Почему ток в розетке опасен для человека?

[Joe-MAP]

Nessen7 в сообщении #439326 писал(а):

Почему человек получает электрошок, если полезет пальцем в розетку? Ведь ток должен перетекать откудато-кудато, а как он может
уйти в землю если ч-ек живет на 5 этаже и от земли его отделяют метры бетона?
2)А почему ток стремится уйти в землю?

Мне кажется автору этого топика не интересны процессы происходящие в теле человека во время удара током.

А вследствии того что ток переменный емкость тела человека будет постоянно перезаряжаться.
Разность потенциалов 220 В.
Входное сопротивление 1 кОм
Сила тока = 0,707*220/1000 = 0,15554 А

Опасным для человека переменный ток является с величины 0,01 А

Грубый подсчет, но близок к реальности.

К слову о экспериментах Теслы, который не использовал свое тело как емкость, а именно как проводник. В этом случае ток течет по поверхности тела, а не внутри. Ну и конечно же он использовал слабые токи тоже.

[Munin]

druggist в сообщении #449966 писал(а):

Из общих соображений, электролиз крови, беспорядочная генерация или подавление нервных импульсов, с этим связано такое страшное явление как фибрилляция сердца -его беспорядочное сокращение (особенно если частота тока порядка 60 Герц)

Ну не фантазируйте, загляните в медицинские книжки. Сердце сокращается за счёт автоколебательного процесса в нервах, ЦНС только регулирует его. Импульс тока через эти нервы сбивает процесс. Это то же самое, что сбить колесо с оси или маятник с подвеса.

Ещё большой ток выжигает нервы, но если речь не о сердце или дыхании, это не смертельно.

[druggist]

Munin в сообщении #450148 писал(а):

ток выжигает нервы

И кто из нас фантазер?

[profrotter]

Joe-MAP в сообщении #449967 писал(а):

Разность потенциалов 220 В.

Простите, но речь идёт о действующем значении напряжения 220В которому соответствует амплитудное 311В.

Joe-MAP в сообщении #449967 писал(а):

А вследствии того что ток переменный емкость тела человека будет постоянно перезаряжаться.
...
Входное сопротивление 1 кОм

Насколько я понял вы рассматриваете ёмкостный канал протекания тока. Откуда у вас данные про 1кОм в этом случае?

Joe-MAP в сообщении #449967 писал(а):

Грубый подсчет, но близок к реальности.

Сомнительно.

Munin в сообщении #450148 писал(а):

Импульс тока через эти нервы сбивает процесс.

В Р.Пенроузе Новый ум короля описана передача нервных импульсов. Она вроде как не связана с переносом зарядов. Там как-то хитро меняются местами относительно мембраны клетки ионы натрия и калия. Доберусь до книги напишу подробнее, если будут возражения.

[Ponchik]

profrotter в сообщении #450181 писал(а):

В Р.Пенроузе Новый ум короля описана передача нервных импульсов. Она вроде как не связана с переносом зарядов. Там как-то хитро меняются местами относительно мембраны клетки ионы натрия и калия. Доберусь до книги напишу подробнее, если будут возражения.

А как насчёт "гальванизации..."?
(Опыт Л. Гальвани - у мёртвой лягушки под действием тока на мышечные нервы сокращаются мышцы).
Да, через синапсы ток не проходит, но по нерву-то ток идёт.

[Munin]

druggist в сообщении #450172 писал(а):

И кто из нас фантазер?

Если вы не в курсе, лучше помалкивать. Нервы имеют наилучшую проводимость среди тканей, и ток идёт по ним. В результате функционирование нерва может быть нарушено на многие месяцы, пока ткань не восстановится. Естественно, для нервов, контролирующих дыхание, такой эффект может быть фатальным.

-- 25.05.2011 22:03:00 --

profrotter в сообщении #450181 писал(а):

В Р.Пенроузе Новый ум короля описана передача нервных импульсов. Она вроде как не связана с переносом зарядов. Там как-то хитро меняются местами относительно мембраны клетки ионы натрия и калия. Доберусь до книги напишу подробнее, если будут возражения.

Да, разумеется, передача нервного импульса - это не банальное протекание тока. И лучше здесь цитировать не математика, а биологов, медиков, физиологов.

Но в обратную сторону это работает: если пропустить через нервы ток, это будет воспринято как импульс.

[druggist]

Munin в сообщении #450200 писал(а):

Нервы имеют наилучшую проводимость среди тканей, и ток идёт по ним.

Ссылку, пожалуйста(разумеется, на физиологов, медиков, биологов)

[Ponchik]

Joe-MAP в сообщении #449967 писал(а):

А вследствии того что ток переменный емкость тела человека будет постоянно перезаряжаться.
Разность потенциалов 220 В.
Входное сопротивление 1 кОм
Сила тока = 0,707*220/1000 = 0,15554 А

Электрическая емкость тела человека равна примерно 50 пФ, или $50 * 10^-^1^2 F$. См.:
http://www.physbook.ru/index.php/Kvant._%D0%95%D0%BC%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%B8_%D0%B8%D0%BD%D0%B4%D1%83%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C

Цитата:

3. По порядку величины электрическая емкость тела человека такая же, как емкость шара диаметром 1 м. Она составляет примерно 50 пф.

Сопротивление конденсатора
емкостью $C = 50 * 10^-^1^2 F}$
на частоте $f = 50 Hz$ или $\omega = 2 \pi f = 628 rad/s$
будет равно ${1} / {\omega C} = {1} / {628 * 50 * 10^-^1^2} = 31.847 M \Omega$
а не $1 k\Omega$, как написано у Вас.
Сила тока будет равна
$I = \frac {U} {r_c} = \frac {220 V} {31 847 000 \Omega} = 6,9 \mu A$
7 мкА значительно отличаются от Ваших 155 мА. (Разница в 22000 раз).

Примечание:
Расчетное значение сопротивления тела человека величиной 1 кОм принимают при гальванической связи в цепи, а не при емкостной.
Сила тока, проходящего в таком случае через тело человека при напряжении 220 В, будет равна
$I = \frac {U} {r_c} = \frac {220 V} {1000 \Omega} = 0.220 A$,
что в два раза превышает смертельную величину 0,1 А.
Однако, 1 кОм это наихудший вариант, когда всей пятерней хватаешься за провод, а босыми пятками стоишь на металлическом полу.
Но, обычно сопротивление сухой кожи значительно больше, в розетку суешь палец и стоишь обувшись.
Все же я не советую лезть в розетку без снятия напряжения, т.к. рядышком в розетке находится нулевой контакт, А случайное одновременное прикосновение к фазе и к нулю чревато летальным исходом, независимо от состояния вашей обуви и пола.
P.S.
Случай из жизни. Мне рассказывали, что очень опытного электрика убило током, когда он под потолком в своей квартире ремонтировал патрон от электролампочки.

[Gravist]

Munin в сообщении #450200 писал(а):

И лучше здесь цитировать не математика, а биологов, медиков, физиологов.

У медиков есть даже термин "электротравма", о серьёзной опасности которой

(Оффтоп)

в качестве эмоциональной разрядки Виктор Байрак исполняет "Электрическую народную"

[Ponchik]

druggist в сообщении #450228 писал(а):

Ссылку, пожалуйста(разумеется, на физиологов, медиков, биологов)

ПОРАЖЕНИЕ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ:
http://med-lib.ru/books/nerv_bol/124.php

Цитата:

Патоморфология. При гистологическом исследовании нервной системы погибших после электротравмы обнаруживаются отек мягкой оболочки головного мозга, сужение сосудов, вазопарезы, точечные геморрагии, выпотевание плазмы, разрывы сосудистых стенок, набухание, тигролиз, деформация и сморщивание ядер, разрушение отростков нервных клеток, местами нейронофагия и гибель клеток.

Патогенез электротравмы в настоящее время представляют следующим образом. В первую очередь электрический ток поражает вегетативную нервную систему. Вследствие этого развиваются вазомоторные расстройства, приводящие к вторичным изменениям нервной ткани,—ишемии, некрозу. Кроме того, электрический ток оказывает и прямое влияние на нервную ткань, вызывая ультрамолекулярное сотрясение цитоплазмы, смещение ионов. В результате возникают биопотенциалы повреждения, которые являются причиной дальнейшего повреждения нервной ткани и формирования различных патофизиологических изменений. Электрический ток оказывает на нервную систему свое патологическое действие и рефлекторным путем.

Влияние электрического тока на человеческий организм:
http://revolution.allbest.ru/life/00359595_0.html

Цитата:

Проходя через организм, электрический ток производит 3 вида воздействия: термическое, электролитическое и биологическое.

Термическое действие проявляется в ожогах наружных и внутренних участков тела, нагреве кровеносных сосудов и крови и т.п., что вызывает в них серьёзные функциональные расстройства.

Электролитическое - в разложении крови и другой органической жидкости, вызывая тем самым значительные нарушения их физико-химических составов и ткани в целом.

Биологическое действие выражается в раздражении и возбуждении живых тканей организма, что может сопровождаться непроизвольными судорожными сокращениями мышц, в том числе мышц сердца и лёгких. При этом могут возникнуть различные нарушения в организме, включая механическое повреждение тканей, а также нарушение и даже полное прекращение деятельности органов дыхания и кровообращения.

Тело человека является проводником электрического тока. Различные ткани тела оказывают току разное сопротивление: кожа, кости, жировая ткань - большое, а мышечная ткань, кровь и особенно спинной и головной мозг - малое. Кожа обладает очень большим удельным сопротивлением, что является главным фактором, определяющим сопротивление всего тела человека.

Сопротивление тела человека при сухой, чистой и неповреждённой коже (измеренное при напряжении до 15-20 В) колеблется в пределах примерно от 3000 до 100 000 Ом, а иногда и более.

О преимущественном прохождении тока по нервной ткани и тем более её выжигании в описаниях электротравм речь не идёт.
Ожоги возникают, в основном, в местах вхождения тока в тело, т.к. плотность тока в этих местах наибольшая. Далее в теле сечение токопроводящих участков увеличивается, и плотность тока уменьшается.
Разрушение отростков нервных клеток наблюдается. Вероятно, это разрушение Munin образно описал как: "ток выжигает нервы".

[Ponchik]

Ponchik в сообщении #450266 писал(а):

Сопротивление конденсатора
емкостью
на частоте или
будет равно
а не , как написано у Вас.
Сила тока будет равна

7 мкА значительно отличаются от Ваших 155 мА. (Разница в 22000 раз).

Арифметическая ошибка. Следует читать:

Сопротивление конденсатора
емкостью $50 * 10^-^1^2 F$
на частоте $f = 50 Hz$ или $\omega = 2\pi f = 314 rad/s$
будет равно $r_c = 1/ {\omega C} = 1/ {314 * 50 * 10^-^1^2} = 63.7 M\Omega}$
а не $1 k \Omega$, как написано у Вас.
Сила тока будет равна
$I = \frac {U} {r_c} = \frac {220} {63 694 000} = 3.5 \mu A$
3,5 мкА значительно отличаются от Ваших 155 мА. (Разница в 44000 раз).

[parton]

Ponchik в сообщении #450273 писал(а):

О преимущественном прохождении тока по нервной ткани и тем более её выжигании в описаниях электротравм речь не идёт.

Почему? Основной канал нервной "проводимости" натриевый и первым делом именно он и будет "поврежден". Под воздействием микротоков происходит биологическая поляризация мембран и в силу "натрий- калий - кальций антагонизма, нужные катионы подменяются ненужными"(грубо --- ион калия "замедляет", а кальция ( в виде хлоридов) "ускоряет" ритм серд.сокращений ). Калий при "поляризации" может быть замещен натрием, а последний к регуляции сердечной деятельности не имеет отношения. Тож в отношение калий - кальций. Отсюда и "проблема с сердечной деятельностью". Но "точный" механизм достаточно сложен и к физике по-любому не относится. :)

[Xey]

Где-то было, что последствия, в том числе фатальные, могут наступать через некоторое время (несколько дней) после воздействия тока. Из описанных механизмов воздействия это понятно.
Интересно, есть ли такие примеры?

[parton]

(Оффтоп)

Xey в сообщении #450380 писал(а):

Интересно, есть ли такие примеры?

Не слышал, но есть личный "печальный" опыт. :) "Шибануло" через обе руки, так вот вначале был "адреналиновый" эффект, который через минут 15 сменился "аритмией" и в течение месяца в одной руке чувствовался "тремор", но "внешне" не проявлялся( "выжег", видать, основательно :) ). Затем все пришло в норму.

[profrotter]

Ponchik в сообщении #450282 писал(а):

Сопротивление конденсатора
емкостью $50 * 10^-^1^2 F$
на частоте $f = 50 Hz$ или $\omega = 2\pi f = 314 rad/s$
будет равно $r_c = 1/ {\omega C} = 1/ {314 * 50 * 10^-^1^2} = 63.7 M\Omega}$
а не $1 k \Omega$, как написано у Вас.
Сила тока будет равна
$I = \frac {U} {r_c} = \frac {220} {63 694 000} = 3.5 \mu A$
3,5 мкА значительно отличаются от Ваших 155 мА. (Разница в 44000 раз).

Почему вы берёте значение ёмкости человеческого тела, когда оно рассматривается как уединённое и считаете, что это ёмкость конденсатора? Конденсатор - это система проводников. И тут мы имеем дело с системой "тело ---- (стены помещения (влажный бетон)+арматура+проводники систем отопления и водоснабжения и проч.)". Для грубых ориентировочных расчётов можно считать, что мы имеем дело со сферическим конденсатором, в котором внутренний проводящий шар имеет радиус 1м (коль скоро уединённое человеческое тело в смысле одинаковой ёмкости эквивалентно такому шару), а внешний, допустим, 3м (ну небольшая комнатка). Ёмкость окажется более 50пФ, но, думаю, всё-равно недостаточной для того, чтобы при длительном воздейстии ток ощущался.