Вопрос, какой ток опаснее – постоянный или переменный, стоял достаточно остро на протяжении десятилетий. В знаменитой «войне токов» между Николой Теслой и Томасом Эдисоном одним из основных аргументов последнего была смертельная опасность переменного. Это подтверждается на практике – низкочастотный переменный ток, который можно наблюдать в бытовой розетке, действительно может нанести значительный вред здоровью даже при сравнительно низком напряжении, около 50 Вольт.
При тех же значениях постоянного тока удар может пройти совершенно незамеченным. Но переменный ток проще транспортировать, менять его напряжение, при этом наблюдаются меньшие энергетические потери. Кроме того, он оптимально подходит для питания электродвигателей. Именно поэтому он и используется в бытовых сетях, хотя остается смертельно опасным.
В чем разница между постоянным током и переменным
Прежде чем понять, какой ток опаснее – постоянный или переменный, следует разобраться, в чем же между ними разница. Основное отличие в том, что в случае с постоянным током движение электронов происходит направленно, тогда как при переменном токе они движутся хаотично.
В бытовых условиях переменный ток чаще всего используется при питании электролампочек, он протекает в розетках и на распределительном щитке. Постоянный ток можно встретить в светодиодной подсветке. В электроприборах переменный ток обычно преобразуют в постоянный, особенно если дело касается цифровой электроники, так как с помощью него легче передавать сигналы внутри самой техники.
Опасные значения для человека
Однозначно ответить на вопрос, какой ток опаснее – постоянный или переменный, нельзя. Это зависит от многих параметров, например напряжения, частоты и тока в цепи. Следует рассмотреть возможные диапазоны этих величин:
- Частота. В бытовой электросети она составляет 50 Гц. При значениях 10-500 Гц переменный ток приблизительно одинаково опасен, но при значениях от 500 до 1000 Гц эта опасность значительно возрастает. А вот ток с частотой выше 1000 Гц уже значительно безопаснее. Следует отметить, что постоянный ток будет намного менее опасным (в 3-4 раза), если частота переменного составляет 50 Гц или около того.
- Напряжение. Какое напряжение – постоянное или переменное – опаснее, можно понять, только оценив его величину. Если напряжение в сети менее 400 Вольт, то можно говорить об однозначной более высокой опасности переменного тока. От 400 до 600 Вольт обе разновидности представляют приблизительно одинаковую опасность. При напряжении, значительно превышающем 500 Вольт, опасность постоянного тока растет.
- Сила тока. Для переменного тока безопасным считается, если в сети протекает ток менее 10 мА, для постоянного тока эта величина примерно в 5 раз выше.
Отдельные случаи
С уверенностью сказать, что постоянный ток безопасен, можно только при условии, если он имеет низкое напряжение. Как пример, можно взять всем известную медицинскую процедуру – электрофорез. Она применяется для воздействия на кожу или слизистые оболочки органов человека для усиления всасывания лекарств. При электрофорезе используется напряжение 60 Вольт, а ток в сети достигает 50 мА, при этом человек чувствует только легкое покалывание. Если же при этой процедуре использовать переменный ток, то он может повлиять на здоровье человека и вызвать сбои в его сердечном ритме.
Если говорить о высоком напряжении, то ответ на вопрос о том, какой электрический ток опаснее, будет уже не так однозначен. Известны случаи, когда к серьезному нарушению сердечного ритма приводил разряд конденсатора при напряжении на электродах около 500 Вольт. Поэтому опасность постоянного тока не меньшая, если он имеет высокое напряжение. А вот переменный ток с высоким напряжением может быть безопасным, если он имеет высокую частоту.
В свое время в целях демонстрации Тесла пропускал через себя переменный ток с напряжением 100 кВ и остался невредим. Это произошло благодаря тому, что частота такого тока составляла более 100 кГц. Считается, что переменный ток при частоте более 20 кГц является безопасным, даже при условии высокого напряжения.
Опасность поражения для человека
Основная опасность заключается в том, что при поражении током повреждаются не только участки воздействия, но и органы, которые находятся у него на пути. Воздействие вызывает некоторые потенциально небезопасные рефлекторные реакции (такие, как сокращения мышечных тканей), приводит к поражению нервной системы и многим другим необратимым последствиям.
Пути прохождения тока
Вне зависимости от того, какой ток опаснее – постоянный или переменный, степень повреждений довольно сильно будет зависеть от пути его прохождения. Наиболее уязвимыми считаются сердце, легкие, спинной или головной мозг. Но и при поражении других органов могут наступить серьезные последствия. Есть разные пути прохождения. Основными из них считаются:
- Рука – рука. Примерно 40 % всех случаев. Около 83 % людей при прохождении тока из бытовой сети по этому пути теряют сознание.
- Правая рука – ноги. Пятая часть всех случаев, нарушение сознания у 87 %.
- Левая рука – ноги. 17 % всех случаев. Потеря сознания в 80 %.
- Голова – ноги. Всего 5 % всех случаев. Очень опасный путь, в 88 % случаев человеку, скорее всего, понадобятся реанимационные мероприятия.
- Голова – руки. 4 % случаев, в 90 % – потеря сознания.
Потенциальные опасности
Прежде чем завершить обсуждение того, какой ток более опасен – переменный или постоянный, нужно разобраться, как происходит удар током. Чтобы человек подвергся поражению электрическим током, он должен каким-то образом стать одним из звеньев цепи. Случиться это может несколькими способами.
Наиболее распространенный – касание предметов, которые находятся под напряжением. Это могут быть оголенные провода, неисправные розетки или приборы, металлические приборы с нарушением изоляции. Также опасность представляет одновременное касание заземленных предметов, например отопительных труб.
Причем непосредственное воздействие – необязательное условие поражения. Проблемы могут возникнуть и при близком приближении к источнику опасности, особенно если влажность в помещении достаточно высокая. В этом случае может возникнуть электрическая дуга.
Еще одну потенциальную опасность представляют собой обрывы линии электропередачи, лежащие на земле. Зона потенциального воздействия располагается в радиусе 10 метров от такого провода. Не следует подходить к таким проводам. Между двумя ногами может возникнуть достаточный потенциал для поражения. Причем чем ближе человек находится к источнику напряжения, тем опаснее. Если случайно удалось попасть в такую зону, то для собственной безопасности следует передвигаться гуськом или на одной ноге.
