Och Mensch, es war gerade so lustig - vor allem die 30-Megampere-
Schalter haben mich beeindruckt. Interessieren würde mich noch, wie man
die 3-m^2-Cu-Leitungen daran anklemmt.
vG
--
Ceterum censeo Popocatepetlum non in Canada sed in Mexico situm esse.
Hallo,
da denkst Du falsch, den Blitztreffer zu überleben ist nur möglich wenn
der grösste Teil des Blitzstromes ausserhalb des Körpers fliesst, etwa
durch klatschnasse Kleidung oder durch einen Lichtbogen durch die Luft. So
wird es jedenfalls in Blitzschutzbüchern erklärt.
Bye
länger als 20 ms, damit trifft man sie über ca 1 Sekunde Dauer ziemlich
sicher, wenn man zu hohen (Wechsel-)Strom gibt. Wird der Impuls deutlich
kürzer als 1 ms, dann könnte diese ms wahlweise im Nulldurchgang eines 50Hz
Stromes liegen oder auch bei seinem Spitzenwert. Da hier üblicherweise nicht
die wirkliche Stromstärke aufgetragen wird, sondern die Berührung an 50 Hz,
kommt hier ein weiterer Wahrscheinlichkeitsparameter ins Spiel, der über 10
ms nicht relevant ist. Diesem Abfall der Trefferwahrscheinlichkeit (der dann
eine vermeindlich höhere tolerierbare Stromstärke wiederspiegelt) steht noch
die fallende Empfindlichkeit gegenüber der Stimulation beiseite, die
unterhalb einiger weniger ms nach Weiss und Lapicque greifen. Aber so weit
ging die Grafik AFAIR nicht mehr.
Im Fußball kam das auch schon hin und wieder vor. In der Tat kann eine
starke mechanische Reizung am Herzen auch ein Flimmern provozieren. Der Reiz
muss stark genug sein und ebenfalls in die vulnerable Phase fallen. Die
Angabe von Wahrscheinlichkeiten ist hier wieder Pseudowissenschaft, da es
sich hierbei weniger um einen stochastischen Prozess als ein Einzelereignis
handelt.
30 mA ist der Standard. Es gibt anscheinend auch welche mit 10 mA, aber
nicht im Baumarkt.
Ich weiss nicht, wie es Dir geht. Bei trockener Raumluft werde ich
regelmäßig vom Blitz getroffen, ESD grüßt ;-)
Nun ja, Mensch ist nicht Baum, zum einien ist er viel kleiner und zum
anderen vergleichsweise gut leitfähig bei einer recht hohen Wärmekapazität.
Die Gefahr durch Schrittspannungen ist wohl beim Gewitter die größte.
Marte
Naja, wenn der Impuls kürzer ist als 20 ms (also 1/50Hz), dann wäre das
ja kein 50 Hz Impuls mehr, da das Frequenzspektrum allein der Flanken
schon ganz anders aussähe. Also, weit unterhalb von 0.1 s ist die Grafik
nicht mehr wirklich aussagekräftig.
BTW wie sieht es beim Boxen aus? Gab es da auch schon solche Unfälle,
oder sind die Schläge zu "weich" (gepolstert durch Boxhandschuhe und
Speckschicht ;-))?
Naja, ich meinte schon die Blitze, die Wotan austeilt ;-)
BTW eine Frage von unserer Sekretärin: Sie wunderte sich, dass
Elektronikbauteile mit so große Sorgfalt von ESD (electostatic
discharge, nehme ich mal an) geschützt werden, sich aber niemand darüber
Gedanken macht, ob solche Funken nicht auch unserem Nervensystem schaden
könnten, das doch viel empfindlicher sei als Mikrochips. Darauf wusste
ich keine wirkliche Antwort, nur die Vermutung, dass der Stromimpuls in
elektrisch leitfähigen Körpersäften viel eher "verdünnt" wird (sprich
auf einen großen Querschnitt verteilt) als bei einem Mikrochip, dessen
Anschlüsse den Stromstoß quasi ins innere leiten, wo er dann auf die
feinen Leiterbahnen gebündelt würde.
Aber warum ist das eigentlich so, dass der bisher komplexeste Computer
der Erde, das menschliche Gehirn, gegenüber elektrostatischen Funken
(und selbst gegenüber einer Watsch'n vom Weidezahn) so unempfindlich ist?
Also, ein Blitz hat nach meiner Erinnerung an die entsprechende
Physikvorlesung ca. 10^8 V und 10^4 A, sprich 10^12 W Leistung. Nimmt
man an, dass die Netto-Dauer des Blitzes (ohne die Pausen zwischen den
Flackern) ca. 1 ms beträgt, dann kommen wir auf 10^9 J Energie, was etwa
250 Kilo TNT (ca. 4 MJ/kg) entspricht, also einer typischen
WK2-Fliegerbombe (passt auch zu dem Gesamterscheinungsbild und dem
weithin hörbaren Sound). Ok, die entladen sich auf sagen wir 1000 m
Strecke, davon gut 1m Mensch. Bleiben ca. 250 Gramm oder fünf bis zehn
Handgranaten. Ich denke, nach den letzten Selbstmordattentaten braucht
man nicht viel Phantasie, wie ein Mensch nach so einem Rumms aussieht.
Daher die Frage: Warum ist dem nicht so? Warum wird ein vom Blitz
getroffener Mensch nicht in Fetzen gerissen? Selbst wenn der Blitzüber
die nasse Kleidung abfließt, dürfte das immer noch ähnliche Wirkungen
haben, wie eine Wicklung von einigen 100 g Sprengschnüren...
Und selbst wenn der Widerstand der nassen Kleidung viel geringer sein
sollte als der der vorionisierten Luft, bliebe immer noch die
Sprengtkraft des Blitzes direkt über ihm, die immer noch ziemlich viel
Wumms machen dürfte, etwa wie eine Handgranate (ohne Splitter), die
direkt überm Kopf explodiert.
Woher nimmt die Dame die Gewissheit, dass dem so sei?
Noch so eine gewagte These. Bei unserem körper handelt es sich um ein sehr
dynamisches System, das im Gegensatz zu Microchips klassischer Bauart über 2
Wesentliche Merkmale verfügt:
1. Redundanz und zwar mehrfach. Fällt ein Neuron aus, macht das rein gar
nichts an der Funktionsfähigkeit des Gesammtsystems. Da macht fast jedes IC
schon die Grätsche, wenn auch nur ein P-N-Übergang fehlt.
2. Die Fähigkeit zur Selbstheilung. Zerstörte Zellen können sich in
verblüffend großem Rahmen wieder neu formieren und die volle
Leistungsfähigkeit aufbauen. Da muss schon viel pasieren, bis die
Selbstorganisation nicht mehr 100% restauriert bekommt.
Diese beiden Eigenschaften machen dieses fragile biologische System so
robust, wie es kaum mit einem Si-Chip denkbar ist.
Erkundige Dich mal nach Epilepsie-"Defibrillatoren". Da ist jeder Weidezaun
harmlos.
Die Leistung geht nie in einem Strang zu Boden also auch nie komplett durch
den Menschen. Die Leistungsverteilung ist nicht linear über die physische
Ausdehnung gleichverteilt.
Da muss ich passen, anscheinend ist die Länge groß genug, die Druckwelle
entsprechend gering zu halten. Die Druckwelle wird ja unmittelbar nach
Blitzende gleich wieder vom Unterdruck "zurückgeholt".
Marte
Wie kommst Du darauf? Selbstverständlich tun sie das, zumindest die Axone
wachsen bei Beschädigung wieder in ihrer Myelinscheide und nehmen wieder den
Kontakt ein, den sie zuvor hatten. Das ganze geht so lange gut, solange die
Myelinscheide nicht auch defekt ist.
Marte
Recht hast Du, aber hier ging es um potentielles Schädigen der Nerven durch
elektrostatische Funkenentladungen auf den Körper und ähnliche Dinge. Da
wird eine Myelinscheide seltenst beschädigt. eher mal eine Zellmembran
perforiert und postwendend geflickt.
Marte
X-No-Archive: Yes
begin quoting, Ingo Thies schrieb:
Kurzantwort: Evolution - die "Elektrosensitiven" sind ausgestorben.
Langantwort:
1. Punkt:
Funktionsprinzip - die Neuronen sind durch einen der hochwertigsten
und durchschlagfestesten Isolator, den es überhaupt gibt, geschützt,
nämlich ihre Lipidhülle (kurz nachgerechnet sind nämlich die
Feldstärken aufgrund der neuronalen Aktionspotentiale darin irre
hoch). Und klugerweise hat die Natur diesen ganzen
Bioelektronikkrempel in einen Eimer Wasser eingetaucht, das aufgrund
seiner höheren Leitfähigkeit die Schaltungen prima gegen externe
Störeinstreuungen abschirmt.
2. Punkt:
Das System ist verwendet eine Art statistische Signalverarbeitung, bei
der ziemlich viel Rauschen von vornherein einkalkuliert ist und alle
Nase lang Teilsysteme resettet werden - wegen der Redundanzen kein
Problem. Und auch Signale über dem zulässigen Störabstand verursachen
nur temporäre Funktionsstörungen und kaum Bauteileausfälle - im
Extremfall kriegt man einen Stromstoß in die Birne, fällt bewußtlos
um, und nach ein paar Minuten steht man wenig lädiert schon wieder
auf, die wesentlichen Speicherinhalte sind alle noch da, das
Motherboard taktet auch noch, und weiter geht's im struggle of life,
das nächste Mammut möchte erlegt werden ...
(Kritisch ist dabei nur die Pumpensteuerung, die desynchronisiert
fatalerweise leicht.)
Es ist gern auch einmal mehr: ca. 100 Blitze pro Sekunde weltweit
tragen etwa 1 kA Strom, was im Mittel also 10 C/Blitz und damit 10^9 J
Energie - ach, das hattest Du auch raus ...
1. können Blitze durchaus töten,
2. wirken auch diverse chemische Explosionen nicht zwangsläufig
tödlich - der Mensch ist ziemlich zäh.
Der Fußpunkt des Blitzes bewegt sich während dessen "Brenndauer"
aufgrund des Windversatzes normalerweise um einige Meter - man
absorbiert also idR einen Blitz nicht "komplett" (dann dürfte man
wirklich ziemlich "zerlegt" aussehen), sondern wird von ihm meistens
nur mehr oder weniger "gestreift", wenn man von einem getroffen wird
(was unwahrscheinlich ist, ein Lotto-Sechser ist zwei Größenordnungen
häufiger), was die entscheidende Minderung der Energiefreisetzung
bedeuten dürfte. (Der zweite relevante Mechanismus ist die
Gleitfunkenbildung - eine Blitzentladung ist ein sehr hochfrequenter
Vorgang mit einem instabilen Theta-Pinch innerhalb eines sehr starken
Magnetfelds - der Blitzstromkanal hat erhebliche Probleme, in
kondensierte Materie einzudringen, die sich dabei bildenden Jets
pusten ihn gerne weg, er mag Gase als Träger deutlich lieber.) Und
dann noch der Dissipationsmechanismus: Ein großer Teil der Energie
wird optisch abgestrahlt (Blitze haben wenige Zentimeter Durchmesser
und Temperaturen von einigen 10^4 K) - dabei entsteht übrigens auch
schon massig Rö-Strahlung. Von einem "Nah-Blitz" bleibt damit nicht so
viel Energie "hängen", wie man glauben könnte. (Und schwächere
Teil-Blitzstromkanäle - Blitze "verästeln" andauernd - werden durch
das Körperwasser dann auch gerne mal "kurzgeschlossen", d. h. die
Feldstärke fällt drastisch ab auf wenige kV/m, da kann man dann auch
schon einmal ein paar hundert A für ein paar ms etwas verletzt
überleben. Widerstand vielleicht 100 Ohm, macht bei 300 A dann ca. 10
MW (bei 30 kV), was für 1 ms 10 kJ oder knapp 3 Wh sind - na und?)
Gruß aus Bremen
Ralf
--
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphäre Autor bißchen Ellipse Emission
Das Diagramm ist hier irreführend. Ein Ausschnitt von 1us eines
50Hz-Signales hat mit 50Hz überhaupt nichts mehr zu tun. Selbst ein
Ausschnitt von 1ms hat kaum etwas von 50Hz. Insofern ist dieses Diagramm
eigentlich fehl am Platz.
Dazu gibt es einige Vergleiche der Wikipedia mit anderen Enzyklopedien,
in denen die Wikipedia in der Regel immer gleichwertig platziert ist.
Meine Erfahrung ist allerdings, daß bei gefragten Artikel, die öfter
editiert werden, die Qualität besser ist als bei selteneren Artikeln,
bei denen vielleicht nur 2 oder 3 Wikipedianer den Artikel bearbeiten.
Aus dem Grund: Wenn Du zusätzliche Informationen hast, von denen Du
sicher bist, daß sie besser sind als bei Wikipedia, solltest Du diese
Informationen dort einpflegen und aktiv die Qualität verbessern.
Zur Messung bzw. Bestimmung: Wichtig ist nur der Strom, der durch den
Herzen direkt fließt. Je nach Schaltung des Menschen kann
dementsprechend auch ein wesentlicher Teil am Herzen vorbeifließen, so
wenn z.B. der Strom von der linken Hand zum linken Fuß fließt. In diesem
Fall muss ein höherer Strom fließen, um Kammerflimmern auszulösen, als
wenn der Strom von einer Hand zur anderen fließt. Schön zu sehen ist
dies in dem Artikel "Pacemaker interference by 60-Hz contact currents"
von Dawson et. al., erschienen 2002 im IEEE Transaction on Biomedical
Engineering.
Die Werte, die deshalb als Sicherheitsfaktoren angesetzt werden, gelten
deshalb immer für den worst-case.
Was weiterhin vergessen wird, ist, daß diese Werte nur für sinusförmigen
Strom gelten. Ein Vorgänger von mir schreibt in seiner Promotion
darüber, daß die Reizschwellen von Muskeln bei phasenangeschnittenen
Strom (oder rechteckförmigen Strom) unterhalb der Schwellen für
sinusförmigen Strom liegen (z.B. nachzulesen femu Forschungsbericht
2006, unter www.femu.de). (Wenn ich Zeit finde, ergänze ich den
Wikipedia-Artikel um diesen Aspekt...)
Tue Dir keinen Zwang an.
Aber generell gilt, daß man sich sowieso aus verschiedenen Quellen
informieren sollte. Neben den Fachzeitschriften (die am einfachsten über
google-scholar zu erforschen sind;-) bieten sich hier die
elektrotechnischen Normen des DIN an, in denen in der Regel auch
informative Hinweise auf Studien zu finden sind.
Viele Grüße
Andreas
Hallo, Andreas,
Du (demant.andreas) meintest am 12.04.07:
Nein. Ein Strom von (z.B.) 50 A vom linken Ohr zum rechten Ohr dürfte
auch unbekömmlich sein.
Kammerflimmern ist nur eines der möglichen medizinischen Probleme. Es
ist deshalb wichtig, weil da bereits kleine Ströme tödlich sein können.
Hmmm - und wie erreiche ich, dass ich den Probanden einzig mit (nicht
an- oder abgeschnittenem) Sinus versorge?
Dürfte ebenfalls bestenfalls fürs Kammerflimmern wichtig sein.
Viele Gruesse!
Helmut
Tut mir leid, daß ich mich in meiner Antwort einzig auf das
Kammerflimmern bezog und dabei alle anderen Möglichkeiten
vernachlässigte. Aber da schließlich primär nach Kammerflimmern gefragt
wurde, dachte ich, daß ich mich auch nur darauf beziehen müsste.
Fakt bleibt aber: Für das Kammerflimmern ist alleine der Strom durch's
Herz relevant.
Signalgenerator? Und entsprechend aufgebaute Verstärker?
Es gibt so tolle Teile, denen man bestimmte Wellenformen
einprogrammieren kann; mal davon abgesehen, daß Werkstätten durchaus
entsprechende Geräte für Versuche bauen können.
Nein. Sollte eine Person einen Leiter anfassen, so kann durch den
Stromfluß die Muskeln so gereizt werden, daß diese Person den Leiter
nicht mehr loslassen kann. Die Grenzwerte für den Körperstrom, die dies
unter anderem verhindern sollen, beziehen sich auf sinusförmigen Strom.
Geräte, die mit Phasenanschnitt arbeiten können damit prinzipiell zu
einer Gefährdung werden, obwohl die Vorschriften eingehalten werden.
Viele Grüße
Andreas
Hallo, Andreas,
Du (demant.andreas) meintest am 12.04.07:
[reiner Sinus]
Gibt es da deutliche Unterschiede? Immerhin gibt es auch jetzt schon
Unterschiede zwischen Gleich- und Wechselstrom, die zu berücksichtigen
wären. Und es gibt Unterschiede bei der Leitfähigkeit der Probanden -
also muss ein sicherer Höchstwert abgeschätzt werden.
Viele Gruesse!
Helmut
Hallo,
immer für den worst-case, das ist leider kaum möglich. Der absolute
worst-case wäre ein Stromfluß durch das Herz von einer Elektrode auf der
Brustwand direkt über dem Herz zu einer Elektrode auf der Rückenwand über
dem Herz. In diesem Fall können bereits Spannungen noch unter 10 Volt sehr
gefährlich sein.
Wenn ein Kesselschweisser in schweissnasser Kleidung sich mit dem Rücken
an die Kesselinnenwand lehnt und dann versehentlich mit der Elektrode
seine Brust berührt ist dieser Fall gar nicht so hypothetisch. Ein anderer
Fall wäre eine elektrische Heizung innerhalb eine Trockentauchanzuges für
extrem lange Tauchgänge in kaltem Wasser, da könnte durch Bruch der
Heizdrähte auch diese Situation entstehen.
Bye
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