Het is niet de spanning die mensen kan doden, het is de stroom die doodt. Mensen zijn al bij 42 volt gestorven. Tijd is ook een factor. Een stroom van 0,1 ampère gedurende slechts 2 seconden kan dodelijk zijn. Als Voltage = Stroom x Weerstand hangt de stroom af van de lichaamsweerstand. De inwendige weerstand tussen de oren is slechts 100 ohm, terwijl deze ongeveer 500 ohm bedraagt wanneer deze van vinger tot teen wordt gemeten.
Elektrische schokken worden vaak afgebeeld in fysische komedies. De handeling verloopt zoals gebruikelijk: de komische hoofdpersoon grijpt per ongeluk een draad, onwetend van de hoge stroom die er doorheen loopt. Hij krijgt een dodelijke schok die resulteert in een stereotiepe bibber, een verkoold gezicht en het haar dat overeind staat als een paraplu die door de wind binnenstebuiten is gekeerd.
De vraag waarom dit dodelijke ongeluk als humoristisch wordt ervaren, is verontrustend… interessant, maar verontrustend. Een plausibel antwoord kan hier worden gevonden. Maar dat discours is voor nu niet relevant. Wat ons bezighoudt is waarom we niet ongevoelig zijn voor elektriciteit en hoeveel we er eigenlijk van zullen sterven.
Waarom wordt hoogspanning als gevaarlijk beschouwd?
Dit is natuurlijk cruciale kennis voor veiligheidsdoeleinden. We vinden voorzichtige berichten op elektrische borden en generatoren, bedrukt met het universeel erkende embleem van gevaar: een menselijke schedel zwevend boven twee gekruiste beenderen. Dit symbool gaat vergezeld van de classificatie van deze machine, waarbij de nadruk wordt gelegd op de hoge spanning waarmee zij werkt, om u te laten weten dat contact ermee u waarschijnlijk zou doden.
Het gebruik van spanning heeft bij ons een psychologische trend gezet. Wij geloven dat 10.000 volt dodelijker zou zijn dan 100 volt. Dit is echter slechts gedeeltelijk waar. Elektrocuties worden vaak uitgevoerd met huishoudelijke voltages van 110 volt, of in sommige gevallen, zo laag als 42 volt!
Natuurlijk trekt meer spanning meer stroom, maar het is niet het kaliber dat ons doodt, maar de kogel die het afvuurt. Ongeacht het voltage, is de echte doodsoorzaak de stroom die door het lichaam wordt geperst.
Dit is dezelfde reden waarom vogels die op draden rusten niet worden geëlektrocuteerd. (Credits: palickam/)
Het is echter niet zo dat we spanning helemaal buiten beschouwing moeten laten. Zonder spanning of potentiaalverschil zou er helemaal geen stroom zijn. Dit is de reden waarom je door aan een draad te hangen niet geëlektrocuteerd zou worden, tenzij je de grond raakt. Hangend aan de draad vormt zich een equipotentiaal met de draad, terwijl het aanraken van de grond onmiddellijk een potentiaalverschil schept, dat een enorme stroom door ons trekt.
Dus, hoeveel stroom zal ons doden?
Elektrocutie: Hoeveel stroom is dodelijk?
Een stroom van 10 mA of 0,01 A geeft een zware schok, maar is niet dodelijk. Als we 100 mA of 0,1 A naderen, beginnen de spiersamentrekkingen. Het is noodzakelijk te beseffen dat door de lage weerstand van het hart, een stroom van zo klein als 10 mA er doorheen genoeg is om ons te doden.
De stroom bereikt echter nooit het hart, omdat de weerstand van onze huid hoger is, waardoor deze stroom geheel wordt geabsorbeerd. Als deze schamele stroom het hart op enigerlei wijze zou bereiken, zou dat vrijwel zeker fataal zijn.
Wanneer de stroom boven de 1000 mA of 1 A komt, nemen de spiersamentrekkingen zodanig toe dat we de draad niet meer kunnen loslaten. Deze vasthoudendheid is ironisch genoeg een gevolg van spierverlamming. Op dit punt ondergaat het hart ventrikelfibrillatie, een ongecoördineerde intermitterende stuiptrekking van de hartkamers die ondoeltreffende hartslagen veroorzaakt, hetgeen de dood tot gevolg kan hebben indien niet onmiddellijk hulp wordt ingeroepen.
Verder toename van de stroomsterkte tot 2000 mA of 2 A veroorzaakt brandwonden en bewusteloosheid. De door de schok veroorzaakte spiersamentrekking is nu zo hevig dat het hart in een klem komt te zitten. Blootstelling aan een dergelijke hoeveelheid stroom kan leiden tot vreselijke inwendige brandwonden, en de klemmen kunnen leiden tot een hartstilstand. De dood is mogelijk.
Het klemmechanisme is echter zo ontworpen dat het verrassend lucratief is, omdat het het hart beschermt tegen ventrikelfibrillatie. De overlevingskansen zijn gering, maar goed te maken als het slachtoffer onmiddellijk hulp krijgt. Defibrillators zijn medische apparaten die door artsen worden gebruikt om slachtoffers met een schok te redden.
De gevolgen kunnen als volgt in tabelvorm worden samengevat:
Waarom zijn we niet ongevoelig voor stroom?
Ofschoon er een bepaalde spanning nodig is om een stroom te doen vloeien, hangt de hoeveelheid stroom die ons lichaam binnenstroomt af van de mate waarin het lichaam doorlaatbaar is voor stroom, of eenvoudigweg, van de weerstand ervan. De weerstand tegen stroom varieert naar gelang van de conditie van de huid – of deze droog of nat is. Deze wordt geschat op 1000 ohm voor een natte huid en meer dan 5.00.000 ohm voor een droge huid.
De weerstand varieert ook afhankelijk van de contactpunten. De inwendige weerstand tussen de oren bedraagt slechts 100 ohm, terwijl deze ongeveer 500 ohm bedraagt wanneer hij van vinger tot teen wordt gemeten. Het is door deze eindige weerstand dat wij niet ongevoelig zijn voor stroom.
Een andere belangrijke factor is tijd. De omvang van de beproeving hangt af van de tijd dat het lichaam aan een bepaalde stroom wordt blootgesteld. Bijvoorbeeld, een stroom van een tiende ampère gedurende slechts 2 seconden kan fataal zijn.