Warum hält ein Mensch mehr DC Spannung aus als AC?
Hallo,
Warum ist die Berührungsspannung bei AC höher als bei DC? Liegt es daran dass AC sozusagen in 2 Richtungen fließt? Also warum sind bei DC höhere Werte erlaubt?
Vielen Dank im Vorraus :)!
3 Antworten
Bei DC höher als bei AC.
Bei Wechselspannung ist die Gefahr eines Kammerflimmerns größer. Das Herz kann der Frequenz der Wechselspannung von 50Hz nicht folgen und beginnt damit zu zittern. Man Spricht vom Herzkammerflimmern.
Hinzu kommt die sogenannte Loslassschwelle die mit 10mA angegeben ist und nur bei AC existiert. Hier kann der elektrische Leiter nicht mehr losgelassen werden und die Muskeln sind ständigem pulsierenden reizen ausgesetzt.
Wenn wir uns die Impedanz des Menschlichen Körpers anschauen stellen wir fest, dass dieser nicht nur aus einen ohmschen Anteil besteht sondern auch aus einen kapazitiven. Ein typischer Platten Kondensator besteht aus 2 Leitfähigen und galvanisch voneinander getrennten Platten und dem Dielektrikum (Nichtleiter, Isolator).
Kupferleiter (Platte Nummer 1), unsere Haut (Isolator, Dielektrikum) und unser Blut, worin unter anderem Eisen vorhanden ist (Leiter Nummer 2.) Wir haben also per Definition eine Kapazität.
Nun ist es so, dass der elektrische Widerstand bei Kapazitäten Anti proportional zur Frequenz der Spannung ist. Das heißt je größer die Frequenz, desto kleiner der Widerstand. Nach dem ohmschen Gesetz fließt also hier bei verhältnismäßig kleinen Spannung ein hoher Strom was ebenfalls eine hohe Gefahr bedeutet.
Das gilt Allerdings nur für Netzspannung 230V/400V 50Hz. steigt die Frequenz macht sich irgendwann der Skineffekt bemerkbar also bei Frequenzen im MHz bereich und höher. Hier werden die Organe nicht mehr vom elektrischen Strom durchflutet sondern nur noch die äußere Hautschicht und da dieser ein guter Isolator ist, fällt der Strom ebenfalls eher gering aus.
Nur so kann beispielsweise das Anfassen der Lichtbögen einer Teslaspule ungefährlich bleiben, trotz einer hohen Spannung.
Gute Antwort aber eines stimmt nicht: Die Muskelkontraktion bei DC lässt Dich genauso nicht mehr loslassen... kannst Du testen, wenn Du wegen Sehnenscheidenentzündung einen Reizstrombehandlung am Handgelenk bekommst.
Was er "aushält", kommt auf den Berührungsstrom, die Berührungart und -dauer sowie die körperliche Verfassung an.
Die zulässigen Berührungsspannungen hängen von der Situation ab. Aber ja, bei DC ist sie höher (120V) als bei AC (50V).
- ein kleiner Unterschied von Faktor [Wurzel zwei] würde sich erklären mit dem Effektivwert: 50V AC ist der Effektivwert, und hat einen Spitzenwert von 71V
- Der Rest der Erklärung muss im medizinisch-biologischen Bereich liegen. Es könnte am ehesten mit der Beeinflussung des Herzrhythmus' zusammenhängen, da AC ja "getaktet" ist, DC nicht.
- Allerdings hat auch AC "Vorteile": AC hat Nulldurchgänge, ist also zwischendurch auch immer wieder kleiner als der Effektivwert und sogar null. Und das Umpolen führt nicht grad zur Elektrolyse von Körpersäften wie bei DC. Aber warum dennoch AC als gefährlicher gilt, kann ich nicht sagen.
Wechselspannung ist weitaus lebensgefährlicher, weil sie mit ihren 50 Hz auf die Herzfrequenz wirkt und so das Kammerflimmern auslöst.