Warum können Finger in eine Steckdose stecken Sie töten?

Ich wollte nur ein paar Unterschiede zwischen Volt, Ampere, Ohm usw. lernen und kam auf diese Frage. Wenn Ihre Haut einen Widerstand von 100 kOhm und eine Steckdose von 220 V hat, beträgt der durch Ihren Körper fließende Strom dann nicht 0,0022 A?

In Europa gilt in der Regel, dass 60 V Gleichstrom für gelegentlichen Kontakt mit unter Spannung stehenden Leitern ungefährlich sind. Lesen Sie, was die IEC sagt: -

Die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) hat mehrere Berichte zur elektrischen Sicherheit herausgegeben. Der IEC-Bericht „Elektrische Gebäudeinstallation“ (IEC 60634-4-41: 2001) legt fest, dass für ungeerdete Stromkreise „bei einer Nennspannung von nicht mehr als 25 V ACRMS [35 VPEAK] oder 60 V rippelfreier Gleichstrom ein Schutz gegen direkte Spannung besteht Kontakt ist in der Regel nicht erforderlich; Unter bestimmten Umständen kann es jedoch erforderlich sein, dass äußere Einflüsse (unter Berücksichtigung) auftreten. “Für geerdete Stromkreise erachtet die IEC den Schutz als unnötig, wenn„ die Nennspannung 25 V acrms oder 60 V rippelfreien Gleichstrom nicht überschreitet, wenn das Gerät normalerweise verwendet wird Nur an trockenen Orten, und ein großflächiger Kontakt von unter Spannung stehenden Teilen mit dem menschlichen Körper ist nicht zu erwarten. In allen anderen Fällen 6-V-Acrms [8,5-V-PEAK] oder 15-V-DC ohne Welligkeit. “

Auszug aus diesem Dokument.

Es wird allgemein nicht angenommen, dass die Art der Spannung, über die im Extrakt gesprochen wird, den "hohen Oberflächenwiderstand" der Haut ausreichend mindert, ABER Netzspannungen sind tödlich, weil sie den Oberflächenwiderstand mindern, und dann haben Sie nur den Innenwiderstand des Körpers und Das sind nur ein paar hundert Ohm. Wenn (sagen wir) 220 V AC angelegt sind, kann der Strom größer als 100 mA sein, und dies ist wirklich problematisch:

NEUER ABSCHNITT:

Ein interessantes und verwandtes Nebenprodukt ist der bekannte Effekt, dass ein menschlicher Körper elektronische Schaltkreise durch statische Entladung beschädigt. Der menschliche Körper wird als Kapazität zur Erde von ungefähr 100 pF modelliert. Diese Kapazität wird auf mehrere kV aufgeladen und der Entladeweg in die zu prüfende Elektronik erfolgt über einen Strombegrenzungswiderstand.

Es ist wichtig zu beachten, dass der Stromfluss durch Berühren eines stromführenden Kabels durch diese Kapazität etwas begrenzt ist, sofern der menschliche Körper nicht direkt mit der Erde verbunden ist (eine seltenere Situation als normal).

Dieses Dokument mit dem Titel "Messungen der menschlichen Körperkapazität: Theorie und Versuchsaufbau" kommt zu dem Schluss, dass etwa 160 pF die menschliche Körperkapazität in dem folgenden Experiment ist:

Wenn wir also 220 V mit 60 Hz anschließen, hat 160 pF eine Impedanz von 16,6 Mohm (reaktiv) und würde einen Blindstrom von ca. 13,3 uA verursachen. Ich denke nicht, dass kapazitive Effekte von Bedeutung sein werden.

Leider ist der Widerstand von 100 kOhm nur unter bestimmten Bedingungen gegeben. Erstens haben Sie auch eine Hautkapazität, so dass sie Wechselstrom besser leitet als Gleichstrom. Zweitens ist der Hautwiderstand selbst mit der Spannung selbst bei Gleichstrom nicht konstant; es sinkt, wenn die Spannung steigt. Und drittens gibt es Schwankungen in Bezug auf Hautfeuchtigkeit / -feuchtigkeit, auch von Person zu Person. Ich werde einige Referenzen für diese Fakten ausgraben, die ich aus dem Gedächtnis wiedergegeben habe.

Schauen Sie sich dieses Buch mit CMOS-ICs von Bio-Medical genauer an, als ich hier zu vermitteln hoffe.

Das Thema ist kompliziert, da die Hautkapazität hauptsächlich von der Dicke abhängt. Der Hautwiderstand hängt jedoch hauptsächlich von der Anzahl der Schweißkanäle und ihrer Fülle ab. Sie können also einen Bereich mit geringer Kapazität haben, weil die Haut dick ist, der aber bei hoher Konzentration von Schweißkanälen immer noch gut leitet.

Typische Werte für die Hautkapazität sind 0,02 bis 0,06 uF / cm² (sie variieren jedoch auch um eine Größenordnung zwischen verschiedenen Körperbereichen). Für den Widerstand (der mit dieser Kapazität einhergeht) ist es viel schwieriger, eine Zahl festzulegen, da er sich im Laufe der Zeit auch bei derselben Person und demselben Bereich erheblich ändert:

Ein anderes Buch gibt einen Bereich von 60 bis 1200 kOhm / cm ^ 2 an. Dies ist ein großer Bereich [abhängig von Körperbereich und Person]. (Beachten Sie, dass dies für größere Bereiche abfällt, da Widerstände parallel weniger Widerstand haben.) Außerdem heißt es, dass, wenn die Spannung einen dielektrischen Durchschlag von etwa 150 V in der Haut überschreitet, dieser den spezifischen Widerstand stärker senkt. Für einen Hand-zu-Hand-Anschluss bei 125 V (Wechselstrom) geben sie 1125 bis 2875 Ohm als 5% bis 95% -Perzentilbereich mit einem Mittelwert von 1625 Ohm an. Dies ist viel niedriger als Sie vermutet haben. Hier sind die typischen Daten, auf die die IEC ihre Sicherheitsempfehlungen stützt:

Wie Sie selbst sagten, fließen in Ihrem Beispiel 2,2 mA. Das ist viel Strom in deinem Körper. Es wird bestenfalls schmerzhaft sein und kann Sie leicht töten, wenn Sie über ein lebenswichtiges Organ wie das Herz gehen.

Das Verbinden von zwei Fingern derselben Hand mit den Buchsenstiften wäre nur dumm, schmerzhaft und würde zu Verletzungen führen. Die Verbindung zwischen zwei Fingern entgegengesetzter Hände kann möglicherweise tödlich sein.

Dies setzt einen Gesamthautwiderstand von 100 kΩ voraus. Das ist eine plausible Zahl, wenn Ihre Hände ziemlich trocken sind, aber viel weniger Widerstand ist auch durchaus möglich.

Stecken Sie die Finger nicht in die Steckdose

Wenn Sie sich trotzdem dazu entschließen, lassen Sie die Darwin-Preisträger zuerst wissen, damit Sie posthum richtig erkannt werden.

Das ist richtig, aber Ihre Haut ist nicht immer 100k, der Widerstand variiert stark . Und es braucht nicht viele mA, um dich zu töten, wenn es durch den richtigen (falschen) Ort fließt.

Hmmm. Ich werde nach Quellen suchen (ich hatte einige, als ich vor Jahrzehnten in Laboratorien unterrichtete, und sollte sowieso bis zum nächsten Monat welche finden), aber ich erinnere mich, dass dies die gefährlichste Region für Schocks ist (die sich hauptsächlich auf die Leitung durch das Labor bezieht) Herz, da im Blut der größte Teil der Elektrolyte vorhanden ist und die meiste innere Leitung somit den Blutgefäßen folgt) liegt zwischen 10 mA und entweder 1 A oder 100 mA.

Dies musste ich für meine Arbeit in einem Hochspannungslabor nachlesen, ebenso wie die charmante Geschichte, wie viele feste Betonwände ein 3000-PSI-A-Zylinder durchstoßen könnte, wenn man ihn nicht an die Wand kettet, und das Ventil brach ab, als es ist umgefallen.

Ich denke, dass Olins Behauptung, dass 2,2 mA über das Herz tödlich sind, nachlässt und die Hälfte dessen ist, was der FI auslösen soll (5 mA, zumindest USA-Versionen). Dieser Pegel ist die Hälfte des unteren Endes des gefährlichsten Bereichs, nicht mehr als das Doppelte dessen, was nötig wäre, um Sie zu töten, oder es hätte nicht viel Sinn, GFCIs zu verwenden. Das "Körpermodell mit geringem Hautwiderstand" ist auch der Ursprung der "sicheren" Spannungen, die auf dem potenziellen Strom durch die Herz-IIRC basieren. Nein, ich melde mich nicht freiwillig zum Testen (obwohl ich dies ein- oder zweimal unfreiwillig getan habe und Glück hatte), aber ich denke, mehr oder weniger genau zu wissen, was vor sich geht, schlägt ungenaue Angstmacherei. Stechen Sie nicht mit den Fingern in die Steckdosen, sondern tun Sie dies, weil Ihr Hautwiderstand keine feste Zahl ist, auf die Sie sich verlassen können. vor allem, wenn Sie einen scharfen Teil der Steckdose mit dem Finger berühren; und es ist blöd, den finger in eine steckdose zu stecken, was eigentlich von alleine ausreichen sollte.

Unterhalb von 10 mA wird behauptet, dass der Strom nicht ausreicht, um ein Flimmern zu verursachen (ein durch Hitze hervorgerufener Angriff und die Haupttodesursache durch Stromschlag). Oberhalb des oberen Bereichs reicht der Strom aus, um das Herz anzuhalten / festzuklemmen, und es ist wahrscheinlicher, dass es erneut startet als In der "gefährlichsten Region" kann es jedoch auch andere schlimme Nebenwirkungen geben, z. B. Verbrennungen in den Blutgefäßen. Hier landen in der Regel die Menschen, die den Blitzschlag überleben (IIRC).

Wie bereits erwähnt, ist der Hautwiderstand sehr unterschiedlich, wobei der Schweiß (mehr oder weniger Salzwasser) einen großen Einfluss hat. Schnitte entfernen es vollständig.

Was den 47-µA-Schrittmacher von WRB betrifft, so könnte der Schrittmacher eine andere Sache sein als jede normale Schockquelle - oder es gab tatsächlich einen Fehler.

Vielleicht ist meine Erinnerung ein wenig pessimistisch:

Dieser gibt einen viel höheren (10-fachen) Schwellenwert an: https://www.physics.ohio-state.edu/~p616/safety/fatal_current.html

Dieser erwähnt 6-9 mA als Schwelle für "einfrierende" (krampfartige) Muskeln, was natürlich zu dieser entzückenden Bedingung "nicht loslassen" führt, aber auch höher für den Tod reicht: http: //www.elcosh. org / document / 1624/888 / d000543 / section2.html

Dies ist ein Beispiel mit variierendem Hautwiderstand und enthält "5mA als den im Allgemeinen als" harmlos "geltenden Maximalstrom": http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/shock.html

Diese Beschreibung des Hautwiderstandes könnte Sie interessieren . Bitte beachten Sie, dass der Hautwiderstand bei Nässe in der Nähe von 1000 Ohm liegen kann. Ebenso führen Verbrennungen dazu, dass der örtliche Hautwiderstand sinkt, was dazu beitragen kann. "Der Hautleitwert kann in Millisekunden um mehrere Größenordnungen ansteigen." Quelle

Es ist auch wichtig zu bedenken, dass der aktuelle Pfad das Herz oder die Lunge einschließen muss, um den sofortigen Tod zu verursachen, und so auch den anderenberührungspunkt muss beachtet werden - normalerweise die andere hand oder die füße (stehend bei nassen bedingungen). Wenn die Umgebung nass ist, ist es wahrscheinlich, dass auch die berührenden Finger nass sind. Das Herz reagiert sehr empfindlich auf den direkt an es angelegten Strom, wobei Ströme von weniger als 1 mA als gefährlich angesehen werden. Aktuelle Standards berücksichtigen dies bei den Zertifizierungen für medizinische Geräte, aber ich erinnere mich, dass Mitte der 60er Jahre ein Fall eines extern versorgten Schrittmachers gelesen wurde (falsche Erdung der Stromversorgung und Patient berührte einen geerdeten Metallbettrahmen), der bei 47 uA tödlich war . Die Diskussionen über Mikroschock scheinen davon überzeugt zu sein, dass solche Fälle apokryphisch sind, aber ich stehe zu meiner Erinnerung. Obwohl der ursprüngliche Artikel möglicherweise fehlerhaft war.

Sie machen hier zwei Fehler.

Erstens muss der Strom sowohl ein- als auch aussteigen - wenn der Hautwiderstand 100.000 beträgt und Sie irgendwo einen Boden berühren, sehen Sie tatsächlich nur 1,1 mA. Du wirst es fühlen, aber es wird dir nicht weh tun. (Ich habe das tatsächlich gespürt, als ich versuchte, eine Wandwarze in einer sehr unangenehmen Position einzustecken und irgendwie unwissentlich beide Seiten des Stopfens zu berühren, als ich dachte, ich würde den Körper der Warze greifen.) (Wenn Sie keinen Boden berühren.) Überall und mit nur einer Hand fließt der Strom überhaupt nicht und Sie werden nicht verletzt. Deshalb sehen Sie manchmal Profis, die an einer Live-Rennstrecke arbeiten und leben, um davon zu erzählen. Überlassen Sie solche Dinge den Profis!)

Zweitens wetten Sie im Grunde Ihr Leben, dass der Hautwiderstand wirklich 100.000 beträgt. Das kann sich drastisch ändern, wenn Ihre Haut noch ein bisschen nass ist und es einen winzigen Grat auf allem gibt, was Sie berührt haben, der so leicht in Ihre Haut gestoßen ist - das wird den Widerstand nach unten treiben.