العوامل التي يعتمد عليها تأثير التيار في الجسم


آلت الأبحاث العديدة التي أجريت لتحديد مدى تأثير التيار الكهربائي على جسم الإنسان، على أن درجة الخطورة تعتمد على أربعة عوامل رئيسية هي كالآتي-

1. مسار التيار داخل الجسم.

2. شكل التيار وتردده.

3. شدة التيار.

4. زمن سريان التيار (فترة التعرض).

1 . مسار التيار داخل الجسم

لطريق الذي يسلكه التيار داخل الجسم والأعضاء الذي يمر بها، يعتبر من العوامل الهامة في تحديد مدى تأثير الجسم بالتيار الكهربائي، فعند مرور التيار الكهربائي بشكل موازي لمحور الجسم فإن 10% من التيار المار يمر عبر القلب، في حين يمر 3% من التيار عبر القلب في حالة مرور التيار عن طريق اليدين (من يد إلى أخرى).

تنخفض نسبة التيار المار في القلب عند سلوك التيار المار في الجسم مسارات أخرى (يد – قدم) وبالتالي تنخفض خطورته، وتنعدم نسبة التيار المار في القلب عندما يسلك التيار طريق القدمين (من قدم إلى أخرى)، وهو أكثر التيارات الكهربائية أمناً وأقلها خطورة.


2 . شكل التيار وتردده

كل التيار يحدد كونه مستمر أو متردد، فإذا كان التيار متردداً فإن درجة خطورته تعتمد على مقدار التردد، أما إذا كان التردد مستمراً، فإن فقدان الجسم على احتماله يكون أكبر من مقدرته على تحمله للتيار المتردد، حيث بإمكان الجسم تحمل تيار مستمر ذو شدة كبيرة في حالة زيادة شدة التيار تدريجياً.

شكل التيار المتردد الصناعي (50 هرتز) أي خطورة بالغة على المنتجين العاملين، لأن الحدود الخطرة لهذا الشكل من التيار تقع بين (40 – 60 هرتز)، وتكمن هذه الخطورة أثناء مرور التيار عبر جسم الإنسان، الذي يؤدي إلى تحلل للأجزاء المكونة لخلايا الجسم، وتحويلها في كل خلية من الخلايا إلى أيونات ذات قطبية مختلفة تتجه نحو القطبية المعاكسة حتى تصل إلى جدران الخلية وتفككها، ويظهر ذلك واضحاً في الخلايا العصبية.



3 . شدة التيار

أن أقل تيار يشعر به الإنسان عند لمسه باليد عند 50% من الأشخاص، يقع ضمن الحدود ما بين (0.6 – 1.5) مللي أمبير للتيار المتردد (50) هيرتز ويساوي (5-7) مللي أمبير عند التيار المستمر، ويدعى هذا بالتيار الحدي الشعوري.


4 . زمن سريان التيار

يعتمد مقاومة جلد الإنسان للتيار الكهربائي على عدة عوامل، أهمها زمن سريان التيار عبر الجلد، حيث تتناقص المقاومة تدريجياً مع طول زمن سريان التيار، وتعتمد كذلك على حالة الجلد (جاف – رطب – خالي من الجروح).

مرور التيار بالجلد يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارته، وتعرقه وبالتالي تأين الجلد وحرقه وانخفاض مقاومته، وهذه الخطوات تحدث عند التعرض لتيار الشبكات الكهربائية ذات الضغط المنخفض، أما الشبكات ذات الضغط العالي، فإن الحوادث تقع قبل ملامسة المنتجين العاملين للموصلات، نتيجة لحدوث التفريغ الكهربائي وظهور القوس.

ومن المعروف أن الوحدات المستخدمة في مجال الكهرباء الديناميكية (مستمرة أو متغيرة) هي كالآتي-

وحدة شدة التيار الكهربائي .... تعرف بالأمبير .... يرمز لها بالرمز (ت) أو I

وحدة فرق الجهد الكهربائي .... تعرف بالفولت .... يرمز لها بالرمز (ج) أو V

وحدة مقاومة التيار الكهربائي .... تعرف بالأوم .... يرمز لها بالرمز (م) أو R

وتربطهم علاقة بدائرة كهربائية تسمى بقانون أوم.

جـ = ت × م V = I .R

ت = جـ / م I = V \ R

والجدول التالي يوضح مقدار شدة التيار الكهربائي على جسم الإنسان.


جدول
مقدار شدة التيار الكهربائي وتأثيره على جسم الانسان