Det är inte spänningen som kan döda människor, det är strömmen som dödar. Människor har dött vid så lite som 42 volt. Tiden är också en faktor. En ström på 0,1 ampere under endast 2 sekunder kan vara dödlig. Eftersom spänning = ström x motstånd beror strömmen på kroppens motstånd. Det inre motståndet mellan öronen är endast 100 ohm, medan det är cirka 500 ohm när det mäts från finger till tå.
Elektriska stötar skildras ofta i fysiska komedier. Handlingen går till som vanligt: den komiska huvudpersonen får oavsiktligt tag i en tråd, ovetande om den höga ström som flödar genom den. Han får en dödlig stöt som resulterar i en stereotypisk shimmy, ett förkolnat ansikte och hår som står på högkant som ett paraply som vänds ut och in av vinden.
Att ställa sig frågan varför denna dödliga olycka uppfattas som humoristisk är oroväckande… intressant, men oroväckande. Ett rimligt svar finns här. Den diskursen är dock irrelevant för tillfället. Det som oroar oss är varför vi inte är ogenomträngliga för elektricitet överhuvudtaget och hur mycket av den som faktiskt kommer att döda oss.
Varför anses högspänning vara så farligt?
Detta är förstås en avgörande kunskap för säkerheten. Vi finner försiktiga meddelanden på elcentraler och generatorer som är präglade med det allmänt erkända emblemet för fara: en mänsklig skalle som svävar ovanför två korslagda ben. Denna symbol åtföljs av en klassificering av denna maskin, som framhäver den höga spänning vid vilken den fungerar, och som låter dig veta att kontakt med den förmodligen skulle döda dig.
Användningen av spänning har satt en psykologisk trend hos oss. Vi tror att 10 000 volt skulle vara dödligare än 100 volt. Detta är dock bara delvis sant. Elektrocutions genomförs ofta med hjälp av hushållsspänningar på 110 volt, eller i vissa fall så låga som 42 volt!
Självklart drar mer spänning mer kraft, men det är inte kalibern som dödar oss, utan kulan den skjuter. Oavsett spänningen är den verkliga dödsorsaken strömmen som tvingas genom kroppen.
Detta är samma anledning till att fåglar som vilar på ledningar inte blir elektrifierade. (Credits: palickam/)
Däremot bör vi inte förkasta spänning helt och hållet. Utan spänning eller potentialskillnad skulle det inte finnas någon ström alls. Detta är anledningen till att om man hänger i en tråd så skulle man inte få en elektrisk stöt om man inte rör vid marken. Att hänga i tråden bildar en ekvipotential med tråden, medan man vid beröring av marken omedelbart skapar en potentialskillnad som drar en enorm ström genom oss.
Så, hur mycket ström kommer att döda oss?
Elektrocution: Hur mycket ström dödar dig?
En ström på 10 mA eller 0,01 A ger en allvarlig chock, men den är inte dödlig. När vi närmar oss 100 mA eller 0,1 A börjar muskelkontraktionerna. Det är viktigt att inse att på grund av hjärtats låga motstånd är en så liten ström som 10 mA genom det tillräckligt för att döda oss.
Styrkan når dock aldrig hjärtat, eftersom motståndet i vår hud är högre och därmed absorberar denna ström helt och hållet. Om denna futtiga ström på något sätt skulle nå hjärtat skulle den med största sannolikhet vara dödlig.
När strömmen ökar över 1000 mA eller 1 A ökar muskelsammandragningarna i en omfattning som gör att vi inte kan släppa taget om tråden. Denna uthållighet är ironiskt nog en konsekvens av muskelförlamning. Vid denna tidpunkt drabbas hjärtat av ventrikelflimmer, en okoordinerad intermittent ryckning av hjärtats ventriklar som ger ineffektiva hjärtslag, vilket kan leda till döden om inte hjälp tillkallas omedelbart.
En ytterligare ökning av strömmen mot 2000 mA eller 2 A ger upphov till brännskador och medvetslöshet. Den muskelsammandragning som chocken framkallat är nu så allvarlig att hjärtat dyker ner i klämmor. Exponering för en sådan mängd ström kan leda till fruktansvärda inre brännskador, och klämmarna kan leda till hjärtstillestånd. Döden är möjlig.
Däremot är klämmekanismen utformad på ett sådant sätt att den är förvånansvärt lukrativ, eftersom den skyddar hjärtat från kammarflimmer. Chanserna till överlevnad är små, men kan lösas om offret får omedelbar vård. Defibrillatorer är medicinska apparater som används av läkare för att rädda chockimponerade offer.
Rekonsekvenserna kan sammanfattas i tabellform så här:
Varför är vi inte ogenomträngliga för ström?
Även om det krävs en viss spänning för att få en ström att flöda, beror mängden ström som tränger in i våra kroppar på måttet på hur genomsläpplig kroppen är för ström, eller helt enkelt på dess motstånd. Motståndet mot ström varierar beroende på hudens tillstånd – om den är torr eller våt. Det beräknas vara 1 000 ohm för våt hud och mer än 5 00 000 ohm för torr hud.
Motståndet varierar också beroende på kontaktpunkterna. Det inre motståndet mellan öronen är endast 100 ohm, medan det är omkring 500 ohm när det mäts från finger till tå. Det är på grund av detta ändliga motstånd som vi inte är ogenomträngliga för ström.
En annan viktig faktor är tiden. Tortyrens omfattning beror på hur länge kroppen utsätts för en viss ström. Till exempel kan en ström på en tiondels ampere under endast 2 sekunder vara dödlig.