Меню

При каком напряжении постоянный ток становится опаснее переменного



Степени опасности тока для человека

Электричество дало человеку много того, без чего нынешний мир не казался бы нормальным. Однако ток также может навредить, причем с летальным исходом. Подробнее о том, какой ток опаснее и какое напряжение может выдержать человек — читайте в статье.

Принцип воздействия тока

И прежде всего нужно рассмотреть то, как опасные для человека токи воздействуют на него. Если сравнивать его с другими опасными явлениями, то основную разницу составит тот факт, что у него ни цвета, ни запаха. Любой ток фактически невидим для человека и это совершенно не означает, что его соприкосновение с телом безопасно. В основном оказывается воздействие следующего типа:

  1. Термическое. Оно выражается в ожогах по всему телу, а также сильному нагреву сосудов и нервных окончаний.
  2. Электролитическое. Это воздействие причина разложения крови и прочих жидкостей в организме. Оно происходит посредством электролиза, что также затрагивает физико-химическую составляющую жидкости в организме. Если же говорить проще, то кровь загустевает, заряд белков изменяется и в организме начинает парообразование.
  3. Биологическое. Причина всех судорог и сокращений, так как действие электротока закономерно сопровождается раздражением всех органов.

Теперь, когда есть основы, можно перейти к величинам, опасным для жизни человека.

Опасное напряжение

В первую очередь отметим, что думать о наличии опасного и неопасного электрического тока ошибочно — любое воздействие негативно, отличается лишь степень вреда. Причина, по которой один человек пострадает меньше, а другой больше, обусловлена внутренним сопротивлением. Оно же зависит от толщины кожи, уровня влажности помещения, в котором произошло соприкосновение, и тела человека, а также путь тока.

И этому нужно уделить отдельное внимание, потому что самое опасное протекание тока для жизни человека либо через ногу и голову, либо через руку и голову. Это объясняется тем, что ток проходит через сердце, мозг и легкие. И если напряжение постоянного или переменного тока при этом большое, то в худших случаях это вызывает остановку сердца или органов дыхания.

Установлено, что постоянный ток для человека чуть безопаснее переменного, если все происходит в рамках сетей до 500 В. И стоит напряжению начать расти, вместе с ним растет опасность для человека.

Однако это не все, потому что важно также учитывать частоту сети. Если взять для рассмотрения 500 Гц, то несколько безопаснее, чем промышленные 50 Гц. Обусловлено это тем, что с повышением частоты постепенно проявляется Skin Effect, суть которого заключается в прохождении тока по поверхности проводника, благодаря чему внутренние органы не затрагиваются.

Финальное же значение опасности тока для человека представляет собой время. Если продолжительно находится под постоянным током или переменным, то урон будет выше, чем кратковременный удар им. И, хотя здесь также нужно учитывать силу тока, чтобы дать однозначный ответ, но чем меньше времени под воздействием, тем лучше.

Дополнительные воздействия

Помимо прочего, нужно также учитывать другие воздействия, которые создает постоянный и переменный ток, проходя через тело человека. К таковым относят:

  1. Электрический удар. Он провоцирует возбуждение всех тканей, что приводит к судорогам и их последствиям. В числе таковых могут быть потеря сознание, нарушение дыхания или работы сердца, а также летальный исход.
  2. Электрическая травма. Это повреждения, что наносятся телу напрямую. Существует две разновидности оных:
    • Электрический ожог. Он делится на токовый, что представляет собой прохождение тока через все тело, а также дуговой, появление которого происходит между проводником и человеком. Его можно отчетливо определить по той дуге, что появляется при контакте. И он также в несколько раз опаснее токового, так как его температура может в несколько раз выше.
    • Металлизация кожи. Явление, что означает при попадании частиц металла в кожу. Следствием этого становится повышение проводимости и большая травмоопасность.
Читайте также:  Витамины при нервном напряжении для детей

Помнить стоит также об электрических метках, что представляют собой места, куда ток вошел и откуда он вышел.

Какой ток опаснее: постоянный или переменный

Когда разобраны основы, нужно определить какой ток для жизни опаснее постоянный или переменный. Ответ на этот вопрос прост — переменный ток опаснее постоянного. И вот почему:

  • одинаковый эффект обоих типов тока может быть только в том случае, когда мощность постоянного превысит переменный в 4 раза;
  • причиной летального исхода становится фибрилляция желудочков, риск получений которой значительно выше, когда на организм воздействует переменный ток;
  • существует правило: если частота меньше, то сопротивление выше, однако для переменного, минимальное значение частоты которого почти что всегда достигает 50 Гц, сопротивление низкое.

Избежать же подобного воздействия можно не только с помощью техники безопасности, но и соблюдение пуэ — правил устройства электроустановок.

Обоснованность опасности

Ранее мы затронули вкратце то, почему постоянный и переменный ток опасен для человека. Пришло время разобрать все факторы подробнее. Существует четыре фактора:

Источник

Что опаснее — постоянный или переменный ток?

Человечество до 80-х годов 19 века мало интересовалось электричеством. Оно использовалось учеными мужами в своих изысканиях, единственной реальной пользой для простых людей была установка молниеотводов. Хотя в 19 веке работы Фарадея, Герца, Максвелла и других физиков объяснили многие электрические явления, практического использования электричества в промышленности и быту не было.

Ситуация изменилась в 80-х годах 19 века, когда остро встал вопрос об освещении крупных городов. Создание ламп накаливания с длительным сроком эксплуатации дало возможность использовать электрический ток в этих целях. Привычная ныне лампочка начала свой поход на смену керосиновым лампам.

Первым за дело взялся великий изобретатель Томас Эдисон, который предполагал использовать постоянный ток для освещения. Некоторое время в его компании работал знаменитый серб Никола Тесла. Хотя проекты генератора переменного тока появлялись и до Теслы, именно сербу удалось создать первый надежный асинхронный двигатель. Серб пытался заинтересовать Эдисона своим изобретением, но тот был уверен в том, что именно постоянный ток ждет великое будущее. Через некоторое время Эдисон не выплатил Тесле обещанные 50 000 долларов за усовершенствование машин генерирующих постоянный ток, и последний уволился с работы.

В 1888 году Тесла нашел в лице промышленника Джорджа Вестингауза ревностного сторонника переменного тока. Вестингауз был уверен, что оборудование, работающее на переменном токе принесет ему огромное состояние, и оказался прав. Но Эдисон не желал сдавать позиции, между ним и Николой Тесла развернулась так называемая «война токов».

Читайте также:  Транзистор с большим коэффициентом усиления по напряжению

«Война токов»

Никола Тесла и Томас Эдисон. Источник изображения: cloudcity7.com

Каждый из изобретателей стремился показать выгоды своего пути. Построить электростанцию вырабатывающую постоянный ток было сравнительно просто, но его потери с расстоянием требовали, чтобы станция находилась не далее чем в километре от потребителя. Электростанцию переменного тока построить было сложнее, зато он мог передаваться на большие расстояния.

Эдисон планировал строительство большого количества электростанций небольшой мощности, чтобы размещать их поблизости от потребителей. Тесла был уверен, что можно обойтись 1 электростанцией большой мощности и успешно доказывал свою точку зрения. Промышленники склонялись к идее Теслы, ведь построить 1 крупную электростанцию проще и дешевле нежели большое количество маломощных станций.

Однако Эдисон не желал сдаваться, он решил доказать, что постоянный ток безопаснее переменного. Появилось много картинок с людьми держащимися за провода с переменным и постоянным током. На первой картинке человека ждал летальный исход, во втором случае жизни ничего не угрожало. Для подтверждения был проведен демонстрационный опыт, в котором к одному животному был подведен переменный ток, ко второму постоянный. Напряжение в обоих случаях было одинаковым. Первое животное погибло, второе осталось живым.

Казалось, вопрос об относительной безопасности постоянного тока перед переменным был решен однозначно в пользу первого. Однако Тесла нанес контрудар, он для эксперимента избрал собственное тело, через которое пропустил переменный ток напряжением свыше 100 000 В.

Источник изображения: gifer.com

Cерб остался цел и невредим.Эксперимент впечатлял многих, но мало кому было известно, что фокус продемонстрированный Теслой был возможен из-за очень высокой частоты (порядка 100 кГц) переменного тока. Просто по такой частоте ток шел по поверхности тела человека, совершенно не затрагивая какие-нибудь жизненно важные органы.

Споры о более опасном виде тока продолжились. Наконец, светлым головам пришла идея, что нет смысла сравнивать с постоянным током переменные токи высоких частот — человек скорее всего подвергнется удара от сети подведенной к его жилищу. А обычная частота тока в сети куда подключены лампочки, и куда всовывают штекер розетки составляет 50-60 Гц.

Источник изображения: myshared.ru

И вот при частоте в 50-60 Гц появился практически однозначный ответ — постоянный ток менее опасен. Исследование проводилось на животных. Воздействие в 42 В переменного тока ощущалось подопытными как 120 В постоянного тока. Переменный ток в 36 В по своему физиологическому воздействию близок к постоянному току напряжением в 108 В. Если выразиться точнее, чтобы человек почувствовал удар постоянным током, он должен иметь напряжение не меньше 120 В, а переменный ток с напряжением всего в 42 В тряханет вполне ощутимо. Однако и тут все неоднозначно, если напряжение постоянного тока довольно высоко, то человека отбросит от его источника, и вполне возможно получение тяжелой механической травмы. Правда прикосновение к проводу переменного тока с таким же напряжением, скорее всего, приведет к летальному исходу.

Следующий шаг сравнения проходил по воздействию силы тока. Здесь ответ был абсолютно однозначным. Верхняя граница силы переменного тока не приводящего к поражению важных органов определена в 1,2 мА. Для постоянного тока она равна в 7 мА. Сила тока, способная вызвать фибрилляцию, а затем остановку сердца, в случае переменного тока равняется 100 мА, а для постоянного 300 мА.

Читайте также:  Что сгорает при повышении напряжения

Итак, при привычных для простых людей напряжениях. Постоянный ток значительно безопаснее переменного тока.

Источник

Что опаснее — переменный или постоянный ток

Содержание

Существует немало достоверной информации, которая указывает на то, что переменный ток намного опаснее, чем постоянный ток. Даже сам Томас Эдисон приводил в качестве основного аргумента против системы переменного тока, его большую опасность для человека.

Всё это, правда, хотя во многом и зависит от того, какую частоту и силу имеет ток. Только зная эти параметры можно смело утверждать, какую опасность он несёт. Так, например, напряжение в 48 вольт, при низкой частоте переменного тока, уже оказывается опасным для человека.

Что же касается постоянного тока, при напряжении в 48 вольт, удар током человек попросту не почувствует. Но так ли это на самом деле? Правда ли, что переменный ток намного опасней постоянного тока, и почему, читайте на сайте elektriksam.ru

Чем переменный ток отличается от постоянного тока

Основное отличие переменного тока от постоянного тока заключается в направленных движениях заряженных частиц. У переменного тока поток электронов нестабилен, он постоянно колеблется с частотой в пределах 50 герц. Таким образом, образуется волнистая синусоида, как на картинках, в то время как у постоянного тока синусоида прямая.

Постоянный ток не имеет частоты, а поток электрода направлен строго по прямой линии. Поэтому основное отличие переменного тока от постоянного, это отсутствие частоты колебания электронов. При этом каждый электрон протекает строго в одном направлении, от минуса к плюсу.

Все это накладывает определённые ограничения на использование переменного и постоянного тока. Но именно низкочастотный переменный ток и поступает к нам в квартиры от трансформаторных подстанций, что связано со многими нюансами.

Во-первых, переменный ток низкой частоты легко преобразовать. Во-вторых, при передаче переменного тока на большие расстояния потерь энергии возникает намного меньше.

Что опаснее — переменный или постоянный ток

Из всего вышесказанного становится ясно, что переменный ток намного опасней постоянного. Наверняка все знают об уникальном эксперименте, когда Никола Тесла пропускал через свое тело напряжение свыше 100 тысяч вольт. Так вот, это был постоянный ток.

Что же касается переменного тока, то он намного опасней постоянного, при частоте от 10 Гц. Все что выше несёт еще большую опасность для человека. При этом постоянный ток в несколько раз безопасней переменного тока.

Опасность возрастает и в зависимости от величины напряжения. Так, например, переменный ток с напряжением до 400 Вольт, опасней постоянного с таким же самым напряжением. В то же время при диапазоне напряжений от 400 до 600 Вольт, оба тока, как переменный, так и постоянный ток, несут одинаковую угрозу для человека.

Ну и последнее, пожалуй, самое важно во всем этом, это сила тока. Именно от силы тока зависит многое. Безопасной силой тока для человека при переменном напряжении считается значение тока в 10 мА. При постоянном токе 50 мА. Даже сравнивая данные показатели по амперажу, становится понятно, что и здесь переменный ток намного опаснее постоянного тока.

Источник