O que determina o efeito estimulante da corrente elétrica? Os efeitos da corrente de diferentes magnitudes no corpo

A energia elétrica facilita muito a vida de todos nós. Hoje em dia uma pessoa está rodeada por um grande número de dispositivos alimentados pela rede elétrica.

Porém, essa fonte de energia é perigosa para o ser humano, ou melhor, um de seus parâmetros é perigoso - a intensidade da corrente.

Tensão e frequência da corrente, perigosa ou não?

A tensão e a frequência são muito mais seguras que a corrente.

Por exemplo, uma bobina de ignição de carro na saída gera um pulso de energia com uma tensão de 20-24 mil V, mas devido à intensidade de corrente muito baixa, tal pulso não é perigoso para os humanos, o máximo que causa é desagradável sensação.

Mas se a intensidade da corrente no pulso da bobina fosse muito maior, esse pulso seria fatal para uma pessoa. É por isso que se diz que “a corrente mata”.

Seu efeito no corpo humano depende de muitos parâmetros e, em primeiro lugar, é a força da corrente e seu tipo (constante, variável).

O impacto também depende do tempo de contato humano com a fonte de eletricidade.

A suscetibilidade de uma pessoa aos efeitos, seu estado físico e emocional também influenciam.

Se uma pessoa praticamente não sente o efeito de uma corrente de certa intensidade, então a segunda já pode sentir esse valor, e com força.

O caminho da descarga elétrica pelo corpo também é importante.

A rota mais perigosa é através do sistema nervoso central, órgãos respiratórios e coração.

Os efeitos da corrente de diferentes magnitudes no corpo

O valor mínimo de corrente que pode ser sentido por uma pessoa é de 1 mA. Mas novamente este valor depende da suscetibilidade.

Quando este parâmetro aumenta, surgem sensações de dor desagradáveis ​​​​e os músculos começam a se contrair involuntariamente.

Até 12-15 mA, a intensidade da corrente é chamada de tear-off. Uma pessoa é capaz de romper o contato com a fonte de forma independente, embora à medida que o parâmetro se aproxima dos valores especificados, torna-se cada vez mais difícil romper o contato.

Acima de 15 mA, a corrente é considerada inquebrável; uma pessoa não consegue romper o contato sozinha; é necessária ajuda externa.

Quando o parâmetro aumenta para 25 mA, os músculos no ponto de contato ficam completamente paralisados, e isso é acompanhado por dores muito fortes e a respiração da pessoa fica mais difícil.

Uma corrente de até 50 mA, além de dores muito fortes e paralisia muscular, é acompanhada de paralisia respiratória e diminuição da atividade cardíaca, a pessoa perde a consciência.

Um valor de corrente de até 80 mA leva à paralisia respiratória poucos segundos após a exposição; com contato mais longo, é possível fibrilação cardíaca.

100 mA leva muito rapidamente à fibrilação e depois à paralisia cardíaca.

Uma corrente de 5A leva instantaneamente à paralisia respiratória, o coração para enquanto a pessoa está em contato com a fonte e se formam queimaduras no local do contato.

Tipos de impacto

Existem vários tipos de efeitos que a corrente elétrica pode causar no corpo humano.

Térmico.

O primeiro tipo são os efeitos térmicos. Com essa exposição, aparecem queimaduras na pele, podem afetar tecidos, superaquecer os vasos sanguíneos e interromper o funcionamento dos órgãos ao longo do trajeto da corrente.

Químico.

A segunda é a exposição química. É acompanhada pela ocorrência de eletrólise de fluidos no interior da pessoa, o sangue e a linfa são decompostos, o que leva a uma alteração em sua composição físico-química.

Mecânico.

O terceiro impacto é mecânico. Quando isso ocorre, o tecido humano se rompe e podem aparecer rachaduras nos ossos.

Biológico.

O último tipo de impacto é biológico. A exposição à corrente leva a cãibras nos músculos e órgãos, interrupção da atividade dos órgãos, até a cessação completa do seu funcionamento.

Tipos de lesões elétricas

As lesões elétricas que a corrente elétrica pode causar ao corpo são divididas em externas e internas.

Existem várias lesões elétricas externas. A erva mais comum é a queimadura. A maioria dos ferimentos elétricos resulta em queimaduras.

No entanto, também existem outros tipos de lesões elétricas.:

• Os sinais são de formato oval e aparecem na pele como manchas amarelo-claras ou cinzentas. Como a pele no ponto de contato morre com a exposição, as marcas não são dolorosas, a área da pele endurece um pouco e desaparece com o tempo;
• A metalização é a transferência de partículas metálicas do fio para a pele como resultado de um arco elétrico que surge entre o fio e a pele humana. A área da pele onde ocorreu a metalização é dolorida, a área afetada adquire uma tonalidade metálica;
• A oftalmia é o efeito dos raios ultravioleta de um arco elétrico na membrana do olho, causando inflamação. Acompanhado pelo aparecimento ao longo do tempo de fortes dores nos olhos e lacrimejamento. Depois de um tempo, o desconforto passa;
• Danos mecânicos - quando expostos, as cãibras musculares que aparecem podem levar à ruptura de tecidos, vasos sanguíneos e pele.

Danos internos quando atingidos ocorrem devido a choque elétrico.

Quando a corrente passa pelos órgãos internos, seus tecidos ficam excitados, o que é acompanhado por disfunção.

O choque elétrico é o tipo de lesão mais perigoso.

O grau de influência da corrente no corpo

O efeito da corrente elétrica no corpo humano possui uma determinada classificação, que se divide em 4 graus.

Primeiro grau– exposição de uma pessoa a uma fonte de eletricidade com baixa intensidade de corrente, na qual ocorre contração muscular involuntária, mas a pessoa está consciente.

Segundo grau– a fonte de eletricidade tem corrente média, é acompanhada de contração muscular, a pessoa perde a consciência, mas a respiração e o pulso estão presentes.

Terceiro grau– contato de uma pessoa com uma fonte de energia com alta intensidade de corrente, causando paralisia do aparelho respiratório e sua ausência, e o funcionamento do coração fica prejudicado.

Quarto grau– exposição de uma pessoa a eletricidade com corrente muito elevada, na qual a respiração e a função cardíaca estão ausentes, ocorre morte clínica.

Precauções de segurança

Para evitar possíveis choques elétricos em uma pessoa, há uma série de regras prescritas nas instruções de segurança e proteção do trabalho.

Assim, o trabalho com dispositivos elétricos deve ser realizado apenas com ferramentas com cabos protegidos que não permitam a passagem de corrente.

Os reparos em aparelhos elétricos só devem ser realizados após desenergizá-los e retirar o plugue da tomada.

Os reparos nas redes elétricas devem ser realizados após uma queda de energia. Ao mesmo tempo, sinais correspondentes são pendurados nos interruptores que foram usados ​​para desenergizar.

Ao trabalhar com dispositivos potentes, são utilizados adicionalmente tapetes dielétricos, sapatos e luvas.

E para as crianças existem regras especiais de segurança elétrica.

Fornecendo assistência em caso de derrota

Se uma pessoa estiver sob a influência de corrente elétrica, uma série de medidas específicas serão tomadas.

A primeira coisa a fazer é quebrar o contato da pessoa com a fonte. Isto pode ser feito desenergizando a rede ou dispositivo com o qual ocorreu o contato.

Se isso não for possível, é preciso afastar a pessoa da fonte, mas não se pode tocar no corpo, é preciso puxá-la pela roupa.

Se, como resultado de paralisia muscular, a mão da vítima comprime o fio com a fonte, deve-se primeiro cortar o fio com um objeto pontiagudo e de cabo não condutor, por exemplo, um machado com cabo de madeira seca.

Após a quebra do contato, os primeiros socorros devem ser prestados. Se uma pessoa está consciente, ela precisa de uma posição confortável para descansar.

Em caso de perda de consciência, mas mantendo a respiração, proporcione-lhe uma posição confortável, desabotoe a coleira para garantir o fluxo de ar, use amônia para trazê-lo de volta aos sentidos.

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Tipos de efeitos da corrente elétrica no corpo

A corrente elétrica tem efeitos térmicos, eletrolíticos e biológicos no corpo humano.
Efeito térmico da corrente manifesta-se em queimaduras em certas partes do corpo, bem como no aquecimento de outros órgãos a altas temperaturas.
Efeito eletrolítico da corrente manifesta-se na decomposição de líquidos orgânicos, causando perturbações significativas na sua composição física e química.
Efeito biológico da corrente manifesta-se na irritação e excitação dos tecidos vivos do corpo, bem como na perturbação dos processos bioelétricos internos.

Tipos de choque elétrico em humanos

Existem dois tipos principais de choque elétrico em uma pessoa:
lesões elétricas e choques elétricos.
Tipos de lesões elétricas: lesões elétricas locais (queimadura elétrica, marcas elétricas, metalização da pele, danos mecânicos, eletrooftalmia).
Lesões elétricas na forma de queimaduras representam um perigo particular. Uma queimadura elétrica ocorre no ponto de contato do corpo humano com uma parte energizada de uma instalação elétrica ou com um arco elétrico. As queimaduras elétricas são muito mais difíceis e mais lentas de curar do que as queimaduras térmicas convencionais e são acompanhadas por sangramento repentino e necrose de certas áreas do corpo.
A metalização da pele é a penetração em suas camadas superiores de minúsculas partículas de metal derretidas sob a ação de um arco elétrico. A vítima no local da lesão sente tensão na pele pela presença de corpo estranho e dor por queimadura devido ao metal quente. A metalização é observada em aproximadamente 10% das vítimas.
O dano mecânico ocorre como resultado de contrações musculares convulsivas e agudas sob a influência da corrente que passa pelo corpo humano. Como resultado, podem ocorrer rupturas da pele, vasos sanguíneos, tecido nervoso, bem como luxações articulares e fraturas ósseas.
A eletrooftalmia é uma inflamação das membranas externas dos olhos que ocorre como resultado da exposição a um poderoso fluxo de raios ultravioleta, que são absorvidos pelas células e causam alterações químicas nelas. Tal irradiação é possível na presença de um arco elétrico.
Os sinais elétricos são manchas claramente definidas de cor cinza ou amarelo claro, de formato redondo ou oval com uma depressão no centro, às vezes na forma de arranhões, hematomas, verrugas, hemorragias na pele, calosidades, às vezes lembrando o formato de um raio parafuso. Os sinais elétricos geralmente são indolores. Os sinais ocorrem em 20% das vítimas de choque elétrico.

Consequências da exposição à corrente elétrica em humanos. Choque elétrico

- é a estimulação dos tecidos vivos do corpo por uma corrente elétrica que passa por ele, acompanhada de contrações musculares. O resultado pode variar de ferimentos leves até a morte.
Há uma distinção entre morte clínica e biológica.
A morte clínica (ou “imaginária”) é um estado de transição da vida para a morte, ocorrendo a partir do momento em que cessa a atividade do coração e dos pulmões. Uma pessoa em estado de morte clínica carece de todos os sinais de vida: não respira, o coração não funciona, os estímulos dolorosos não causam reações, as pupilas dos olhos estão fortemente dilatadas e não reagem à luz. Porém, nesse período, a vida no corpo ainda não morreu completamente, pois seus tecidos ainda não sofreram decomposição e, até certo ponto, mantêm a viabilidade. A duração da morte clínica é de 4 a 6 minutos, em uma pessoa saudável - de 7 a 8 minutos.

Causas de morte por corrente elétrica

Fibrilação cardíaca.
As causas de morte por choque elétrico incluem cessação da respiração, cessação da função cardíaca e choque elétrico. Também é possível que todas as três causas atuem simultaneamente.
A cessação da função cardíaca é o resultado do efeito direto da corrente no músculo cardíaco, ou seja, a passagem da corrente na região do coração ou reflexivamente através do sistema nervoso central quando o caminho da corrente está fora desta região. Em ambos os casos, pode ocorrer parada cardíaca ou fibrilação.
A fibrilação cardíaca são contrações multitemporais caóticas das fibras musculares cardíacas (fibrilas), nas quais o coração é incapaz de conduzir o sangue através dos vasos.

Uma reação neuro-reflexa peculiar e grave do corpo em resposta à irritação excessiva por corrente elétrica, acompanhada por distúrbios profundos da circulação sanguínea, respiração e metabolismo. O estado de choque dura de várias dezenas de minutos a um dia. Depois disso, pode ocorrer a morte de uma pessoa como resultado da extinção completa das funções vitais, ou a recuperação como resultado de uma intervenção terapêutica ativa oportuna.

Fatores que influenciam o resultado da lesão

O resultado da exposição de uma pessoa à corrente elétrica depende de muitos fatores: o tipo de corrente (alternada ou direta); com corrente alternada - na sua frequência), no valor da corrente (ou tensão), na duração do seu fluxo, bem como no estado físico e mental da pessoa.
O mais perigoso para os humanos é com uma frequência de 50 a 500 Hz. A maioria das pessoas mantém a capacidade de se libertar de forma independente de uma corrente desta frequência em uma corrente muito baixa (até 10 mA); a corrente contínua também é perigosa, mas você pode se libertar dela em valores um pouco mais altos (até 20 - 25mA). Uma corrente de cerca de 70 microamperes pode ser considerada segura.
A corrente que passa pelo corpo humano depende da tensão da instalação elétrica e da resistência de todos os elementos do circuito por onde passa, incluindo a resistência do corpo humano. A resistência elétrica do corpo humano consiste na resistência da pele e na resistência dos tecidos internos. A maior resistência tem o estrato córneo superior da pele, cuja espessura é de uma fração de mm. Se a pele estiver seca e intacta, sua resistência é alta e a uma voltagem de 10 V é de cerca de 100.000 Ohms. Se houver danos no corpo, sua resistência diminui para 1000 Ohms ou menos (por exemplo, se a pele for danificada no ponto de contato com uma parte viva). Quanto maior a voltagem, mais cedo é possível uma ruptura da pele.

Qual tensão é “segura”?

Todo trabalhador deve lembrar firmemente que NÃO EXISTE TENSÃO SEGURA e que as partes energizadas não devem ser tocadas, independentemente da tensão sob a qual estejam. Caso seja necessário trabalhar em ou próximo a equipamentos que possam estar energizados (estruturas metálicas do quadro, carcaças de equipamentos, etc.), deverão ser utilizados equipamentos de proteção: aterramento, isolação, ferramentas isolantes.
A duração da exposição é um dos principais fatores que influenciam o resultado da lesão. Quanto mais curto for o tempo de exposição (menos de 1 segundo), menor será a probabilidade de ser danificado.
Se órgãos vitais estiverem no caminho da corrente - coração, pulmões, cérebro, então o perigo de lesões é muito alto, pois a corrente atua diretamente sobre esses órgãos.
Se a corrente passar por outros caminhos, seu efeito nos órgãos vitais só poderá ocorrer através do sistema nervoso central. Como a resistência da pele varia em diferentes partes do corpo, o resultado da lesão depende do local de contato com as partes vivas. O mais perigoso é o contato com áreas ativas (acupuntura). Existem muitos caminhos de corrente possíveis no corpo humano, também chamados de loops de corrente. Os sachês mais comuns (6 voltas): mão-braço, mão-perna direita, mão-perna esquerda, perna-perna, cabeça-perna, cabeça-braço.
As mais perigosas são as alças cabeça-braço e cabeça-perna, quando a corrente pode passar pelo cérebro e pela medula espinhal. Felizmente, esses loops ocorrem relativamente raramente. O laço perna a perna cria o que é chamado de “tensão do passo”.

Tensão de passo

A tensão entre dois pontos da superfície terrestre, localizados a uma distância de um degrau um do outro (0,7-0,8 m), na zona de propagação de correntes de falta em um raio de até 20 m quando o isolamento de um quebrado acidentalmente linha elétrica quebra até o solo é chamada de tensão de passo. A tensão de passo terá maior valor quando uma pessoa se aproxima do fio caído, e menor quando estiver a uma distância de 20 m ou mais dele. Quando você sofre pressão de degrau, ocorrem contrações convulsivas involuntárias dos músculos das pernas e, como resultado, a pessoa cai no chão. Nesse momento, o efeito da tensão de passo sobre a pessoa cessa e surge uma situação diferente e mais grave: em vez do circuito inferior, um novo e mais perigoso caminho de corrente se forma no corpo humano, geralmente dos braços às pernas. , e é criada uma ameaça real de choque elétrico fatal. Se você estiver sob tensão de degrau, deverá sair da zona de perigo com passos mínimos ou saltos em uma perna.

Suscetibilidade humana à corrente elétrica

A prática estabeleceu que pessoas completamente saudáveis ​​​​e fisicamente fortes toleram isso mais facilmente do que pessoas doentes e fracas.
Pessoas que sofrem de uma série de doenças, principalmente doenças da pele, sistema cardiovascular, órgãos endócrinos, pulmões, doenças nervosas, etc., têm uma suscetibilidade aumentada à corrente elétrica.
O estado mental de uma pessoa no momento da derrota é, se não mais, pelo menos tão importante para o resultado da derrota quanto a resistência do corpo da pessoa e seus outros dados físicos. Por exemplo, o “Fator Atenção” é de considerável importância, ou seja, a preparação mental de uma pessoa para possíveis perigos de choque elétrico. O fato é que o inesperado, mesmo com uma tensão relativamente pequena, muitas vezes leva a consequências graves; se uma pessoa está preparada para um golpe, ou seja, o espera, o grau de perigo diminui drasticamente.

Preparação psicológica de uma pessoa

A QUALIFICAÇÃO de uma pessoa também afeta os resultados da exposição à corrente: uma pessoa que está longe da engenharia elétrica, no caso de ser exposta à tensão, geralmente se encontra em condições mais difíceis do que um eletricista experiente. A questão aqui não é o “hábito” da corrente elétrica, pois nenhum treinamento desenvolve imunidade à corrente elétrica no corpo, mas sim a experiência, a capacidade de avaliar corretamente o grau de perigo que surgiu e aplicar métodos racionais para se libertar. da ação da corrente.
Tendo em conta estas circunstâncias, as Normas de Segurança doméstica prevêem o exame médico obrigatório do pessoal que presta a manutenção às instalações eléctricas existentes, tanto no início do trabalho como periodicamente uma vez a cada 2 anos. É verdade que este exame também tem outro objetivo - evitar que pessoas com problemas de saúde façam manutenção em instalações elétricas, o que pode interferir no seu trabalho de produção ou causar ações errôneas que são perigosas para outras pessoas (não distinguir um sinal colorido devido a uma deficiência visual, incapacidade de dar um comando claro -para dor de garganta ou gagueira, etc.).
Além disso, de acordo com a legislação sobre proteção trabalhista de adolescentes, o Regulamento permite que apenas adultos (com idade mínima de 18 anos) que possuam determinadas qualificações correspondentes ao volume e às condições do trabalho que realizam possam fazer a manutenção das instalações elétricas existentes. .

A vítima deve ser rapidamente libertada dos efeitos da corrente.
Se a respiração e o pulso estiverem estáveis, a vítima deve ser deitada confortavelmente, as roupas devem ser desabotoadas e o cinto removido; é necessário garantir descanso completo e acesso ao ar puro. A respiração e o pulso devem ser monitorados continuamente; cheire a amônia e borrife com água.
Se a vítima não estiver respirando ou respirando espasmodicamente com soluços, é necessário aplicar-lhe respiração artificial.
Se a vítima não tiver pulso, a massagem cardíaca fechada (indireta) deve ser realizada simultaneamente com a respiração artificial.
Em todos os casos, chame um médico imediatamente.
A contração convulsiva involuntária dos músculos do braço pode ser tão forte que é quase impossível liberar a parte dos braços da vítima que transporta a corrente. Portanto, é necessário desligar rapidamente a instalação elétrica. Se isto não for possível, a vítima deverá ser separada da parte viva. Deve-se lembrar que tocar em uma pessoa sob tensão pode ser perigoso para o próprio socorrista. Portanto, você não deve tocar o corpo dele com as mãos desprotegidas.
Para separar uma vítima que esteja sob tensão normal de rede (220/380 V), deve-se usar corda seca, bastão, puxar com roupas, isolar as próprias mãos com luvas dielétricas, lenço, tecido emborrachado e ficar de pé uma tábua seca. É permitido cortar ou cortar os fios com ferramenta com cabo de madeira seca.
Uma vítima apanhada sob uma tensão de 1000 V só deverá ser libertada com o uso de luvas e botas dielétricas, e deverá ser puxada para trás com uma barra ou um alicate concebido para a tensão desta instalação.

Respiração artificial

Respiração artificial “boca a boca”, “boca a nariz”.
A respiração artificial consiste na pessoa que presta assistência exalar ar (mais de 1 litro) dos pulmões para os pulmões da vítima. Este ar contém oxigênio suficiente para reviver.
Antes de iniciar a respiração artificial, é necessário preparar as vias aéreas. Se a boca da vítima estiver cerrada, ela deve ser aberta estendendo a mandíbula inferior, ou um objeto plano deve ser inserido entre os molares e as mandíbulas devem ser abertas com ele. Em seguida, a boca da vítima é rapidamente aberta e limpa de muco, e as mandíbulas removíveis são removidas. Em seguida, incline a cabeça da vítima para trás, coloque uma mão sob o pescoço e a outra na testa. Use o polegar e o indicador para apertar as narinas e, em seguida, respirando fundo, pressione a boca aberta na boca da vítima diretamente ou através de um lenço e expire profundamente. Neste caso, o peito (não o estômago) da vítima deve subir. A expiração ocorrerá espontaneamente devido ao colapso do tórax. Faça 10-12 golpes por minuto.
Durante a respiração artificial, é necessário monitorar o rosto da vítima: se ela move os lábios, as pálpebras ou faz algum movimento respiratório, é preciso verificar se ela mesma começa a respirar de maneira uniforme. Neste caso, a respiração artificial deve ser suspensa. Se a vítima não estiver respirando, a respiração artificial será reiniciada imediatamente.
No método boca-a-nariz, o ar é soprado pelo nariz com a boca bem fechada. Este método é usado se as mandíbulas estiverem fechadas de forma que não possam ser abertas.

Massagem cardíaca indireta

Para restaurar a função cardíaca e a circulação sanguínea, é realizada massagem cardíaca indireta. A vítima é colocada sobre uma base rígida (chão, banco) e livre de roupas restritivas. O prestador de assistência fica do lado esquerdo da vítima e coloca a palma da mão estendida na parte inferior do peito, e a segunda na primeira. É importante determinar corretamente o local da pressão - dois dedos acima da extremidade do esterno. O esterno deve ser capturado com um empurrão rápido com força suficiente para deslocá-lo em 4-5 cm com uma frequência de uma pressão por segundo. Se uma pessoa prestar assistência, serão aplicadas 2 a 3 injeções e 14 a 15 pressões; se houver duas pessoas, serão aplicadas 4 a 6 pressões para uma injeção em 2 segundos. Recomenda-se confiar o procedimento de massagem cardíaca a um trabalhador especialmente treinado.
Se a assistência for prestada corretamente, a vítima apresentará os seguintes sinais de recuperação: o rosto fica rosado, surge uma respiração espontânea constante e as pupilas se contraem. Pupilas estreitas indicam fornecimento suficiente de oxigênio ao cérebro.
Uma ausência prolongada de pulso com respiração espontânea e pupilas estreitas indica fibrilação cardíaca. Nestes casos, é necessário reanimar continuamente a vítima antes e depois da sua entrega ao centro médico ou até à chegada do médico. Mesmo uma interrupção de curta duração (menos de 1 minuto) da assistência de reanimação pode ter consequências indesejáveis.
Quando aparecem os primeiros sinais de renascimento, a massagem externa e a respiração artificial devem continuar por mais 5 a 10 minutos, sincronizando a respiração com o momento da própria inalação.

Já no século XVIII ficou provado queeletricidade pode ter um forte efeito negativo no corpo humano. Mas apenas cerca de um século depois, foram feitas as primeiras descrições de lesões elétricas resultantes da exposição à corrente contínua (1863) e à corrente alternada (1882).

O que é lesão elétrica e traumatismo elétrico?

Lesão elétrica é dano ao corpo humano por corrente elétrica (arco elétrico).

O fenômeno das lesões elétricas é explicado pela sequência das seguintes características: no corpo de uma pessoa que acidentalmente se encontra sob a influência de uma tensão, ocorre uma reação defensiva. Em outras palavras, a resistência à corrente elétrica começa a ocorrer no momento em que ela flui diretamente pelo nosso corpo. Em tais situações, não há apenas um forte efeito das correntes no corpo humano, mas também uma violação da circulação sanguínea, da respiração, dos sistemas cardiovascular e nervoso, etc.

Lesão elétricaNão é fácil prever, pois é obtido não apenas pelo contato direto com elementos condutores de corrente, mas também pela interação com arco elétrico e tensão de passo.

Lesões elétricas Embora ocorra com menos frequência do que outros tipos de lesões industriais, ocupa o primeiro lugar entre as lesões avaliadas como graves e fatais. O maior percentual de lesões causadas por corrente elétrica ocorre durante trabalhos em instalações elétricas de alta tensão (até 1000 V). A principal causa das lesões elétricas é o uso frequente deste tipo de instalações elétricas, bem como a qualificação insuficiente dos trabalhadores. Claro, existem unidades com tensão mais alta (acima de 1000 V), mas, curiosamente, choques elétricos são raros em seu funcionamento. Este padrão é explicado pelo elevado profissionalismo e competência do pessoal que atende instalações de alta tensão.

As causas mais comuns de choque elétrico são:

• contato corporal direto com partes vivas nuas;
• tocar em peças de equipamentos elétricos de metal;
• tocar em elementos não metálicos sob alta tensão;
• interação com corrente de tensão escalonada ou arco elétrico.

Classificação de choque elétrico

Exposição à corrente elétrica ao passar pelo corpo humano acontecetérmico, eletrolítico E biológico.

• Os efeitos térmicos são o aquecimento intenso dos tecidos, muitas vezes acompanhado de queimaduras.
• Os efeitos eletrolíticos são a decomposição de líquidos orgânicos, que incluem o sangue.
• Efeitos biológicos – perturbação dos processos bioelétricos, irritação e excitação dos tecidos vivos, contrações musculares frequentes e erráticas.

Os choques elétricos são divididos em dois tipos principais:

• Lesões elétricas – danos locais em tecidos ou órgãos (queimaduras, marcas, galvanoplastia).
• Uma queimadura elétrica é o resultado do forte aquecimento do tecido humano por corrente (mais de um ampere). Uma queimadura que afeta apenas a pele é chamada de superficial; danificar os tecidos profundos do corpo é interno. As queimaduras elétricas também são divididas de acordo com o princípio de ocorrência: contato, arco, misto.
• O sinal elétrico aparece como uma mancha cinza ou amarelo claro que lembra um calo. Esta lesão ocorre na área de contato com um elemento energizado. Basicamente, os sinais não são acompanhados de dores intensas e desaparecem após um curto período de tempo.
• A eletrometalização é um fenômeno no qual a pele humana fica impregnada com micropartículas metálicas. Isso ocorre no momento em que o metal, sob a influência da corrente, evapora e pulveriza. A pele afetada adquire uma cor correspondente aos compostos metálicos penetrados e torna-se áspera. O processo de eletrometalização não é perigoso, e o efeito após desaparece após algum tempo, semelhante aos sinais elétricos. A metalização dos órgãos da visão tem consequências muito mais graves.

Além de queimaduras, marcas e galvanoplastia, lesões elétricas também incluemeletrooftalmia e vários dano mecânico. Estes últimos são o resultado de contrações musculares involuntárias no momento do fluxo da corrente. Estes incluem rupturas graves da pele, vasos sanguíneos, nervos, bem como luxações e fraturas.Eletrooftalmia- fenômeno que representa inflamação grave do globo ocular após exposição aos raios UV de um arco elétrico.

• Choque elétricoé expresso na forma de forte excitação dos tecidos vivos após exposição à corrente elétrica. Via de regra, esse fenômeno é acompanhado por contrações musculares convulsivas aleatórias. O resultado dos choques elétricos pode ser diferente, com base no qual são divididos em cinco tipos:
• sem perda de consciência;
• com perda de consciência, acompanhada de comprometimento do funcionamento do coração e da respiração;
• com perda de consciência, mas sem perturbações no funcionamento do sistema cardiovascular e sem problemas respiratórios;
• morte clínica;
• choque elétrico.

Vale a pena considerar os dois últimos tipos com mais detalhes.

Morte clínica também chamada de morte “imaginária”, caracterizada por uma duração de 6 a 8 minutos. Este fenômeno é considerado um estado de transição da vida para a morte, que é acompanhado pela cessação da função cardíaca e pela cessação da respiração. Após o período de tempo acima, inicia-se o processo irreversível de morte celular do córtex cerebral, que termina em morte biológica.

Você pode reconhecer uma morte imaginária pelos seguintes sinais:

• fibrilação cardíaca (isto é, contração dispersa de suas fibras musculares, acompanhada por interrupção da atividade síncrona e função de bombeamento) ou sua parada completa;
• falta de pulso e respiração;
• cor da pele azulada;
• pupilas dilatadas sem reagir à luz, como resultado da falta de oxigênio no córtex cerebral.

Choque elétrico é uma reação neuro-reflexa grave do corpo humano aos efeitos da corrente. Este fenômeno é acompanhado por graves distúrbios respiratórios, funcionamento dos sistemas circulatório e nervoso, etc.

O corpo reage instantaneamente à influência da corrente elétrica, entrando em uma fase de forte excitação. Nesse período, ocorre uma reação completa à dor, acompanhada de aumento da pressão arterial e outros processos. A fase de excitação é substituída por uma fase de inibição, que se caracteriza por exaustão do sistema nervoso, respiração fraca, queda e aumento alternados da frequência cardíaca e diminuição da pressão arterial. Todos os sinais acima levam ao corpo em um estado de profunda depressão. O choque elétrico pode durar de várias dezenas de minutos a vários dias. O resultado pode ser completamente diferente: recuperação completa ou morte biológica irreversível.

Valores limite para o efeito da corrente em uma pessoa

Seu efeito no corpo humano depende diretamente da intensidade da corrente:

• 0,6-1,5 mA em corrente alternada (50 Hz) e 5-7 mA em corrente contínua - corrente tangível;
• 10-15 mA com corrente alternada (50 Hz) e 50-80 mA com corrente contínua - corrente sem liberação que, ao passar pelo corpo, provoca fortes contrações convulsivas dos músculos da mão que comprime o condutor;
• 100 mA em corrente alternada (50 Hz) e 300 mA em corrente contínua - corrente de fibrilação, que leva à fibrilação cardíaca.

A influência de vários fatores no grau de exposição à corrente

O resultado da influência da corrente elétrica no corpo humano também depende diretamente dos seguintes fatores:

• duração do fluxo atual. Ou seja, quanto mais tempo uma pessoa esteve sob influência, maior o perigo e mais graves os ferimentos causados;
• características específicas de cada organismo no momento : peso corporal, desenvolvimento físico, estado do sistema nervoso, presença de quaisquer doenças, intoxicação por álcool ou drogas, etc.;
• “fator de atenção”, ou seja, preparação para a possibilidade de receber choque elétrico;
• caminho da corrente através do corpo humano. Por exemplo, um perigo mais sério é a passagem da corrente pelo coração, pulmões e cérebro. Se a corrente desviar de órgãos vitais, o risco de lesões graves será drasticamente reduzido. Até o momento, foi registrado o caminho de corrente mais popular, chamado de “loop de corrente” - o braço-perna direito. Os loops que prejudicam o desempenho de uma pessoa por mais de três dias são o caminho mão a mão (40%), mão direita aos pés (20%), mão esquerda aos pés (17%).

O conhecimento do efeito da corrente elétrica no corpo humano é extremamente necessário. Isso irá ajudá-lo em situações de emergência a fornecer o correto para a vítima.

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O efeito da corrente elétrica no corpo humano é único e versátil. Ao passar pelo corpo humano, a corrente elétrica produz efeitos térmicos, eletrolíticos, mecânicos e biológicos.

Como você sabe, o corpo humano é composto por uma grande quantidade de sais e líquidos, que são bons condutores de eletricidade, portanto o efeito da corrente elétrica no corpo humano pode ser letal.

Não é a tensão que mata, é a corrente

Este é talvez o problema mais básico da grande maioria das pessoas comuns. Todos acreditam que a tensão é perigosa, mas estão apenas parcialmente certos. A própria tensão (a diferença de potencial entre dois pontos do circuito) não tem efeito no corpo humano. Todos os processos relacionados a danos ocorrem sob a influência de uma corrente elétrica de uma magnitude ou de outra.

Corrente mais alta significa mais perigo. Parcialmente correto sobre a tensão é que a intensidade da corrente depende do seu valor. É isso mesmo - nem mais, nem menos. Qualquer pessoa que foi para a escola se lembrará facilmente Lei de Ohm:

Corrente = tensão/resistência (I=U/R)

Se considerarmos a resistência do corpo humano como um valor constante (isso não é inteiramente verdade, mas falaremos mais sobre isso mais tarde), então a corrente e, portanto, o efeito prejudicial da eletricidade, dependerão diretamente da tensão. Tensão mais alta - corrente mais alta. É daí que vem a crença de que quanto maior a tensão, mais perigosa ela é.

Relação entre corrente e resistência

De acordo com a lei de Ohm, a corrente também depende da resistência. Quanto menor for a resistência, maior e, portanto, mais perigosa será a corrente. Não haverá condições para a passagem de corrente (a resistência do circuito é infinitamente grande) - não haverá perigo em qualquer tensão

Suponha (apenas teoricamente) que você enfie o dedo em uma tomada enquanto está em um solo úmido e receba um golpe poderoso. Como o seu corpo tem baixa resistência, a corrente da saída fluirá através do circuito homem-terra.

Agora, antes de enfiar o dedo no soquete, você subiu em um tapete dielétrico ou calçou botas dielétricas. A resistência de um tapete dielétrico ou bot é tão alta que a corrente que passa por eles e, consequentemente, por você, será insignificante - microamperes. E embora você esteja sob uma tensão de 220 V, praticamente nenhuma corrente fluirá através de você, o que significa que você não receberá um choque elétrico. Você não sentirá nenhum desconforto.

É por esta razão que um pássaro sentado num fio de alta tensão (está desencapado, sem dúvida), limpa calmamente as suas penas. Além disso, se uma pessoa que salta demais, uma espécie de Batman, pular e agarrar o fio de fase de uma linha de energia, nada acontecerá com ele, embora esteja sob tensão de quilovolts. Ele vai pendurar e pular. Os eletricistas ainda realizam esse tipo de trabalho - sob tensão (não confundir com trabalho em instalações elétricas energizadas).

Mas voltemos à versão com soquete, na qual você ficava em solo úmido. Vai acertar - isso é um fato. Mas quanto?

Determinando a extensão do dano

A resistência do corpo humano em condições normais é de 500-800 Ohms. A resistência da terra úmida pode ser ignorada - pode ser extremamente baixa e não afetará o resultado dos cálculos, mas por uma questão de justiça, vamos adicionar mais 200 Ohms à resistência do corpo. Vamos calcular rapidamente usando a fórmula acima:

220/1000 = 0,22 A ou 220 mA

O grau de efeito da corrente no corpo humano Pode ser expresso resumidamente através da seguinte lista:

• 1-5 mA - sensação de formigamento, cólicas leves.
• 10-15 mA - fortes dores musculares, contrações convulsivas. É possível libertar-se sozinho dos efeitos da corrente.
• 20-25 mA - dor intensa, paralisia muscular. É quase impossível libertar-se dos efeitos da corrente.
• 50-80 mA - paralisia respiratória.
• 90-100 mA - parada cardíaca (fibrilação), morte.

Obviamente, uma corrente de 220 mA excede em muito o valor letal. Muitos dirão que a resistência do corpo humano é muito maior que um quilo-ohm. Certo. A resistência da camada superior da pele (epiderme) pode chegar a um megaohm ou até mais, mas essa camada é tão fina que penetra imediatamente com uma tensão acima de 50 V. Portanto, no caso de tomadas elétricas, não dá para contar em sua epiderme.

O perigo depende da frequência

Em valores de tensão de até 400 V, a corrente alternada com frequência de 50 Hz é muito mais perigosa que a corrente contínua, pois, em primeiro lugar, a resistência do corpo humano à corrente alternada é menor que a corrente contínua. Em segundo lugar, o efeito biológico da corrente alternada é muito superior ao da corrente contínua.

Em altas tensões e, consequentemente, em altas correntes contínuas, o processo de eletrólise que ocorre nos fluidos celulares é adicionado à lista de fatores prejudiciais. Neste caso, a corrente contínua torna-se mais perigosa que a corrente alternada. Simplesmente altera a composição química dos fluidos corporais. À medida que a frequência aumenta, o quadro muda um pouco: a corrente começa a ser superficial.

Em outras palavras, passa pela superfície do corpo sem penetrar profundamente no corpo. Quanto maior a frequência, menor será a “camada” do corpo humano. Por exemplo, a uma frequência de 20-40 kHz, a fibrilação cardíaca não ocorre, uma vez que nenhuma corrente flui através dela. Em vez desse problema, surge outro - em alta frequência, ocorrem danos graves (queimaduras) nas camadas superiores do corpo, o que não menos leva à morte.

Caminhos para a corrente elétrica passar pelo corpo

A influência da corrente no corpo humano depende não apenas de sua magnitude, mas também do caminho de passagem. Se uma pessoa simplesmente colocar os dedos em uma tomada, a corrente fluirá apenas pela mão. Ele fica no chão úmido e toca um fio desencapado - passando pelo braço, tronco e pernas.

É bastante óbvio que no primeiro caso apenas a mão sofrerá, e não será difícil libertar-se da ação da corrente elétrica, pois os músculos do braço acima da mão permanecerão controláveis. O segundo caso é muito mais grave, principalmente se a mão for esquerda. Aqui a corrente prende os músculos, evitando que a pessoa se liberte dos efeitos da eletricidade. Mas o pior é que neste caso os pulmões, o coração e outros órgãos vitais sofrem. Os mesmos problemas aguardam o caminho corpo a corpo, cabeça a mão, cabeça a pés.

O efeito da corrente elétrica em humanos

Ao passar pelo corpo humano, a eletricidade tem vários tipos de efeitos no corpo. Total Há quatro deles:

1. Térmico (aquecimento).
2. Eletrolítico (dissociação que leva à perturbação das propriedades químicas dos líquidos).
3. Mecânica (ruptura de tecido por choque hidrodinâmico e contração muscular convulsiva).
4. Biológico (perturbação dos processos biológicos nas células).

Dependendo da magnitude, caminho de passagem, frequência e duração da exposição, a corrente elétrica pode causar danos ao corpo que são completamente diferentes tanto em natureza quanto em gravidade. . Os mais comuns deles podem ser considerados:

1. Contração muscular convulsiva.
2. As contrações musculares convulsivas, a respiração e os batimentos cardíacos persistem.
3. Parada respiratória, possível distúrbio do ritmo cardíaco.
4. Morte clínica, sem respiração ou batimento cardíaco.

Tensão segura

Para esclarecer essa questão, não é necessário utilizar nenhuma fórmula - tudo já foi calculado, registrado e endossado por pessoas especialmente treinadas. Dependendo do tipo de corrente de acordo com o PEU Recomenda-se considerar tensão segura:

AC até 25 V ou constante até 60 V - em ambientes sem maior perigo;

Alternada até 6 V ou constante até 14 V - em áreas de alto risco (úmidas, pisos metálicos, poeiras condutivas, etc.).

Determinação de Tensão de Passo

Esta questão, de interesse puramente académico, exige uma resposta, até porque quase qualquer pessoa que sai de casa pode cair sob o peso de um degrau. Então, digamos que um fio de uma linha de energia se rompa e caia no chão. Neste caso não ocorreu nenhum curto-circuito (a terra está relativamente seca e o dispositivo de proteção de emergência não funcionou). Mas mesmo o solo seco tem uma resistência bastante baixa e a corrente flui através dele. Além disso, fluía em todas as direções, tanto profundamente quanto ao longo da superfície.

Devido à resistência do solo, à medida que você se afasta do fio, a tensão cai gradativamente e desaparece a alguma distância. Mas, na verdade, ele não desaparece sem deixar vestígios, mas se distribui uniformemente, “espalhado” pelo solo. Se você enfiar as pontas de prova do voltímetro no solo a uma certa distância uma da outra, o aparelho mostrará a tensão, que será maior quanto mais próximo estiver o fio caído e maior for a distância entre as pontas de prova.

Se, em vez das sondas, houver pernas de uma pessoa que vai trabalhar rapidamente, ela ficará sob tensão, que é chamada de tensão de passo. Quanto mais próximo o fio caído e mais amplo for o passo, maior será a tensão.

Esse tipo de tensão ameaça da mesma forma que a tensão usual - derrota em um grau ou outro. Mesmo que a corrente que flui através da alça perna-perna não seja particularmente perigosa, ela pode causar contrações musculares convulsivas. A vítima cai e fica sob maior tensão (a distância entre os braços e as pernas é maior), que também começa a fluir pelos órgãos vitais. Agora não pode haver dúvida de segurança - a pessoa está sob tensão com risco de vida.

Se sentir que está sob o estresse de um degrau (a sensação pode ser comparada àquelas que surgem ao tocar uma máquina de lavar que está “lutando com a corrente”). Junte os pés, minimizando a distância entre eles, e olhe ao redor. Se você vir um suporte elétrico (poste) ou uma subestação transformadora em um raio de 10 a 20 m, provavelmente o problema está vindo daí. Comece a se mover na direção oposta deles em passos de alguns centímetros. Você lembra que quanto menor o degrau, menor será a tensão do degrau. Se for impossível entender de onde veio a tensão, escolha uma direção arbitrária.

A corrente elétrica num circuito sempre se manifesta de alguma forma. Isso pode ser o trabalho sob uma determinada carga ou o efeito da corrente que o acompanha. Assim, pelo efeito da corrente pode-se julgar sua presença ou ausência em um determinado circuito: se a carga estiver funcionando, há corrente. Se for observado um fenômeno típico que acompanha a corrente, há corrente no circuito, etc.

Em geral, a corrente elétrica é capaz de causar diversos efeitos: térmicos, químicos, magnéticos (eletromagnéticos), leves ou mecânicos, e diferentes tipos de efeitos de corrente muitas vezes ocorrem simultaneamente. Esses fenômenos e efeitos da corrente serão discutidos neste artigo.

Efeito térmico da corrente elétrica

Quando uma corrente elétrica contínua ou alternada passa por um condutor, o condutor aquece. Tais condutores de aquecimento em diferentes condições e aplicações podem ser: metais, eletrólitos, plasma, metais fundidos, semicondutores, semimetais.

No caso mais simples, se, digamos, uma corrente elétrica passar por um fio de nicromo, ele aquecerá. Este fenômeno é utilizado em dispositivos de aquecimento: em chaleiras elétricas, caldeiras, aquecedores, fogões elétricos, etc. Na soldagem a arco elétrico, a temperatura do arco elétrico geralmente atinge 7.000 ° C, e o metal derrete facilmente - este também é o efeito térmico da corrente.

A quantidade de calor liberada em uma seção do circuito depende da tensão aplicada a esta seção, do valor da corrente que flui e do tempo que ela flui ().

Tendo transformado a lei de Ohm para uma seção de um circuito, você pode usar tensão ou corrente para calcular a quantidade de calor, mas também deve conhecer a resistência do circuito, porque é ela que limita a corrente e, de fato, causa aquecimento. Ou, conhecendo a corrente e a tensão no circuito, você pode facilmente encontrar a quantidade de calor gerada.

Ação química da corrente elétrica

Eletrólitos contendo íons sob a influência de corrente elétrica direta - este é o efeito químico da corrente. Durante a eletrólise, os íons negativos (ânions) são atraídos para o eletrodo positivo (ânodo) e os íons positivos (cátions) são atraídos para o eletrodo negativo (cátodo). Ou seja, as substâncias contidas no eletrólito são liberadas nos eletrodos da fonte de corrente durante o processo de eletrólise.

Por exemplo, um par de eletrodos é imerso em uma solução de um determinado ácido, álcali ou sal, e quando uma corrente elétrica passa pelo circuito, uma carga positiva é criada em um eletrodo e uma carga negativa no outro. Os íons contidos na solução começam a se depositar no eletrodo com carga oposta.

Por exemplo, durante a eletrólise do sulfato de cobre (CuSO4), os cátions de cobre Cu2+ com carga positiva movem-se para o cátodo carregado negativamente, onde recebem a carga que falta e se tornam átomos de cobre neutros, fixando-se na superfície do eletrodo. O grupo hidroxila -OH cederá elétrons no ânodo, resultando na liberação de oxigênio. Os cátions de hidrogênio carregados positivamente H+ e os ânions SO42- carregados negativamente permanecerão em solução.

A ação química da corrente elétrica é utilizada na indústria, por exemplo, para decompor a água em suas partes constituintes (hidrogênio e oxigênio). A eletrólise também permite obter alguns metais na sua forma pura. Usando a eletrólise, uma fina camada de um determinado metal (níquel, cromo) é revestida na superfície - este, etc.

Em 1832, Michael Faraday estabeleceu que a massa m de uma substância liberada no eletrodo é diretamente proporcional à carga elétrica q que passa pelo eletrólito. Se uma corrente contínua I passar através do eletrólito por um tempo t, então a primeira lei da eletrólise de Faraday é válida:

Aqui, o coeficiente de proporcionalidade k é chamado de equivalente eletroquímico da substância. É numericamente igual à massa da substância liberada quando uma única carga elétrica passa pelo eletrólito e depende da natureza química da substância.

Na presença de corrente elétrica em qualquer condutor (sólido, líquido ou gasoso), observa-se um campo magnético ao redor do condutor, ou seja, o condutor que transporta a corrente adquire propriedades magnéticas.

Portanto, se você levar um ímã a um condutor através do qual a corrente flui, por exemplo, na forma de uma agulha de bússola magnética, a agulha girará perpendicularmente ao condutor, e se você enrolar o condutor em torno de um núcleo de ferro e passar um corrente contínua através do condutor, o núcleo se tornará um eletroímã.

Em 1820, Oersted descobriu o efeito magnético da corrente em uma agulha magnética e Ampere estabeleceu as leis quantitativas da interação magnética dos condutores com a corrente.

Um campo magnético é sempre gerado por corrente, ou seja, pelo movimento de cargas elétricas, em particular por partículas carregadas (elétrons, íons). Correntes de direção oposta se repelem, correntes unidirecionais se atraem.

Tal interação mecânica ocorre devido à interação de campos magnéticos de correntes, ou seja, é, antes de tudo, interação magnética, e só depois mecânica. Assim, a interação magnética das correntes é primária.

Em 1831, Faraday estabeleceu que um campo magnético variável de um circuito gera uma corrente em outro circuito: a fem gerada é proporcional à taxa de variação do fluxo magnético. É lógico que é a ação magnética das correntes que ainda é utilizada em todos os transformadores, e não apenas nos eletroímãs (por exemplo, nos industriais).

Na sua forma mais simples, o efeito luminoso da corrente elétrica pode ser observado em uma lâmpada incandescente, cuja espiral é aquecida pela corrente que passa por ela até o calor branco e emite luz.

Para uma lâmpada incandescente, a energia luminosa representa cerca de 5% da eletricidade fornecida, sendo os restantes 95% convertidos em calor.

As lâmpadas fluorescentes convertem com mais eficiência a energia atual em luz - até 20% da eletricidade é convertida em luz visível graças ao fósforo, que recebe de uma descarga elétrica no vapor de mercúrio ou em um gás inerte como o néon.

O efeito luminoso da corrente elétrica é realizado de forma mais eficiente nos LEDs. Quando a corrente elétrica passa por uma junção pn na direção direta, os portadores de carga - elétrons e lacunas - se recombinam com a emissão de fótons (devido à transição dos elétrons de um nível de energia para outro).

Os melhores emissores de luz são semicondutores de gap direto (isto é, aqueles que permitem transições ópticas diretas de banda), como GaAs, InP, ZnSe ou CdTe. Variando a composição dos semicondutores, é possível criar LEDs para vários comprimentos de onda, do ultravioleta (GaN) ao infravermelho médio (PbS). A eficiência de um LED como fonte de luz chega em média a 50%.

Conforme observado acima, cada condutor através do qual a corrente elétrica flui forma um círculo ao seu redor. As ações magnéticas são convertidas em movimento, por exemplo, em motores elétricos, dispositivos de elevação magnética, válvulas magnéticas, relés, etc.

A ação mecânica de uma corrente sobre outra é descrita pela lei de Ampère. Esta lei foi estabelecida pela primeira vez por André Marie Ampère em 1820 para corrente contínua. Segue-se que condutores paralelos com correntes elétricas fluindo em uma direção se atraem e se repelem em direções opostas.

A lei de Ampere também é a lei que determina a força com que um campo magnético atua sobre um pequeno segmento de um condutor que transporta corrente. A força com a qual o campo magnético atua sobre um elemento de um condutor condutor de corrente localizado em um campo magnético é diretamente proporcional à corrente no condutor e ao produto vetorial do elemento do comprimento do condutor e à indução magnética.

Baseia-se neste princípio, onde o rotor desempenha o papel de uma moldura com corrente, orientada no campo magnético externo do estator com torque M.