“電”怎麼會電死人?有哪些科學依據?

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“電”是什麼,電是電子在導體中連續移動,電子是一種富含能量的能量體。

人活著是說人的大腦能夠依靠神經網絡中的神經衝動進行正常的思考,起到協調指揮身體各體器官功能的作用,而神經衝動就是存在細胞中的微弱電位差,在神經細胞中的流動,也算是一種電流。但是,這個電流非常微弱,有時身體還會不知不覺帶上靜電。

對人的生死起決定性作用的兩個器官第一要位的是心臟,第二要位的是大腦。心臟死亡直接要歇著大腦,心臟一停止跳動不能供血給腦部,腦死亡人就直接亡了,當然,如果腦部所有神經細胞中的微弱電信號受到外部電流直接擾亂,大腦的功能就會受到干擾,嚴重時,直接腦功能喪失,也就是腦死亡,比如腦袋直接接觸火線,並且形成了電流回路。

那麼,人體觸電時,多數時候是雙手接觸先接觸電源的,電流經過體內最短路徑流出體外返回到電路中。電流弱時,電流會在人體穩態的保護作用下,細胞液中的電解質的對電流起到阻擋中和作用,電流過於強大,細胞夜間到電解平衡會被破壞,電流通過的器官細胞運動信息就會被沖淡,生物學有一個實驗給青蛙腿肌腱電擊,青蛙腿會不自覺收縮,說明肌肉細胞的收縮運動可以直接接受電流控制。當電流再增強,電流的熱效應就會利用細胞液將人體煮熟,電流增大到一定程度,人體直接會燒成灰,瞬間化為烏有。

普通的市電,220V電壓,人體觸電後很少有通過腦部的電流,一般因為心臟受到電流超時間衝擊引起心臟跳動失去規律或者停止跳動,腦部供血不足最終而死。這也正是一般觸電能急救的原因,及時復甦心肺功能,不斷向腦部提供新鮮氧氣,保持腦部供氧,神經功能正常就能救命。

我們也聽說過一些觸電事故,其中肯定聽過因為觸電灼燒皮膚、肢體的新聞,這樣的情況就是電流沒有通過重要器官,而僅僅通過了皮膚、某處肢體有電流的熱效應造成的。

總之,人體細胞有一定的承電能力,能允許微弱電流通過,但是,超過一定量就會對細胞的功能、結構造成破壞,人體某些細胞嚴重受損時,人就會死亡。


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我們通常說“電死人”,多是指遠距離傳輸的高壓電(1,000V以上),照明用電或工業用電過程中發生的意外事故。當然,也少量的自然界的電擊事故,如雷雨天的閃電,帶電生物體(如電鰻)的攻擊等。

一、觸電事故類型

當接觸到超過人體安全電壓或電流時,根據事故等級,一般有觸電感(輕微至嚴重的麻/痛感),表皮灼傷,外部及內部器官、神經損傷或衰竭,直接死亡等。

直接死亡,是由於電流通過了人體內部重要組織器官。如通過頭部,會破壞腦神經,使人死亡。通過脊髓,就破壞中樞神經,使人癱瘓。通過肺部會使人呼吸困難。通過心臟,會引起心臟顫動或停止跳動而死亡。這幾種傷害中,以心臟傷害最為嚴重。

根據事故統計:通過人體途徑最危險的是從手到腳。其次是從手到手。危險最小的是從腳到腳。但腳到腳事故,說明電源在地面或空位位置較低的地方,在人體站立不穩的情況下,容易引起二次事故的發生。

需要強點的是,觸電事故傷害的主要問題是電流,並非電壓,電壓只是形成電流的條件之一。比如高壓電擊器,其電壓非常高、使人失去反抗能力,但由於輸出的電流小,一般都不會致人於死地。

只有當通過人體的電流越大,對人體造成的傷害就越大。綜上,觸電事故主要分為兩大類型:
1. 電流的熱效應,燒傷人體表皮及外部組織器官(嚴重的可以燒糊)。
2. 電流通過人體,擾亂神經系統及生物電,損傷內部組織和器官。


二、觸電事故原理

從理論上講,觸電事故造成的傷害級別,最終可以歸結為通過人體電量的多少。而在討論原理之前,我們先簡單科普電方面的幾個相關知識。

物理常理:電流 I,電壓 U,時間 t,電阻 R,電量 Q。
相關公式:歐姆定律I=U/R(轉換公式U=IR,R=U/I),焦耳定律Q=I2Rt(轉換公式Q=UIt)。

我們都知道,電流的傳輸,需要有電壓力差(即電壓)。

我們都知道,人體是導體,可以傳輸電流。

我們還知道,可以視地表電勢為零,即理解為無電壓或電壓為0。


當人體接觸到帶電體(稱之為電源)時,從電源經人體到地表,會形式一個電流通路。


電壓與電阻相互關係

對於任何一個人來說,其導電能力的電阻是一個定值。但是,這個定值不等同於固定數值,其在不同環境下,呈現的電阻值的大小是不同的。人體電阻的大小,是影響觸電後人體受到傷害程度的重要物理因素。人體電阻由(體內電阻 )和(皮膚)組成,體內電阻基本穩定,約為500Ω。由於人體皮膚有角質層等干擾,一般認為乾燥的皮膚在低電壓下具有相當高的電阻,約10萬歐。可當接觸電壓為220V時,人體電阻的平均值為1,900Ω;接觸電壓為380V時,人體電阻降為1,200Ω。當電壓在500~1,000伏時,人體電阻便下降為1,000歐。經過對大量實驗數據的分析研究確定,日常用電環境下,人體電阻的平均值一般為2,000Ω左右,而在計算和分析時,通常取下限值1,700Ω。

電流的影響

由此,我們不難理解,當人體處於安全電壓(通常認為36V以下)時,由於電阻值過大,通過人體的電流微乎其微,通常不會對人體造成傷害。反之,當電壓過高,人體電阻值大大降低,通路電流就非常大。

實驗證明:當工頻電流(工業用電頻率(我國標準是50Hz))為0.5~1mA時,人就有手指、手腕麻或痛的感覺;當電流增至8~10mA,針刺感、疼痛感增強發生痙攣而抓緊帶電體,但終能擺脫帶電體;當接觸電流達到20~30mA時,會使人迅速麻痺不能擺脫帶電體,而且血壓升高,呼吸困難;電流為50mA時,就會使人呼吸麻痺,心臟開始顫動,數秒鐘後就可致命。


通電時長因素

正常人安靜時的心率,成年男性約為60--80次/min;女性約為70--90次/min。取平均值計算,正常人心臟跳動一次的週期為0.75S~0.85S,這每收縮、擴張一次,中間還有0.1S的間隙期。在這個間隙期內,人體對電流作用最敏感。當觸電時間越長,與這個間隙期重合的次數越多,從而造成的危險也就越大。


綜合如上,及從公式Q=UIt不難看出,導致人體觸電並與生命生死攸關的原因,主要取決於三個方面因素,電壓(形成事故的起因),電流(發生事故的危害),觸電時長(造成事故的等級)。


三、如何防範觸電事故

根據用電類型的不同,防範觸電事故發生的預防措施也略有不同。


對於家庭、商務場所及工業用電:首先是應儘量避免直接接觸電源線或帶點設備/儀器。而當確實因生活或工作需要,我們在操作前儘量先檢查儀器/設備及管線的老化情況,檢查電源線是否有破皮、接頭鬆動等跡象。特別接觸最頻繁的家庭用電、商場及宿舍等人員集中場所用電,請勿擅自使用超大功力電器,非專業人士或無專業設備的情況下,請勿私自接線、搭線,儘量避免帶電操作。

在戶外:儘量避免高壓線塔附件區域活動,包括但不限如釣魚,攀爬,私拉外線(偷電)等,特別是有下雨、閃電的天氣。城市街道在出現洪澇跡象時,留意附近是否有變電箱或電器管控設備,為防止漏電事故發生,請遠離或繞道這些設備同行。

對於自然界的帶電體,如閃電,雷雨天氣盡量不要在煙囪、電線杆、大樹等高大突兀物體下避風避雨。其他陌生帶電體(如電鰻)請不要過分好奇接觸,儘量遠離繞行。

電能是清潔能源,但並非取之不盡用之不竭,請大家提高用電安全意識防範的同時,也請合理用電,切莫浪費或過度消耗。


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試回答,醫院上班,病人心臟室顫時需要除顫儀除顫,雙向波,200J。心臟是有電活動的,由植物神經來完成,當然這個電量微乎其微。而人體是個導體,觸電的時候,心臟也通過電流,這個電流夠大,時間夠長,對心臟神經產生影響就夠大,可導致心臟室顫、驟停,這個就夠致命了


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