Welke stroom is gevaarlijker, directer of alternerend?

Gevaar voor wisselstroom met lage (net) frequentie

Toen er een 'huidige oorlog' was tussen Nikola Tesla en Thomas Edison, was een van de belangrijkste argumenten van Edison tegen Tesla's wisselstroomsystemen precies het argument dat wisselstroom dodelijk was voor de mens. En het is echt - AC lage frequentie (50-60 Hz) al bij een spanning van 48 volt kan aanzienlijke schade aan de menselijke gezondheid tot hartstilstand veroorzaken. De gemiddelde persoon voelt niet eens een constante stroom bij dezelfde 48 volt.

Maar tegenwoordig is het juist laagfrequente wisselstroom die wordt gebruikt om elektrisch vermogen over lange afstanden over te dragen, het wordt gemakkelijk omgezet door transformatoren, leidt tot minder energieverlies en is geschikt voor het aandrijven van elektrische motoren. Daarom is de stroom van het stopcontact eigenlijk dodelijk. Dit feit kan niet worden onderschat.

DC-veiligheid bij lage spanning

Constante stroom is alleen veilig bij lage spanning. Tijdens de bekende therapeutische procedure gebruikt elektroforese bijvoorbeeld gelijkstroom met een spanning van maximaal 60 volt om effectieve absorptie van het medicijn in levende weefsels van het menselijk lichaam te garanderen. In dit geval is de stroom door een klein deel van het lichaam niet groter dan 50 mA. Een persoon ervaart slechts een licht tintelend gevoel, maar geen schok.

Maar als de stroom op de elektroden van het apparaat laagfrequent zou blijken te zijn (zoals in een stopcontact), dan zou dit de gezondheid schaden, de hartslag van de patiënt zou kunnen worden aangetast. We kunnen dus met een rek over gelijkstroom zeggen dat het bij een lage spanning (minder dan 48 volt) veiliger is dan wisselstroom.

Hoogspanning DC-gevaar

Met gelijkstroom is natuurlijk niet alles zo duidelijk als het lijkt. De ontlading van de condensator - dit is in feite ook gelijkstroom. Er zijn echter gevallen waarin een condensator door iemands handen wordt ontladen terwijl de spanning op de elektroden 500 volt is, wat leidde tot een verstoring van het hartritme, dus de patiënt moest dringend in het ziekenhuis worden opgenomen. Daarom is gelijkstroom dodelijk. Het hangt allemaal af van de spanning. Gelijkstroom met een spanning van meer dan 100 volt is gevaarlijk.

Hoogfrequente AC-veiligheid

Tegelijkertijd kan wisselstroom met een spanning van zelfs duizenden volt veilig zijn, maar alleen als de frequentie 20.000 Hz overschrijdt. Nikola Tesla passeerde door zijn eigen lichaam (voor demonstratiedoeleinden) een hoogfrequente stroom met een spanning van meer dan 100.000 volt en bleef in leven en ongedeerd.

Maar een dergelijk wonder werd alleen mogelijk vanwege het feit dat de frequentie van de stroom 100 kHz overschreed en de hoofdstroom langs het oppervlak van het lichaam passeerde zonder in de interne organen te dringen. Daarom is hoogfrequente stroom veiliger dan laagfrequente wisselstroom (meer dan 48 volt) en gelijkstroom (meer dan 100 volt).

In feite is alles relatief

De conclusie hier kan zo klinken. Binnen 100 volt met dezelfde waarde van de effectieve spanning, is een alternerende laagfrequente stroom (50-60 Hz) veel gevaarlijker dan gelijkstroom op dezelfde effectieve spanning. Maar bij spanningen hoger dan 100 volt kan men alleen op veiligheid hopen onder omstandigheden dat de stroom hoogfrequent is - met een frequentie van 20 of meer kilohertz. Als de stroom bij een spanning van meer dan 100 volt constant of laagfrequent wisselend is (50-60 Hz), is dit veel gevaarlijker. Wat vind je hiervan?