التسجيل الاشتراك في المجموعة للمساعدة البحث في المنتدى مشاركات اليوم اجعل كافة الأقسام مقروءة
 

انت غير مشترك في المنتدى العلمي. للاشتراك الضغط هنــا
الايميل:


استرجاع كلمة المرور المفقودة طلب كود تنشيط العضوية تنشيط العضوية مراسلة الادارة
العودة   المنتدى العلمي الثقافي > ؛¤ّ,¸¸,ّ¤؛°`°؛¤ الهندسة ¤؛°`°؛¤ّ,¸¸,ّ¤؛ > علوم هندسية وطبيعية

علوم هندسية وطبيعية كل فروع الهندسة و العلوم

المواضيع المتشابهه
الموضوع كاتب الموضوع المنتدى مشاركات آخر مشاركة
البيئة ومفهومها وعلاقتها بالإنسان جوليمار الارض |موقع و صور كوكب الارض 10 12-05-2013 02:49 PM
الماء والبعث وعجب الذنب جوليمار ديننا الاسلامي و العلم | لغة عربية يلا ثقافة عربية واسلامية 16 05-17-2012 02:09 AM

ما هو أخطر على حياة الإنسان – التيار الثابت أم المتردد AC or DC

علوم هندسية وطبيعية

إضافة رد
 
أدوات الموضوع إبحث في الموضوع تقييم الموضوع انواع عرض الموضوع
قديم 06-19-2008, 05:47 AM رقم المشاركة : 1
المشرف العام

الصورة الرمزية فارس القلم
 





فارس القلم غير متواجد حالياً

ما هو أخطر على حياة الإنسان – التيار الثابت أم المتردد AC or DC

 

بسم الله الرحمن الرحيم

هذا السؤال طرح في إحدى المشاركات لأحد الإخوة وقد تم الإستطراد بالمشاركات وإبداء الآراء إلى أبعد الحدود حتى بدى الموضوع وكأنه قضية إستفتاء شعبي عام حول موضوع إجتماعي ، وقد استغربت أن العديد من الإخوة قد أبدوا آراءهم بطريقة تبتعد عن أسلوب الطرح العلمي، إذ يقول أحدهم : رأيي أن DC أخطر من AC ، ويقول آخر أعتقد أن .... ، وآخر أظن أن ..... ، وقد تعدى الكثير إلى حد تشبيهات غريبة ، بل إن أغرب طرح قرأته هو قول أحدهم بأنه يحمل شهادة الدكتوراه ولديه القول الفصل ، وقام بتشبيه التيار الثابت والمستمر بوضع الرأس في الماء، وذكر أن وضع رأس شخص في الماء لفترة طويلة هي خطرة جدا بينما وضع الرأس ورفعه للحظات حتى يتنفس الشخص هي أقل خطورة ولذلك فقد ذكر أن التيار المستمر أخطر (حسب إدعاءه) ، وهذا القول قمة في الغرابة إذ يوحي بأن هذا الأخ الكريم قد أنهى الدكتوراه في إحدى سجون التعذيب وليس في الهندسة الكهربائية ، وقد استطرد بالمغالطة وذكر في رده أخطاء كثيرة مثل أن الخطورة تكمن في الجهد وليس في التيار، وكذلك أدخل قانون نيوتن في بيولوجيا جسم الإنسان والكهرباء ، وقام بوصف الجهد بإعطاءه تعريف جديد غريب عجيب هو (شدة القوة الكهربائية المسلطة)!! وفي النهاية طلب من الجميع التوقف عن النقاش وتعقيد الأمور لأنه هو الذي أعطى القول الفصل النهائي الذي يضع حدا لهذا النقاش !!!!!،
وكذلك فقد أبدى بعض الإخوة الآخرين آراءا تتنافى حتى مع القوانين الأساسية للكهرباء، مثل الذي ذكر مثال وهو أن بطارية السيارة 12 فولت وتعطي 70 أمبير ، وماكينة اللحام تعطي أمبير عالي ولكن كلاهم لا يكهرب (أي أن الفولتية فيهما منخفضة والتيار عالي ولذلك فهما لا يكهربان ... إذا الفولتية هي الخطرة وليس التيار ) وهذا الرأي فيه سوء فهم للأسس الكهربائية .

ولكن هذا لا يتعارض بأن بعض الأخوة قد قامو بالطرح العلمي مثل الأخ seeko2006 مشكورا ، والذي دعم رأيه بأحد المراجع العلمية (قمت بإعادة تضمينها في هذا المقال)، والأخ الرايق911 ، والإقتباس الذي قدمه الأخ Fahad Al Wehebi ، والإقتباس الذي قدمه barznjy ، والرأي الذي قدمه الأخ إياد يوسف ، إضافة إلى إخوة آخرين أبدوا آراءا علمية قريبة إلى الصحة.



أيها الإخوة الأعزاء ، هذا المنتدى منتدى علمي رائع بل أشبهه بالصرح العلمي في العالم العربي، ولذلك علينا أن تحترم عقول الأعضاء والزوار، وأن لا ندخل بالأقوال الظنية، وبالتالي نضيع الوقت في القراءة بدون طائل، فمن يطرح رأيا عليه أن يكون مستندا إلى إحدى المرجعيات التالية:
- أن يستدل بإحدى المراجع أو المقالات العلمية
- أن يثبت رأيه بإحدى الثوابت والنظريات العلمية
- أن يلجأ إلى التجارب والإختبارات، سواء التي يقوم بها بنفسه أو التي ينقلها عن الآخرين.
- أن يكون قوله ناتجا عن الخبرات والتجارب السابقة لديه.
- أو أن يكون مستندا إلى المعلومات العلمية لديه والتي يجب أن لا يكون فيها شك.
أما أن نضيع الوقت بقول أعتقد وأظن وأرى وبرأيي ، فهذا الأمر مخالف للمنهج العلمي، إلا إذا كان هدفنا إجراء إستفتاء لمعرفة ما هو الظن العام، فالرأي الشرعي في الإسلام يعود إلى (من أفتى بغير علم فقد كفر) وهذا الأمر شبيه به، أما الذي يشبه الكهرباء بالماء وبالمطرقة ويطبق قوانين في غير موضعها مثل تطبيق قانون نيوتن على الحالة النفسية وغير ذلك ، فكل هذا مثل الذي يقوم بالترجمة الحرفية من الإنجليزي إلى العربي فيكتشف أن الترجمة كانت خاطئة، فالكهرباء لغة ، والميكانيك لغة، والكيمياء لغة، والبيولوجيا لغة، وكل لغة لها مقوماتها حتى لو تشابهت في كثير من الأمور، فمن الخطأ الترجمة في لغة إلى بعد فهم هذه اللغة.


أقدم لكم بحثي التالي في هذا الموضوع والذي يتضمن أيضا تصويبا لبعض الآراء التي طرحت في النقاش::

- إلى الإخوة الذين قالوا بأن التيار المتردد آمن لأن الإنسان يستطيع تحرير نفسه عند وصول قيمة التيار إلى صفر أقول: اللمبة العادية Incandescent lamp تطفئ 50 مرة في الثانية ، فهل يستطيع أحدكم أن يلحظ بأنها تطفئ؟ ، المثال التالي: لو قام أحدهم بضربك على كف يدك بشكل خاطف سريع ولحظي وأنت مغمض عينيك ، فكم هو الزمن الذي تحتاجه كي تستجيب لهذه الضربة، هل هو 0.001 من الثانية ، لا أعتقد ذلك والتجارب تثبت ذلك، فزمن جزء بسيط من الميلي ثانية ليس كافيا للإستجابة العصبية للعضلات.
- هنالك العديد من المصطلحات التي كثيرا ما نسمعها:
o التيار المستمر أو المباشر Direct Current (DC)
o التيار المتردد أو المتبدل أو المتذبذب أو المتناوب Alternating Current (AC)
o التيار المتغير Variable Current
o التيار الثابت أو المنتظم Constant Current
أما التيار المستمر أو المباشر Direct Current وهذا التيار يتحرك بإتجاه واحد، أما التيار المتغير فهذا التيار هو مستمر ولكن قيمته تتغير ولكن بدون المرور بالصفر أي أنه يتحرك بإتجاه واحد وليس إتجاهين ،أما التيار المتردد فهو تيار متغير ويتحرك بالإتجاهين وبالتالي يمر بالقيمة صفر، وما يختلف في هذا التيار هو قيمة التردد أو الذبذبة، وشكل الموجة.
- نريد أن نثبت للمقارنة بأن حديثنا حول التيار المتردد ذو الشكل الجيبي، وبالنسبة للتيار المستمر ذو القيمة الثابتة (ليست متغيرة) ، وهنا سوف نجري المقارنة.
- عندما نقول أن لدينا فولتية مترددة قيمتها 220 فولت ، فهذا يعني أن قيمة RMS هي 220 فولت وليس القيمة القصوى Peak أو قمة الموجة.
- بطارية السيارة 12 فولت ، وعندما نقوم بقصر القطبين فقد تعطي 70 أمبير أو أكثر ، ولكن عندما نقوم بمسك القطبين باليد المجردة فإن التيار المار في الجسم لا يتعدى جزء من الميلي أمبير ولا نشعر به إطلاقا ، عندا قمنا بقصر القطبين (short circuit) فإن المقاومة قريبة من الصفر بينما في حالة المسك باليد فإن مقاومة جسم الإنسان (مع الجلد) هي ما بين 5000 إلى 100000 أوم معتمدة على عوامل مختلفة ،(معدل مقاومة الجسم بدون الجلد هي 1000 أوم) الآن إحسب التيار عن طريق قانون أوم – بسيطة أليس كذلك؟ .
- من النقطة السابقة نستنتج أنه لو كانت مقاومة جسم الإنسان مثل مقاومة السلك النحاسي لتفحم الإنسان تماما عند لمسه أقطاب بطارية 12 فولت، فسبحان الله.
- عندما نذكر أن تيار بطارية هو 70 أمبير فالمقصود هو سعة البطارية (70 AH) وليس أقصى تيار ممكن أن تعطيه البطارية ، ولكن عند قراءة مواصفات البطارية فيذكر عادة تيار القصر ، أي أقصى تيار تعطيه البطارية عند قصر أقطابها.
- عندما نلمس مشط يحمل شحنات كهربائية ، أو نلمس يد باب السيارة وهو مشحون، فإننا نشعر بلسعة، هذه اللسعة ناتجة عن فولتية تصل أحيانا إلى مئات الآلاف ، بل إلى الملايين ، ولكن إذا كانت الفولتية هي التي تصعق، فلماذا لم يحصل شئ عند لمس المشط ، الجواب هو أنه مع هذه الفولتية لم يخترق جسمنا تيار يذكر لان المصدر ليس قادر على إعطاء تيار، ولكن لو كان هذا المصدر هو على خط ضغط عالي فإن النتيجة مأساوية .
- من خلال النقطة السابقة يتضح أن التيار المار في الجسم هو الذي يسبب الخطورة وليس الفولتية ، ولكن ما الذي يتسبب بالتيار في الجسم ، المتسبب بالتيار هما عاملين فقط حسب قانون أوم ألا وهما مقاومة الجسم وقيمة الفولتية أو بتعبير أصح فرق الفولتية، لأن الفولتية بحد ذاتها غير خطيرة ولكن لو وضعنا الجسم بفرق جهد (بين السلك والأرض أو بين قطبين) فهنا تكمن الخطورة ، وهذا يفسر لماذا تقف الطيور على سلك الضغط العالي بدون ان تصاب بأذى.
- ولكن السؤال الذي يطرح نفسه: هل هنالك خطورة من نفس الجهد؟ ، الإجابة أن الخطورة الوحيدة هي في مسألة إنهيار العازلية Insulation Breakdown ، فجسم الإنسان له مقاومة، وجلد الإنسان له مقاومة أعلى من الأجزاء الأخرى، ولكن جهد بقيمة 300 فولت قادرة على كسر هذه المقاومة، وبمعنى آخر تتسبب بحروق وتدمير للأنسجة مكان ملامسة السلك المكهرب.
- هل مقاومة الجسم ثابتة؟ بالطبع لا فهي تعتمد على عوامل عديدة جدا، منها:
o هل الشخص سمين أم نحيف
o هل يوجد في جسمه كمية من الشحوم (معروف أن الزيوت والشحوم ذات موصلية ضعيفة للتيار)
o يعتمد على نقاط التوصيل ، أي لمس الأقطاب (نعني بالأقطاب أي فاز-فاز ، أو فاز-نتر ، أو فاز إلى الأرض) ، فمن المعروف أن مقاومة الجلد مرتفعة وأعلى من مقاومة أنسجة العضلات ، فلو تم لمس الكهرباء مكان جرح في الجسم أو حصل الجرح نتيجة للحروق بعد الصعقة فإن مقاومة الجسم (المقاومة الكلية بين طرفي فرق الجهد) سوف تنخفض وبالتالي سبزداد التيار المار في الجسم.
o هل جلد الشخص رطب أم لا ، الرطوبة بسبب التعرق أو بسبب التعرض لوسط مائي، عندها ستكون مقاومة الجلد أقل وبالتالي سيكون التيار أعلى.
o سماكة طبقة الجلد.
o مكونات جسم الإنسان مثل الجلد ، الشحم ، الدم والسوائل ، الأنسجة العضلية ، العظم ، الأعصاب ، الأوتار ، كل هذه العناصر تلعب دورا في إختلاف مقاومة الجسم، هذه المكونات تختلف نسبها من شخص لآخر وبالتالي تختلف المقاومة.
o أود أن أنوه إلى نقطة معينة وهي أنه بعد فترة زمنية معينة وعند فولتية معينة فإنه يحصل ما يدعى Breakdown لطبقة الجلد، وبالتالي تنخفض المقاومة مباشرة ويرتفع التيار وتزداد الخطورة، (معروف أثر الفولتية في عملية Insulation breakdown (إنهيار العازلية)، ولذلك تستخدم عوازل ذات كفاءة عالية عند الفولتيات المرتفعة)، تذكر التجارب أن مقاومة الجلد تنهار Breakdown مباشرة على فولتية 300 فولت بغض النظر عن طبيعة الجلد وهل هو رطب أم جاف.
o تعتمد المقاومة على المسار في الجسم، مثلا قد تكون المقاومة بين يد واحدة وكلتا القدمين 1150 أوم ، وبين يدين إثنتين وكلتا القدمين 950 أوم.
o تعتمد مقاومة الجسم أيضا على فرق الجهد الذي يتعرض له الجسم، فمقاومة الجسم غير ثابتة، أي كلما عرضنا الجسم إلى فولتية أكبر فستنخفض المقاومة




o المنحنى رقم 1 للجلد الجاف ، منحنى رقم 2 للجلد الرطب، ومنحنى رقم 3 للجسم المغمور جزئيا أو كليا بالماء.

- عندما نتحدث عن الخطورة أو نذكر كلمة خطر فإننا نتحدث عن الصعقة الكهربائية، ولكن ماذا تعني الخطورة للإنسان وما هي الصعقة الكهربائية؟
- الصعقة الكهربائية هي عملية مرور تيار عالي نسبيا في جسم الإنسان، وشدة الصعقة الكهربائية هي نسبة الخطر الذي يتعرض له الإنسان كنتيجة مرور التيار في جسمه ، وهنا يوجد شقين للخطورة:
o الشق الأول هو خطورة عدم قدرة الشخص على تحرير نفسه من التيار الكهربائي، إذ يحصل تعطيل للنظام العصبي وتنشل إستجابة الشخص، وهنا مكمن الخطورة، وقد حدد العلماء أن كل تيار يسمح للإنسان بتحرير نفسه فهو تيار آمن.
o الشق الثاني هو مسألة الأضرار الناتجة من التيار وهي تعتمد على قيمة التيار ونوع التيار والفترة الزمنية، وأضرارها تتراوح من الحروق البسيطة إلى الموت.
- عندما نتحدث لاحقا عن التيار فعلينا أن لا نعيد ونكرر الحديث عن الفولتية أو مقاومة الجسم ، لأن التيار هو نتيجة لهذين العاملين.
- إذا وصلنا لنقطة التيار كما ذكرت فهنالك عدة أنواع من التيار :
o التيار المستمر DC
o التيار المتردد AC – والتيار المتردد بدوره يتميز بذبذات متفاوتة تتجاوز الصفر وتصل إلى ما لا نهاية .
- الآن النقطة التي نريد أن نصل إليها هي المقارنة بين التيار الثابت والتيار المتردد ، فإذا أردنا أن نقارن فعلينا أن نقارن بين متشابهين حتى تكون المقارنة عادلة – أي Apple to Apple ، وهنا يجب أن تكون قيمة التيار متساوية في الحالتين.
- ماذا عن RMS ؟ وكيف يكون التيار متشابه عندما يكون شكله جيبي في المتردد ويكون خطي في المستمر ؟ في الواقع أن RMS(Root Mean Square) هي قيمة التيار المتردد التي تعادل نفس القيمة من التيار المستمر والتي إن طبقت كلاهما على نفس المقاومة فإنهما ستعطيان نفس الكمية من الحرارة، وفي حالة التيار ذو الشكل الجيبي المنتظم فإن RMS هي القيمة العظمى للتيار Peak مقسومة على جذر 2 ، لذلك عندما نقول 220 فولت تيار متردد فإننا نقصد قيمتها RMS وهي بالتالي تعادل نفس القيمة من التيار المستمر من حيث قيمة الطاقة ، (أنوه أنه عندما نقوم بقياس التيار أو الفولتية بجهاز الفحص (Multimeter or AVO Meter) ، فإن القيمة التي نحصل عليها هي قيمة RMS وليس قيمة Peak ، أما بالنسبة لمعادلة حساب RMS من الموجة الجيبية فأعتقد أنها كانت من الأساسيات التي درسها كل شخص في الجامعة ولا داعي لذكرها (إلا إذا طلبها احد الإخوة).
- في النقطة السابقة أدحض قول أحد الإخوة الذين قالوا بأن تأثير التيار المستمر أعلى من المتردد لأن الطاقة الحرارية الناتجة من التيار المستمر أعلى (حسب قوله) وهنا الخطأ الذي وقع فيه الأخ هو بإفتراض أن قيمة التيار هي القيمة القصوى وقام باحتساب الحرارة الناتجة من كلا التيارين فكانت من الثابت أعلى، وأنا أحترم طريقة تحليل الأخ إلا أن الخطأ الذي وقع فيه هو عدم معرفة الفكرة التي طرحتها في النقطة السابقة.
- لقد فهمنا بأن المقارنة تكون بين التيار المستمر والمتردد ، وتكون للتيار المتردد بذبذبات مختلفة، ولكن أين هو عامل الزمن وما تأثيره، هل يتناسب بشكل طردي في الحالتين أم أن له علاقة معينة؟
- وبعد أن ثبتنا بعض المفاهيم وأصبح هنالك مجموعة من الثوابت فأوضح ماذا تعني خطورة التيار الكهربائي للإنسان وبالتالي نفهم معنى الصعقة الكهربائية:

- ممكن أن نقسم الجانب الظاهر في المسألة إلى قسمين :
o العوامل المؤدية إلى الصعقة الكهربائية
§ فرق الجهد الذي يتعرض له الجسم الحي.
§ طبيعة الجسم (التي تؤدي إلى المقاومة) .
§ المسار الذي يسير فيه التيار (يد-يد أو يد-قدم أو غير ذلك)، والعبرة هنا هل يمر التيار من خلال القلب، أو هل يمر من خلال الحجاب الحاجز للرئة، أو هل يمر من خلال الدماغ.
§ صحة الشخص – الوضع الصحي خصوصا فيما يتعلق بالقلب.
§ سرعة إستجابة الشخص للتنبيه العصبي، سرعة رد الفعل.
§ الرطوبة والعرق
§ سماكة الجلد
§ مكان لمس السلك.
§ طبيعة الجسم في سرعة الإستجابة للمؤثرات.
§ هل الكائن الحي حيوان أم إنسان، وهل هو رجل أم إمرأة وهل هو صغير أم كبير.
o النتائج الظاهرة التي تنتج عنها الصعقة الكهربائية
§ الحروق الشديدة
§ إصابة القلب بظاهرة الإختلاج وهي إضطراب إنتظام ضربات القلب.
§ توقف القلب وبالتالي توقف الدورة الدموية
§ توقف عمل الحجاب الحاجز وبالتالي إنقطاع الأكسجين.
§ موت خلايا أخرى في الجسم والدماغ بسبب إنقطاع الأكسجين.
§ تلف في بعض الأنظمة الحيوية مثل خلايا النظر أو نظام السمع أو النظام العصبي أو غيرها من الأنظمة .
§ حصول إنفجار وتمزق لبعض الأوعية الدموية.
§ الآثار النفسية حيث ينتج عملية إضطراب نفسي ناتج عن إصابة الأعصاب أو خلل عمل الأعصاب .
§ الشلل المؤقت

- أما بالنسبة إلى الجانب الفيزيائي البيولوجي في عملية الصعقة الكهربائية فهو ما يلي:
o العوامل الحقيقية المباشرة التي تتسبب بالصعقة الكهربائية.
§ قيمة التيار الكهربائي المار بالجسم
§ طبيعة التيار هل هو مستمر أم متردد وكم هي الذبذبة
§ الزمن الذي يتعرض له الجسم للتيار.
o النتائج البيولوجية للصعقة الكهربائية.
v تأثير التيار المستمر على الجسم الحي يختلف عن تأثير التيار المتردد، بمعرفة ظاهرة Electrolysis التي تحصل في السوائل نستطيع فهم تأثير التيار على الخلايا الحيوية، من المعروف أن هذه الظاهرة تحصل عند مرور التيار بإتجاه واحد من خلال السائل الموصل للتيار والذي يدعى إلكترولايت ، جميع الخلايا المكونة للجسم البشري تحتوي سائل موصل للتيار، (وجعلنا من الماء كل شيء حي) ، إذا قمنا بتمرير تيار مستمر من خلال الجسم البشري فسوف يؤدي ذلك إزاحة الجزيئات المشحونة والتي تدعى أيونات، تكون هذه الإزاحة أكبر كلما كان فترة سريان التيار أكبر، هذا الأمر يؤدي إلى تغيير تركيز الأيونات في الأجزاء المختلفة للخلية وفي الفراغ بين الخلايا، وحيث أن فعالية غالبية خلايا الجسم، مثل خلايا الأنسجة وخلايا الأعصاب تعتمد بشكل كبير على تركيز الأيونات فيها ، فإن إزاحة هذه الأيونات وتغيير تركيزها سيؤدي إلى إضطراب عمل الخلايا. التيار المتردد ذو التردد العالي ليس قادرا على إحداث هذا الأثر، فلا تتسبب بإزاحة الأيونات بإتجاه واحد بسبب إستمرارية تغيير إتجاه التيار، لاحظ أننا قلنا أنه مطلوب لإحداث ظاهرة التأيين هذه أن نسلط تيار مستمر (ذو اتجاه واحد وليس اتجاهين) ولفترة زمنية كافية (قد يكون جزء من الثانية)، لذلك فإن التيار المتردد ذو تردد عالي بغير إتجاهه بزمن قصير جدا فلا يحصل التأيين، ناهيك عن ذلك فإن التيار ذو التردد العالي له قدرة محدودة على إختراق الأنسجة وبالتالي فإن تأثيره سطحي جدا، وبالتالي يقل تأثير التأيين والوصول إلى جميع الخلايا كلما ازداد التردد وبالتالي تقل الخطورة، وتبدأ الخطورة عند التردد تحت 500 هيرتز، حيث تبدأ ظاهرة إزاحة الأيونات حتى لو كان تيارا مترددا إذا أن الزمن يكون كافيا للإزاحة في إتجاه وبعد ذلك في الإتجاه الآخر.

v أثبتت التجارب العملية أن الأشد خطورة على الإنسان هو التيار المتردد ذو التردد 50-60 وهو للأسف التردد المستخدم في في البيوت والمصانع،
v أثبتت التجارب العملية أن التيار المتردد أشد خطورة من التيار الثابت، إلا أن هذا الأمر صحيح فقط للتيار المنخفض والذي يقل عن 20 ميلي أمبير.
v التيار المتردد يؤدي إلى إنقباض العضلات وعدم قدرة الشخص على تحرير نفسه بنفسه، التجارب العملية أثبتت بأن التيار الآمن (التيار الذي يستطيع الإنسان عنده بتحرير نفسه) عند تردد 50-60 هيرتز هو للرجال أقل من 16 ميلي أمبير، وللنساء أقل من 10.5 ميلي أمبير،

v بناءا على التجارب العملية التي تم منها استنباط المنحنى السابق فقد تم تحديد أن قيمة التيار الآمن الذي يستطيع أي شخص ناضج تحرير نفسه منه عند تردد 50-60 هيرتز هو 10-12 ميلي أمبير.
v كان ما سبق يتعلق بتأثير التيار على الخلايا الحيوية، ولكن ماذا بخصوص أنظمة الجسم الرئيسية الأخرى؟
v دوران الدم خلال الأوعية الدموية هي ناتجة عن عمل القلب، الأوعية الدموية تشكل شبكة شرايين متشعبة جدا ذات أقطار متفاوتة تتراوح من قطر الشعرة إلى شرايين ذات قطر 2 سم، وهذه الشرايين تشكل مقاومة (ممانعة) للدورة الدموية، وضغط الدم داخل جسم الإنسان يعتمد على عمل القلب ومجموع ممانعة جميع الشرايين في نظام الأوعية الدموية. دوران الدم هو شرط أساسي للحياة وهذا الدوران ينتج عن إنقباض القلب بمعدل 70 قبضة بالدقيقة، وتوقف الدم لفترة 3-5 دقائق يتسبب عادة بالموت، هذا الأمر ناتج عن العمل الغير صحيح للقلب، أو ما يدعى : إختلاج عضلة القلب Ventricular fibrillation ، وهذا الأمر ناتج عن الإنقباض الغير منتظم لأجزاء عضلات القلب والذي يصل إلى 300-500 إنقباض في الدقيقة، فقدان هذا الإنتظام يؤدي إلى توقف عمل القلب وبالتالي توقف الدم والوفاة.
v موضع القلب في جسم الإنسان هو بشكل يؤدي في أغلب الأحيان إلى مرور التيار من خلاله عند الصعقة، فعندما يكون فرق الجهد هو يد إلى يد فإن المرور من خلال القلب، وإذا كان يد إلى قدم فأيضا يكون من خلال القلب وبالذات عندما تكون اليد اليسرى، وعندما تحصل الصعقة بالتيار شائع الإستعمال (بتردد 50-60 هيرتز) فإنه تحصل بسبب هذا التردد عادة مسألة Ventricular fibrillation، العامل الرئيسي المؤثر في هذه الظاهرة إضافة إلى التردد وقيمة التيار هو زمن التأثير والذي عند زمن مقداره 0.2 ثانية يكون بلا تأثير على الأغلب،
v الأثر الآخر للصعقة هو توقف التنفس، تقوم مراكز عصبية معينة في الدماغ بالتحكم بالتنفس عن طريق توجيه محفزات إلى الحجاب الحاجز عن طريق النظام العصبي، جريان التيار من خلال الدماغ قد يؤدي إلى إيقاف هذا المركز العصبي وبالتالي إيقاف فعالية التنفس والذي بدوره يؤدي إلى إيقاف الأكسجين عن خلايا الجسم ومن ثم الموت.
v أيضا جريان التيار من خلال القفص الصدري والحجاب الحاجز يؤدي إلى إنقباض عضلات التنفس وبالتالي إيقاف عملية التنفس، وبالتالي الموت بالإختناق لعدم الحصول على الأكسجين.
v تأثير التيار على جسم الإنسان له آثار مختلفة عند كل قيمة، والجدول التالي ناتج من إحدى التجارب ويوضح الآثار لتيار تردده 50-60 هيرتز يتعرض له الجسم لفترة زمنية كافية

v هنالك منحنى آخر يتضمن القيم لل DC والقيم لل AC


v التجارب الممثلة في القوائم أعلاه هي في حالة تأثير التيار لزمن بسيط، ولكن من المعلوم أن تأثير التيار على جسم الإنسان أو بمعنى آخر مدى الخطورة تعتمد على الزمن إضافة إلى عامل قيمة التيار والتردد، ولذلك نرى في المنحنى التالي مدى الخطورة للتيار بعلاقة الزمن


v في المنحنى قيمة التردد ثابتة 50 هيرتز، والمتغير هو الزمن والقيمة:

1. تيار لا يمكن الشعور به من قبل الإنسان.
2. يكون رد الجسم بشكل وخز أو إرتعاش الأطراف، والتصلب، والإنقباض، ولكن عادة بدون أي عواقب خطيرة.
3. تحصل نتائج واضحة على الجسم، ولكن عادة بدون ظاهرة إختلاج القلب، ولكن ممكن أن تحصل إضطراب التنفس نتيجة إنقباض عضلات الحجاب الحاجز.
4. هنالك خطورة كبيرة لإحتمالية التعرض إلى ظاهرة إختلاج القلب (الإحتمالية 50%).
5. إحتمالية الإصابة باختلاج القلب تزيد عن 50%.
v نتيجة لظاهرة تأيين السائل داخل الخلايا عند مرور التيار المستمر وذو التردد المنخفض كما تم توضيح ذلك في النقاط السابقة ، فإن هذا سيؤدي إلى فقدان الوعي والذي غالبا ما يكون سببه المباشر هو :
1. نقص الإكسجين في الدماغ والذي يتسبب به توقف دوران الدم .
2. التأثير المباشر للتيار على الدماغ.
3. يكون في كثير من الحالات سبب فقدان الوعي هو نشوء حرارة ناتجة من التيار داخل الدماغ، فمن المعروف أن سريان التيار من خلال الجسم ينشأ عنه حرارة معينة (Q=I2.R.t) ، هذه الحرارة ممكن أن تتسبب بتلف مؤقت أو دائم للدماغ.
فقدان الوعي هذا قد يكون للحظات أو يستمر لأيام.


v نتيجة لمرور التيار من خلال العمود الفقري أو الأعصاب الحسية والحركية يكون تلف لهذه الأعصاب، مما يتسبب بحالة عصبية أو إعاقة حركية.
v الحرارة الناتجة من التيار (Q=I2.R.t) تكون سببا في العديد من الأضرار، إرتفاع الحرارة أعلى من 50 درجة يؤدي إلى تكسير الكريات البيضاء، وبالتالي يكون ذلك سببا في تهتك الأنسجة، وتكون أيضا هذه الحرارة سببا بالحروق الجلدية والأنسجة العضلية الأخرى، الأنسجة المحترقة قد تتسبب بحالة التسمم بعد عدة أيام من الإصابة بالصعقة الكهربائية.
v تبدي الإحصائيات أنه في كثير من الأحيان يحصل الضرر الناتج عن التيار بدون أن يسري التيار في الجسم، مثلا ممكن أن تنشأ شرارة قوية تصل حرارتها إلى 5000 درجة مئوية وهي التي تتسبب بأضرار فيزيائية للإنسان مثل حروق الجلد والتأثير على البصر، حيث أن الأشعة الناتجة من الشرارة ممكن أن تصيب شبكية العين بأضرار كبيرة، وأيضا تكون في كثير من الأحيان أضرار ناتجة عن السقوط من المرتفعات كنتيجة للصعقة الكهربائية، أو ممكن أن تتسبب الصعقة بصدمة قوية للشخص المصاب نتيجة للخوف والهلع، أو بسبب الشرارة الكهربائية.
v لفهم ظاهرة : إختلاج عضلة القلب Ventricular fibrillation بتفاصيلها ومعرفة طبيعتها وتأثير التيار وتردد التيار على حدوثها يرجى تحميل الكتاب الذي يشرح هذا الأمر باستفاضة من الرابط التالي:

- عندما قام العلماء بالأبحاث فقد واجهوا صعوبة بتقدير المخاطر على الإنسان فاعتمدوا عدة طرق لأبحاثهم:
o حاولوا بدراسة وتحليل النتائج الفيزيائية على الإنسان، أي تأثير التيار على الخلايا الحيوية وعلى نبضات القلب وعلى الأعصاب، إلا أن هذه الدراسة كانت من الصعوبة بمكان بحيث لم يكن سهلا إعطاء نتائج شاملة لجسم الإنسان بناءا عليها.
o قاموا بالتجارب على الحيوانات.
o قاموا باستقراء التقارير التي تمت بناءا على الحوادث المختلفة للصعقة الكهربائية سواء التي كانت تؤدي منها إلى الموت أو النجاة أو التسبب بإعاقات ذات درجات مختلفة.
o قاموا بإجراء الأبحاث على المحكومين بالإعدام، فمن المعروف أنه في بعض البلدان مثل أمريكا يتم الإعدام على الكرسي الكهربائي، ويتم صعق المحكوم بفولتيات متفاوتة وفي أكثر من مرحلة، وقد استغل بعض الباحثين هذا الأمر في تحليل تأثير التيار على جسم الإنسان.
o بسبب صعوبة البحث وأهميته للسلامة العامة فقد ارتأى العلماء تحديد حد معين ذو بعد واحد وهو يحدد خطوط السلامة والأمان، وقد أسموه (تيار التحرير) (Let Go Current)وهو التيار الذي إذا تم تجاوزه فلا يستطيع الإنسان تحرير قبضة يده من سلك مكهرب، فعند مسك شخص معين لسلك كهرباء فإن التيار سيمر من خلال جسم هذا الشخص ويؤثر على الأعصاب بحيث تنقبض اليد وتتوقف إستجابة الأعصاب ولا يقدر الشخص عندها من تحرير يده إذ أصبح مسلوب القوى وعديم الإرادة، وهنا قام العلماء بتحديد قيم لهذا التيار، وهو مذكور في المواصفات العالمية.

في حياتي العملية مرت علي تجارب شخصية كثيرة وعديدة، وأنا أطرح بعض المواقف التي مرت بي وذلك للمعرفة والإطلاع:
- - في إحدى المرات (قبل أكثر من عشر سنوات) وأثناء عملي كنت أقوم بمسك مفتاح وأعمل على شد الصواميل (العزقات) أو (Nuts) على الباسبارات Bus bars على لوحة توزيع كهرباء مركزية MDB أو Main Switch Board ، وقد كنت أشد البراغي على جزء مفصول عنه التيار، وكان عقلي شاردا بمواضيع أخرى، وإذ بي أنتقل إلى الصف التالي وأبدأ بشد البراغي على الباسبار هناك وقمت بشد مجموعة من البراغي قبل أن أستدرك فجأة بأنني أقوم بشد البراغي على الصف الذي عليه فولتية حية (غير مفصول الكهرباء عليه إذ أنني قمت بفصل الكهرباء على الصف الأول فقط) ، وبحمد الله أنني لم أصب بأذى برغم أن الفولتية 440 فولت وعلى خطوط 3 فاز ، ولوحة مركزية بقدرة 2400KVA ، مع الإستمرار بلمسها لأكثر من نصف دقيقة قبل أن أنتبه ، إلا أنني ومن مماراساتي أنني عندما أعمل بالكهرباء كنت أحرص دائما على العمل بيد واحدة، ولا ألمس بيدي الأخرى أي جسم، وأقف معزولا عن الأرض بشكل مناسب، وهذا الأمر هو الذي حماني فتعرضت للجهد ولكن لم أتعرض لفرق جهد وإلا لما وجدتوني قد كتبت هذا الموضوع اليوم، خصوصا أنني كنت أعمل لوحدي ولم يكن بجانبي أي شخص لينقذني.
- كان لدينا أحد الفنيين وهو فني لحام، صعد على السلم ليعمل في مكان صعب وليدخل رأسه بين أنبوبين كبيرين (6 إنش)، ولكن وللأسف فقد كان أحد الأنبوبين مكهرب لوجود سلك مكشوف حامل للكهرباء على طرفه، فعندما صعقه التيار فقد عاد رأسه للخلف وارتطم بالأبوب الخلفي، ومرة أخرى كرد فعل عاد وارتد عن هذا الأنبوب ليرتطم بالأنبوب الأول، وبقي هكذا لفترة تتجاوز نصف دقيقة قبل أن يقوم أحدهم بفصل التيار وإنقاذه، حيث كان وجهه مغطى بالدم بعد أن عمل كجرس لمدة نصف دقيقة.


الخلاصة النهائية:
- التيار المتردد أخطر على الإنسان من التيار المستمر ، هذا للترددات المنخفضة (2000Hz>)والتيارات المنخفضة (30mA>)، ويكون تأثير التيار المتردد 50-60 هيرتز أخطر 3-5 أضعاف التيار تأثير التيار المستمر.
- تختلف خطورة التيار المتردد تبعا لقيمة التردد وهي حسب منحنى خاص، وتصل أعلى قيمة للخطورة عند التردد 50 – 60 هيرتز .
- التيار المتردد ذو الترددات المرتفعة وذو التيار المرتفع يعتبر أقل خطرا مقارنة مع نفس القيمة للتيار المستمر، مثلا تيار متردد 40ميلي أمبير عند تردد 1000 هيرتز يعتبر أكثر أمانا من التيار المستمر 30 ميلي أمبير ، بينما يعتبر نفس التيار المستمر أكثر أمانا من التيار المتردد 13 ميلي أمبير عند تردد 500 هيرتز.
- يختلف أثر التيار المتردد عن أثر التيار المستمر على جسم الإنسان عند قيم مختلفة ويختلف أيضا أثره حسب التردد، فقد يكون أثر تيار ذو قيمة تردد عالي ينحصر على الحروق أحيانا.
- شدة الإصابة للإنسان أو لنقل درجة الخطورة تعتمد على ستة عوامل: فرق الجهد، مقاومة الجسم (أو المسار الكلي للتيار)، شدة التيار، نوع التيار، مسار التيار في الجسم، والزمن الذي يتم التعرض له في الصعقة.
- الخطورة العظمى على الإنسان هي في التيار وليس في الفولتية.
- من أخطر ما يتعرض له المصاب في الصعقة الكهربائية هو ظاهرة إختلاج القلب fibrillation ، وهي ظاهرة إضطراب إنتظام دقات القلب وبالتالي توقف ضخ الدم أو ضعف الضخ، وأكبر مسبب بهذه الظاهرة هو التيار المتردد، ولذلك فهو يشكل خطرا على القلب.
- تحصل الخطورة على خلايا الجسم نتيجة لمرور التيار المستمر بإتجاه واحد أو المتردد ذو ترددات منخفضة من خلال السائل الإلكتروليتي في الخلايا وما بين الخلايا مما يتسبب بتأيين السائل والتسبب بإختلاف توزيع الأيونات المحتويها السائل.
- الفولتية الآمنة هي الفولتية التي يستطيع الشخص لمسها بيده لفترة طويلة وبحيث يمر من خلاله تيار لا يمكن الشعور به،
- تيار التحرير Let Go Current هو التيار الذي عنده يستطيع الإنسان تحرير نفسه بنفسه وهي وفقا للمنحنى المذكور.
- تم حساب الفولتية الآمنة بناءا على أقل حد لمقاومة جسم الإنسان، فتم تحديد الفولتية الأمنة للتيار المتردد 50 هيرتز بقيمة 65 فولت، أما الفولتية الآمنة للتيار المستمر فهي 110 فولت، هذا للأجسام الجافة وللأجهزة في ظروف عدم وجود رطوبة، أما إن وجدت الرطوبة فإن الحد الآمن للجهد المتردد هو 30 فولت، وللجهد المستمر 60 فولت.
- الخطورة تعتمد إضافة إلى قيمة التيار ونوع التيار على الزمن الذي يتم التعرض له، والمنحنى للزمن هو ليس خطي ويختلف ما بين التيار المستمر والمتردد.
- خطورة الفولتية تتبلور فقط في مسألة إنهيار عازلية الجسم والحروق الناتجة.

الموضوع بواسطة المهندس سعيد جاموس
المهندسين العرب

lh i, Ho'v ugn pdhm hgYkshk – hgjdhv hgehfj Hl hgljv]] AC or DC hgljv]] hgehfj hgjdhv hgYkshk pdhm




رد مع اقتباس
قديم 07-21-2008, 10:55 AM رقم المشاركة : 2
عضو نشيط
 





د.فوزي غير متواجد حالياً

 

بسم الله الرحمن الرحيم

موضوع مميز الحقيقة جزاك الله خيرا وأطعمك لحم طيرا



رد مع اقتباس
قديم 10-31-2009, 06:39 PM رقم المشاركة : 3
بنتظار التفعيل

الصورة الرمزية سعاد ksa
 





سعاد ksa غير متواجد حالياً

رد: ما هو أخطر على حياة الإنسان – التيار الثابت أم المتردد AC or DC

 

بسم الله الرحمن الرحيم

شكككككككككككككككككككراً على الموضوع



رد مع اقتباس
قديم 10-31-2009, 06:56 PM رقم المشاركة : 4
بنتظار التفعيل

الصورة الرمزية سعاد ksa
 





سعاد ksa غير متواجد حالياً

رد: ما هو أخطر على حياة الإنسان – التيار الثابت أم المتردد AC or DC

 

بسم الله الرحمن الرحيم

شكككككككككككككككككككككككككككراً



رد مع اقتباس
قديم 02-01-2010, 11:53 AM رقم المشاركة : 5
عضو نشيط
 





ابوصادق العراقي غير متواجد حالياً

رد: ما هو أخطر على حياة الإنسان – التيار الثابت أم المتردد AC or DC

 

بسم الله الرحمن الرحيم

بسم الله الرحمن الرحيم
مشكور اخي على هذا الموضوع الجميل



رد مع اقتباس
قديم 04-17-2013, 12:48 AM رقم المشاركة : 6
عضو نشيط

الصورة الرمزية عبدالخالق
 





عبدالخالق غير متواجد حالياً

رد: ما هو أخطر على حياة الإنسان – التيار الثابت أم المتردد AC or DC

 

بسم الله الرحمن الرحيم

شكرا أخي على الطرح القيم



رد مع اقتباس
إضافة رد

الكلمات الدلالية (Tags)
أخطر , المتردد , الثابت , التيار , الإنسان , حياة , على

أدوات الموضوع إبحث في الموضوع
إبحث في الموضوع:

البحث المتقدم
انواع عرض الموضوع تقييم هذا الموضوع
تقييم هذا الموضوع:

تعليمات المشاركة
لا تستطيع إضافة مواضيع جديدة
لا تستطيع الرد على المواضيع
لا تستطيع إرفاق ملفات
لا تستطيع تعديل مشاركاتك

BB code is متاحة
كود [IMG] متاحة
كود HTML معطلة

الانتقال السريع

كل مايكتب يمثل وجهة نظر الكاتب فقط ويجب احترام حقوق الكاتب عند نسخ اي موضوع

مواضيع مميزة | اسئلة علمية  | علوم وتكنولوجيا | كيـف تعمـل | معلومات مفيدة | سياسة واقتصاد | لغة انجليزية | المكتبة الالكترونية | ترجمات | طب و اعشاب | ثقافة صحية | عالم الفضاء | ماوراء الطبيعة | كوكب الارض | تحميل برامج  | تطوير المواقع | دروس تصميم | تطوير الذات | عالم حواء | صيانة السيارة | اجمل القصص | تنمية البراعم |  37 درجة | مسلسل 37 درجة | 37 درجة مئوية | منتدى علمي | المنتدى العلمي | منتديات علمية | فور شيرد | المكتبة الالكترونية | مسابقات ثقافية | تحميل كتب مجانية | معلومات مفيدة |  منتدى بلاك بيري قروبز | شاحن متنقل | blackberry groups

Powered by vBulletin® Version 3.7.4
Copyright ©2000 - 2014, Jelsoft Enterprises Ltd.
حقوق المنتدى محفوظة لـ3rbsc.com