正文

觸電致命(1)

企鵝的腳為什么不怕凍? 作者:(英)米克·奧黑爾


一個人觸電死亡,導致他死亡的是電流還是電壓?

觸電死亡,大多是由于受到電擊時有電流通過心臟致死。觸電的后果同人體接觸電源的持續(xù)時間有關,也因人而異。公用電力的頻率一般是50赫茲或者60赫茲,這是一種危險性很大的電源。這種頻率的電力,只要有幾十毫安的電流流過心臟就可以引起心室纖維性顫動。這將使心臟跳動的速度大大超過正常,以至于無法向大腦提供血液,緊接著只過幾分鐘就會導致死亡。

由于人體具有電阻,流過人體的電流的大小同電壓有關。不僅如此,這還與皮膚的潮濕程度以及電流是從人體的什么部位流入和流出有關。因此,要說出在所有情況下都絕對安全的一個電壓值,那是很困難的。國際電工委員會(IEC)現(xiàn)在就有一個研究電擊的工作小組正在試圖為此制定一個標準。然而,要考慮的變量太多,想給出一些推薦電壓值也很困難。

受到電擊,還有一些其他機制也能夠?qū)е滤劳?。這其中之一就是肌肉的收縮。如果電流通過胸部,有可能導致呼吸停止,窒息而死。電流通過頭部,侵襲腦的呼吸中樞,也會引起窒息而死。由此可見,電擊導致死亡的最重要的因素不是電壓,而是電流。

遭受到電擊,大多數(shù)人都能夠得以幸存。這倒不是他們的身體特別強壯,而是通常會有好些因素減小了通過他們身體的電流值,比如所穿的衣服和鞋子的電阻,觸電時間不長等。廣告上宣傳的一種漏電保護器(即一種當有小電流誤泄漏至大地時可以迅即斷開電源的裝置)并不能保證絕對安全。它能夠縮短遭受電擊的時間,卻不能防止人受到電擊。

總之,遭受電擊導致死亡的,是電流和電流通過身體的時間。

電擊引起的傷害會因電流不同而差別很大。除非是超導體,電流都需要電壓驅(qū)動,因而對這種差別可以多少進行人為干預。如果人體的電阻大小固定,那么電壓原本是可以用作衡量電擊有可能引起傷害程度的一個標準的。然而,由于存在著太多的因素,人體的電阻可以上下差別很大。

例如,干燥皮膚具有的電阻大約是500 000歐姆。若是濕皮膚,電阻則下降至1 000歐姆,僅為鹽水電阻的兩倍。所以,萬一觸電,沾水的皮膚會使我們受到更大的傷害。

電流通過身體的路徑也至關重要。這就是為什么站在絕緣材料上,仰頭把一只手盡量后伸進行電工作業(yè)的危險性要小一些的緣故。這時萬一觸電,流向大地的電流沒有流經(jīng)你的胸部,而是徑直從你的腳流出,這就減少了電流流過你的心臟的危險。電流流過心臟,會使心臟停止工作,電能轉化為熱能,身體還會被嚴重灼傷。

根據(jù)經(jīng)驗,被交流電電擊,危險性要比直流電大三至四倍。這是因為交流電會引起肌肉更為嚴重的收縮。交流電還會引起出汗,這將減小皮膚的電阻,從而加大通過人體的電流。每秒變化60次的交流電,對遭受電擊者造成的傷害最大。

在1886年,美國紐約州成立了一個委員會,想尋找一種代替絞刑的比較人道的執(zhí)行死刑的方法。那位大名鼎鼎的發(fā)明家托馬斯·愛迪生就曾參與其事。他雇傭了哈羅德·布朗,讓他發(fā)明一種電椅。執(zhí)行死刑的電源,則有意選用他的商業(yè)供電競爭對手所采用的交流電。愛迪生的想法是,如果用交流電來殺死罪犯,那么,潛在的用電客戶也許就會拒絕使用交流電,而喜歡他出售的直流電。愛迪生沒有料到,他的這種營銷把戲毫無效果,因為交流電更便宜,而且能夠非常方便地升高電壓,高效率地傳送很遠的距離。

我國公用電力提供的交流電的頻率是50赫茲。——譯者

觸電導致死亡,是因為電流向人體的敏感部分送去了能量。能量,其大小同電壓、電流和時間三者有關。如果有能量直達心臟,在小電壓下,100微安的小電流就足以致命;如果電流從一只手通向另一只手,那么在幾百伏特電壓下有30毫安的電流也能引起死亡。在這兩種場合,都是電擊導致心臟活動紊亂,引起心室纖維性顫動。有意思的是,急救時解除心室纖維性顫動的辦法,則是利用除顫器對心臟再次進行電擊——當然,那也得當時手頭有那種醫(yī)療設備才行。


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