Evrim Ağacı Logo Evrim Ağacı
Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Hangisi Öldürür: Akım mı, Voltaj mı? Bunlar Bizi Nasıl ve Neden Öldürüyor?

Elektrik ile İlgili Kavramlardan Hangisi Ölümlerin Asıl Sorumlusudur?

Hangisi Öldürür: Akım mı, Voltaj mı? Bunlar Bizi Nasıl ve Neden Öldürüyor?
Tavsiye Makale
Reklamı Kapat

Bu yazı, Evrim Ağacı'na ait, özgün bir içeriktir. Konu akışı, anlatım ve detaylar, Evrim Ağacı yazarı/yazarları tarafından hazırlanmış ve/veya derlenmiştir. Bu içerik için kullanılan kaynaklar, yazının sonunda gösterilmiştir. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Birçok insan elektriğin asıl ölümcül özelliğinin akım miktarı olduğunu düşünür. Ancak Jurassic Park gibi "elektrikli tel" sahnesine sahip filmler, voltaj üzerinden bir anlatım yaparak, asıl öldürücü darbeyi vuranın voltaj olduğuna işaret etmektedir:

Jurassic Park (1993) filminden bir sahne
Jurassic Park (1993) filminden bir sahne

Peki hangisi doğru? Gerçekten de elektriği algılamamıza neden olan, dolayısıyla canımızı acıtan ve hatta bizi öldüren şey, elektrik akımıdır. Elektrik akımı, bir bölgeden geçen/akan elektron gibi yüklü parçacıkların sayısına verilen isimdir. Vücuda hasar veren ve ölüme sebep olabilen unsur da bu yüklü parçacıklardır; ancak az sonra göreceğimiz gibi, yüklü parçacıklar kendiliğinden hareket edemezler ve bu nedenle sadece elektrik akımından söz ederek, elektriğin verdiği hasarı anlamamız mümkün olmaz. Daha bütüncül bir bakışa ihtiyacımız var!

Ama önce, gelin elektrik akımının neden tehlikeli olduğunu anlayalım.

Elektrik Akımı Neden Tehlikeli?

Tüm bu nedenle elektrik çarpan kişilerde doku hasarı ve sistemsel işlev bozuklukları görülebilir. Genel olarak, elektrik çarpması sonucu oluşacak hasarın şiddetini belirleyecek olan faktörler şöyle sıralanabilir:[1]

  • Akım yoğunluğu
  • Doku direnci
  • Temas süresi

Bunlara ek olarak, bazı ikincil (ama kimi zaman birincil faktörler kadar önemli olan) faktörler saymak mümkündür:[6], [7], [8]

  • Akımın vücutta izlediği yol
  • Tıbbi implantların varlığı
  • Altta yatan diğer hastalıkların varlığı
  • Yaş
  • Cinsiyet

Elektrik çarptığında vücudumuzdaki dokuları ve organları yakan ve hatta kalbin durmasına neden olan unsur, akım içerisinde bulunan bu yüklü parçacıklardır (daha doğrusu, bunların yoğunluğudur). Bunlar, vücut içerisinde hızla seyahat ederken, farklı dirence sahip dokularda farklı miktarda ısı üretirler ve doku yanmasına neden olurlar. Bu nedenle akımın ne süreyle, hangi dokular üzerinden geçtiği, hasarın miktarını da etkilemektedir.

Ayrıca hem sinir hücrelerimiz, hem de diğer dokularımıza ait hücrelerimiz (özellikle de hücre zarları) elektrikten faydalanarak birbirleriyle iletişim kurdukları ve iç fonksiyonlarını düzenledikleri için, vücudun içerisinde akan güçlü elektrik akımları, hücrelerimizin ve özellikle de sinir hücrelerimizin elektriksel dengesini bozarak onların işlevlerini olumsuz etkiler. Örneğin göğüs bölgesinde dolaşan şehir elektriği, 1 saniyeden çok daha kısa bir süre içinde ventriküler fibrilasyona (anormal kalp ritmine) sebep olarak ölümü getirebilir.[4] Bunun haricinde elektrik şoku sinir hücrelerini harap ederek sinir hastalıklarının oluşumunu tetikleyebilir; hatta elektrik şoku kaynaklı nöropatilerin semptomları gözden kaçacak olursa, hastalığın şiddeti daha yüksek olabilir.[3]

Bunlara ek olarak, elektrik akımıyla nasıl temas edildiği de önemlidir; çünkü elektrik akımının şiddetine bağlı olarak kaslar kontrolsüzce kasılacağı için, kasların doğal kasılma yönleri, şoktan kurtulma ihtimalini etkilemektedir. Örneğin avuç içi ile bir elektrik teli kavranacak olursa, bu telden yayılan elektrik nedeniyle el kasları daha da kasılacak ve teli daha da sıkı tutmaya neden olacaktır. Yani şahıs, elektrik çarpıyor olmasına rağmen şoktan kurtulma yönünde hareket edemeyecektir (buna bırakmama olgusu denir).[2], [3] Bu durum, temas süresini arttırarak, ölüm riskini yükseltecektir.

Tabii dikkat etmekte fayda var: Ölümcül olmayan seviyelerde akım bile insan kaslarının kontrolsüz bir şekilde kasılmasına veya en basitinden ürkmeye neden olarak düşmelere sebep olabilir ve sert cisimlerle çarpışma sonucunda çok basit elektrik çarpmaları bile ölüme vesile olabilir. Bu nedenle elektrik etrafında vakit geçirirken çok dikkatli olunması gerekmektedir.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Yakınına yıldırım düşmüş bir bireyin bacağında elektrik şoku nedeniyle oluşan doku hasarı.
Yakınına yıldırım düşmüş bir bireyin bacağında elektrik şoku nedeniyle oluşan doku hasarı.
James Heilman, MD

Voltajın Rolü Ne?

Ancak akım, vakum içinde, kendiliğinden var oluvermemektedir. Elektrik yükünü bir noktadan diğer bir noktaya taşıyabilmek, dolayısıyla akım oluşturabilmek için voltaja ihtiyaç vardır. Bunu anlamak için, elektriğin en temel formülü olan Ohm Yasası ile başlayalım ve temel kavramlara bir bakalım:

V=I×R\LARGE{V=I\times{R}}

Bu denklemde VV voltaj, II akım, RR ise dirence karşılık gelmektedir. Voltaj, akım ile direncin çarpımıdır. Dolayısıyla bu denklemde her bir parça, birbiriyle doğrudan ilişkilidir. Daha bu noktada bile "asıl ölümcül olanın" spesifik bir özellik olduğunu söylemekte zorlanmaktayız. Çünkü biri olmadan, diğerleri var olamamaktadır.

Voltaj, akım üretmek için gereken potansiyel farktır. Daha teknik tabiriyle, iki nokta arasında bir test yükünü hareket ettirebilmek için yük başına yapılması gereken iş miktarıdır. Voltaj, volt ile ölçülür. Görebileceğiniz gibi voltaj, akımın oluşmasını ("hareket edebilmesini") sağlayan unsur, voltajdır. Bu, bir nehrin akabilmesi için bir yükseklik farkının (veya bir barajın) var olması gerekmesi gibidir. Eğer yükseklik farkı yoksa, nehir akamaz. Voltaj yoksa, elektrik akamaz (akım oluşamaz). Daha popüler bir deyişle:

Voltaj silahtır, akım kurşundur.

Dolayısıyla voltaj miktarı da, bir elektrik akımının ölümcüllüğü hakkında size bilgi verebilir. En nihayetinde canınızı acıtacak veya sizi öldürecek düzeyde akımın vücudunuzdan geçebilmesi için, yeterince büyük bir voltaj gereklidir. Ayrıca ortalama bir insanın vücut direncini (RR) sabit alacak olursanız, voltaj ile akım doğrusal olarak ilişkili olacaktır. Bu durumda, voltajdan söz ederek de risk analizi yapmanız mümkün olacaktır; sadece şunu hatırlayın: Dokulara hasarı veren asıl unsur elektrik akımı olduğu için, voltaj üzerinden konuşurken, direncin her koşulda sabit olduğu varsayımı yapılmaktadır.

Burada ilginç bir nokta, aşırı yüksek voltajın insan derisinin dielektrik özelliklerini bozabilmesi ve vücut direncini düşürebilmesidir. Bu sayede aynı voltaj ile çok daha yüksek akım üretmek mümkün olur. İnsan vücudu için dielektrik özelliklerin bozunması olayı yaklaşık 600 Volt seviyesinde başlar. İşte tam da bu nedenle birçok elektrikli tel üzerinde voltaj bilgisi verilir; çünkü 600 Volt üzeri voltaj seviyelerinde muhtemelen bireysel özellikleriniz artık önemini tamamen yitirecektir ve üzerinizden, neredeyse kesin olarak kalıcı hasar oluşacak düzeyde elektrik akımı geçecektir.

İnsan Vücudunun Direncinin Rolü Ne?

Bu noktada, karşımıza üçüncü bir kavram çıkıyor: direnç. Çünkü var olan voltaj miktarına bağlı olarak ne kadar akım üretilebileceğini belirleyen unsur, dirençtir. Yani voltaj, dirence bağlı olarak çeşitli seviyelerde akımlar üretebilecektir.

Direnç, ohm ile ölçülür. Örneğin insan vücudunun direnci, oldukça değişkendir. Eğer vücudunuz kuruysa, 1 megaohm (1 milyon ohm) ila 100 megaohm arasında değişen değerler alabilir. Ancak vücudunuz ıslaksa, bu direnç düzeyi 500 ohm seviyesine kadar düşebilir.

Bu ne anlama geliyor? Ohm Yasası'na göre, aynı miktarda voltaj ile, daha düşük bir direnç üzerinden çok daha fazla akım geçirmek mümkündür. İşte bu nedenle banyodaki elektrik kaçakları çok daha tehlikelidir; çünkü ıslak bir şekilde banyodan çıktığınızda, aynı miktarda voltaj, normalden çok daha yüksek miktarda akımın vücudunuzdan geçmesini sağlayabilir.

Dahası, direnci nasıl ve hangi noktalardan ölçtüğünüze göre de değişebilecektir. Örneğin elden ele, elden ayağa, ayaktan ayağa, elden bileğe gibi farklı noktalarda yapılan ölçümler, farklı direnç değerlerine karşılık gelecektir. Benzer şekilde, terli olup olmadığınız da vücut direncinizi değiştirecektir.

Agora Bilim Pazarı
₺110.00 ₺113.50

Ne Düzeyde Elektrik Acı Vericidir?

Elektrik akımının vücudunuza vereceği hasarı belirlemek için, bu noktaya kadar değerlendirdiğimiz birden fazla unsuru bir arada dikkate almamız gerekiyor. Fakat ondan önce, elektrik akımının doğasına yönelik önemli bir detayı da hatırlamakta fayda var: elektriğin yön değiştimesi.

Doğru Akım ve Alternatif Akım

Elektriğin vereceği zararı etkileyen en önemli unsurlardan birisi, akımın yön değiştirip değiştirmediğidir. Yön değiştirmeyen akımlara doğru akım, yön değiştiren akımlara alternatif akım denir. Doğru akım kaynaklarının en tipik örneği pillerdir; alternatif akım kaynağı olaraksa duvarınızdaki prizleri düşünebilirsiniz.

Örneğin saniyede 60 defa yön değiştiren alternatif akım (AC) kaynaklarından gelecek 1 miliamperlik (mA) elektrik akımını bile hissetmeniz mümkündür. 1 Amper, 1 saniyede akan 1 Coulomb değerindeki yük miktarıdır (bu nedenle Amper, akımın birimidir). 1 miliamper, 1 amperin 1000'de biridir. Bu kadar düşük miktardaki alternatif akımı bile hissetmeniz mümkündür. Ancak doğru akım için bu değer, 1 mA değerinin 5 katı kadardır. Yani 5 mA değerine kadar olan doğru akımı hissetmeniz pek mümkün olmayacaktır.

Farklı Miktarlardaki Elektriğin İnsan Vücudu Üzerindeki Etkisi

Elektrik miktarına bağlı olarak vücutta tam olarak ne tür hasarlar oluşacağı sorusuna çok net bir cevap vermek kolay değildir; çünkü her bir bireyin elektriğe karşı direnci farklı olacaktır. Cinsiyet, vücut kütlesi, vb. faktörler de bu dirence etki etmektedir. Bazı insanlar çok ufak miktarda elektrikle bile titreyebilirken, bazı diğerleri daha yüksek akım değerlerinde bile çok bir acı hissetmez.

Ancak yapılan çalışmaları genel olarak bir tabloya dökmek mümkün. Bunu yaptığımızda, karşımıza şöyle bir sonuç çıkıyor:

Elektriğin insan vücudundaki etkisini gösteren bir tablo.
Elektriğin insan vücudundaki etkisini gösteren bir tablo.
All About Circuits

Bu tabloda Hz, frekansın birimi olan hertz'in kısaltmasıdır. Alternatif akım kaynaklarının ne sıklıkla yön değiştirdiğinin bir ölçüsüdür. Örneğin 60 Hz AC başlıklı sütundaki alternatif akım her saniyede 60 defa yön değiştirmektedir. 10 kHz (10.000 Hertz) sütunundaki akım ise her saniye 10.000 defa yön değiştirmektedir. Elbette bu tablodaki sayılar sadece yaklaşık değerlerdir ve herkese eşit derecede genellenemez. Vücut kimyasına bağlı olarak bu sayılar da değişecektir. Ancak genel olarak alternatif akımın doğru akımdan çok daha etkili olduğuna dikkatinizi çekeriz.

Yapılan çalışmalara göre, uygun şartlar altında insan vücudu için 0.01 amper (ya da 10 miliamper) alternatif akım bile ölümcül olabilmektedir; fakat birçok durumda bu düzeyde akım ölüme sebep olmayacak ve daha ziyade acı verici bir deneyim olacaktır. Daha realistik olarak bakacak olursak, birçok durumda 100-200 mA (0.1-0.2 A) seviyesindeki alternatif akım "ölüm tehlikesi" olarak nitelendirilmektedir ve yaklaşık 500 mA seviyesinden sonraki alternatif akım seviyelerinde kalbin çalışması mümkün olmayacaktır. Fakat az sonra göreceğimiz gibi, alternatif akımın frekansı bu sonucu etkileyebilmektedir. Genel olarak, daha hızlı yön değiştiren elektrik akımı daha az etkiye sebep olmaktadır.

Doğru akım ile bir kişinin hayatını kaybetmesi pek olası değildir (ancak imkansız da değildir). Buna rağmen, 60-90 mA düzeyindeki doğru akım, ciddi düzeyde acı verebilir ve nefes darlığına sebep olabilir; altta yatan sebepler varsa bunların etkisiyle ciddi sağlık komplikasyonları ve ölüm yaşanabilir.

Ancak burada dikkat edilmesi gereken nokta, akımın izlediği rotadır. Yani akımın, vücudunuza hangi noktadan girdiği ve nereden çıktığı (dolayısıyla bu iki nokta arasında akımın nasıl bir yol izlediği) büyük öneme sahiptir. Örneğin aşağıda, sol elden girip, sol ayaktan çıkan alternatif akımın farklı seviyelerinin vücutta ne şekilde deneyimlendiği gösterilmektedir.[5]

Grafikte yatay eksende alternatif akım miktarı, düşey eksende ise temas süresi bulunmaktadır. Mavi bölge (AC-1), insan vücudu tarafından algılanamayacak kadar düşük seviyeli alternatif akıma karşılık gelmektedir. Yeşil bölge (AC-2), akımı algılayabildiğiniz ama kontrolsüz kas kasılmalarının yaşanmadığı bölgedir. Sarı bölge (AC-3), kontrolsüz kas kasılmalarının yaşandığı ama etkilerin geri döndürülebilir olduğu bölgedir. Kırmızı bölge (AC-4), muhtemelen geri döndürülemez bazı hasarlar yaşayacağınız bölgedir. Burada AC-4.1 bölgesinde kalp durması ihtimali %5 olarak hesaplanmaktadır. AC-4.2'de bu oran %5-50 arası, AC-4.3'te oran %50 üzerinde hesaplanmaktadır.

Sonuç

Sonuç olarak, her ne kadar akım değerleri asıl fizyolojik hasarı veren şey olsa da, sadece akım değerlerinden yola çıkarak sonuca varmak mümkün değildir. Dirence bağlı olarak, hasar verecek akımı başlatacak kadar voltaj yoksa, ölümcül bir sonuç doğmayacaktır. Belli miktarda voltaj varsa da direnç çok yüksekse, yeterli miktarda akım üretilemeyebilir.

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 21
  • Bilim Budur! 9
  • Merak Uyandırıcı! 7
  • Muhteşem! 3
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 2
  • Güldürdü 1
  • Umut Verici! 1
  • Grrr... *@$# 1
  • Korkutucu! 1
  • İnanılmaz 0
  • Üzücü! 0
  • İğrenç! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  • ^ J. Patrick Reilly. (2012). Applied Bioelectricity. ISBN: 9781461216643. Yayınevi: Springer Science & Business Media.
  • ^ L. A. Geddes, et al. (2006). Handbook Of Electrical Hazards And Accidents. ISBN: 9780913875445. Yayınevi: Lawyers & Judges Publishing Company.
  • ^ a b M. L. Wesner, et al. (2013). Long-Term Sequelae Of Electrical Injury. Canadian Family Physician, sf: 935-939. | Arşiv Bağlantısı
  • ^ E. A. Lipman. (, 2007). Electrical Safety Information.
  • ^ W. Wang, et al. (2013). Effects Of The Earth Current Frequency And Distortion On Residual Current Devices. Scientific Journal of Control Engineering, sf: 417-422. | Arşiv Bağlantısı
  • ^ A. G. Pakhomov, et al. (2010). Advanced Electroporation Techniques In Biology And Medicine. ISBN: 9781439819074. Yayınevi: CRC Press.
  • ^ J. M. Madden. (2017). Electrical Safety And The Law. ISBN: 9781317208518. Yayınevi: Taylor & Francis.
  • ^ C. M. Blandford. (2016). Passing The Primary Frca Soe. ISBN: 9781107545809. Yayınevi: Cambridge University Press.

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 23/11/2020 21:33:07 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/8064

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Güncel
Karma
Agora
Elektron
Sars Mers
Protein
Avcı
Felsefe
Avrupa
Kütle
Hastalık Yayılımı
Pandemik
Şempanze
Evrim Teorisi
Elektrokimya
Hayvanlar Alemi
Paleontoloji
Besin Değeri
Astronot
Dünya Dışı Yaşam
Astronomi
Doğa Gözlemleri
Veri
Hastalık Dağılımı
Canlılık Ve Cansızlık Arasındaki Farklar
Şempanzeler
Kan Hastalıkları
Atom
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Reklamı Kapat
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
“Okunmayan bir hikaye, hikaye değildir; odun artığı üzerindeki ufak siyah çiziktirmelerden ibarettir. Bir hikayeyi hikaye yapan okurudur, okunmasıdır.”
Ursula K. Le Guin
Geri Bildirim Gönder
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol