Niszczące działanie prądu elektrycznego

Definicja Prąd elektryczny, uporządkowany ruch ładunków elektrycznych (przewodnictwo elektryczne). Wielkością charakteryzującą prąd elektryczny jest jego natężenie . Umownie za kierunek płynięcia prądu elektrycznego przyjmuje się kierunek ruchu ładunków dodatnich. Podstawowym kryterium rozróżnienia prądu elektrycznego jest ich charakterystyka czasowa: wyróżnia się prądy: stałe (dla których I = const.) oraz periodycznie zmienne (dla których I = Iosinωt). Układ przewodników, w którym płynie prąd elektryczny, nazywa się obwodem elektrycznym.

W naturze przykładami są wyładowania atmosferyczne, wiatr słoneczny, czy czynność komórek nerwowych, którym również towarzyszy przepływ prądu. W technice obwody prądu elektrycznego są masowo wykorzystywane w elektrotechnice i elektronice.

Skutki działania prądu elektrycznego na człowieka Człowiek narażony na działanie prądu elektrycznego, może doznać pewnych obrażeń. Obrażenia mogą mieć naturę fizyczną - takie jak poparzenia, chemiczną - mogą to być zmiany elektrolityczne, a także biologiczną - przykładem tu mogą być zaburzenia wykonywania czynności.

To jakie działanie u człowieka wywołuje prąd elektryczny, zależy bezpośrednio od tego, czy jest to prąd stały, czy zmienny. Przykładem działania prądu stałego jest jego wpływ na posiadające ładunek elektryczny cząsteczki, które są budulcem wielu komórek. Przepływ prądu elektrycznego przez ciało powoduje powstanie pola elektrycznego, które to może unosić takie cząsteczki, zmieniając w ten sposób stężenie jonów w komórkach.

Im większe częstotliwości prądu (kilka tysięcy Hz), tym mniej wnikają one w głąb tkanki, a im mniejsze tym bardziej. W przemyśle jednak częstotliwości stosowane są rzędu 50-60Hz, dla człowieka prądy o takich częstotliwościach są bardzo niebezpieczne.

Skutki rażenia prądem elektrycznym zależą również od: wartości napięcia i natężenia prądu rażeniowego oraz czasu jego przepływu drogi przepływu prądu przez ciało człowieka, stanu psychofizycznego porażonego. czasu przepływu prądu rażenia, temperatury i wilgotności skóry, powierzchni styku z przewodnikiem, siły docisku przewodnika do naskórka.

Natomiast dla kobiety: Człowiek może jednak wytrzymać pewne natężenia prądu, bez żadnego odczucia jego przepływu. Wartości te określa się mianem wartości progowych. Podaje się je dla przykładu osoby trzymającej elektrodę w ręce. Dla mężczyzny wynoszą one: prąd stały - 5 mA prąd zmienny - dla częstotliwości 50 - 60 Hz, jest to natężenie ok. 1,1 mA Natomiast dla kobiety: prąd stały - 3,5 mA prąd zmienny - 50 - 60 Hz - 0,7 mA

Wpływ działania prądu elektrycznego na układ krążenia W czasie przepływu prądu przez organizm, przez serce przepływa tylko niewielka jego część. Jednak nawet tak mała wartość może doprowadzić do śmierci człowieka. W przypadku gdy następuje porażenie prądem zmiennym o częstotliwości 50 - 60 Hz, dochodzi wtedy do tzw. migotania komórek sercowych. Jest to proces bardzo niebezpieczny, i bardzo często nieodwracalny.

Wystąpienie migotania komórek sercowych zależy przede wszystkim od czasu działania porażenia prądem. Jednak w przypadku krótkotrwałego porażenia, istotnym jest fakt, na jaki moment w cyklu serca przypadnie to porażenie. Jeśli będzie to początek rozkurczu serca, w czasie, którego jest przerwa w pracy serca, to wówczas prawdopodobieństwo wystąpienia migotania komórek sercowych jest bardzo wysokie. W przypadku, gdy porażenie elektryczne trwa nie dłużej niż 0,2s to prawdopodobieństwo wystąpienia migotania jest bardzo małe.

Wpływ działania prądu elektrycznego na układ oddechowy. Podczas przepływu prądu elektrycznego, narażony na niebezpieczne zmiany jest także układ oddechowy. Porażenie elektryczne bezpośrednio powoduje zaburzenia oddychania, poprzez bezpośrednie działanie prądu na mózg. W wyniku tego ośrodek odpowiedzialny za prawidłowe zarządzanie procesem oddychania może zostać nagle zablokowany. To z kolei może doprowadzić do zahamowania funkcji oddychania, przerwy w dostawie tlenu, co może dalej prowadzić do śmierci. Mówiąc bardziej zwięźle, podczas porażenia elektrycznego, następuje do zaniku akcji oddechowej, co może prowadzić do uduszenia.

Wpływ działania prądu elektrycznego na układ nerwowy W czasie porażenia elektrycznego, układ nerwowy zostaje wpierw nagle pobudzony, a następnie porażony. To z kolei może spowodować nagłą utratę przytomności u człowieka. Efekt ten może wynikać zasadniczo z porażenia układu krwionośnego, w czasie którego może dojść do migotania komórek sercowych, a nawet do zatrzymania akcji serca, lub też poprzez bezpośredni przepływ prądu przez mózg. Sam przepływ prądu przez czaszkę człowieka może spowodować, wydzielenie się dużych ilości ciepła, które z kolei mogą spowodować nieodwracalne zmiany w mózgu.

Wpływ działania prądu elektrycznego na kości, mięśnie i skórę Jak już wspomniano wcześniej, sam przepływ prądu powoduje wydzielanie się dużych ilości ciepła, w miejscach przez które przepływa. Może to spowodować nieodwracalne zmiany w ciele człowieka. Najbardziej powszechnym skutkiem wydzielenia się dużych ilości ciepła, są różnego rodzaju uszkodzenia skóry w postaci oparzeń.

W miejscach gdzie kontakt z przewodnikiem był bezpośredni, czyli tam gdzie nastąpiło zetknięcie się ciała człowieka z materiałem przewodzącym prąd, może pojawić się zaczerwienienie, powstanie pęcherzy oparzeniowych , a w skrajnych przypadkach zwęglenie i martwica skóry. Jest to o tyle niebezpieczne, gdyż takie oparzenia mogą być powodować rozkład tkanek, które z kolei mogą prowadzić do śmierci nawet kilka dni po porażeniu. Prąd gdy przeniknie przez skórę do wnętrza organizmu, może spowodować zniszczenia w tkance mięśniowej i kostnej. Przepływ prądu, może doprowadzić do gwałtownych skurczów mięśnie, w wyniku których włókna mięśniowe mogą zostać pozrywane. Sama struktura włókien mięśniowych także może ulec znacznym zmianom.

Pośredni wpływ działania prądy elektrycznego. Prąd elektryczny może także być niebezpieczny, nawet gdy nie przepływa przez ciało człowieka. Takim przykładem może być tzw. łuk elektryczny, który może powstać w miejscach o bardzo wysokim natężeniu prądu, lub w przypadkach zwarcia elektrycznego.

Działanie pośrednie powoduje takie urazy, jak: oparzenia ciała wskutek pożarów wywołanych zwarciem elektrycznym lub spowodowane dotknięciem do nagrzanych elementów groźne dla życia oparzenia ciała łukiem elektrycznym, a także metalizacja skóry spowodowana osadzaniem się roztopionych cząstek metalu uszkodzenia wzroku wskutek dużej jaskrawości łuku elektrycznego uszkodzenia mechaniczne ciała w wyniku upadku z wysokości lub upuszczenia trzymanego przedmiotu.

Postępowanie w przypadku porażenia prądem u człowieka: Usunięcie przyczyny, która spowodowała porażenie prądem. Ratownik musi też zadbać o własne bezpieczeństwo i uważać, aby samemu nie zostać porażonym! Dlatego przede wszystkim należy wyłączyć źródło prądu a jeśli to jest niemożliwe- odciągnąć poszkodowanego za pomocą nieprzewodzących materiałów, np. kawałka suchego drewna lub drążka izolacyjnego. Ocena objawów życiowych i jeśli to konieczne rozpoczęcie resuscytacji. Gdyby masaż serca był niemożliwy z powodu sztywności klatki piersiowej, należy wykonywać sztuczne oddychanie do czasu aż klatka piersiowa stanie się na powrót podatna na ucisk mostka. Wezwanie karetki pogotowia

6. W zależności od stanu przytomności poszkodowanego: 5. Ocena obrażeń ciała: unieruchomienie przy złamaniach i zwichnięciach chłodzenie i zabezpieczanie ran przed zakażeniem w oparzeniach 6. W zależności od stanu przytomności poszkodowanego: jeśli jest przytomny i nie wymaga pilnej interwencji na miejscu zdarzenie to i tak chory musi być bezwzględnie przetransportowany do szpitala celem dalszej obserwacji skutków odległych (np. odwodnienie, zaburzenia elektrolitowe, zaburzenia rytmu serca) jeśli jest nieprzytomny, ale ma zachowany oddech i krążenie a jednocześnie można wykluczyć uraz kręgosłupa i nie ma wstrząsu – pozycja bezpieczna jeśli stwierdza się objawy wstrząsu – odpowiednie postępowanie przeciwwstrząsowe.

Prąd elektryczny a obiekty techniczne Głównie niszczące działanie prądu elektrycznego na obiekty techniczne wiąże się nie tyle z jego niszczącą działalnością, co z jego brakiem. Trudno jest sobie wyobrazić w dzisiejszych czasach jakikolwiek obiekt techniczny nie posiadający instalacji elektrycznej w której nie płynąłby prąd elektryczny. Kilku minutowe przerwy w dostawie prądu mogą spowodować milionowe straty materialne oraz stworzyć zagrożenie życia ludzkiego. Wystarcz wspomnieć niedawną awarie dostaw prądu w Nowym Yorku na czas której miasto ogarnął kompletny chaos.

Oczywiście brak prądu to nie jedyne zagrożenie jakie może negatywnie wpływać na funkcjonowanie obiektów technicznych. O ile przerwa w dostawie prądu nie wpływa bezpośrednio na konstrukcje obiektu technicznego (raczej nie wywoła zawalenia budynku), to np. awaria instalacji elektrycznej wywołująca pożar może doprowadzić do zniszczenia obiektu technicznego, a co za tym idzie strat materialnych jak również zagrażać życiu ludzi (jeżeli ktoś przebywa w danym budynku).

Koniec