Có một câu nói nổi tiếng về vấn đề này: “It’s not the voltage kill you, it’s the ampe!” (Điện áp không giết bạn, cường độ dòng điện mới làm vậy!). Nghe như vậy, có thể bạn sẽ nghĩ rằng cường độ dòng điện mới là thứ đáng sợ hơn điện áp.
Nhưng nếu cường độ dòng điện đáng sợ hơn, tại sao ở các trạm biến áp và trên các thiết bị điện lớn lại có biển báo “Nguy hiểm - Điện áp cao”, thay vì là biển báo “Nguy hiểm - Dòng điện cao”?
Vậy chính xác yếu tố nào mới gây nguy hiểm, tử vong? Điện áp hay dòng điện? Hiểu về vấn đề này như thế nào? Để biết chính xác yếu tố nào, chúng ta phải biết sự khác biệt giữa điện áp và dòng điện.
- Điện áp: là hiệu điện thế (một loại lực) giữa hai điểm làm xuất hiện dòng điện chạy trong mạch. Đó là lực cần thiết để di chuyển dòng điện từ điểm này sang điểm khác.
- Dòng điện: là dòng điện tích (electron) giữa hai điểm gây ra bởi điện áp. Điện áp là nguyên nhân chính để đẩy các electron qua dây dẫn hoặc mạch điện hoàn chỉnh.
Nhìn vào con số, bạn có thể cho rằng điện áp 10.000V trông có vẻ nguy hiểm, vì nó lớn hơn điện áp 220V rất nhiều. Thực tế, điện áp chỉ cần 30V hay 40V cũng đủ để tạo ra dòng điện giật nguy hiểm, gây tổn thương nghiêm trọng tới con người. Chẳng hạn, bạn thấy ắc quy ô tô có điện áp chỉ 12V nhưng cường độ dòng điện có thể đạt mức 300A, cực kỳ nguy hiểm nếu vô ý chạm vào.
Như vậy, dòng điện sẽ gây nguy hiểm, khi có đủ cường độ đi qua cơ thể, nhưng cần phải có đủ lượng điện áp nhất định để đẩy nó vượt qua điện trở của cơ thể người. Có thể nói, nguyên nhân chính là điện áp và dòng điện là hiệu ứng.
Bạn tưởng tượng anh chàng áo vàng là điện áp (volt) đang tạo lực đẩy cho anh chàng áo xanh là dòng điện (ampe) di chuyển, trong khi anh chàng áo nâu là điện trở (ohm) lại cản trở dòng điện di chuyển.
Học vật lý, chúng ta đều biết công thức: I = U/R. Trong đó:
+ I là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn (đơn vị là ampe, ký hiệu: A)
+ U là điện áp trên vật dẫn (đơn vị là volt, ký hiệu: V)
+ R là điện trở (đơn vị là ohm, ký hiệu: Ω)
Theo định luật Ohm: Cường độ dòng điện đi qua hai điểm của một vật dẫn điện luôn tỷ lệ thuận với hiệu điện thế đi qua hai điểm đó. Cường độ dòng điện tỷ lệ nghịch với điện trở của vật dẫn, bởi điện trở là đại lượng đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện. Từ công thức trên, có thể thấy nếu điện áp (U) tăng lên thì cường độ dòng điện (I) cũng tăng theo.
Trên thực tế, khi điện áp tăng lên, cường độ dòng điện cũng tăng theo nhưng tăng theo cấp số nhân. Rõ ràng, càng có nhiều điện áp, càng cho phép tạo ra dòng điện lớn hơn, làm cho dòng điện càng dễ dàng chạy qua bất kỳ mức điện trở nào.
Điện trở cơ thể khác điện trở dây dẫn, nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thời gian dòng điện chạy qua cơ thể, cơ địa mỗi người, tình trạng sức khỏe,… Điện trở của cơ thể không phải là một đại lượng cố định. Điện trở của cơ thể cũng thay đổi tùy theo cách tiếp xúc ở bề mặt da. Mồ hôi giàu muối và khoáng chất, là chất dẫn điện tuyệt vời vì ở dạng lỏng. Máu cũng có hàm lượng hóa chất dẫn điện cao tương tự. Do đó, việc tiếp xúc với dây điện khi bàn tay đổ mồ hôi hoặc vết thương hở sẽ tạo ra điện trở kém hơn nhiều so với khi tiếp xúc với da khô, sạch.
Tóm lại, nếu nói rằng cường độ dòng điện nguy hiểm hơn điện áp về cơ bản là đúng, nhưng chưa đủ! Bạn cần hiểu thêm một vấn đề nữa, phải có điện áp. Dòng điện không tự nhiên chạy; phải có điện áp (như một lực) đẩy dòng điện (dưới dạng dòng điện tích) chạy qua cơ thể, gây ra điện giật.
Dòng điện bao nhiêu thì nguy hiểm? Câu trả lời còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Hãy nhớ rằng tác động của dòng điện qua cơ thể người thay đổi tùy theo:
- Giá trị của dòng điện. Cường độ dòng điện từ 30mA sẽ gây nguy hiểm tới tính mạng con người. Bất cứ dòng điện nào cao hơn 300mA đều gây tử vong ngay.
- Giá trị của điện áp. Bất kỳ điện áp nào trên 30V luôn được coi là có khả năng tạo ra dòng điện giật nguy hiểm.
- Điện trở của cơ thể (da khô, da ướt). Điện trở trung bình của cơ thể người trong điều kiện khô ráo khoảng 100.000Ω, trong điều kiện ẩm ướt chỉ là 1.000Ω. Điện trở càng cao, càng chống giật điện tốt.
- Thời gian dòng điện chạy qua cơ thể người.
- Tần số của nguồn cung cấp (50Hz/ 60Hz).
- Khả năng phản ứng của con người (hệ thần kinh, sức đề kháng).
