Por que enfiar os dedos em uma tomada elétrica pode matá-lo?

Eu só queria aprender algumas diferenças entre volts, amperes, ohms e assim por diante e fiz essa pergunta. Se a sua pele tem 100k ohms de resistência e a saída é de 220v, a corrente que flui pelo seu corpo não é de 0,0022 amperes?

Na Europa, a regra geralmente é de 60V DC, sendo seguro para contato casual com condutores ativos. Leia o que o IEC diz: -

A Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) publicou vários relatórios sobre segurança elétrica. O relatório da IEC “Instalações elétricas de edifícios” (IEC 60634-4-41: 2001) especifica que, para circuitos desenterrados “se a tensão nominal não exceder 25 V acrms [35 VPEAK] ou 60 V DC livre de ondulações, proteção contra corrente direta o contato geralmente não é necessário; no entanto, pode ser necessário sob certas condições de influências externas (em consideração). ”Para circuitos aterrados, a IEC considera a proteção desnecessária quando“ a tensão nominal não excede 25 V acrms ou 60 V DC livre de ondulações, quando o equipamento é normalmente usado somente em locais secos e não é esperado o contato em grandes áreas de partes vivas com o corpo humano; 6 V acrms [8,5 VPEAK] ou 15 V CC livre de ondulações em todos os outros casos. ”

Extrato extraído deste documento.

Geralmente, não se acredita que o tipo de nível de tensão mencionado no extrato destrua suficientemente a "alta resistência superficial" da pele, MAS, as voltagens da rede são letais porque elas quebram a resistência superficial e você só tem a resistência interna e o corpo. isso é apenas algumas centenas de ohms. Com (digamos) 220V CA aplicada, a corrente pode ser maior que 100mA e isso é realmente problemático: -

NOVA SEÇÃO:

Um assunto spin-off interessante e relacionado é o efeito bem conhecido de um corpo humano que danifica os circuitos eletrônicos por descarga estática. O corpo humano é modelado como uma capacitância para a terra de cerca de 100 pF. Essa capacitância é carregada até vários kV e o caminho de descarga para a eletrônica em teste é através de um resistor limitador de corrente.

Uma coisa importante a ser observada é que, a menos que o corpo humano se conecte diretamente à terra (uma situação mais rara que o normal), o fluxo de corrente devido ao toque em um fio ativo é um pouco limitado por essa capacitância.

Este documento intitulado "Medições da capacitância do corpo humano: configuração teórica e experimental" conclui que cerca de 160 pF é a capacitância do corpo humano na seguinte experiência:

Portanto, se conectarmos a 220V 60Hz, 160 pF tem uma impedância de 16,6 Mohms (reativa) e causaria uma corrente reativa de cerca de 13,3 uA. Não acho que os efeitos capacitivos sejam muito significativos.

Infelizmente, a resistência de 100kHz é verdadeira apenas em algumas condições. Primeiro, você também possui capacitância da pele, para que ela conduza CA melhor que a CC. Segundo, a resistência da pele em si não é constante com a tensão, mesmo em corrente contínua; diminui à medida que a tensão aumenta. E terceiro, há variação com a umidade / umidade da pele, incluindo de pessoa para pessoa. Vou desenterrar algumas referências para esses fatos que reproduzi de memória.

Dê uma olhada neste livro CIs de Bio-Medical CMOS para obter mais detalhes do que posso transmitir aqui.

O tópico é complicado porque a capacitância da pele depende principalmente de sua espessura, mas a resistência da pele varia principalmente com o número de ductos de suor e com a quantidade total. Assim, você pode ter uma área com baixa capacitância por causa da pele espessa, mas que ainda conduz bem se tiver uma alta concentração de dutos de suor.

Os números típicos dados são de 0,02-0,06 uF / cm ^ 2 para a capacitância da pele (mas também varia uma ordem de magnitude entre as diferentes áreas do corpo). Para a resistência (que é paralela a essa capacitância), é muito mais difícil fixar um número, pois varia significativamente mesmo na mesma pessoa e na mesma área ao longo do tempo:

Outro livro fornece uma faixa de 60 a 1200kOhm / cm ^ 2 ... que é uma faixa enorme [depende da área corporal e da pessoa]. (Observe que isso diminui em áreas maiores porque os resistores em paralelo têm menos resistência.) Além disso, diz que, se a tensão exceder cerca de 150 V, ocorre uma avaria dielétrica na pele, o que diminui mais a resistividade. Para conexão corpo a corpo a 125V (AC, acho), eles fornecem 1125 a 2875ohms como o intervalo de percentil de 5% a 95%, com uma média de 1625ohms. Isso é muito menor do que você imaginou. Aqui estão os dados típicos nos quais a IEC baseia suas recomendações de segurança:

Como você mesmo disse, 2,2 mA fluirão em seu exemplo. Isso é muita corrente dentro do seu corpo. Será doloroso, na melhor das hipóteses, e poderá matá-lo facilmente se através de um órgão vital como o coração.

Conectar dois dedos na mesma mão aos pinos do soquete seria apenas estúpido, doloroso e causaria ferimentos. A conexão entre dois dedos de mãos opostas pode ser letal.

E isso pressupõe 100 kΩ de resistência total à pele. Esse é um número plausível quando suas mãos estão bastante secas, mas é também possível uma resistência muito menor.

Não enfie os dedos nas tomadas elétricas

Se você decidir fazê-lo de qualquer maneira, informe primeiro as pessoas que receberam o prêmio Darwin, para que você possa ser devidamente reconhecido postumamente.

Isso está correto, mas sua pele nem sempre é 100k, a resistência varia muito . E não são necessários muitos mA para matá-lo, se ele fluir pelo lugar certo (errado).

Hummm. Eu vou procurar fontes (eu tinha algumas quando instruía em laboratórios décadas atrás e deveria encontrar algumas até o próximo mês), mas o que me lembro é que a região mais perigosa para choque (que se preocupa principalmente com a condução através do coração, já que o sangue é o local onde a maioria dos eletrólitos se encontra e a maioria da condução interna segue os vasos sanguíneos) fica entre 10mA e 1 Amp ou 100 mA.

Isso foi leitura obrigatória para o meu trabalho em um laboratório de alta tensão, como foi o conto encantador de quantas paredes sólidas de concreto um cilindro de 3000 PSI A poderia se lançar através de um cilindro se você não o amarrasse à parede e a válvula se quebrou quando caiu.

Eu acho que a reivindicação de Olin de 2,2 mA no coração ser letal cai, sendo metade do que os GFCI devem disparar (5 mA, pelo menos nas versões dos EUA). Esse nível é metade da extremidade inferior da faixa mais perigosa, não mais do que o dobro do que seria necessário para matá-lo, ou não haveria muito sentido nos GFCIs. O "modelo do corpo com baixa resistência à pele" também é de onde vêm as tensões "seguras", baseadas na corrente potencial do coração IIRC. Não, eu não sou voluntário para testá-lo (embora eu tenha feito isso uma ou duas vezes involuntariamente e tenha tido sorte), mas acho que saber com mais ou menos precisão o que está acontecendo é melhor do que imprecisos. Não enfie os dedos nas tomadas, mas faça isso porque sua resistência à pele não é um número fixo em que você possa confiar, especialmente se você cortar o dedo em uma parte afiada da tomada; e é estúpido colocar o dedo em uma tomada, o que realmente deve ser suficiente por si só.

Abaixo de 10mA, a corrente é considerada insuficiente para causar fibrilação (um ataque de calor induzido e a principal causa de morte por eletrocussão.) Acima da extremidade alta, a corrente é suficiente para parar / prender o coração e é mais provável que ela reinicie do que na "região mais perigosa", embora possa haver outros efeitos colaterais ruins, como queimaduras no interior dos vasos sanguíneos - esse é o local onde as pessoas que sobrevivem a raios atingem o solo, IIRC.

Como já mencionado, a resistência da pele é ALTAMENTE variável, com o suor (água salgada mais ou menos) tendo uma grande influência. Cortes removê-lo completamente.

Quanto ao marcapasso 47 uA da WRB, afirmo que o marcapasso pode ser um negócio bastante diferente de qualquer fonte normal de choque - ou houve realmente um erro.

Pode ser que minha memória seja um pouco pessimista:

Este afirma um limite muito mais alto (10X): https://www.physics.ohio-state.edu/~p616/safety/fatal_current.html

Este menciona 6-9 mA como o limiar dos músculos "congelantes" (espasmos), o que naturalmente leva àquela deliciosa condição de "não posso deixar ir", mas também atinge um nível mais alto de morte: http: //www.elcosh. org / documento / 1624/888 / d000543 / section2.html

Este entra em exemplo com a resistência da pele variando e inclui "5mA como a corrente máxima geralmente considerada 'inofensiva'": http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/shock.html

Você pode estar interessado nesta descrição da resistência da pele . Por favor, note que a resistência da pele pode chegar a 1000 ohms quando molhada. Da mesma forma, queimaduras elétricas fazem com que a resistência local da pele diminua, o que pode contribuir. "A condutância da pele pode aumentar em várias ordens de magnitude em milissegundos". Fonte

Também é importante ter em mente que o caminho atual deve incluir o coração ou os pulmões para causar a morte imediata e, portanto, o outrodeve-se ter em mente o ponto de contato - geralmente a outra mão ou os pés (em pé em condições molhadas). Se o ambiente estiver úmido, parece provável que os dedos em contato também estejam molhados. O coração é bastante sensível à corrente aplicada diretamente a ele, com correntes inferiores a 1 mA sendo consideradas perigosas. Os padrões atuais levam isso em conta nas certificações para equipamentos médicos, mas lembro-me, em meados dos anos 60, da leitura de um caso de um acidente com marcapasso com alimentação externa (aterramento inadequado da fonte de alimentação e paciente tocado em uma estrutura metálica aterrada) que era letal a 47 uA . As discussões em rede sobre o micro-choque parecem convencidas de que esses casos são apócrifos, mas eu mantenho minha memória. Embora o artigo original possa estar errado.

Você está cometendo dois erros aqui.

Primeiro, a corrente precisa entrar e sair - se a resistência da pele for 100k e você estiver tocando um solo em algum lugar em que estiver olhando apenas 1,1ma. Você sentirá isso, mas não irá machucá-lo. (Na verdade, eu senti isso ao tentar conectar uma verruga de parede em uma posição muito embaraçosa e, de alguma forma, tocar os dois lados do plug sem saber quando pensei que estava segurando o corpo da verruga.) (Se você não estiver tocando o chão em qualquer lugar e use apenas uma mão, a corrente não fluirá e você não se machucará. É por isso que você vê profissionais trabalhando em um circuito ativo e vivendo para contar sobre isso. Deixe essas coisas para os profissionais!)

Segundo, você está basicamente apostando na sua vida que a resistência da pele é realmente 100k. Isso pode mudar drasticamente se sua pele estiver um pouco molhada e suponha que haja uma pequena rebarba no que você tocou que cutucou levemente sua pele - o que reduzirá a resistência.