¿Por qué los dedos metidos en una toma de corriente lo pueden matar?

En Europa, la regla general es que 60 VCC es seguro para el contacto casual con conductores en vivo. Lea lo que dice el IEC: -

  

La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) ha emitido varios   Informes sobre seguridad eléctrica. El IEC “Instalaciones eléctricas de   El informe de edificios (IEC 60634-4-41: 2001) especifica que para desenterrar   Circuitos “si la tensión nominal no supera los 25 V a.c. r.m.s. [35   VPEAK] o 60 V d.c sin ondulación, la protección contra el contacto directo es   generalmente innecesario sin embargo, puede ser necesario bajo ciertas   condiciones de influencias externas (bajo consideración) ".   En los circuitos que la IEC considera innecesaria la protección cuando “nominal   La tensión no supera los 25 V a.c. r.m.s o 60 V d.c. sin ondulación, cuando   El equipo se usa normalmente solo en lugares secos y en áreas grandes.   No se espera contacto de partes vivas con el cuerpo humano; 6 V a.c.   r.m.s. [8.5 VPEAK] o 15 V d.c. en todos los demás casos ".

Extracto extraído de este documento.

El tipo de nivel de voltaje del que se habla en el extracto generalmente no se considera que rompe suficientemente la "alta resistencia de la superficie" de la piel, PERO, los voltajes de la red son letales porque sí rompen la resistencia de la superficie y luego solo tienes el cuerpo Resistencia interna y esto es solo unos pocos cientos de ohmios. Con (digamos) 220 VCA aplicada, la corriente puede ser superior a 100 mA y esto es realmente problemático: -

NUEVASECCIÓN:

Untemarelacionadoconladerivacióninteresanteeselefectobienconocidodequeuncuerpohumanodañaloscircuitoselectrónicospordescargaestática.Elcuerpohumanosemodelacomounacapacitanciaatierradeaproximadamente100pF.EstacapacitanciasecargahastavarioskVylarutadedescargaalaelectrónicabajopruebaesatravésdeunaresistencialimitadoradecorriente.

Unacosaimportanteatenerencuentaesque,amenosqueelcuerpohumanoseconectedirectamentealaTierra(unasituaciónmásraradelonormal),elflujodecorrientedebidoatocaruncablevivoestáalgolimitadoporestacapacitancia.

Este / strong> documento < titulado "Mediciones sobre la capacitancia del cuerpo humano: La teoría y la configuración experimental "concluyen que alrededor de 160 pF es una capacitancia del cuerpo humano en el siguiente experimento: -

Entonces, si nos conectamos a 220V 60Hz, 160 pF tiene una impedancia de 16.6 Mohms (reactivo) y causaría una corriente reactiva de aproximadamente 13.3 uA. No creo que los efectos capacitivos vayan a ser muy significativos.

Desafortunadamente, la resistencia de 100kohms solo es cierta en algunas condiciones. Primero, también tiene capacidad de piel, por lo que conducirá CA mejor que CC. En segundo lugar, la resistencia de la piel en sí no es constante con el voltaje incluso en DC; se reduce a medida que aumenta la tensión. Y tercero, existe una variación con la humedad / humedad de la piel, incluso de persona a persona. Voy a desenterrar algunas referencias para estos hechos que reproduje de la memoria.

Eche un vistazo a este libro CIs CMOS biomédicos para obtener más información detalles que puedo esperar transmitir aquí.

El tema es complicado porque la capacitancia de la piel depende principalmente de su grosor, pero la resistencia de la piel varía principalmente con el número de conductos de sudor y cuán llenos están. Por lo tanto, puede tener un área con baja capacitancia debido a la piel gruesa, pero que aún funciona bien si tiene una alta concentración de conductos de sudor.

Las cifras típicas dadas allí son 0.02-0.06uF / cm ^ 2 para la capacitancia de la piel (pero también se dice que varían en un orden de magnitud entre diferentes áreas del cuerpo). Para la resistencia (que va en paralelo con esa capacitancia) es mucho más difícil determinar un número porque varía significativamente incluso en la misma persona y en la misma área con el tiempo:

Otro libro ofrece una gama de 60 a 1200 kOhm / cm ^ 2 ... que es un rango enorme [depende del área del cuerpo y la persona]. (Tenga en cuenta que esto se reduce para áreas más grandes porque las resistencias en paralelo tienen menos resistencia). Además, dice que si el voltaje supera los 150V, se produce una ruptura dieléctrica en la piel, lo que reduce la resistividad. Para la conexión de mano a mano con secado en seco a 125 V (AC, supongo), dan 1125 a 2875ohms como el rango de percentiles del 5% al 95% con una media de 1625ohms. Esto es mucho más bajo de lo que has adivinado. Estos son los datos típicos en los que IEC basa sus recomendaciones de seguridad:

Como usted mismo dijo, 2.2 mA fluirán en su ejemplo. Eso es mucha corriente dentro de tu cuerpo. En el mejor de los casos, será doloroso y puede matarte fácilmente si cruzas un órgano vital como el corazón.

Conectar dos dedos en la misma mano a las clavijas del zócalo sería simplemente estúpido, doloroso y podría causar lesiones. La conexión entre dos dedos de manos opuestas puede ser letal.

Y, esto supone una resistencia total de la piel de 100 kΩ. Ese es un número plausible cuando tus manos están bastante secas, pero también es bastante menos posible la resistencia.

No metas los dedos en los enchufes eléctricos

Si decides hacerlo de todos modos, deja que los premios Darwin sepan primero a las personas para que puedas ser reconocido correctamente a título póstumo.

Eso es correcto, pero su piel no siempre es 100k, la resistencia varía mucho . Y no se necesitan muchos mA para matarte, si fluye a través del lugar correcto (incorrecto).

Hmmm. Iré a cavar en busca de fuentes (tenía algunas cuando estaba enseñando en laboratorios hace décadas y debería encontrar algunas para el próximo mes de todos modos), pero lo que recuerdo es que la región más peligrosa para el shock (que está principalmente relacionada con la conducción a través de la corazón, ya que la sangre es donde se encuentran la mayoría de los electrolitos y la mayor parte de la conducción interna sigue los vasos sanguíneos) entre 10 mA y 1 amp o 100 mA.

Esta fue una lectura obligatoria para mi trabajo en un laboratorio de alto voltaje, como lo fue la encantadora historia de cuántos muros de concreto sólido podría lanzar un cilindro de 3000 PSI si no lo encadenara a la pared y la válvula se rompió cuando se cayó.

Creo que la demanda de Olin de 2.2 mA en todo el corazón es letal, ya que la mitad de lo que GFCI está configurado para disparar a (5 mA, al menos en las versiones de EE. UU.) Ese nivel es la mitad del extremo inferior del más peligroso rango, no más del doble de lo que costaría matarte, o no habría mucho punto en los GFCI. El "modelo de cuerpo de baja resistencia de la piel" es también de donde provienen los voltajes "seguros", en función de la corriente potencial a través del corazón IIRC. No, no me ofrezco para probarlo (aunque lo he hecho una o dos veces involuntariamente y he tenido suerte), pero creo que saber con más precisión lo que está sucediendo supera la inexactitud del miedo. No toque los dedos en las salidas, pero hágalo porque la resistencia de su piel no es un número fijo en el que pueda confiar, especialmente si se corta el dedo en una parte afilada de la salida; y es estúpido poner el dedo en una toma de corriente, lo que realmente debería ser suficiente por sí solo.

Por debajo de 10 mA, se afirma que la corriente es insuficiente para causar fibrilación (un ataque por calor inducido y la principal causa de muerte por electrocución). Por encima del extremo alto, la corriente es suficiente para detener / sujetar el corazón, y es más probable para volver a comenzar que en la "región más peligrosa", aunque puede haber otros efectos secundarios negativos, como quemaduras dentro de los vasos sanguíneos, esto es donde la gente que sobrevive a los rayos cae a tierra, IIRC.

Como ya se mencionó, la resistencia de la piel es ALTAMENTE variable con el sudor (agua salada más o menos) que tiene una gran influencia. Los recortes lo eliminan por completo.

En cuanto a los 47 uA marcapasos de WRB, sostengo que el marcapasos podría ser un acuerdo bastante diferente a cualquier fuente normal de shock, o de hecho hubo un error allí.

Puede que mi memoria sea un poco pesimista:

Éste reclama un umbral mucho más alto (10X): enlace

Éste menciona 6-9 mA como el umbral de los músculos "congelados" (espasmos), lo que, por supuesto, conduce a esa encantadora condición de "no puedo dejar ir", pero también alcanza un nivel más alto para la muerte: enlace

Éste entra en el ejemplo con una variación en la resistencia de la piel, e incluye "5mA como la corriente máxima generalmente considerada 'inofensiva'": enlace

Puede que te interese esta descripción de la resistencia de la piel . Tenga en cuenta que la resistencia de la piel puede ser de 1000 ohmios cuando está húmeda. Del mismo modo, las quemaduras eléctricas hacen que la resistencia local de la piel caiga, por lo que puede contribuir. "La conductancia de la piel puede aumentar en varios órdenes de magnitud en milisegundos". Fuente

También es importante tener en cuenta que la ruta actual debe incluir el corazón o los pulmones para causar la muerte inmediata, por lo que el punto de contacto otro debe tenerse en cuenta, generalmente el otro. La mano o los pies (de pie en condiciones húmedas). Si el ambiente está mojado, parece probable que los dedos que entran en contacto también estén húmedos. El corazón es bastante sensible a la corriente que se le aplica directamente, y las corrientes de menos de 1 mA se consideran peligrosas. Las normas actuales tienen esto en cuenta en las certificaciones para equipos médicos, pero recuerdo que a mediados de los años 60 se leía un caso de un accidente con un marcapasos con alimentación externa (la conexión a tierra de la fuente de alimentación y el paciente tocaban un bastidor de metal conectado a tierra) que era letal a 47 uA . Las discusiones de la red sobre microshock parecen convencidas de que tales casos son apócrifos, pero me atengo a mi memoria. Aunque el artículo original puede haber sido un error.

Estás cometiendo dos errores aquí.

Primero, la corriente debe entrar y salir; si la resistencia de la piel es de 100k y estás tocando un terreno en algún lugar, solo estás viendo 1.1ma. Lo sentirás pero no te hará daño. (De hecho, sentí esto cuando intenté enchufar una verruga de la pared en una posición muy incómoda y, de algún modo, sin saberlo, tocando ambos lados del enchufe cuando pensé que estaba agarrando el cuerpo de la verruga). (Si no estás tocando un suelo en cualquier lugar y use una sola mano, la corriente no fluirá en absoluto y no sufrirá daños. Por eso a veces se ve a profesionales trabajando en un circuito en vivo y viviendo para contarlo. ¡Deje esas cosas a los profesionales!)

En segundo lugar, básicamente estás apostando tu vida a que la resistencia de la piel es realmente de 100k. Eso puede cambiar drásticamente si su piel está un poco húmeda y suponga que hay una pequeña rebaba en lo que sea que haya tocado y que haya tocado ligeramente en su piel, lo que reducirá la resistencia.