Mengapa jari yang menempel di outlet listrik bisa membunuhmu?

Saya hanya ingin mempelajari beberapa perbedaan antara volt, amp, ohm dan sebagainya dan muncul dengan pertanyaan ini. Jika kulit Anda memiliki resistensi ohm 100k dan keluarannya 220v, bukankah arus yang mengalir ke tubuh Anda adalah 0,0022 amp?

Di Eropa aturan umumnya 60V DC aman untuk kontak biasa dengan konduktor langsung. Baca apa yang dikatakan KIE: -

International Electrotechnical Commission (IEC) telah mengeluarkan beberapa laporan tentang keamanan listrik. Laporan “Instalasi listrik bangunan” IEC (IEC 60634-4-41: 2001) menetapkan bahwa untuk sirkuit yang digali “jika tegangan nominal tidak melebihi 25 V acrms [35 VPEAK] atau 60 V dc bebas riak, perlindungan terhadap langsung kontak pada umumnya tidak perlu; namun, mungkin diperlukan dalam kondisi tertentu pengaruh eksternal (sedang dipertimbangkan). ”Untuk sirkuit yang dibumikan, IEC menganggap perlindungan tidak diperlukan ketika“ tegangan nominal tidak melebihi 25 V acrms atau 60 V dc bebas ripple, ketika peralatan biasanya digunakan di lokasi kering saja dan kontak area besar bagian hidup dengan tubuh manusia tidak diharapkan; 6 V acrms [8.5 VPEAK] atau 15 V dc bebas riak di semua kasus lainnya. ”

Ekstrak diambil dari dokumen ini .

Jenis level tegangan yang dibicarakan dalam ekstrak umumnya tidak cukup dipercaya untuk memecah "ketahanan permukaan tinggi" kulit TETAPI, tegangan utama mematikan karena mereka TIDAK memecah resistansi permukaan dan kemudian Anda hanya memiliki resistansi internal tubuh dan ini hanya beberapa ratus ohm. Dengan (katakanlah) AC 220V diterapkan, arus dapat lebih besar dari 100mA dan ini benar-benar bermasalah: -

BAGIAN BARU:

Subjek spin off yang menarik dan terkait adalah efek terkenal dari tubuh manusia yang merusak sirkuit elektronik oleh pelepasan statis. Tubuh manusia dimodelkan sebagai kapasitansi ke bumi sekitar 100 pF. Kapasitansi ini diisi hingga beberapa kV dan jalur pelepasan ke elektronik yang diuji adalah melalui resistor pembatas arus.

Satu hal penting yang perlu diperhatikan adalah bahwa kecuali tubuh manusia secara langsung terhubung ke bumi (situasi yang lebih jarang dari biasanya), aliran arus akibat menyentuh kawat hidup agak dibatasi oleh kapasitansi ini.

Dokumen ini yang berjudul "Pengukuran Kapasitansi Tubuh Manusia: Penyusunan Teori dan Eksperimental" menyimpulkan bahwa sekitar 160 pF adalah kapasitansi tubuh manusia dalam percobaan berikut: -

Jadi jika kita terhubung ke 220V 60Hz, 160 pF memiliki impedansi 16,6 Mohms (reaktif) dan akan menyebabkan arus reaktif sekitar 13,3 uA. Saya tidak berpikir efek kapasitif akan menjadi sangat signifikan.

Sayangnya resistensi 100kohms hanya berlaku di beberapa kondisi. Pertama Anda juga memiliki kapasitansi kulit sehingga akan melakukan AC lebih baik daripada DC. Kedua, resistensi kulit itu sendiri tidak konstan dengan tegangan bahkan pada DC; turun saat tegangan naik. Dan ketiga, ada variasi dengan kelembaban / kelembaban kulit termasuk dari orang ke orang. Saya akan menggali beberapa referensi untuk fakta-fakta ini yang saya buat dari memori.

Lihat buku ini IC-CMOS Bio-Medis untuk lebih jelasnya daripada yang bisa saya sampaikan di sini.

Topiknya rumit karena kapasitansi kulit sebagian besar tergantung pada ketebalannya tetapi resistensi kulit sebagian besar bervariasi dengan jumlah saluran keringat dan seberapa penuhnya. Jadi Anda dapat memiliki area dengan kapasitansi rendah karena kulit yang tebal, tetapi yang masih berkinerja baik jika memiliki konsentrasi saluran keringat yang tinggi.

Angka khas yang diberikan ada 0,02-0,06 uF / cm ^ 2 untuk kapasitansi kulit (tetapi juga dikatakan bervariasi berdasarkan urutan besarnya antara area tubuh yang berbeda). Untuk resistansi (yang berjalan paralel dengan kapasitansi itu), jauh lebih sulit untuk menyematkan angka karena ia bervariasi secara signifikan bahkan pada orang yang sama dan area yang sama dari waktu ke waktu:

Buku lain memberikan kisaran 60 hingga 1200kOhm / cm ^ 2 ... yang merupakan kisaran besar [tergantung pada area tubuh dan orang]. (Perhatikan bahwa ini turun untuk area yang lebih besar karena resistor secara paralel memiliki lebih sedikit resistansi.) Lebih lanjut, dikatakan bahwa jika tegangan melebihi 150V kerusakan dielektrik terjadi pada kulit, yang akan menurunkan resistivitas lebih banyak. Untuk sambungan kering dengan tangan ke tangan pada 125V (saya kira), mereka memberikan 1125 hingga 2875ohms sebagai kisaran persentil 5% hingga 95% dengan rata-rata 1625ohms. Ini jauh lebih rendah dari yang Anda duga. Berikut adalah data khas yang menjadi dasar rekomendasi keamanan IEC:

Seperti yang Anda katakan sendiri, 2,2 mA akan mengalir dalam contoh Anda. Itu banyak arus di dalam tubuh Anda. Ini akan sangat menyakitkan, dan dapat dengan mudah membunuh Anda jika melintasi organ vital seperti jantung.

Menghubungkan dua jari di tangan yang sama ke pin soket hanya akan menjadi bodoh, menyakitkan, dan menyebabkan cedera. Menghubungkan antara dua jari tangan yang berlawanan mungkin bisa mematikan.

Dan, ini mengasumsikan 100 kΩ resistensi kulit total. Itu adalah angka yang masuk akal ketika tangan Anda cukup kering, tetapi resistensi yang jauh lebih kecil juga sangat mungkin.

Jangan memasukkan jari ke dalam stopkontak listrik

Jika Anda tetap memutuskan untuk melakukannya, biarkan Darwin memberi penghargaan kepada orang-orang terlebih dahulu agar Anda dapat dikenali dengan benar secara anumerta.

Itu benar, tapi kulit Anda tidak selalu 100k, resistensi bervariasi banyak . Dan tidak perlu banyak MA untuk membunuhmu, jika itu mengalir melalui tempat yang benar (salah).

Hmmm. Saya akan menggali sumber-sumber (saya punya beberapa ketika saya mengajar di laboratorium beberapa dekade yang lalu dan harus menemukan beberapa pada bulan depan), tetapi yang saya ingat adalah daerah yang paling berbahaya untuk goncangan (yang terutama berkaitan dengan konduksi melalui jantung, karena darah adalah tempat sebagian besar elektrolit berada dan konduksi internal sebagian besar mengikuti pembuluh darah) adalah antara 10mA dan 1 Amp atau 100 mA.

Ini adalah bacaan wajib untuk pekerjaan saya di laboratorium bertegangan tinggi, seperti kisah menarik tentang berapa banyak dinding beton padat 3000 PSI. Sebuah silinder dapat diluncurkan sendiri jika Anda tidak menghubungkannya ke dinding, dan katupnya putus ketika itu jatuh.

Saya pikir klaim Olin untuk 2.2mA di jantung mematikan, setengah dari apa yang dipicu oleh GFCI (5 mA, setidaknya versi AS). Tingkat itu adalah setengah ujung bawah kisaran paling berbahaya, bukan lebih dari dua kali lipat apa yang diperlukan untuk membunuhmu, atau tidak akan ada banyak gunanya di GFCI. "Model tubuh dengan daya tahan kulit rendah" juga merupakan tempat tegangan "aman" berasal, berdasarkan potensi arus melalui jantung IIRC. Tidak, saya tidak mengajukan diri untuk mengujinya (walaupun saya pernah atau dua kali melakukannya secara tidak sengaja dan beruntung), tetapi saya kira lebih atau kurang akurat mengetahui apa yang terjadi dengan ketukan yang tidak akurat. Jangan menyodokkan jari-jari Anda ke dalam gerai, tetapi lakukan itu karena resistensi kulit Anda bukan angka yang dapat Anda andalkan, terutama jika Anda memotong jari Anda pada bagian tajam dari outlet; dan bodoh untuk meletakkan jari Anda di outlet, yang seharusnya sudah cukup dengan sendirinya.

Di bawah 10mA, arus diklaim tidak cukup untuk menyebabkan fibrilasi (serangan panas yang diinduksi dan penyebab utama kematian karena tersengat listrik). Di atas ujung yang tinggi, arusnya cukup untuk menghentikan / menjepit jantung, dan lebih mungkin untuk memulai kembali daripada di "wilayah paling berbahaya" meskipun mungkin ada efek samping buruk lainnya seperti luka bakar di dalam pembuluh darah - ini cenderung menjadi tempat orang-orang yang selamat dari serangan kilat mendarat, IIRC.

Seperti yang telah disebutkan, resistensi kulit adalah SANGAT variabel dengan keringat (air garam kurang lebih) memiliki pengaruh besar. Cuts menghapus seluruhnya.

Sedangkan untuk alat pacu jantung 47 uA WRB, saya sampaikan bahwa alat pacu jantung mungkin merupakan kesepakatan yang agak berbeda dari sumber kejut normal - atau memang ada kesalahan di sana.

Mungkin ingatan saya sedikit pesimistis:

Yang ini mengklaim ambang (10X) yang jauh lebih tinggi: https://www.physics.ohio-state.edu/~p616/safety/fatal_current.html

Yang ini menyebutkan 6-9 mA sebagai ambang batas "pembekuan" (kejang) otot, yang tentu saja mengarah pada kondisi "tidak bisa melepaskan" yang menyenangkan itu, tetapi juga mencapai kematian yang lebih tinggi: http: //www.elcosh. org / dokumen / 1624/888 / d000543 / section2.html

Yang ini menjadi contoh dengan resistensi kulit yang bervariasi, dan tidak termasuk "5mA sebagai arus maksimum yang secara umum dianggap 'tidak berbahaya'": http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/shock.html

Anda mungkin tertarik dengan deskripsi resistensi kulit ini . Harap dicatat bahwa ketahanan kulit bisa berada di lingkungan 1000 ohm saat basah. Demikian juga, luka bakar listrik menyebabkan daya tahan kulit lokal turun, sehingga dapat berkontribusi. "Konduktansi kulit dapat meningkat beberapa kali lipat dalam milidetik." Sumber

Penting juga untuk diingat bahwa jalan saat ini harus memasukkan jantung atau paru-paru untuk menyebabkan kematian segera, dan begitu juga lainnyatitik kontak harus selalu diingat - biasanya tangan atau kaki yang lain (berdiri dalam kondisi basah). Jika lingkungan basah, kemungkinan jari yang bersentuhan mungkin juga basah. Jantung sebenarnya cukup sensitif terhadap arus yang diterapkan langsung padanya, dengan arus kurang dari 1 mA dianggap berbahaya. Standar saat ini memperhitungkan hal ini dalam sertifikasi untuk peralatan medis, tetapi saya ingat pada pertengahan tahun 60-an tentang kasus kecelakaan alat pacu jantung yang ditenagai secara eksternal (pembumian catu daya yang tidak tepat dan pasien menyentuh kerangka logam yang diarde) yang mematikan pada usia 47 uA . Diskusi bersih microshock tampaknya yakin bahwa kasus-kasus seperti itu adalah apokrif, tetapi saya berdiri di dekat ingatan saya. Meskipun artikel asli mungkin salah.

Anda membuat dua kesalahan di sini.

Pertama, arus harus masuk dan keluar - jika daya tahan kulit 100k dan Anda menyentuh tanah di suatu tempat Anda hanya melihat 1.1m saja. Anda akan merasakannya tetapi itu tidak akan menyakiti Anda. (Saya benar-benar merasakan ini ketika mencoba untuk menghubungkan kutil di dinding dalam posisi yang sangat canggung dan entah bagaimana tanpa sadar menyentuh kedua sisi steker ketika saya pikir saya mencengkeram tubuh kutil.) (Jika Anda tidak menyentuh tanah di mana saja dan hanya menggunakan satu tangan, arus tidak akan mengalir sama sekali dan Anda tidak akan terluka. Inilah sebabnya mengapa Anda terkadang melihat pro bekerja di sirkuit langsung dan hidup untuk mengetahuinya. Serahkan hal semacam itu ke pro!)

Kedua, Anda pada dasarnya mempertaruhkan hidup Anda bahwa daya tahan kulit benar-benar 100k. Itu dapat berubah secara drastis jika kulit Anda bahkan sedikit basah dan seandainya ada serpihan kecil pada apa pun yang Anda sentuh yang sedikit menyodok ke kulit Anda - yang akan menurunkan resistensi.