أيهما أخطر على حياة الإنسان التيار الثابت (DC) أم التيار المتردد (AC)؟ 2 من 2

عوض آل سرور الأسمري
في مقال سابق تحدثنا عن التيار الثابت والتيار المتردد وشرحنا باختصار شديد الفرق بينهما، وأيهما أخطر على الحياة. الحقيقة كان مقالا مقتضبا، الهدف منه تنبيه القارئ إلى الفروقات العامة والجوهرية فيما بين التيارين.

وصلني عدد من الاستفسارات والتعليقات تطلب إعطاء شرح موجز عن طبيعة التيار الكهرباء وكيفية عمله، وشرح قانون أوم. التيار الكهربائي سيل من الإلكترونات، وتعتمد شدته على كمية تلك الإلكترونات وسرعة سريانها.

ولكي نعطي تعريفا للتيار المستمر (DIRECT CURRENT (DC أكثر وضوحا، فإننا نستطيع تشبيهه بطريق ذي اتجاه واحد، حيث إنه يسري في الموصلات في اتجاه واحد وبقيمة ثابتة مع الزمن. وأوضح مثال على ذلك البطاريات الجافة وبطاريات السيارات. أما بالنسبة للتيار المتردد - ويعرف أحياناً بالتيار المتذبذب أو المتناوب (Alternating Current (AC ، حيث إنه يسري في الموصلات في اتجاهين وتتغير شدته بصفة منتظمة مع الزمن. وأوضح مثال على ذلك التيار الكهربائي الذي نستخدمه في منازلنا، والتيار الناتج من المولدات الكهربائية التي تستخدم الحث المغناطيسي. ويُلاحظ أن معظم الأجهزة الإلكترونية كتب عليها 220/110 V و60/50 Hz. وهذا يعني أن التيار يتغير فيما بين أعلى وأقل قيمة فيما بين 60 و 50مرة في الثانية.

في المقال السابق أوضحنا أن التيار المار في الجسم هو الذي يسبب الخطورة وليس الفولت. ولكن سنحاول استقصاء تأثير التيار في الجسم الحي. المتسبب في سريان التيار عاملان - حسب قانون أوم -: هما المقاومة ويرمز لها بـ (R)، وفرق الجهد ويرمز له بـ (V). إذ إن التيار (I) - حسب قانون أوم - يعطى بالمعادلة التالية: I = V/R Amp.، وهذا يعني أن قيمة التيار تتغير بتغيير قيمة المقاومة، عند فرق جهد ثابت. العلاقة عكسية فيما بين التيار والمقاومة، إذ إن قيمة التيار قد تصل إلى ما لا نهاية عندما تقل قيمة المقاومة وتصل إلى الصفر. وبعد هذا الشرح البسيط لقانون أوم نستطيع القول إنه عندما نتعرض لفرق جهد، فإنه يجب أن يكون هناك اتصال للجسم بطريقة ما لكي يسري فيه التيار. فعندما نضع الجسم تحت فرق جهد ونصله بين قطبين - المصدر الكهربائي مثلاً والأرض -، فإنه يصبح مثل السلك يسري فيه التيار وهنا يكمن الخطر. وهذا يفسر وقوف الطيور على أسلاك الضغط العالي، دونما تُصاب بأذى، لأنها لا تتصل بجسم آخر - الأرض أو السلك الآخر مثلاً -. جسم الإنسان له مقاومة كبيرة، ويشترط فرق جهد عال، لكي تكسر هذه المقاومة ويسري التيار. وهذه المقاومة تعتمد على عدة عوامل ومنها:

الوزن، وكمية الشحوم، وسماكة طبقة الجلد، ونقطة اتصال الجسم بالمصدر، واتصاله بالأرض. مقاومة الجلد مرتفعة وأعلى من مقاومة أنسجة العضلات - سبحان الله -، فعندما يكون هناك مكان مجروح في الجسم ومتصل بالتيار، فإن مقاومة الجسم (المقاومة الكلية بين طرفي فرق الجهد) ستنخفض. وبالتالي سيزداد التيار المار في الجسم. كذلك عندما يكون الجسم رطبا، فإنها تقل مقاومة الجلد، وبالتالي سيكون التيار - الساري في الجسم - أعلى قيمة. هذا يجعل المقاومة تختلف من شخص إلى آخر حسب مكونات الجسد، ونقطة الاتصال. هناك تجارب أثبتت أن مقاومة الجلد تنهار عند فرق جهد أعلى من 300 فولت بغض النظر عن طبيعة الجلد. تعتمد قيمة مقاومة الجسم على نقطتي الاتصال بالمصدر والأرض أو أي نقطة اتصال أخرى. فعندما تكون النقطة الأولى اليد، والأخرى القدمين، فإن المقاومة أكبر منها في حالة المقاومة بين اليدين - المسار الذي يسير فيه التيار (يد- يد أو يد- قدم) -، والعبرة هنا هل يمر التيار من خلال القلب، أو هل يمر من خلال الحجاب الحاجز للرئة، أو هل يمر من خلال الدماغ.


أين يكمن الخطر؟


يكمن الخطر عند عدم قدرة الشخص على تحرير نفسه من التيار الكهربائي، إذ يحصل تعطيل للنظام العصبي وتنشل استجابة الشخص. كذلك الوضع الصحي للقلب، وسرعة استجابة الشخص للتنبيه العصبي، فقد يتوقف القلب وبالتالي توقف الدورة الدموية، أو يتوقف عمل الحجاب الحاجز وبالتالي انقطاع الأوكسجين، وموت بعض خلايا الجسم والدماغ بسبب انقطاع الأوكسجين. في حالة حصول انفجار أو صعقة كهربائية، فإن بعض الأوعية الدموية تتمزق. إضافة إلى الآثار النفسية نتيجة إصابة الأعصاب.

وأخيرا هناك نصيحة يجب اتباعها عندما نتعامل مع المصادر الكهربائية، إذ إنه يجب العمل بيد واحدة، على ألا تلمس اليد الأخرى أي جسم، وأن تقف معزولا عن الأرض باستخدام عازل مناسب.