أيهما أخطر على حياة الإنسان التيار الثابت (DC) أم التيار المتردد (AC)؟

preview_html_m7d08ac77

أيهما أخطر على حياة الإنسان التيار الثابت (DC) أم التيار المتردد (AC)؟

 

في البداية لنعطي تعريفا للتيار المستمر (DIRECT CURRENT (DC ، يمكن وصفه بأنه طريق باتجاه واحد فقط حيث إنه يسري في المواد الموصلة للتيار الكهربائي في اتجاه واحد فقط  خلال وحدة زمن محددة وأوضح مثال على ذلك البطاريات الجافة و بطاريات السيارات.

 

أما بالنسبة للتيار المتردد – ويعرف أحياناً بالتيار المتذبذب أو المتناوب (Alternating Current (AC ، حيث إنه يسري في المواد الموصلة للتيار الكهربائي في اتجاهين وتتغير شدته بصفة منتظمة خلال وحدة الزمن.  ولكن عند ذكر تيار متناوب يتراود الى ذهننا اجهزتنا المنزلية حيث ان التيار الكهربائي الذي نستخدمه في منازلنا، والتيار الناتج من المولدات الكهربائية التي تستخدم الحث المغناطيسيهو تيار متناوب .

ويُلاحظ أن معظم الأجهزة الإلكترونية كتب عليها 220/110 V و60/50 Hz. وهذا يعني أن التيار يتغير خلال الثانية الواحدة 50 او 60 مره حسب المولد المستعمل
ولكن ما علاقة التردد هذا بكلمة الزمن التي ذكرناها سابقا
العلاقة هي ان التردد يساوي مقلوب الزمن

1564-12

الدراسات العلمية اثبتت أن التيار المار في الجسم هو الذي يسبب الخطورة وليس الفولتية . و ألا سنتعرف على تأثير التيار في جسم الكائن الحي

المتسبب في سريان التيار عاملان – حسب قانون أوم هما :-
المقاومة ويرمز لها بـ (R)، وفرق الجهد ويرمز له بـ (V).
إذ إن التيار (I) – حسب قانون أوم – يعطى بالمعادلة التالية: I = V/R Amp.، وهذا يعني أن قيمة التيار تتغير بتغيير قيمة المقاومة، عند فرق جهد ثابت.
ملاحظة / افترضنا ان الجهد ثابت للأن تغيير تأثيره في جسم الانسان عند تغييره تدريجيا ليس كتأثير التيار.
و الان نجد ان العلاقة عكسية فيما بين التيار والمقاومة، إذ إن قيمة التيار قد تصل إلى ما لا نهاية عندما تقل قيمة المقاومة وتصل إلى الصفر. وبعد هذا الشرح البسيط لقانون أوم نستطيع القول إنه عندما نتعرض لفرق جهد، فإنه يجب أن يكون هناك اتصال للجسم بطريقة ما لكي يسري فيه التيار. فعندما نضع الجسم تحت فرق جهد ونصله بين قطبين – المصدر الكهربائي مثلاً والأرض -، فإنه يصبح مثل السلك يسري فيه التيار وهنا يكمن الخطر. وهذا يفسر وقوف الطيور على أسلاك الضغط العالي، من دون ان تُصاب بأذى، لأنها لا تتصل بجسم آخر اي لا تصبح دائرة كاملة ( تبقى دائرة مفتوحة ).
-. جسم الإنسان له مقاومة كبيرة، ويشترط فرق جهد عال، لكي تكسر هذه المقاومة ويسري التيار. وهذه المقاومة تعتمد على عدة عوامل ومنها:-
وزن الجسم  وكمية الشحوم وسماكة طبقة الجلد و نوعها.
و مكان اتصال الجسم بمصدر التيار واتصاله بالأرض.

 

مقاومة الجلد مرتفعة وأعلى من مقاومة أنسجة العضلات – سبحان الله -، فعندما يكون هناك مكان مجروح في الجسم ومتصل بالتيار، فإن مقاومة الجسم (المقاومة الكلية بين طرفي فرق الجهد) ستنخفض. وبالتالي سيزداد التيار المار في الجسم.

 

كذلك عندما يكون الجسم رطبا، فمن المعروف ان الرطوبه تزيد من التوصيل  أي انها تقلل مقاومة الجلد، وبالتالي سيكون التيار – الساري في الجسم – أعلى قيمة. هذا يجعل المقاومة تختلف من شخص إلى آخر حسب مكونات الجسد، ونقطة الاتصال.

 

هناك تجارب أثبتت أن مقاومة الجلد تنهار عند فرق جهد أعلى من 300 فولت بغض النظر عن طبيعة الجلد. تعتمد قيمة مقاومة الجسم على نقطتي الاتصال بالمصدر والأرض أو أي نقطة اتصال أخرى. فعندما تكون النقطة الأولى اليد، والأخرى القدمين، فإن المقاومة أكبر منها في حالة المقاومة بين اليدين – المسار الذي يسير فيه التيار ( من اليد الى اليد  أو من اليد الى القدم) -، والعبرة هنا هل يمر التيار من خلال القلب??
، أو هل يمر من خلال الحجاب الحاجز للرئة??
، أو هل يمر من خلال الدماغ ??
و بعد كل هذا أين يكمن الخطر؟

 

يكمن الخطر عند عدم قدرة الشخص على تحرير نفسه من التيار الكهربائي، إذ يحصل تعطيل للنظام العصبي وتنشل استجابة الشخص. كذلك الوضع الصحي للقلب، وسرعة استجابة الشخص للتنبيه العصبي، فقد يتوقف القلب وبالتالي توقف الدورة الدموية، أو يتوقف عمل الحجاب الحاجز وبالتالي انقطاع الأوكسجين، وموت بعض خلايا الجسم والدماغ بسبب انقطاع الأوكسجين. في حالة حصول انفجار أو صعقة كهربائية، فإن بعض الأوعية الدموية تتمزق. إضافة إلى الآثار النفسية نتيجة إصابة الأعصاب.

 

- بشكل عام التيار المتناوب AC أخطر على الإنسان من التيار المستمر DC ، هذا للترددات المنخفضة ويكون تأثير التيار المتناوب (50-60 ) هرتز أخطر 3-5 أضعاف تأثير التيار المستمر عند نفس قيمة الجهد.

 

- تختلف خطورة التيار المتناوب تبعاً لقيمة التردد وهي حسب منحنى خاص، وتصل أعلى قيمة للخطورة عند التردد 50 – 60 هيرتز .

 

من أخطر ما يتعرض له المصاب في الصعقة الكهربائية هو ظاهرة اختلاج القلب fibrillation ، وهي ظاهرة اضطراب انتظام دقات القلب وبالتالي توقف ضخ الدم أو ضعف الضخ، والمسبب لهذه الظاهرة هو التيار المتناوب ويحدد درجة هذه الخطورة الطريق الذي يمر به التيار مثلا يعتبر الطريق من اليد اليسرى الى اليد اليمنى  أخطر من اليد اليسرى الى الرجل اليسرى .
من هذا نستنتج ان خطورة التيار تكمن في كونه تيار متردد حيث ان عدد  هذه الترددات هي التي تحدد خطورة الصعقة الكهربائية

هل هذا يعني ان التيار المستمر غير خطر على الانسان ??
التيار المستمر غير خطر على الانسان فقط في الفولتيات القليله
ولكن عند الفولتيات العالية تحدث حروقا خطرة هذا اذا نجا منها الانسان

و الان
عند فولتية 220
ايهما اخطر
بالطبع التيار المتناوب بسبب تردده
اما التيار المستمر سيسبب حروقا و في الغالب لن تؤدي الى الوفاة
نتمنى ان يكون قد عجبكم هذا الموضوع و انتظرونا في موضوع اخر يتحدث عن العلاقة بين التردد و الفولتية