95 Die Wirkung des elektrischen Stroms auf den menschlichen Körper hängt vor allem von der Größe der Stromstärke ab (Tab. 55.1). Außerdem ist wesentlich, welchen Weg der elektrische Strom durch den Körper nimmt und wie lange er einwirkt. Unter 1 mA sind elektrische Ströme kaum spürbar. Bis zu 15 mA können Ströme längere Zeit ertragen werden und es treten keine schädlichen Folgen auf. Allerdings verkrampfen bei etwa 15 mA die vom Strom durchflossenen Muskeln und man kann daher z. B. einen elektrischen Leiter, den man mit der Hand umfasst hat, nicht mehr loslassen. Zwischen 15 mA und 50 mA können elektrische Ströme nur kurze Zeit ertragen werden. Ist jemand längere Zeit dieser Stromstärke ausgesetzt, wird er meistens bewusstlos. An den Ein- und Austrittsstellen des Stroms können Brandwunden (Strommarken) auftreten. Ab 50 mA kann die Einwirkung des elektrischen Stroms bereits tödlich sein. Fließt der Strom über das Herz, so beginnt dieses unregelmäßig zu arbeiten. Kommt es schließlich zum Herzkammerflimmern (ventricular fibrillation), bricht der Blutkreislauf zusammen. Dadurch erhalten die Gehirnzellen keinen Sauerstoff mehr und der Mensch stirbt nach wenigen Minuten. Bei größeren Stromstärken können die Zersetzung von Körperzellen (Elektrolyse) und Verbrennungen durch die Wärmewirkung des elektrischen Stroms den Tod von Betroffenen verursachen. Der menschliche Körper setzt dem elektrischen Strom einen Widerstand entgegen. Seine Größe ist wesentlich vom Zustand der Haut abhängig. Ist diese trocken oder z. B. an den Händen sehr dick, so beträgt der Widerstand des menschlichen Körpers etwa 5000–20 000 Ω. Er kann aber bei nasser Haut von Handfläche zu Handfläche bis auf 1000 Ω absinken. Wie du ausrechnen kannst, fließt dann bei einer Spannung von 230 V durch den Körper ein Strom von 230 mA. Diese Stromstärke ist für den Menschen tödlich (Abb. 55.2). Auch ein Schweißausbruch bei unvermuteter Berührung eines unter Spannung stehenden Teiles vermindert den elektrischen Widerstand des Menschen (feuchte Hände!). Insgesamt hat also die Haut nur eine sehr geringe Isolationswirkung. Aber auch bei einem Widerstand von 5000 Ω beträgt die Stromstärke bei 230 V noch immer 46 mA. Gefahrenschwelle! Bei Sicherheitsberechnungen wird für den Menschen ein Widerstand von 1000 Ω angenommen. Nun wirst du verstehen, warum z. B. Spielzeugeisenbahnen nur mit 12 V bis 24 V betrieben werden. Spannungsquellen für Schülerversuche liefern meistens Spannungen bis zu 24 V. Rechne nach, ob du dabei gefährdet bist! Wie werden die Muskeln im Körper „angesteuert“? 55.1 Recherchiere und erkläre, welche Organe des Menschen durch den elektrischen Strom besonders gefährdet sind. 55.2 Warum spürt der Mensch keine Muskelströme? Verwende Tab. 39.2 (Seite 69). Du bist dran – zeige deine Kompetenz: 1 mA Reizschwelle, leichtes prickeln an den Händen 3 mA In Hand- und Fußgelenken spürbar 8 mA Hände werden steif. Loslassen nur mit Mühe! 15 mA Krampfschwelle: Loslassen unmöglich! 30–50 mA Gefahrenschwelle > 50 mA Todesschwelle: Herzkammerflimmern, dadurch Störung der Gehirndurchblutung 55.1 Wirkungen des elektrischen Stroms auf den menschlichen Körper. Schon sehr kleine Stromstärken sind für den Menschen gefährlich! Zum Vergleich: Die Stromstärke bei den Glühlampen im Haushalt beträgt zwischen 100 mA und 500 mA. 55.2 Tödlicher Elektrounfall, verursacht durch Berührung einer Hochspannungsleitung mit einer Drachenschnur aus Draht Die Wirkung des elektrischen Stroms auf den Menschen hängt in erster Linie von der Stromstärke ab. 55 Die Wirkung des elektrischen Stroms auf den menschlichen Körper Nur zu Prüfzwecken – Eige tum des Verlags öbv
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