Ist die Stromstärke oder Spannung das gefährliche was an dem Menschen schaden anrichtet?
Steht oben.
9 Antworten
Gute Frage.
Spannung direkt macht gar nichts. Schrubbst Du mit Lederschuhen über einen Wollteppich lädst Du Dich mit bis zu 4000V auf. Das spürst Du nicht direkt, aßer wenn Dir die Haare sich aufstellen. Deinen Körper beeinflusst das in keinster Weise.
Fasst Du jetzt aber einen Wasserhahn oder eine Türklinke an, dann fließt Strom und wenn DU gut aufgeladen bist tut das auch richtig weh bzw. kann kleine Verletzungen anrichten. Denn jetzt fließt Strom!
Strom ist das, was etwas bewirkt. Aber damit Strom fließen kann, braucht man eine Potentialdifferenz, also eine Spannung die über den Körper wirkt.
Wie viel Strom fließt, das hängt von größe der Potentialdifferenz und vom Widerstand in dieser Potentialdifferenz ab.
Tatsächlich ist es auch nicht direkt die Stromstärke die Schaden anrichtet sondern die Stromdichte. Aber je mehr Strom fließt, desto höher die Stromdichte. Und je höher die Spannung die auf den Körper wirkt, desto höher der Strom.
An Spannungen alleine kann man die Wirkung auf den Menschen nicht fest machen. An Spannungsdifferenzen eher, aber es kommt drauf an wo diese Spannung wirkt.
Die oberste Hautschicht ist ein guter Isolator. Fasst Du mit trockenen Händen die Prüfspiten eines Multimeters an, zeigt das einen Widerstand im Megaohmbereich an. Die Testspannung beträgt i.d.R. nur 3V (modernes Multimeter) oder max. 7V (altes Multimeter). Oberhalb von 60V kann die Lederhaut durchschlagen werden. das Fleisch und Blut darunter ist ein guter Leiter. Nicht machen, aber würdest Du die Prüfspitzen durch die Haut durchpieksen, dann hättest Du von Hand zu Hand nur noch um 1kOhm.
Hohe Spannungen durchschlagen die Lederhaut und so wirkt der geringe Widerstand. 230V von der STeckdose machen das garantiert! Fasst Du 23V an, fließt so gut wie kein Strom. Fasst Du 230V an, dann fließt nicht 10x mehr Strom sondern in der Größenordnung 10,000x mehr Strom!
Der Edison, ein hart mit den Händen arbeitender Mensch befand im Selbstversuch damals 110V für absolut Harmlos, da er bis über 150V keinen Stromschlag kriegte wenn er Drähte in die Hände nahm. Ein Uhrmacher kann aber bereits bei 70V einen sehr bedenklichen Stromschlag kriegen, aber das hat Edison nicht bedacht und definierte das US Stromnetz mit 110V, da "totsicher" was es aber eben nicht ist. Wir Europäer haben erkannt, dass auch 110V lebensgefährlich ist und die Spannung zu gering ist um alles ordentlich zu versorgen. Und wenn schon tödlich, warum dann nicht gleich 220V oder mehr?
Tatsächlich ist die Stromdichte das ausschlaggebende. Das bestimmt wie schnell Gewebe geschädigt wird und wie stark nerven gereizt werden. Die hängt zwar offensichtlich von der GEsamtstromstärke ab, aber auch vom Weg des Stromes, also über welchen Querschnitt der sich verteilt.
Der Stromstoß eines Herzschrittmachers ist extrem gering, der wirkt auf einen winzigen Bereich des Herzens da er über Elektroden im Herz gezielt die richtige STelle trifft. Für den selben Effekt Hand zu Hand angeschlossen braucht man viele zig-tausend mal mehr Strom. Der Herzschrittmacher liefert etwa 3µA, 3mA Hand zu Hand bewirkt in der Regel nichts wenn er nicht zu lange anliegt.
Da wir als Deutsche natürlich nach DIN sterben, gibt es Normen die Stromstärke und Wirkung auf den Menschen definieren. Das gillt nur für das Anfassen mit der rechten Hand gegenüber dem Erdboden (Füße in Schuhen) und nur für DIN-EN Menschen, also 70kg schwer, 20 Jahre alt, rechtshänder, 1,80m groß (blond, blauäugig, .... *scherz*), also aus meiner Sicht "eine halbe Portion".
Hier werden 0,5mA als uneingeschränkt wirkungslos bezeichnet. Deswegen sind Elektroschocker auf ≤0,5mA begrenzt. Die hohe Spannung dient nur zum durchschlagen von Kleidung und eben der oben genannten Lederhaut. Ist der STromkreis geschlossen, wird der Strom begrenzt auf unter 0,5mA. Blöd nur, dass das nur für Elektrozäune richtig ist die mit der rechten Hand berührt werden, nicht für Tazer die auch "Ohr zu Ohr", "Auge zu Urinbeutel" oder andere beliebige Kombinationen erzeugen können, deswegen gibt es bei Tazern auch hin und wieder mal Todesopfer.
Alles oberhalb der "magischen 0,5mA" führt nach einer gewissen Einwirkzeit zu diversen Effekten die schädlich bis tödlich sind. Ab 500mA gilt als sofort tödlich, wiederbelebung zwecklos.
Und die 500mA kriegt man leicht durch "Phase1 in die linke Hand, Phase 2 in die rechte Hand". Dann hat man 400V Hand zu Hand und 230V Hand zu Fuß. Damit kriegt man mindestens 800mA hin, eher 1A und mehr! Schon 230V feste in die Hand gedrückt unter der Dusche oder in der Badewanne können 500mA bereits locker überschreiten. Der Heimwerker auf seiner Leiter der aber gute Schuhe trägt und sonst nichts beim hantieren an einer Lampe anfasst kriegt so die zwischen 20mA und 100mA ab. Gibt es einen FI (Neudeutsch RCD) der innerhalb von 5 Halbwellen abschaltet wie er soll, dann hat der Heimwerker sehr gute Überlebenschancen, braucht aber erst mal keinen Kaffee mehr.
Reine Spannungs und Stromangaben reichen nicht, die Umstände zählen mehr.
Es ist deutlich komplizierter, denn es gibt prinzipiell zwei Gründe, warum Elektrizität für den Menschen so gefährlich ist:
- Die Energie, die dazu führt, dass die Organe eines Menschen kochen können. Dabei zählt Stromstärke*Spannung*Zeit, wobei Stromstärke und Spannung voneinander abhängig sind. Es kommt extrem selten vor, dass Menschen so hohen Energiemengen ausgesetzt sind und entsprechend gibt es kaum Leute, die dadurch sterben.
- Das Risiko, einen Herzstillstand zu bekommen. Bei 99,9% der Todesfälle durch "Stromschlag" wird das wohl der Fall sein. Das Gefährliche ist dann die Tatsache, dass die Nervenbahnen im Körper (die für den Herzstillstand verantwortlich sind) von Elektrizität angeregt werden. Dabei ist nicht nur die Spannung und die Stromstärke entscheidend, sondern z.B. auch noch bestimmte Frequenzen - eine Frequenz um die 50Hz ist für das Herz deutlich gefährlicher als z.B. 1kHz.
Die Frage ist so falsch gestellt.
Die Stromstärke in Anlagen und Geräten spielt bei einem Stromschlag gar keine Rolle, die Stärke der gewöhnlich vorgeschalteten Sicherung ebenfalls. Auch die technischen Angaben auf den Geräten zur maximal vorgesehenen Stromstärke und die aktuelle Stromstärke im Gerät spielen hier also überhaupt keine Rolle. Die hier üblichen Stromstärken sind ohnehin meistens etwa tausend mal so groß wie tödliche Körperströme, also Ströme durch den menschlichen Körper, und allein darauf kommt es an bei Stromschlägen.
Die Spannung kann gefährlich werden, wenn zwei elektrische Leiter, die gegeneinander eine Spannung führen, mit dem menschlichen Körper überbrückt werden, z.B. bei Berührung eines Körpers, der gegen Erde eine Spannung führt, und gleichzeitig mit einem anderen Körperteil die Erde (Boden) oder einen geerdeten Körper (z.B. Wand oder Wasserleitung). Dabei entsteht ein Körperstrom, also ein Strom durch den menschlichen Körper. Und dessen Größe ist abhängig von der Höhe der Spannung, dem elektrischen Widerstand des menschlichen Körpers und (bei einem Körperstrom über die Erde) dem Erdungswiderstand.
Der Schaden ist abhängig von der anliegenden Spannung, der Stromart, dem Weg des Stroms durch den Körper (z.B. Wechselstrom direkt über das Herz), der Wirkungsdauer und hauptsächlich von der Höhe des nach Umständen entstehenden Körperstroms. Und diese Größe ist zumindest für Laien in aller Regel nicht annähernd einschätzbar. Wechselstrom durch den menschlichen Körper kann ab etwa 10 Milliampere lebensgefährlich werden. Gewöhnliche Leitungsschutz-Sicherungen im Haushalt lösen aus bei der 1 600-fachen Stromstärke aus und sind damit hier völlig bedeutungslos. Deshalb führt Deine Frage an der Sache vorbei.
Als gesundheitlich unbedenklich werden Wechselspannungen unter 50 Volt und Gleichspannungen unter 120 Volt eingestuft. Somit gilt es beim Umgang mit Elektrogeräten für Laien nur die angegebene Spannung zu beachten.
Sie Wiki "Stromunfall".
Völlige Zustimmung.
Zum Schutz der Menschen muss alles getan werden, dass keine Fehlströme durch den menschlichen Körper fließen können. Und da es den Wert 0 in der physikalischen Realität nicht gibt, müssen solche Ströme auf wenige Milliampere und damit auf einen ungefährlichen Bereich limitiert werden.
Die umgesetzte Energie ist schädlich. Wie die umgesetzt wird hängt natürlich von der Spannung und dem Widerstand ab. Trifft ein Geschoss auf einen Körper, tötet auch nicht nur dessen Geschwindigkeit oder Kraft den Körper.
Damit reden Sie aber direkt vom Impuls. Und auch der alleine, gibt keine eindeutige Aussage über die Wirkung. Die letztendliche Wirkung ist dennoch die Energie. Es hilft eben dann einzig, Leistung und Energie zusammen zu betrachten.
Schön, wenn man wenigstens in der ersten Stunde des Physikunterrichts aufgepasst hat.
Der Satz: "Ohne Energie tut sich nichts" ist absolut richtig, und diesen SAtz scheint dieser Ratgeber auch Tatsächlich gelernt zu haben.
Aber damit ist die Physik eben nicht zuende. Es gibt mehr als nur die Energie und in vielen Fällen ist die absolute Energiemenge nicht wirklich die bestimmende Größe, sondern es ist wichtiger, wie diese Energie angewendet wird.
Das könnte beinahe ein Beitrag für Kalkofes Mattscheibe werden...
Es ist wie Aliha schreibt. Schon eine Stromstärke von 40 mA oder weniger kann tödlich sein, vor allem, wenn sie über das Herz fließt. Bei trockener Haut fließt bei gleicher Spannung weniger Strom durch den Körper, als bei feuchter.
Absolut richtig.
Um entsprechende Fehlströme zu vermeiden, bei denen der Strom statt durchs Kabel durch den menschlichen Körper fließen könnte, gibt es in modernen Gebäuden FI-Schalter, die bei hohem Fehlstrom auslösen.
Leider falsch und zur Unterstützung noch ein falsches Beispiel.
Denn, ja es gibt Hochgeschwindigkeitsgeschosse, die tatsächlich allein durch ihre Geschwindigkeit töten. Diese Geschosse sind relativ klein und haben keine besonders hohe Energie. Aber beim Aufprall auf den menschlichen Körper erzeugen sie in dem menschlichen Gewebe eine Schockwelle, die in der Regel selbst bei Schüssen, die keine wichtigen Organe direkt treffen, tödlich sein kann.