилляция через 3 с100 мА

Отдельно Kuphaldt приводит предположение, что при определённых условиях фибрилляцию может вызвать ток через грудь всего 17 мА; данные о фибрилляции получены в основном на животных и приблизительны.

Какое напряжение это даёт

Наш расчёт по сопротивлениям «рука — рука», которые приводит Kuphaldt, для тока 17 мА из этого замечания — так же считает и он сам:

Состояние кожиСопротивлениеНапряжение для 17 мА
Сухие чистые рукиоколо 1 МОм17 000 В
Влажные пальцыоколо 17 кОм289 В
Влажная кожа, кольцо или металлическая ручкаоколо 1 кОм17 В

Сопротивление тела меняется в тысячу раз, поэтому «безопасного» напряжения в одну цифру нет. Наш вывод: опасен не отдельно ток или напряжение, а источник, способный продавить через тело десятки миллиампер. Поэтому в промышленности осторожным порогом считают 30 В, а сеть 230 В опасна всегда; даже щупы осциллографа к сети подключают только по правилам — см. ответ «Можно ли осциллографом измерять сетевое напряжение».

Чем напряжение отличается от тока, объясняют урок «Напряжение, ток и сопротивление» и ответ «Чем отличается напряжение от тока». Как безопасно держать щупы мультиметра — в уроке «Измерения мультиметром».

Похожие вопросы

Почему батарейка на 9 В не бьёт током, а сеть 230 В бьёт?

Сопротивление сухой кожи велико — Kuphaldt намерил около 1 МОм между руками, — и 9 В дают через тело микроамперы. Сеть 230 В при том же сопротивлении даёт ток примерно в 26 раз больше (наш расчёт: 230 / 9), а при влажной коже, когда сопротивление падает до килоом, — опасный. К тому же у сети ток переменный, а переменный ток частотой 50–60 Гц опаснее для сердца.

Опасен ли аккумулятор 12 В на 100 А·ч, если у него большой ток?

Сильный удар через тело от 12 В маловероятен: ток определяет сопротивление тела, а не способность аккумулятора отдать сотни ампер. Но Kuphaldt предупреждает, что и напряжения ниже 30 В опасны, если вызывают неприятное ощущение: можно рефлекторно дёрнуться к вращающемуся вентилятору или уронить ключ на клеммы. Главная же опасность — короткое замыкание: кольцо или ключ между клеммами раскаляется мгновенно, поэтому перед работой снимают металлические украшения.

С какого напряжения нужно быть осторожным при работе с электроникой?

Kuphaldt советует считать опасным любое напряжение выше 30 В и не надеяться на сопротивление кожи. Схемы, связанные с сетью 230 В, без опыта и защиты не трогают: сначала отключают питание и проверяют отсутствие напряжения.

Источники

  1. Kuphaldt T. R. Lessons In Electric Circuits, Vol. I — DC, ch. 3 «Electrical Safety» — принцип «убивает ток» в целом верен, но ток создаёт напряжение через сопротивление тела; таблица действия тока (по Дальзилю, наименьшие значения из источников), 60 Гц: лёгкое ощущение — 0,4 мА у мужчин и 0,3 мА у женщин, не может отпустить провод — 16 и 10,5 мА, возможная фибрилляция через 3 с — 100 мА; отдельное замечание: при определённых условиях фибрилляцию может вызвать 17 мА через грудь; напряжения ниже 30 В тоже опасны, если вызывают рефлекторное движение; сухие руки — около 1 МОм, влажные — 17 кОм, с кольцом или металлической ручкой — до 1 кОм; осторожный промышленный порог — 30 В; самый опасный путь — рука — рука через грудь. CC BY 4.0
  2. Kuphaldt T. R. Lessons In Electric Circuits, Vol. I — DC, ch. 2 «Ohm's Law» — закон Ома: I = E / R. CC BY 4.0

Нашли ошибку?

Смотрите также