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交流电和直流电哪个对人体伤害大 [例析直流电对人体的作用]

时间:2019-01-08 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  现代社会中,电无处不在。直流电已经十分广泛地融入到人们的生活之中。无论生活起居出行,还是人们的行为向导、思想观念,都与电有着密不可分的联系。电流的种类也很多,直流电与交流电、强电与弱电等各不相同。但是,当它们作用于人体时,会产生什么效果呢?这是我们必须关注和关心的问题。一般人都有这样的常识,强电(电流较大)会对人体产生伤害,严重时会置人于死地,大家都很谨慎小心。但对于弱电及其他各种电流就知之甚少了,其实这些电流对人体也会产生一定的作用,有的对人有利,有的对人有害。了解它认识它也比较复杂,我们以直流电为例从以下几个方面来进行阐述。
  一、人体与直流电
  人体是由各种机体组织构成的。从电学性质上来说,人体是电的良导体。当人体与电路构成一个闭合回路时,电流会通过人体,对人体产生作用。那么,人体是如何导电的呢?人体的导电性质是十分复杂的。人体由皮肤、组织、体液、骨骼等组成,皮肤的导电性很差;体液属于电解质,导电性很强;人体的致密组织主要由蛋白质、脂肪及糖类组成,它们属于电介质,基本不导电。因此,人体导电包括电解质导电和电介质导电两种情形。电介质导电只有在高频电的作用下才会表现出来,所以在研究过程中,不能把人体当做纯电阻,而应等效为阻抗。在直流和低频电作用下,主要是皮肤和体液的电解质导电,这时可把人体看做纯电阻,人体的皮肤和体液的导电性又有不同,皮肤的电阻比体液大得多,通常把它当做全身电阻。
  根据电路的欧姆定律,在电压一定的情况下,通过人体的电流大小取决于人体的阻抗。人体阻抗的大小受多种因素的影响,变化范围也很大。例如,干皮肤的阻抗是10―300KΩ;湿皮肤的阻抗是1―10KΩ。而皮肤以外的其他组织的阻抗都比较小。
  二、直流电对人体的作用
  当直流电通过人体时,能引起机体发生物理化学变化,并伴有多种多样的复杂生理效应。大致有如下几种。
  1.热效应
  由于人体是电的良导体,当电流通过人体时,必定会产生焦耳热,导致机体温度升高。
  2.刺激效应
  一个足够大的外加电流通过人体时,能够在人体组织中形成局部电位,产生的电流能刺激神经和激发动作电位,动作电位在神经中传播引起人体反应,甚至是电击的痛觉。
  3.电极化
  位于机体组织中的电场,能够引起细胞膜两端的离子堆积。这种电极化最易发生在人体皮肤和神经纤维末梢。
  4.离子浓度变化
  在外电场的作用下,带电离子发生运动,离子的浓度会发生变化。离子浓度的变化使细胞膜的通透性发生改变,从而引起一系列生理反应。
  5.电解作用
  由于人体中的所有细胞都浸没在淋巴液、血液和其他体液中,在直流电的作用下,组织液内的离子在电场力的作用下分别向民性电极移动,在电极处形成新物质。
  三、医学上常用的直流电疗法
  在医学上,利用直流电可以达到治疗某些疾病的目的。如:
  1.直流电疗法
  用较低电压的直流电通过人体,可以起到治疗人体某些疾病的作用。如:消炎镇痛,镇静或兴奋作用,对自主神经或内脏功能的调节作用,对血压或肌张力的调节作用,电解拔毛等。
  2.直流电离子透入疗法
  利用直流电对离子的作用,将药物离子从体外导入到体内,从而达到治疗的目的。
  3.心脏除颤器
  正常情况下,心脏会有节律地跳动,保证人体进行正常的血液循环,但是由于心肌冲动起源异常,或存在多源性兴奋灶等原因,会引起间歇性或持续性心律失常。心脏除颤器就是用电能治疗严重心律失常,特别是消除心室颤动的仪器。
  四、安全用电的常识
  人体是一个导体,当1mA的电流通过人体时,就会有发麻的感觉。当电流超过10mA时,人体就有生命危险,通电的时间越长,危害就越大。从电压的角度来阐述此问题,人体的安全电压不超过36V,但是,由于人体各部分电阻不同,导电方式不同,电流通过的人体脏器不同,因而对人体的危害会有较大的差异。
  我们使用的交流电与直流电有很大的不同,对于我国普遍使用的220V50Hz交流电,如果不小心触电,就会很危险。一般来说,交流电超过65V就会对人体安全构成威胁。

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