برق چه موقع می کشد؟(برق گرفتگی)

[Rez@ee]

برق گرفتگی زمانی رخ می دهد که برق از بدن انسان عبور کند یعنی بدن انسان جز مدار شود. اگر سیم برق را با یک دست نگه داشته اما روی یک سطح عایق قرار داشته باشیم هیچ آسیبی نمی بینیم زیرا برق از بدن عبور نکرده است.
برای روشن شدن مطلب باید ابتدا به سوال های زیر پاسخ دهیم.
۱)ولتاژ باعث برق گرفتگی می شود یا جریان الکتریکی؟
۲)وقتی باطری را به یک لامپ وصل می کنیم آیا جریان از قطب مثبت شروع به حرکت می کند تا به قطب منفی برسد یا بیکباره در تمام مدار جریان ایجاد می شود؟
۳)بدن انسان رساناست یا نارساناست؟
جواب ۱:حقیت این است که جریان عبوری از بدن باعث مرگ می شود اما عامل ایجاد جریان ولتاژ است .ولتاژ به تنهایی مشکلی ایجاد نمی کند شما هنگامی که با سیم برق تماس پیدا می کنید ولتاژ بدن شما با ولتاژسیم برابر مشود(چون بدن رساناست)
اما این اتفاق زمانی خطرناک است که بدن شما با یک جسم رسانای دیگر (مانند زمین یا پنجره یا سیم نول .....)تماس پیدا کند در این صورت طبق قانون اهم جریان الکتریکی ایجاد می شود.پس ولتاژ به تنهایی کافی نیست بایدمداری باشد تا جریان ایجاد شود.
جواب ۲:برخی تصور می کنند با بستن کلید جریان با حوصله !! از قطب مثبت راه افتاده وخود را به قطب منفی می رساند.در حالی که اینگونه نیست. با بستن کلید بطور آنی در مدار یک میدان الکتریکی ایجاد می شود در نتیجه تمامی الکترونها با هم شروع به حرکت در خلاف جهت میدان می کنند پس به محض بستن کلید بصورت آنی در تمام مدار جریان الکتریکی ایجاد می شود. اما اگر مدار باز باشد میدان الکتریکی صفر شده و جریان قطع می شود.
جواب ۳:چون دو سوم بدن آب است پس بدن یک جسم رساناست اما با مقاومت الکتریکی((تقریبا ۵۰۰ اهم)) در حالی که مقاومت یک سیم رسانا تقریبا صفر است.البته مقاومت اجزاداخل بدن ۵۰۰ اهم است وسطح خشک بدن مقاومت بسیار زیادی دارد(درحدود ۱۰۰کیلو اهم)
در تصاویر زیر جریان های الکتریکی بی خطر وخطرناک برای انسان نمایش داده شده است.تمامی جریانها بر حسب میلی آمپر می باشند

عوامل موثر بر برق گرفتگی:
۱-مسیر جریان برق :مانند عبور جریان از قلب یا دستگاه تنفس
۲-مقدار جریان و ولتاژ :ولتاژمتناوب تا ۳۰ ولت بی خطر است اما ۵۰ ولت به بالا خطرناک است.
اما جریان با مقاومت رابطه عکس دارد مقاومت سطح بدن زیاد(در حدود۱۰۰کیلو ولت)است پس ولتاژهای کم .خطری ندارند اما مقاومت داخل بدن کم (در حدود۵۰۰ اهم)است پس حتی ولتاژ کم خطرناک است.
۳-مدت زمان تأثیر :عکس العمل سریع در جدا کردن شخص از برق باعث کاهش صدمات می شود.
۴-نوع جریان و فرکانس :
الف)مقاومت بدن در برابر جریان مستقیم زیاد است پس این جریان خطر کمتری دارد.
ب)اما در جریان متناوب مقاومت بدن کمتر است .فرکانسهای ۵۰تا ۶۰ هرتر خطرناکترین فرکانس برای بدن محسوب می شوند چون باعث نوسان ماهیچه قلب (۵۰ بار در ثانیه)می شوند وعمل خون رسانی را مختل می کنند.
فرکانسهای بسیار بالا خطر کمتری دارند زیرا اولا مقاومت بدن در این فرکانس بسیار بالاست ثانیا این فرکانس با سوختگی شدیدی که در سطح پوست ایجاد میکند جریان کمی را از بدن عبور می دهد(پوست سوخته مانند عایق عمل می کند)

فیزیک اما ساده