أيهما أخطر على الإنسان كهرباء AC أم كهرباء DC ?

شرحت سابقاً في هذه المدونة عن أسباب التي جعلت كهرباء المستخدمة في المنازل متناوبة(AC) 
لكن يتساءل البعض عن فرق بين خطورة كهرباء المتناوبة و كهرباء المستمرة و أيهما أخطر؟
الحقيقة أن كلاهما يقتلان الإنسان في جهود معينة لكن لو أردنا أن نعرف أيهما أخطر فالجواب كالتالي:
يظن البعض أن كهرباء المتناوبة(AC) أقل خطورة و ذلك بسبب أنها تتناوب بين قيمة موجبة و سالبة و في لحظة من اللحظات تصبح صفر,
لكن هذا خطأ تماماً و ذلك بسبب أن لو شخص تعرض إلى صعقة كهربائية (لا قدر الله) سوف لن يقدر أن ينجو في خلال 1 ميلي ثانية التي يصبح فيها الجهد صفر لأن هذا الزمن صغير جداً نسبتاً إلى سرعة إستجابة دماغ الإنسان.
الجواب الصحيح هو أن كهرباء المتناوبة(AC) أكثر خطورة على الإنسان و السبب كالتالي:
نعلم جميعاً أن التيار هو الذي يقتل الإنسان و ليس الجهد, من جهة أخرى جسم الإنسان أشبه بمكثف و حسب معادلة مفاعلة السعوية Xc كل ما كان التردد أكثر فمقاومة المكثف يقل و يمرر تيار أكبر, إذاً نستنتج أن كهرباء المستمرة(DC) أقل خطورة لأن ترددها صفر !!
هذا الشيء واضح حتى في حياة العملية فمثلا لو لامست قطبي موجب و سالب لبطارية 48 فولت (52 فولت في حال الشحن الكامل) لن يحدث شي لك, لكن لو لامست قطبي محولة بخرج 50 فولت (AC) RMS سوف تحس بوخزة إن لم تقتلك.

أيهما أخطر على الإنسان كهرباء AC أم كهرباء DC ?

في المعادلة في الأعلى:
F يمثل تردد شبكة الكهرباء
C تمثل قيمة المكثف (جسم الإنسان)
Xc تمثل مفاعلة السعوية

ملاحظة: كهرباء المستمرة ترددها صفر لكن هذا لا يعني أن التيار المستمر لا يمر من جسم الإنسان لكن يمر بمقدار قليل جداً و يعتمد على رطوبة جسم الإنسان و مع ذلك جهود العالية أيضا تشكل خطر على الإنسان.


تجربة بسيطة:
قمت بتجربة قياس مقاومة الكهربائية لجسمي من إصبع اليد إلى الرجل بإستخدام جهاز مولتيمتر وجدت المقاومة كبيرة جداً أكثر من 14 ميغاأوهم.
ألآن لو نفترض انني تعرضت إلى جهد 50 فولت مستمر(DC) سوف يكون التيار المار في جسمي يعادل 3.5 مايكرو أمبير:

I=V/R
I=50/14160000
I=3.5 uA

أيهما أخطر على الإنسان كهرباء AC أم كهرباء DC ?


ثم قمت بقياس قيمة المكثف المعادل لجسمي من إصبع اليد إلى الرجل بإستخدام نفس الجهاز و وجدتها 2.12 نانوفاراد
ألآن لو نفترض تعرضت إلى نفس الجهد في مثال السابق يعني 50 فولت لكن في هذه المرّة جهد متناوب (AC) بتردد 50 هرتز سوف يكون التيار المار في جسمي حسب معادلة التالية 33 مايكرو أمبير:

Xc=1/(2πFC
Xc=1.5M ohm
I=V/Xc
I=50/ 1500000
I=33 uA

أيهما أخطر على الإنسان كهرباء AC أم كهرباء DC ?

إستنتاج:
نستنتج أن تيار المار في جهد المتناوب(AC) أكثر من جهد المستمر(DC) بمقدار أكثر من 9 أضعاف (في هذا المثال) بينما الجهد ثابت في كلا الحالتين. هذا دليل على أن جهد المتناوب أخطر على الإنسان لأن قادر بتمرير تيار أكبر في الجسم علماً بأن التيار هو القاتل و ليس الجهد.

شارك الموضوع

مواضيع ذات صلة