Опасная для человека сила тока: Опасный ток для человека. Величина, виды воздействий

Опасный ток для человека. Величина, виды воздействий

В быту и на производстве мы сталкиваемся с различными электроприборами, электроустановками. Соблюдая правила электробезопасности и обладая знаниями в данной сфере можно уменьшить вероятность попадания под опасное воздействие электрического тока и напряжения.

В данном вопросе объединяются знания инженерного и медицинского характера, применение которых в комплексе, увеличит результат по снижению уровня электротравм дома и на производстве.

Действие электрического тока на организм человека

Ток, в отличие от других опасных сред, не обладает цветом, запахом, невидим.

Электрический ток оказывает следующие виды воздействия на организм человека: термическое, электролитическое, биологическое. Рассмотрим каждое из этих воздействий более подробно.

Термическое воздействие заключается в ожогах участков тела, нагреве сосудов и нервных окончаний. Этот вид действия называют еще тепловым. Потому что тепловая энергия, полученная из электрической образует ожоги.

Электролитическое воздействие приводит к разложению крови и других жидкостей в организме посредством процесса электролиза, что вызывает нарушения в физико-химическом составе этих жидкостей. Суть повреждений сводится к молекулярному уровню – загустевание крови, изменение заряда белков, паро- и газообразование в организме.

Биологическое воздействие электротока на организм сопровождается раздражением и возбуждением органов. Это вызывает судороги, сокращения.

В случае с сердцем и легкими это воздействие может привести к летальному исходу по причине прекращения деятельности органов дыхания и сердца.

Биологическое воздействие вызывает механические повреждения органов, суставов человека. Также механические повреждения может вызвать падение человека с высоты из-за воздействия электрического тока.

Опасная, безопасная и смертельная сила тока для человека

Нельзя считать какую-либо величину тока безопасной для человека. Существует лишь более и менее опасная величина электротока. Каждый человек имеет внутреннее сопротивление, на величину которого влияет множество факторов (толщина кожи, влажность помещения и тела человека, путь протекания тока).

Самым опасным путем протекания тока является направление нога-голова, рука-голова, так как при этом путь идет через сердце, мозг, органы дыхания. А большая величина тока может вызвать остановку сердца и остановку дыхания. Именно эти причины являются наиболее вероятными причинами летальных исходов при протекании электротока.

Считается, что постоянный ток более безопасный, чем переменный в сетях до 500В. При напряжении выше 500 вольт опасность постоянного тока возрастает.

Частота сети влияет на степень тяжести электротравмы. Промышленная частота в 50 Гц является более опасной, чем частота в 500Гц. При высокой частоте наблюдается так называемый «скин-эффект», когда ток проходит не по всему проводнику, а лишь по его поверхности. А значит, внутренние органы напрямую не затрагиваются.

Также на степень опасности воздействия тока на человека влияет продолжительность нахождения человека под воздействием тока. Здесь зависимость линейная – чем дольше, тем больше разрушений и неблагоприятных последствий.

Приведем пороговые значения переменного и постоянного тока и возможные реакции организма на эти воздействия:

Проходя через человеческое тело, ток может создавать электрические травмы или электрические удары.

Электрический удар подразумевает, что ток возбуждает ткани организма, что вызывает их сокращение и судороги. Существует 4 группы электроударов: судороги, судороги с потерей сознания, потеря сознания с нарушением дыхания и работы сердца, клиническая смерть.

При электрической травме ток наносит прямые повреждения тканям и органам человека. Это могут быть электрические ожоги, металлизация кожи, электрические метки и механические повреждения.

Электрические ожоги бывают токовыми и дуговыми. Действие токового ожога связано с прохождением тока через тело человека. Дуговой ожог возникает между человеком и проводником электротока высокого напряжения, вследствие возникновения дуги между ними. Температура дуги может достигать тысяч градусов по Цельсию. Такой ожог гораздо опаснее и может плюс ко всему сопровождаться возгоранием одежды пострадавшего.

Металлизация кожи происходит, когда под действием тока в кожу попадают частицы металла, при этом проводимость кожи увеличивается, что повышает травмоопасность.

Электрические метки – это места, через которые ток входит и выходит из тела человека. Наиболее часто встречаются на ногах и руках.

В любом случае следует стараться избегать касания токоведущих частей проводящими предметами (ловить рыбу под ЛЭП, нести стремянку вблизи шин напряжения), не использовать провода и кабели с ослабленной изоляцией, соблюдать правила безопасности при нахождении и работе в электроустановках. Берегите здоровье себя и своих родных.

Сила тока, смертельная для человека

    Смертельным для человека является ток силой 0,1 а и выше. Ток силой 0,05—0,10 а очень опасен, при воздействии на человека вызывает обморочное состояние уже нри силе тока 0,03 а человек не может отор- [c.339]

    В связи с этим в ряде случаев даже ток осветительной сети может оказаться смертельным для человека, так как сила тока при прохождении через тело человека может достигнуть (согласно закону Ома) [c.137]

    Переменный ток оказывает более сильное действие, чем постоянный. Применяемый в промышленности переменный ТОК средней частоты представляет для человека определенную опасность уже при силе тока 0,01 А, а поражение током силой 0,1 А и более приводит к смертельному исходу. [c.202]

    В сухих помещениях опасным для человека считается напряжение выше 36 В. Смертельной является сила тока 0,1 А, а ток 0,05 А вызывает судорожное сокращение мышц, не позволяющее человеку оторваться от источника поражающего напряжения. [c.103]

    Действие статического электричества на человека смертельной опасности не представляет, поскольку сила тока составляет небольшую величину. Искровый разряд статического электричества человек ощущает как тол- [c.104]

    Опасным для человека является переменный ток промышленной частоты более 15 мА, при котором человек не может самостоятельно освободиться от источника тока. Ток в 50 мА вызывает тяжелое поражение, а ток в 100 мА, воздействующий более 1—2 с, является смертельно опасным. При поражении человека постоянным током опасной считается сила тока 20—25 мА, так как пострадавший не может самостоятельно освободиться от источника тока. [c.34]

    Ток такой силы для человека является смертельно опасным. [c.14]

    Действие статического электричества на человека смертельной опасности не представляет, поскольку сила тока невелика. Искровой разряд статического электричества человек ощущает как толчок или судорогу. При внезапном уколе возможен испуг и вследствие рефлекторных движений человек может сделать непроизвольно движения, приводящие к падению с высоты, попаданию в неогражденные части машин и др. Имеются также сведения, что длительное воздействие статического электричества неблагоприятно отражается на здоровье работающего, на его психофизиологическом состоянии. Вредно влияет на состояние человека также электрическое поле, возникающее при статической электризации [c.192]

    Согласно закону Ома, при расчетном сопротивлении тела человека 1000 Ом и напряжении осветительной сети 220 В сила тока составит 220 мА, т. е. при такой силе тока возможен смертельный исход. [c.41]

    Наиболее опасным является переменный ток низкой частоты (в том числе частотой 50 Гц). При силе переменного тока до 0,015 А опасности для человека нет, но уже при силе более 0,015 А возможны тяжелые последствия. За величину отпускающей силы тока принята величина 0,01 А, токи силой 0,09—0,1 А и выше являются смертельными. [c.77]

    Степень тяжести поражения определяется величиной тока, протекающего через тело человека. Ток силой 0,05 а является уже опасным, а ток силой 0,1 а — смертельным. [c.34]

    Ток такой силы смертельно опасен для человека. [c.16]

    Сила электрического тока, проходящего через тело человека, является основным фактором, определяющим исход поражения. Человек ощущает действие переменного тока промышленной частоты при его величине около 1 мА. При такой силе тока появляется раздражение чувствительных нервных окончаний в местах прикосновения к токоведущей части. При силе тока 8—10 мА раздражение распространяется более глубоко, но человек может самостоятельно освободиться от действия тока при силе тока 10—15 мА возникает локальная судорога и человек не может разжать пальцы руки, в которой зажата токоведущая часть. При силе тока 25—50 мА и частоте 50 Гц, помимо судорожного сокращения мышц конечностей, возникают судороги дыхательных мышц, в результате которы может наступить смерть от удушья. Сила тока 100 мА и более считается смертельной. При такой силе тока и частоте 50—60 Гц происходит беспорядочное сокращение сердечных мышц (фибрилляция сердца). Кратковременное (до 1—2 с) действие больших токов (более 5 А) не вызывает фибрилляции сердца. При такой силе тока сердечная мышца резко сокращается и остается в таком состоянии до отключения тока, после чего продолжает работать. [c.11]

    Следует всегда помнить, что действие электрического тока на человеческий организм зависит от многих факторов. Большое значение при этом имеет частота тока, время прохождения его через тело человека, величина участка пораженного тела, а также состояние организма человека. В настоящее время установлено, что прохождение электрического тока силой более 100 мА через тело человека, как правило, приводит к смертельному исходу. Ток силой 50—100 мА вызывает потерю сознания, а менее 50 мА — сокращение мышц, так что иногда пострадавший не в состоянии разжать руки и освободиться от токонесущих поверхностей самостоятельно. [c.9]

    Электрический ток силой более 0,1 а при напряжении до 1000 в представляет, как правило, смертельную опасность для человека. Если человеку в этом случае не оказать немедленную помощь, то спустя 6—8 мин его уже нельзя будет спасти. При поражении электрическим током нарушается деятельность жизненно важных центров и органов человека центральной нервной системы, сердечнососудистой системы и дыхания. [c.286]

    Электрический ток, проходя через тело человека, может вызвать тяжелые травмы, а иногда и смерть. Степень поражения электрическим током определяется его силой, характером пути прохождения тока через тело человека, длительностью его прохождения, его частотой и индивидуальными свойствами человека. Наиболее опасен ток промышленной частоты. Токи высокой частоты не вызывают электрического шока, но при длительном прохождении могут привести к чрезмерному нагреванию илн ожогу отдельных частей тела. При силе тока промышленной частоты 0,05 А, проходящего через человека, возможен смертельный исход, а при силе тока 0,1 Л и более неизбежен смертельный исход. Наиболее опасные поражения возникают при прохождении тока через сердце и мозг. [c.461]

    Электрофоретическое оборудование обычно работает во влажной атмосфере, причем величины напряжения и силы тока, как правило, превышают безопасные пределы. Неправильное обращение с приборами уже привело к нескольким несчастным случаям со смертельным исходом. Омическое сопротивление человеческого тела, обычно составляющее 10 —10″ Ом, существенно зависит от физиологического состояния человека и влажности кожи. Для человека опасен даже ток силой 10 мА, так как при поражении током пострадавший обычно не может сам отсоединиться от проводника. Ток силой более 25 мА вызывает серьезные повреждения в организме —остановку сердца, паралич дыхательных мышц, ожоги и т. д., которые могут привести к смерти. Учитывая, что сопротивление тела 10 Ом, напряжение всего лишь в 100 В способно привести к несчастному случаю в результате уменьшения сопротивления вследствие шока, сопровождающегося потоотделением и (или) повреждением кожи, опасно даже меньшее напряжение. Таким образом, приборы для электрофореза и изоэлектрического фокусирования, являющиеся источниками электрического тока, могут представлять опасность для жизни. Если источники питания стабилизованы, то опасность возрастает, так как напряжение во время разъединения проводов или разрыва проводящих соединений в электрофоретической камере увеличивается. При работе на приборе для дискретного электрофореза в полиакриламидном геле, который обычно снабжен стабилизованным источником питания, риск часто недооценивают. [c.327]

    Опасным для организма человека является ток силой более 15 мА, при котором трудно самостоятельно оторваться от электродов, и смертельным — 100 мА и более. [c.206]

    Высокое напряжение. Наибольшую опасность представляют искровые генераторы, дающие на выходе напряжение до 20 кв при довольно большой мощности. Разряд конденсаторов колебательного контура, заряженных до этого напряжения, через человека может привести к смертельному исходу. Генераторы, выпускаемые промышленностью (например, вся серия генераторов ИГ), снабжены целым рядом защитных устройств дверцы шкафа, в котором расположены все приборы, имеют блокировку, отключающую питание при открывании шкафа вывод сделан специальным высоковольтным кабелем, корпус снабжен клеммой для заземления. При работе следует строго соблюдать правила обращения, предусмотренные инструкцией, в частности не включать генератор, не присоединенный к хорошему заземлению. Ни в коем случае нельзя для заземления пользоваться трубами водопроводной и отопительной систем. Если лаборатория не оборудована специальными заземленными шинами, то заземление нужно сделать, руководствуясь разработанными для этого правилами техники безопасности при работе с высоким напряжением. Этими же правилами следует руководствоваться при проектировании и эксплуатации нестандартных высоковольтных генераторов, монтируемых для тех или иных задач силами лаборатории. Применение ограждений из заземленных металлических сеток, специального высоковольтного кабеля, устройство блокировок, отключающих питающее напрян и разряжающих конденсаторы,— все эти меры должны неукоснительно соблюдаться. Меньшую опасность представляют источники высокочастотного напряжения для питания газоразрядных трубок, несмотря на то что напряжение соответствующих генераторов достигает 3—5 кв. Замыкание такого генератора через тело обычно никаких вредных последствий, кроме легкого кожного ожога, не дает. Это объясняется скин-эффектом — распространением высокочастотного тока только в тонком поверхностном слое проводника. Наоборот, источники постоянного тока напряжением около 1000 б, применяемые, например, для питания трубок с полым катодом, представляют довольно значительную опасность. Правда, мощность этих источников обычно невелика, что снижает их опасность, если в высоковольтную цепь не включены конденсаторы большой емкости. [c.50]

    В трехфазной сети с глухозаземленной нейтралью (рис. 1,в) сила тока, проходящего через человека, определяется фазным напряжением, сопротивлением тела человека и сопротивлением заземления нейтрали / о-Так как чел больше Яо, в этом случае опасность поражения человека электрическим током увеличивается по сравнению с опасностью в предыдущем случае. Однако при однофазном прикосновении, когда другая фаза замыкается на землю (аварийный режим), человек оказывается под полным линейным напряжением, и сила тока может оказаться смертельной. [c.44]

    Степень опасности от электрического удара зависит от силы тока, протекающего через тело человека. Сила тока в свою очередь зависит от величины приложенного напряжения и от сопротивления человеческого тела, на которое сильно влияет загрязненность и влажность кожи. Сопротивление человеческого тела колеблется от нескольких дe яtкoв тысяч до нескольких сотен омов. Поэтому при неблагоприятном случае напряжение в несколько десятков вольт может оказаться опасным. На одном из магниевых заводов был случай со смертельным исходом от напряжения 60 в. Имеет значение продолжительность воздействия тока на организм человека, частота переменного тока и индивидуальные особенности организма. [c.232]

    Можно ли считать, что протекание тока силой ме нее 6 мА через организм человека вполне безопасно Ни в коем случае Пороговые значения неотпускающе го тока определяются экспериментально — при этом испытуемый держит электрод в руке На практике элек трическая цепь далеко не всегда возникает по схеме ладонь—ладонь или ладонь—ноги Вполне вероятны и в действительности происходят поражения при ко topыx ток проходит через тыльную часть руки, пред плечье или голень В то же время на теле человека, в том числе на тыльной части рук, имеются чувствитель ные к току (активные) места Образование электриче ских цепей с участием этих уязвимых мест, приводит к тяжелым поражениям и смерти даже при очень ма лых токах Важно что смерть наступает и в тех слу чаях когда путь тока не лежит через жизненно важные органы — сердце, легкие мозг Зарегистрированы по ражения со смертельным исходом при напряжении 220 В и ниже, когда с токоведущими частями сопри касалась только одна рука и путь тока проходил от тыльной стороны руки к ладойи или даже с одной сто роны пальца на другую [32] [c.99]

Опасная сила тока. Смертельно опасная сила тока для человека.

Электричество, несмотря на то что является давним и надежным спутником человека, не прощает пренебрежительного отношения к себе. Электрический ток сам по себе представляет потенциальную угрозу не только здоровью, но и жизни человека. Если говорить более грамотным языком, то опасной для человека является сила тока, воздействие которой на организм может привести к плачевным последствиям.

Какая сила тока опасна для человека

Необходимо понимать, что угрозу для любого живого организма представляет именно сила тока, которая характеризует отношение количества заряда, прошедшего через определенную поверхность за единицу времени. Напряжение не убивает, так является только лишь разницей потенциалов, оно только косвенно влияет на силу тока. Для наглядности рассмотрим закон Ома, который описывает данную зависимость. Формула выглядит так:

I = U/R, где у нас I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление.

В системе СИ эти величины измеряются в амперах (А), вольтах (В), омах (Ом) соответственно.

Из формулы закона Ома видно, сила тока будет увеличиваться при увеличении напряжения или уменьшении сопротивления. Таким образом, с учетом постоянного сопротивления, для человека представляют большую опасность электрические сети с высоким напряжением.

Следующий момент, на который необходимо обратить внимание! Сопротивление человеческого тела является индивидуальной величиной. Оно может зависеть от особенностей организма, частоты кожного покрова и даже психоэмоционального состояния. Поэтому все числовые параметры силы тока, которые считаются опасными или смертельно опасными и приводятся в литературе, являются приблизительными значениями.

Что понимается под опасной силой тока для человека

Чтобы избежать нежелательных последствий необходимо усвоить, что опасной можно считать любую силу тока. Возражения о том, что зачастую электричество применяют в медицинских целях, в частности при электрофорезе, и оно не представляет угрозу для человека, верны отчасти. Необходимо помнить о таком параметре как время. Чем больше по длительности контакт участка тела с проводником, тем выше вероятность негативного проявления.

В отдельных источниках встречается информация, что опасной для человека силой тока является величина в 0,05 мА, а в других можно обнаружить значения в 0,1 мА. Как отмечалось выше, все эти данные необходимо воспринимать как справочную информацию. И тем более не стоит, измерив силу тока мультиметром, приступать к ремонту оборудования под напряжением. Есть люди, которые в силу особенностей своего организма могут спокойно работать под напряжением 220 В и не испытывать дискомфорта. Но для некоторых и в несколько раз меньшие значения могут оказаться несовместимыми с жизнью.

Как проявляется воздействие опасной силы тока

Однозначно можно утверждать, что опасной можно считать силу тока, при воздействии которой, последствия носят травматический характер, но человек остается жив. Травма бывает в виде термического ожога и может сопровождаться:

• покраснением участка тела в месте контакта;
• образованием волдырей и омертвлением верхних и средних слоев кожного покрова;
• обугливанием тканей, мышц и костного скелета.

Смертельно опасная сила тока для человека

Смертельной является сила электрического тока, приводящая к летальному исходу. Как правило, это проявляется в остановке сердца или параличе дыхательных путей. При достижении определенной величины, ток начинает проходить через тело человека как через обыкновенный проводник по пути наименьшего сопротивления, т.е. через внутренние органы. Также к смертельному исходу может привести воздействие электрического тока на человеческий мозг.

Напомним, что одним из определяющих параметров воздействия электрического тока на организм человека является время. Ток относительно небольшой величины может привести к необратимым последствиям при длительном контакте. Здесь уместно будет пояснить такое понятие как не отпускающий ток.

При контакте с токоведущим проводником при силе тока около 10 мА происходит непроизвольное сокращение мышц. Примером может служить контакт с проводником внутренней стороной ладони. В этом случае мышцы кисти руки сокращаются и освободиться самостоятельно практически невозможно. Следовательно, увеличивается время контакта со всеми вытекающими последствиями в виде опасных для жизни травм или остановки сердца. Поэтому опытные электрики, вне зависимости под напряжением сеть или нет первоначальный контакт осуществляют тыльной стороной ладони. Если окажется что сила тока смертельна или опасна, то рука будет отброшена от проводника.

В заключение напомним, чтобы избежать опасного воздействия электрического тока, вне зависимости от его силы и напряжения в сети, все работы с электротехническими устройствами, необходимо проводить используя средства индивидуальной защиты и соответствующий инструмент.

опасная для жизни величина ампер и вольт

По мнению опытных электриков, электроток опасен тем, что он невидим. Электричество, воздействующее на человеческий организм, вызывает тяжелые последствия, вплоть до смертельного исхода. Установили, что ток 50-100 мА опасен для жизни, а более 100 мА – смертелен. Речь идет о токах, проходящих через человека. В этой статье разберемся, почему переменный ток опаснее постоянного.

Знак высокого напряжения

Исход поражения электротоком

Ситуации бывают различными, поэтому исход от удара током наблюдается разнообразный. При получении сильного электрического удара вызываются проблемы с кровообращением и дыханием. Тяжелые случаи характеризуются сердечной фибрилляцией: мышцы сердца хаотично подергиваются. Фактически сердце перестает нормально функционировать, поэтому в такой ситуации требуется скорейшее медицинское вмешательство.

Зачастую поражение электротоком имеет силу до 1000 В. Ожоги возникают, если сила превышает 1 А. Наиболее частая причина – несоблюдение человеком правил техники безопасности. Элемент, по которому проходит электричество, находится вблизи человеческого тела, в результате чего возникает искровой разряд, приводящий к ожогам различной степени. При случайном получении искрового разряда ток, контактирующий с телом, нагревает ткань до 60 градусов Цельсия. Начинает сворачиваться белок, а впоследствии на пораженном участке появляется ожог. Электрические ожоги опасны, так как вылечить их довольно проблематично.

Удар электротоком может иметь различные последствия

Опасные величины тока

Поражение электричеством бывает разным, на что влияет три фактора:

• Какова частота: постоянный или переменный;
• Сила;
• В каком направлении движется, проходя через тело.

Электроток делят также, в зависимости от того, как он влияет на человеческое здоровье:

• Ощутимый – только раздражает кожу. Безопасная величина – не более 0.6 милиампер;
• Неотпускающий – переменный с периодическими импульсами, из-за которых человек «прилипает» к источнику электричества. Случается, если сила тока превышает 0.025 ампер;
• Фибрилляционный – из-за него вызывается фибрилляция внутренних органов, в первую очередь, сердца. Если сила электричества превышает 0.1 ампер, орган может остановиться.

Необходимо знать! Человеческий организм сопротивляется электричеству. Сила удара зависит от многих факторов: состояние здоровья потерпевшего во время удара, психическое состояние и даже качество обуви. Отталкиваясь от величин электрического сопротивления, выводят показания напряжения тока, опасные для человека.

Отталкиваясь от техники безопасности, опасные следующие показатели напряжения:

• 65 вольт – жилые помещения и общественные здания, которые отапливаются и имеют внутреннюю влажность до 60%;
• 36 вольт – помещения с повышенным уровнем влажности (до 75%). Это подвальные помещения, кухни и так далее;
• 12 вольт – очень влажные пространства (100%): бассейн, баня, прачечная, котельная и так далее.

Обратите внимание! Частота электротока также играет роль. Опасным для человека считается значение от 50 до 60 герц.

Опасность переменного и постоянного тока

Известно, что электроток бывает постоянный и переменный, но не каждый житель понимает между ними разницу и знает, какой оказывает более серьезное воздействие на организм. На вопрос, какой ток опаснее, специалисты отвечают – переменный.

Прохождение по телу

Объясняется это тем, что постоянный электроток должен быть в три раза мощнее переменного, чтобы быть смертельно опасным для человеческого здоровья. Переменный – более быстрый и сильный, что больше сказывается на нервных окончаниях и мышечной ткани (в первую очередь, сердечной). Электрическое сопротивление людей покрывает мощность постоянного тока (силой не выше 50 милиампер). В случае с переменным электротоком граница опускается до 10 милиампер. Если электрическое напряжение достигает 500 вольт, то оба вида тока оказывают одинаковый вред. Если показатель повышается, более опасный в такой ситуации постоянный электроток.

Биологическое действие электричества напрямую зависит от того, с какой интенсивностью организм ему подвергается, а это важный фактор, из-за которого возникает фибрилляция желудочков сердца. Смертельный электрический ток для человека – длительное прикосновение к электропроводникам с силой 0.25-80 мА. При этом вызываются судороги дыхательных мышц и как следствие – острая асфиксия.

Электричество распространяется по организму лишь в том случае, если есть точка входа и выхода тока. То есть одновременно нужно прикоснуться к двум электродам. Речь идет о двуполюсном включении или соприкосновении с одним электродом. Если часть тела человека заземлена, то такое включение называют однополюсным. Бывает и частичное включение, при котором изолированный от земли человек прикасается к разноименным полюсам. В таком случае он пройдет через включенный отрезок руки, а это, как правило, не опасный ток. Если имеет место высокое напряжение, то электротоком может поразить, даже если нет прямого контакта с проводником: то есть на расстоянии, посредством дугового контакта, который возникает, если к нему приблизиться. Ионизация воздуха является причиной того, что человек контактирует с установками или проводами, по которым проходит электроэнергия. Ток электричества опасный для человека особенно в сырую погоду, так как электропроводимость воздуха повышена. В случае со сверхвысоким напряжением величина электрической дуги достигает длины в 35 см.

Электрический ток опасен для человеческого организма, поэтому нужно соблюдать элементарные требования техники безопасности. Сам он бывает постоянным и переменным, каждый по-своему воздействует на человека. Безопасная работа с электроустановками – соблюдение всех правил и использование средств защиты.

Видео

ОГБУЗ «Больница медицинской реабилитации» :: Новости

Сегодня мы не представляем нашу жизнь без электричества. Но неумелое или неосторожное обращение с электроприборами может привести к травмам, одна четверть которых заканчивается гибелью пострадавшего. К сожалению, нередко такие травмы получают дети…

Как возникает травма?

Электротравма — это воздействие электрического тока на организм, которое вызывает повреждение его тканей: кожи, мышц, костей, связок — а также нарушение психики.

В результате воздействия электрического тока на ткани происходит их ожог, а также нарушение электрического заряда клеток, что опасно в первую очередь для сердечной мышцы. Могут развиваться общие нарушения, такие, как шок, расстройство деятельности центральной нервной, дыхательной систем, а также ослепление, повреждение органов слуха.

Различают также электрический удар — такое воздействие тока на организм человека, в результате которого мышцы тела начинают судорожно сокращаться.

Возможно поражение током без непосредственного контакта с электрическим проводом. В этом случае ток может передаваться через землю (шаговое напряжение), предметы, находящиеся под напряжением (корпус автомобиля, струя воды). Бывает также «удерживающее» напряжение: пострадавший не может самостоятельно бросить провод из-за сокращения мышц под действием тока.

Путь тока от точки входа до места выхода из тела называется «петлёй тока». Различают нижнюю, верхнюю и полную петли. Нижняя петля — от ноги к ноге (менее опасная), верхняя — от руки к руке (более опасная), полная петля (самая опасная) — ток обязательно проходит не только через конечности, но и через сердце. Верхняя и полная петли тока более опасны потому, что ток проходит через сердце и нарушает его работу, вплоть до полной остановки.

Преобладающее большинство детей раннего и дошкольного возраста получают электротравмы в домашних условиях при непосредственном контакте с проводником тока. Источниками электротравмы у детей в данном случае обычно выступают неисправные бытовые электроприборы и неизолированная электропроводка. У школьников и подростков электротравмы чаще вызвана воздействием переменного или постоянного высоковольтного тока при проникновении детей на электроподстанции, залезании на вагоны поездов и опоры ЛЭП. Значительно реже поражающим фактором выступает разряд природной молнии.

Различают четыре степени электротравм:

I степень — у пострадавшего отмечается судорожное сокращение мышц без потери сознания;

II степень — судорожное сокращение мышц сопровождается потерей сознания;

III степень — потеря сознания, нарушение сердечной деятельности и сознания;

IV степень — пострадавший находится в состоянии клинической смерти.

Степень поражения электрическим током определяется силой тока и временем его воздействия на организм человека. Эти два фактора не зависят друг от друга. Безопасным для человека считается напряжение, не превышающее 50 В. Постоянный ток менее опасен, чем переменный. Наиболее опасным считается переменный ток частотой 50 Гц, силой начиная с 0,1 А, или 100 мА, и напряжением свыше 250 В. Однако опасным для жизни считается ток напряжением 120 В (для сравнения — в наших обычных бытовых розетках напряжение 220 В). Действие электрического тока усиливается промокшей обувью, мокрыми руками, так как вода повышает электропроводность.

Как правильно оказать помощь?

Прежде всего, изолируйте ребёнка от источника тока, но безопасными методами. По возможности, выключите электроэнергию в помещении. Если это сделать невозможно, попробуйте оттянуть ребёнка от источника, взяв за сухую одежду, сухой ковёр или с помощью сухой деревянной палки. Причём браться нужно за те участки, которые не прилегают к телу ребёнка. Оказывая помощь, не используйте мокрых или металлических предметов, станьте на сухой коврик или даже стопку газет, которые не проводят ток.

Если ребёнок получил электрический ожог, снимите с него одежду, если она легко снимается. Облейте обожжённый участок прохладной водой из-под крана, пока не стихнет боль.

К обожжённым участкам тела, которые нельзя надолго окунуть в воду (например, лицо), приложите мокрую ткань. Осторожно оботрите ребёнка.

Если ожог продолжает приносить малышу боль, наложите на обожжённый участок чистую сухую повязку из не ворсистого материала.

Если у ребёнка обожжены кисти или ступни, разделите пальцы прокладками из ткани или марли, а затем наложите неплотную чистую повязку.

Чего делать нельзя!

Не прикасайтесь к ребёнку голыми руками, пока он находится в контакте с источником электрического тока. Если у малыша есть ожоги, не снимайте омертвевшую кожу и не раскрывайте волдыри. Не прикладывайте к ожогу лёд, масло, мази, лекарства, не применяйте вату или лейкопластырь.

Меры предосторожности

В целях профилактики необходимо:

• закрыть все розетки специальными колпачками;

• проверить целостность изоляции электропроводов, следить, чтобы на них не было трещин и порезов;

• следить за исправностью бытовых приборов и за тем, чтобы на электрические приборы не попадала вода;

• избегать пользоваться удлинителями;

• по возможности, все провода тянуть по верху, пряча их в специальные короба;

• следить, чтобы розетки были прочно закреплены в стене;

• и, конечно же, никогда не оставлять детей без присмотра.

Мы очень надеемся, что с вами и вашим малышом никогда не произойдёт несчастный случай! Здоровья вам!

Какой ток опаснее — постоянный или переменный для жизни человека

Трудно даже представить жизнь современного человека без электричества. Но, пользуясь эти достижением прогресса человечества, никогда не стоит забывать о том, что электрический ток — не только верный друг и помощник. При безалаберном отношении к соблюдению элементарных требований безопасности, при нарушении установленных правил монтажа и эксплуатации приборов, он способен превратиться в страшного врага. И ему ничего не стоит в доли секунды лишить человека здоровья или даже жизни.

Какой ток опаснее постоянный или переменный

К сожалению, немало людей даже не читают те разделы инструкций к приобретённым электроприборам, которые посвящены проблемам безопасности. По всей видимости, они не осознают в полной мере, какие последствия могут случиться из-за пренебрежения этими рекомендациями. Поэтому эта публикация будет отличаться от остальных. В ней, вместо практических вопросов, попробуем разъяснить читателю, что электричество легкомысленности не прощает. Разберем, какие угрозы таит вообще любой электрический ток. Постараемся ответить на часто задаваемый вопрос – какой ток опаснее постоянный или переменный.

Опасность электрического тока для человека

В статьях нашего портала, посвященных электрохозяйству – системам проводки доме или квартире, осветительным приборам, бытовой технике и электроинструментам всегда отводится должное внимание обеспечению безопасности. Это касается и монтажных работ, и эксплуатации. Специальные публикации подробно рассказывают о системах защиты – заземлении в частном доме, автоматических выключателях, дифференциальных автоматах и УЗО. Особое внимание уделено правильности организации домашней или квартирной электрической сети.

Монтаж электропроводки в доме не терпит упрощений и безалаберности!

Здесь должно действовать жёсткое правило: нет уверенности в своих возможностях – не принимайся за работу, зови специалиста. А если уж взялся делать сам, то строго соблюдай все до мелочей требования монтажа электрической проводки в доме – об этом рассказывает специальная статья портала. Свои особенности всегда имеет и прокладка электропроводки в деревянном доме.

Не следует относиться к рекомендациям по безопасности, как каким-то навязчивым нравоучениям. Электричество не прощает ошибок и небрежности. Его основная опасность в том, что угроза здоровью и жизни человека вообще может себя никак не проявлять.

Органы чувств предупреждают нас о многих видах опасностей. Можно увидеть приближающуюся угрозу, услышать ее, почувствовать запах газа или горения, ощутить кожей повышение температуры и т.п. Электричество же не имеет ни цвета, ни запаха, разит молниеносно, часто не давая ни доли секунды на ответную реакцию. Причем, даже те объекты (домашняя бытовая техника, приборы, сантехническое оборудование, инструменты, предметы обстановки т.п.) которые, казалось бы, никогда не представляли никакой угрозы, могут внезапно стать потенциально опасными.

Еще одна важнейшая опасность электричества – при его воздействии поражаются не только участки непосредственного контакта, но и системы и органы, находящиеся на пути прохождения тока через тело человека. Но и это не всё. Воздействие электричеством вызывает рефлекторные реакции, судорожные сокращения мышечных тканей, приводит к глубоким поражениям нервной системы и другим необратимым последствиям.

Ознакомьтесь с инструкцией, как измерить силу тока мультиметром, из нашей новой статьи на нашем портале.

Для начала рассмотрим, в каких условиях человек может быть поражен электрическим током.

Как человек может стать «звеном» электрической цепи?

Возможные случаи поражения током

Для того чтобы человек получил поражение током, он должен стать одним из звеньев электрической цепи, то есть через его тело должен пройти ток. Предпосылок к этому – немало.

• Самые распространенные случаи – касание предметов, находящихся под напряжением. Это могут быть оголенная проводка, неисправные, с разбитым или отсутствующим корпусом розетки, выключатели или иные приборы. Напряжение может присутствовать на металлическом корпусе прибора или инструмента, если нарушилась внутренняя изоляция, а объект не имеет заземления. В этом случае цепь может замкнуться через пол. Но особую опасность представляют одновременные касания заземленных предметов, например, труб или радиаторов отопления, водопровода, сантехнических приборов.

• Она из коварных особенностей электричества – это способность поражать даже без непосредственного контакта с токопроводящими предметами. При определенных условиях достаточно будет недопустимо близкого сближения с проводами, шинами, мощными установками, чтобы возникла электрическая дуга. Вероятность ее образования особенно возрастает при повышенной влажности.

• Еще одну серьезную опасность представляют обрывы линий электропередач от 0,38 кВт и выше, лежащие на земле. В радиусе до 10 метров от точки касания провода с грунтом создается опасная зона. По сути, земля становится проводником электрического тока. Но в связи с ее высоким сопротивлением, потенциал уменьшается от центра к периферии. В чем же опасность? Дело в том, что у перемещающегося по этой зоне человека под разными ногами может оказаться и весьма значительная разность потенциалов. А это уже – напряжение, то есть необходимое условие для протекания электрического тока. И чем шире шаг, тем напряжение (а отсюда – и сила тока) может быть больше. Это явление называется шаговым напряжением, которое может оказаться чрезвычайно опасным.

Как правильно выбираться из опасной зоны, где возможен эффект шагового напряжения

Безусловно, всегда стоит избегать приближения к замеченным лежащим на земле проводам. Но если уж угораздило попасть в такую зону, то следует знать, как максимально безопасно из нее выбираться. Ни в коем случае нельзя пытаться ускорить выход за счет широких шагов – так опасность поражения многократно возрастает. Выходить необходимо «гусиными шагами», перемещая ногу вперед без отрыва от земли и ставя ее пятку к носку другой. И так далее – до полного выхода из зоны, хотя бы на 10 метров от центра.

Пути прохождения электрического тока через тело человека

Степень опасности, глубины и необратимости поражения во многом зависит от пути, которым пойдет ток через человеческое тело. Особо тяжкие последствия могут наступить, если в эту «петлю» попадают наиболее уязвимые и жизненно важные органы – сердце, центральная нервная система, спинной мозг, легкие. Но это вовсе не означает, что если ток пошел по иному пути, то последствий может не быть. Выше уже упоминалось, что воздействие электричества приводит к непредсказуемым рефлекторным реакциям организма. И вероятность смертельного поражения хоть и становится ниже, но не исчезает полностью.

Путей прохождение тока через организм человека может быть очень много. Из их числа называют наиболее вероятными пятнадцать. Но и из этого количества можно выделить несколько случаев, которые на практике встречаются особенно часто.

Как видно, большинство из представленных случаев легко представляются возможными в бытовых условиях. Так что следует соблюдать осторожность самому, научить правилам безопасности всех своих домочадцев, в особенности – детей. И никогда не пренебрегать требованиями организации заземляющего контура, в особенности если речь идет о собственном загородном доме. Не следует жалеть денег на надёжные средства защиты от поражения электрическим током от стационарных бытовых приборов – устанавливать УЗО или дифференциальные автоматы.

В качестве интересного примера предлагаем посмотреть книгу, выпущенную еще в начале 30-х годов прошлого века в Германии. Зная техническую «неподкованность» тогдашних обывателей, авторы постарались максимально наглядно показать опасность электрического тока, продемонстрировать возможные случаи поражения в самых элементарных бытовых условиях. И несмотря на то что многие приборы, изображённые в этой книге, сейчас выглядят анахронизмом, большинство иллюстраций вовсе не потеряло своей актуальности и в наше время.

Впечатляет? Наверное, будет нелишним познакомить с этими картинками и своих домашних. Нередко информация, изложенная в подобном виде, воспринимается лучше, чем докучливые поучения.

Разновидности электрических травм

Электрический ток, проходя через тело человека, способен оказывать целый ряд негативных воздействий, угрожающих здоровью и жизни. К таковым относят термическое, электролитическое, биологическое и световое.

Просто из этических соображений не станем размещать в данной публикации фотографии последствий поражений электричеством – это жуткое зрелище. Любой желающий сможет без труда их найти в интернете.

• Местные электротравмы обычно обусловлены термическим действием и чаще всего проявляются в виде ожогов различной степени. В большинстве случаев это не приводит к летальному исходу, но если ожог обширный, отнесен к III или IV степени, то велика вероятность и необратимых последствий.

Воздействие тока нередко оставляет на коже электрические знаки – в точках входа и выхода в виде пятен или омертвелых кожных отвердений по типу мозоли. Случается, что такие знаки сопровождаются и металлизацией кожи – при попадании на нее брызг расплавленного электрической дугой металла.

• Электролитическое действие заключается в резко нарушении сбалансированного химико-биологического состава жизненно важных жидкостей. Это прежде всего касается крови, но может отразиться и на лимфе и спинномозговой жидкости. Последствия бывают очень печальные, причем проявляться во всей своей тяжести они могут даже спустя некоторое время после получения травмы, переходить в хроническую стадию.
• Электрическая дуга, даже если не было прямого поражения током через кожу, способна своей ультрафиолетовой составляющей вызвать ожоги роговицы глаза, воспаление слизистых оболочек, поражения век, слезных желез. Это последствия электроофтальмии (так правильно называется подобное воздействие), хоть и не относятся к смертельно опасным, способны надолго испортить человеку жизнь, привести к стойким, длительным или даже безвозвратным ухудшениям зрения. Типичный пример – ожоги глаз при выполнении сварочных работ без средств защиты.
• Самыми опасными для здоровья и жизни человека являются биологические воздействия электрического тока. Такие поражения чаще называть электрическими ударами. Они сопровождаются судорожными неконтролируемыми сокращениями мышечных тканей или, наоборот, параличом отдельных групп мышц.

Электрические удары подразделяют на четыре группы по степени тяжести их последствий:

— Первая группа – удар сопровождается ощутимыми судорожными мышечными сокращениями, но человек не сознание не теряет.

— Вторая группа – судорожные сокращения сопровождаются резкими болевыми ощущениями, но без потери сознания.

— Третья группа – потеря сознания, но без катастрофических нарушений функции сердца и органов дыхания.

— Четвертая группа – полная потеря сознания с явными нарушениями сердечной и (или) дыхательной деятельности.

— Пятая группа – электрические удары, вызывающие клиническую смерть, то есть полную остановку сердца или полный паралич мышц грудной клетки, делающий невозможным дыхание.

Особая опасность электрических ударов связана с возможным вызовом фибрилляции сердца. Под этим термином понимают непроизвольное хаотичное сокращение мышечных волокон миокарда с большой частотой. Это резко нарушает нормальный режим работы сердца, приводит к утрате им своих перекачивающих возможностей, откуда недалеко до полной остановки (сердце перестает питать кровью себя) или до глубоких нарушений работы всего организма, в том числе – центральной нервной системы.

Электрические удары часто сопровождаются и сильными механическими повреждениями. Судорожные сокращения мышц могут закончиться разрывом тканей и кровеносных сосудов, вывихами суставов и даже переломами костей. Естественно, все это часто приводит к болевым шокам, еще больше усугубляющим состояние пораженного током человека.

От чего зависит тяжесть последствий поражения электрическим током

Степень поражения человека электрическим током зависит от множества факторов. Один уже был упомянут выше – это путь протекания тока через тело. К остальным можно отнести следующее:

• силу тока и величину напряжения;
• сопротивление человеческого тела;
• тип тока и его частоту;
• продолжительность воздействия;
• индивидуальные особенности пораженного.

Сила тока и напряжение

Если быть точнее, то решающим фактором является все же сила тока. Напряжение играет больше опосредованную роль, влияющую именно на силу тока в конкретных условиях. Так, в медицинской практике немало примеров смертельных исходов при, казалось бы, «смешном» напряжении в 12 вольт, и случаев благополучного возвращения к жизни человека, перенесшего воздействие в несколько киловольт.

А вот сила тока действительно напрямую влияет и на восприятие человеком, и на степень поражения. По этим параметрам его разделяют на ощутимый ток, неотпускающий (притягивающий) и фибриляционный.

• Граница с которой начинаются неприятные ощущения от воздействия тока, но пока не приводящие к травмам — 0,8÷1,2 мА (обратите внимание – именно миллиампер). Для постоянного тока этот порог существенно выше — 5÷ 7 мА.
• Неотпускающий (притягивающий) пороговый ток, когда человеку становится трудно, а то и вовсе невозможно самостоятельно освободиться от проводника (токоведущих деталей), вызывающего поражение — 10÷15 мА. Для постоянного тока этот порог составляет 50÷80 мА.
• Фибриляционный порог – это значение силы тока, которое способно спровоцировать фибрилляцию сердца и его последующую остановку. Таким образом, его можно рассматривать уже как смертельно опасный для человека. Для переменного тока (при обычной частоте в 50 Гц) этот порог обозначен в 100 мА, для постоянного – 300 мА.

Отчасти этим подразделом мы уже начали отвечать на вопрос: какой ток опаснее — постоянный или переменный.

Длительность поражающего воздействия

Вполне понятно, что чем дольше человек находится под воздействием электрического тока, тем обширнее и глубже полученные поражения. Есть и еще один очень важный фактор, напрямую влияющий на тяжесть электрического удара.

Дело в том, что если рассматривать цикл сердечных сокращений, то в фазе относительного покоя сердца, на переходе от систолы к диастоле, есть небольшой период (на схеме он обозначен буквой Т) продолжительностью около 0,2 секунды. Если поражение током произойдет именно в этот период, то вероятность возникновения эффекта фибрилляции стремится к 100%. За пределами этого временного отрезка риск резко падает практически впятеро.

Именно поэтому столь важное значение имеют исправность защитных систем отключения (УЗО или дифференциальных автоматов) и скорость из срабатывания. Современные приборы такого типа при опасных токах утечки (обычно  для жилых комнат это 30 мА, для влажных помещений и детских – 10 мА) могут срабатывать буквально в течение 0,2 секунды, и чем больше ток утечки, тем выше и скорость. То есть вероятность получить электрический удар, приводящий к остановке сердца или тяжелым травмам, сводится к минимуму.

Сопротивление человеческого тела

Элементарные законы физики дают четкое представление – чем выше сопротивление электрической цепи, тем меньше сила тока при равных значениях напряжения на входе и выходе. Это в полной мере относится и к человеческому телу.

Его суммарное сопротивление – достаточно велико, и может доходить до 10 ÷ 100 кОм. Но это если речь идет о практически идеальных условиях. В реальности может быть все совсем не так.

Дело в том, что сопротивление тела зависит далеко не только от физических свойств – здесь вступают в силу многочисленные биохимические факторы. Например, сухие, здоровые, неповрежденные кожные покровы при огрубелом роговом слое близки к своим токопроводящим способностям к диэлектрику – настолько высоко их сопротивление. Но стоит току найти лазейку (участок воспалённой или поврежденной кожи), как картина становится кардинально иной – при отсутствии кожных покровов в месте контакта с проводником сопротивление тела резко падает до 500÷600 Ом. То есть во многом общее сопротивление тела напрямую зависит от диэлектрических характеристик эпидермиса.

Но и сопротивление кожи – тоже не постоянная величина. В условиях повышенной температуры (при обильном потоотделении и открытых порах) или высокой влажности (тем более – при полном погружении в воду) оно падает буквально на порядок.

Одна из причин категорического запрета на электротехнические работы для лиц в состоянии опьянения – это не только из-за возможных недостаточных координации движений и адекватности мышления. У выпившего человека резко снижается сопротивление тела, и риск получить смертельную травму многократно возрастает.

Из-за степени огрубелости кожи обычно сопротивление тела у женщин меньше, чем у мужчин. Соответственно, у детей оно ниже, чем у взрослых. То есть дети и представители слабого пола при получении электротравм рискуют больше.

На теле у каждого человека есть участки, наиболее уязвимые для поражения током, как обладающие минимальным сопротивлением кожи. К таковым можно отнести височную область, боковые поверхности шеи, участок между большим и указательным пальцем, спину, плечи, запястья, передние поверхности ног и другие точки.

Тип тока и его частота

Вот, наконец, вплотную мы добрались до вопроса, вынесенного в заголовок статьи – какой же ток опаснее. Однозначного ответа нет – здесь тоже прослеживается зависимость от нескольких факторов. Но если рассматривать в диапазоне напряжений, с которыми приходится сталкиваться в бытовых условиях, то вероятность получить серьёзное поражение постоянным током все же значительно меньше.

По-разному ощущается и воздействие тока. При постоянном токе человек чувствует разовый «толчок» а после этого ощущения притупляются. Переменный же воспринимается как постоянно чередующаяся серия толчков, и это сопровождается весьма болезненными ощущениями. Но, повторимся, речь здесь идет о напряжениях, которые неспособны на пробой кожных покровов.

 Кстати, доказано, что опасность переменного тока несколько снижается с ростом его частоты. Правда, имеются в виду значения в несколько килогерц. А так, в диапазоне, скажем, от привычных 50 до 500 герц говорить об уменьшении опасности – совершенно незачем.

В таблице ниже приведены некоторые сравнения воздействия на организм человека равных по силе постоянного и переменного тока.

Какой вывод?

Действительно, при напряжениях в пределах до 220 вольт можно говорить, что переменный ток — намного опаснее постоянного. Но это не должно никого успокаивать – воздействие всегда имеет сугубо индивидуальный характер, о чем мы уже выше говорили. Так что в равных условиях и болезненность порогового восприятия, и степень поражения для разных людей могут значительно отличаться.

В диапазоне от 220 до 500 вольт можно говорить, что по степени опасности переменный и постоянный токи примерно выравниваются. А вот при более высоких значениях напряжения картина меняется даже на противоположную – значительно большую опасность начинает представлять постоянный ток. Это обуславливается его выраженным электролитическим действием – в считанные секунды он способен кардинально нарушить биохимический состав крови и других жизненно важных жидкостей.

*  *  *  *  *  *  *

Надеемся, полученная информация подвигнет читателя к правильным выводам – он не только сам станет безоговорочно соблюдать все требования безопасности и рекомендации, изложенные в инструкциях к электроприборам, но и научит, если надо – заставит следовать им всех своих домочадцев. И уж, конечно, не пожалеет денег на приобретение эффективных средств защиты.

Остается добавить, что воздействие электрического тока на организм во многом зависит от индивидуальных особенностей человека, в том числе – и в текущий момент. Так, гораздо больше риск получить серьёзную травму у человека больного, утомленного, возбужденного, испугавшегося, с учащенным сердцебиением, испытывающего голод или жажду, употребившего спиртное или некоторые типы лекарств. И, наоборот, вероятность поражения снижается, если человек настороже, но не теряет спокойствия и способен предпринять адекватные шаги в экстремальной ситуации. Все это необходимо в обязательном порядке учитывать, если планируется проведение электротехнических работ.

В завершение публикации – видеосюжет, который, наверное, будет одинаково полезным и взрослым, и детям.

Видео: Когда электричество становится коварным врагом?

Сила тока и сопротивление – Автомобили – Коммерсантъ

Человечество испокон веков занято поиском неких сверхрешений – так называемого краеугольного камня, способного сразу решить все проблемы. Скатерть-самобранка, ковер-самолет, превращение свинца в золото, эликсир молодости… И несмотря на неудачи, усилия эти живы до сих пор. Одно из последних увлечений – попытка пересадить нас на электрические автомобили. Благодаря чему мы сразу заживем в идеальном мире. Ледники перестанут таять. Нефтяные магнаты – наживаться на потребности человечества в углеводородах. А перемещаться в пространстве мы будем бесшумно и быстро. И при этом практически бесплатно, ибо электричество дешево… Естественно, только дурак, не ведающий своего счастья, может отказаться от таких перспектив.

Юрий Постников, доктор-инженер, Германия; Валерий Чусов

Все автомобильные фирмы сегодня наперебой хвалятся, сколько именно полностью электрических моделей они выведут на рынок через пару лет. Отдельные государства уже объявили даты, когда на их дорогах будет введен тотальный запрет на автомобили с двигателями внутреннего сгорания. Но мало кто при этом пытается объяснить нам, за счет чего все это случится и почему это будет хорошо. Аспектов у проблемы много.

Автомобильный аспект. Электромобили придумали сто с лишним лет назад. Но массового распространения они не получили. Самым проблемным местом электромобиля и тогда, и сегодня остается его аккумуляторная батарея. Из-за ее технологической сложности, стоимости, надежности, долговечности, а также соотношения массы к энергоемкости. Что же такого произошло или должно произойти в этом сегменте техники, что позволяет избавить электромобиль от всем давно извечных недостатков, оставив нам лишь его неоспоримые достоинства?

Энергетический аспект. А именно наличие доступных мощностей по производству электроэнергии, необходимой для приведения электромобилей в движение. Сколько электростанций, каких и где придется построить, если мы ставим цель все количество находящихся в эксплуатации автомобилей с ДВС заменить на электрические? Как мы собираемся транспортировать эту энергию от места ее производства до станции зарядки электромобиля, сколько таких станций зарядки нам необходимо и где они будут размещены, сколько будет стоить один киловатт-час?

Политический аспект. Именно политические решения о госсубсидиях как для покупки, так и при эксплуатации искусственно повысили привлекательность этой техники для конечного потребителя. Если эта политическая воля по каким-либо причинам иссякнет, не окажется ли электромобиль опять в забвении на следующие сто лет?

Финансовый аспект. Где взять огромные свободные финансовые ресурсы для построения буквально с нуля целой новой отрасли мировой экономики? Как заработать на этом деньги при гораздо более высокой себестоимости производства электромобилей по сравнению с обычными? Как заставить потребителя покупать заведомо более дорогой товар? За чей счет дотировать разницу в его цене, чем компенсировать отказ от ожидаемой прибыли со средств, уже вложенных в нынешнюю инфраструктуру по производству автомобилей и автокомпонентов? Из каких источников оплачивать пособия сотрудникам, которые станут безработными в массовом порядке с закрытием традиционных автопроизводств?

Своеобразной попыткой ответить на все эти вопросы стала рекламная кампания, организованная Volkswagen в ознаменование грядущего выпуска первого массового электромобиля марки – модели ID.3. Это дюжина веселых картинок, на которых транслируется миф, а вернее – наше предубеждение относительно электромобильности. А потом дается его «разоблачение».

Мы не беремся в свою очередь разоблачать эти «разоблачения». Просто хотим обратить внимание общественности на то, что, как сейчас модно говорить, «не все так однозначно».

Хотя, впрочем, кое-что более чем очевидно. То, что в технике не бывает универсальных решений на все случаи жизни. Утверждать обратное – значит обманывать самих себя и потребителя. Пытаться запретами эксплуатации машин с ДВС расчистить путь для продвижения электромобилей в массы – значит заведомо признавать их ущербность и, по сути дела, препятствовать их дальнейшему развитию. Ведь зачем развивать и совершенствовать то, что и так купят по принуждению? Гораздо разумнее дать обоим подходам в автомобилестроении мирно сосуществовать, развиваться и конкурировать без искусственного протекционизма.

МИФ № 1. «Никто не может себе это позволить»

Факты: ID.3 стоит столько же, сколько Golf TDI, государственные субсидии, минимальные налоги.

Рисунок: Volkswagen

Volkswagen объявил цену на модель ID.3 в 40 тысяч евро. Да, Volkswagen Golf действительно можно купить за такие деньги. Правда, это будет очень дорогой Volkswagen Golf – самый доступный стоит 21 365 евро, почти вдвое дешевле. За 32 900 можно купить Golf с дизелем 2,0 л/150 л.с. и DSG в богатой комплектации Highline. Нынешний e-Golf, который будет заменен ID.3, стоит от 35 900 евро.

С развитием производства электромобилей цены на аккумуляторные батареи снижаются: за десять лет, с 2005-го по 2015-й, стоимость 1 кВт•ч емкости батареи снизилась в три с половиной раза (с 1280 до 365 долларов), и, конечно, она будет снижаться и дальше. Но электромобили все еще стоят дороже своих аналогов с двигателями внутреннего сгорания. И похоже, что высокие розничные цены не всегда покрывают их себестоимость.

Посмотрим на главную икону сторонников электропривода – Tesla. С прибылью эта компания закончила только один год за всю свою историю – 2013-й. В 2018 году убыток составил 976 млн долларов. И это при рекордном объеме выручки – 21,4 млрд долларов. С точки зрения цен на электромобили это означает, что реально машина стоит дороже, чем за нее платит покупатель. Кто же доплачивает рабочим за работу, а поставщикам – за поставленные детали? Илон Маск берет кредиты и продает акции, то есть пока покупателей Tesla финансируют со стороны. Volkswagen и другим традиционным производителям автомобилей не обязательно нужно искать займы и привлекать инвесторов для запуска производства «электричек», на это они тратят деньги, полученные от продажи автомобилей с ДВС.

То есть Volkswagen может назначать любые цены на свои электромобили, но если цена продажи ниже цены себестоимости, то разницу должен кто-то компенсировать. И мы знаем, кто именно этот кто-то – покупатель автомобиля с ДВС.

МИФ № 2. «Зарядных станций недостаточно»

Факты: 17,4 тысячи общественных электрозарядок в Германии, домашняя зарядная станция позволяет подзаряжаться в щадящем режиме, 100 тысяч станций по всей Европе.

Рисунок: Volkswagen

На данный момент в Германии имеется примерно 14 тысяч обычных АЗС, а во всей Европе – около 140 тысяч. На первый взгляд, сопоставимые с электрозаправками цифры. Но на заполнение бака бензином либо соляркой уходит менее пяти минут, а для зарядки электромобиля по нормальному, щадящему батареи циклу нужно 8 часов, или 480 минут, т.е. в 100 раз больше. Исходя из этого, на самом деле потребуется в 100 раз больше станций подзарядки, чем автозаправок: только для Германии – 140 тысяч, а для Европы – 1,4 млн станций! Кроме того, они займут суммарно гораздо большую площадь земли. Даже несмотря на то, что организация зарядной станции куда проще, чем строительство и обслуживание традиционной АЗС – никаких проблем с местом для резервуаров, не требуется постоянных поставок разных видов топлива, проверок топливораздаточного оборудования, – места запаркованный на подзарядку электромобиль займет не меньше, чем автомобиль с ДВС.

Иными словами, если электромобилисту придется довольствоваться количеством станций подзарядок, обещанным VW, то поймите его ощущения, просто представив, что в вашем городе количество бензозаправок внезапно уменьшилось в 100 раз.

МИФ № 3. «Зарядка занимает целую вечность»

Факты: время зарядки коротко, ID.3 может питаться током мощностью до 125 кВт, приложения показывают дорогу к ближайшей зарядной станции.

Рисунок: Volkswagen

Среднее частное домовладение в Германии имеет 380-вольтовое трехфазное подключение электроэнергии мощностью до 11 кВт. Токоподвод в этом случае представляет собой трехжильный подземный кабель сечением 10 кв. мм каждой жилы. Для возможности зарядки ID.3 будет необходимо проложить новый кабель к каждому домовладению сечением, в десять раз большим, т.е. по 100 кв. мм каждой жилы. Помимо того что придется перекопать в буквальном смысле слова всю страну, необходимо будет зарыть в землю в десять раз больше денег за весьма дорогой медный кабель. Затем будет необходимо перестроить все подстанции, увеличив их мощность на порядок, попутно увеличив соответственно мощность либо количество электростанций.

Приложения к смартфонам помогают найти свободную зарядку. Но, во-первых, далеко не все пенсионеры в Германии – а среди покупателей «Гольфов» их изрядная часть – умеют пользоваться смартфонами. И во-вторых, где гарантия, что ближайшая зарядная точка, к которой можно «припасть», окажется не в десяти километрах?

МИФ № 4. «На такой тачке я никогда не доеду до Италии»

Факты: запас хода до 550 км, IONITY в Европе – высокомощные зарядные станции через каждые 120 км, уже 2 тысячи общественных станций быстрой зарядки в Германии.

Рисунок: Volkswagen

Италия на картинке упомянута неспроста. Страна за Альпами – популярное у немцев место для отпуска. Куда они привыкли отправляться на своих машинах в июле и в августе. То есть нагрузка на зарядные станции по маршруту и очереди на них в эти месяцы вырастут в разы. Но это не главное. С VW не поспоришь – до Италии на электромобиле действительно доедешь. Но от себя мы добавим, что это будет весьма увлекательное и познавательное путешествие. На машине с ДВС все выглядит быстро и потому скучно. Если верить картам Google, то дорога от Берлина до Римини – это 1261 км, а время в пути составит около 13 часов. Выехав на электромобиле, через 500 км придется встать на зарядку. И лучше бы на восьмичасовую, ведь машина своя и заряжать ее по короткому и весьма нещадному циклу – значит преждевременно убить батарею. То есть надо останавливаться в мотеле. Затем следующим днем проехать очередные 500 км, повторив итерацию. То есть на курорт вы приедете лишь на третий день, невольно осмотрев достопримечательности тех мест, где пришлось ночевать. Вероятно, с сопоставимой скоростью путешествовали на перекладных лошадях двести лет назад, пока Европу не покрыла сеть железных дорог.

МИФ № 5. «Электричество? Слишком опасно»

Факты: никакого риска при зарядке в дождь; авария – в случае аварии, напряжение в сети отключается мгновенно, клетка Фарадея – надежная защита.

Рисунок: Volkswagen

Мы, конечно, верим, что, вставляя вилку в розетку под дождем, сами не попадем под электрораздачу. Но тема, согласитесь, новая, поэтому если что-то все-таки случается, то паникуют даже пожарные. В Нидерландах задымившийся по неизвестным причинам электрокар погрузили в бак с водой на сутки – чтобы гарантировать прекращение возгорания. Про пожары электромобилей есть даже статья в Википедии. Плюс автопроизводители не учитывают такой фактор опасности электромобилей, как отрицательное влияние электромагнитного излучения (ЭМИ) на организм человека. С ЭМИ давно сталкиваются машинисты электропоездов, работники подстанций, а также пилоты авиалайнеров. Но они получают неплохую зарплату с надбавками за вредность, пользуются медицинским обеспечением, социальными льготами и рано выходят на пенсию. И к тому времени, увы, нередко уже превращаются в развалины. А что получат владельцы электрокаров и гибридов, которым предложено брать пример с представителей опасных профессий?

Рисунок: Volkswagen

МИФ № 6. «Это не защита окружающей среды»

Факты: до 90 процентов меньше выбросов CO2, чем у ДВС, «зеленого электричества» становится все больше, ID.3 первый углеродно-нейтральный автомобиль.

Электромобили не вырабатывают углекислый газ. Да, когда они едут.

Сам Volkswagen совсем недавно выкладывал данные о суммарной выработке CO2 в течение жизненного цикла автомобиля, начиная с производства. И выходило, что при производстве электрического e-Golf выбрасывается столько углекислого газа, что дизельный Golf отстает от него по этому параметру до 125 тысяч километров пробега! И еще вопрос, все ли выбросы при этом учтены? Литий добывают в основном в Австралии и Южной Америке, а батареи делают в Китае, Японии и других странах. То есть его надо туда доставлять, а грузовых судов с электроприводом у нас пока не больше, чем парусников. Точнее, их нет вообще.

К слову, не только Volkswagen анализировал этот вопрос. Немецкий журнал Focus пишет: «Если взять всю цепочку производства и эксплуатации Tesla Model 3 и обычного дизельного Mercedes-Benz, то дизель окажется гораздо чище». Все потому, что для добычи сырья и при производстве аккумуляторов требуется много энергии.

МИФ № 7. «Наша электрическая сеть не справится с этим»

Факты: текущая нагрузка в Германии на электросеть – 520 ТВт в год, лишь половину процента от этого потребляют электромобили, Германия производит больше электричества, чем ей необходимо.

Рисунок: Volkswagen

Трудно спорить с авторитетными исследователями. Но мы просто напомним, что население Норвегии чуть больше пяти миллионов человек, примерно в 16 раз меньше, чем в Германии. Число автомобилей тоже меньше примерно в 17 раз (2,8 млн против 45,8 млн). И Норвегия вообще уникальная с точки зрения экологии страна – практически все электричество здесь получают с ГЭС, то есть из возобновляемого источника. Так что для нее замена ДВС на электропривод и правда снижает выбросы углекислого газа и других продуктов сгорания. И вряд ли означает значительный рост нагрузки на электросети. Но в Германии на данный момент из возобновляемых источников получают лишь около 40 процентов энергии, еще процентов 15 – от АЭС, а остальные 45 – от сжигания углеводородов. Правда, к 2050 году планируется сократить потребление «грязного» электричества процентов до десяти, максимум до двадцати. Именно в рамках этого плана и платят немцы специальный налог на этот переход. Но он предполагает и снижение потребления электричества в целом. А перевод автомобильного парка на электропривод его увеличит.

Рисунок: Volkswagen

МИФ № 8. «Это сокращает количество рабочих мест»

Факты: производство почти на треть менее затратно, чем изготовление машины с ДВС, однако наступление эры электромобильности создает тысячи новых рабочих мест, завод в Цвиккау – это примерно 8 тысяч сотрудников, задействованных в создании семейства ID.

Давайте не будем наивными: мечта каждого работодателя – сократить количество сотрудников и платить им меньшую зарплату. Это так же нормально, как желание покупателя купить товар по самой низкой цене. Понятно, что Volkswagen – работодатель не совсем обычный. Не для каждого автозавода строили целый город, где все завязано на него. Да и когда в числе акционеров земля Нижняя Саксония, менеджерам придется задумываться о взаимоотношениях с населением. Хотя город Цвиккау – это в другой Саксонии, но политика будет единой. Так что спасибо VW – местные жители будут трудоустроены. Но будет ли это происходить на других заводах и в других отраслях? Сопротивляться прогрессу бессмысленно. Особенно когда он приводит к удешевлению товаров и услуг. Но надо быть морально готовыми к тому, что работникам некоторых АЗС и НПЗ скоро придется осваивать новые специальности, а на автосервисах будет существенно меньше рабочих – электромобиль проще и по конструкции, и при обслуживании. А многие его узлы и ремонтировать никто не сможет, придется их просто заменять. То есть глобально электромобильность – это скорее безработица, нежели новые возможности для приложения труда.

МИФ № 9. «Опасная тишина»

Факты: с лета 2019 года электромобили должны генерировать звук, на скорости от 30 км/ч они и так будут слышны, оптимальная защита для всех участников дорожного движения.

Рисунок: Volkswagen

Действительно, с 1 июля нынешнего года все электромобили в Евросоюзе на скорости до 30 км/ч обязаны «звучать» – транслировать специальный сигнал. Собственно, автопроизводители и сами уже давно озаботились этим вопросом – Nissan презентовал свой официальный электромобильный звук еще пару лет назад.

Но, похоже, автофирмы в этом вопросе пекутся не столько о безопасности пешеходов, сколько пытаются извлечь для себя маркетинговую выгоду. Так, для Jaguar I-Pace звук придумывал известный американский композитор Ричард Дивайн. А для BMW звук сочиняла и вовсе голливудская знаменитость – Ханс Циммер, известный саундтреками ко многим фильмам, от «Человека дождя» до «Пиратов Карибского моря». Вы без труда найдете эту «музыку» на YouTube. И представите, какая технодискотека воцарится на наших улицах, когда по ней поедут электромобили.

МИФ № 10. «Слишком медленно»

Факты: электромобили разгоняются быстрее, чем аналогичные машины с ДВС, максимальный крутящий момент доступен уже на старте, превосходные гоночные электрокары – ID.R разгоняется до «сотни» за 2,25 секунды.

Рисунок: Volkswagen

Да, электромобили могут быть быстрыми – сама характеристика электромотора к этому располагает. Да, тяжелая батарея под полом повышает устойчивость и ездить на электромобиле безопаснее. Но просто разогнаться – это еще не все. И безопасность – не синоним удовольствия от вождения. За почти полтора столетия существования автомобиля с ДВС и столетие его доминирования в качестве массового транспорта он настолько врос в наше общество, что найти ему полноценную замену в плане удовольствия сразу не получится. Нелинейность отдачи двигателя, звук мотора – это как минимум повод поговорить. А умение пользоваться сцеплением – как непросто оно нарабатывается и как жаль, что его негде применить. А колдовство с тюнингом мотора, которому на смену теперь окончательно придет лишь смена его компьютерных прошивок… Чем больше трудностей, тем больше мы ценим результат. А тут результат лишь еще больше пододвинет к нам эру автономного вождения – потому что именно электропривод оптимален для замены человека роботами.

МИФ № 11. «Как скучно»

Факты: семейство ID обладает инновационным чистым дизайном, компактное размещение агрегатов электропривода позволяет сделать более просторным интерьер, большое разнообразие – 27 моделей на одной платформе к 2022 году.

Рисунок: Volkswagen

Выглядит ли скучно электромобиль – вопрос субъективный. Едва ли кто назовет посредственной внешность Tesla Model S, Porsche Taycan или Jaguar I-Pace. Но это премиальные автомобили, которые не могут пойти на компромисс с эстетикой, например в угоду аэродинамике, дабы увеличить пробег на одной зарядке. Но что касается массового сегмента, то в нем мы шедевров автомобильного дизайна пока не наблюдаем. Хотя, казалось бы, компактность агрегатов электропривода развязывает дизайнерам руки, в том числе в плане компоновочных решений. И потом, кто сказал, что автомобиль с электроприводом должен внешне обязательно отличаться от электромобиля? Вот марка Hyundai, например, сделала модель Ioniq, у которой может быть как чистый электропривод, так и гибридный.

МИФ № 12. «У нас скоро не останется лития»

Факты: большой запас – его достаточно на 10 млрд электромобилей, исследования – батареи нуждаются все в меньшем количестве кобальта, в будущем до 97 процентов электромобиля может быть использовано для вторичной переработки.

Рисунок: Volkswagen

Действительно, из-за роста спроса на батареи для электромобилей спрос на литий тоже резко вырос, и цены на самый легкий металл за несколько лет увеличились в несколько раз. Добывают его в основном в Австралии, Чили и Аргентине. Есть он и в России – СССР по добыче лития был вторым после США. Но сейчас разработка месторождений прекратилась – раньше он использовался в основном в ядерной энергетике и, сами понимаете, производстве оружейного урана, а потребность в нем в девяностые, к счастью, снизилась. Но если спрос на литий будет расти, то и наши месторождения могут стать выгодными.

Правда, есть риск, что станут выгодными и другие методы его добычи – разработана технология по извлечению лития из морской воды, – и в итоге мы пропустим еще одну революцию типа сланцевой… Но тут надо думать не только о том, хватит ли нам лития на такое чудовищное число электрокаров, но и как перерабатывать аккумуляторы. В коробке у входа в супермаркет, куда ответственный гражданин выбрасывает батарейки от телевизионного пульта, автомобильные «батарейки», очевидно, не поместятся.

Какой самый сильный удар электрическим током может выдержать человек?

Мы используем электричество каждый день, чтобы просыпаться, освещать наши дома и готовить пищу, а также выполнять другие задачи. Когда мы остаемся без электричества, мы теряем столько удобств, к которым привыкли в современную эпоху, что снова погружаемся в несколько часов колониального стиля, в течение которых мы прибегаем к свечам и настольным играм.

Несмотря на то, насколько это помогло нам, электричество — это не то, с чем нужно слишком подробно знакомиться. Небольшие статические разряды, которые вы получаете от прикосновения к дверной ручке или металлическому прибору, ничто по сравнению с тем, что электричество способно сделать с вами.В конце концов, мы знаем, что нам следует избегать ударов молнии и не ронять фен в ванну, но почему? Как электричество вредит нам и насколько сильный ток мы можем выдержать, пока все не закончится?

Nuts And Volts

Чтобы понять, как электричество влияет на наши тела, мы должны знать само электричество. Электричество — это движение электронов, которые создают заряд. Мы используем эти заряды для выполнения работы (например, зажигания лампочки), и поведение этих электронов определяет то, что мы считаем силой электрического заряда.

Надеюсь, все знают, что следует держаться подальше от вещей с пометкой «высокое напряжение», но большинство из нас на самом деле не понимает, что это означает. Напряжение измеряет разницу в заряде между двумя точками, такими как провод и земля. Это тесно связано с током, который представляет собой скорость потока электронов. Эти два фактора во многом определяют, насколько опасен источник электричества для человека.

Любой, кто должен был завершить эксперимент с проводами и батареями в средней школе, знает, что электричество требует полного контура для протекания.Наши тела могут замкнуть кругооборот, если мы оказываемся между двумя объектами, различающимися по заряду. Мягкий пример — удар, который вы получаете, когда хватаете дверную ручку — он мимолетный, потому что статические заряды между дверной ручкой и землей быстро выравниваются. Напряжение между дверной ручкой и землей не очень высокое, поэтому тонна электронов не имеет мотивации прыгать через наше тело на землю.

Shocking Developments

Небольшие удары, которые мы получаем от подверженной статическому электричеству одежды и повседневных домашних поверхностей, недостаточно сильны, чтобы повредить наш организм.Очень низкие токи могут быть незаметными; в конце концов, наше тело полагается на электрические импульсы, чтобы сделать возможными такие вещи, как нейронная связь. Когда напряжение и ток в сочетании становятся слишком высокими, мы испытываем неприятный шок.

Различные факторы, в том числе сама кожа, определяют, когда электрический ток становится опасным. Наша кожа — это естественное сопротивление тела электричеству, поскольку внутренние ткани и органы гораздо более уязвимы. Но есть веская причина держать фен подальше от ванны: влажная или поврежденная кожа в 100 раз более восприимчива к электричеству, чем сухая, неповрежденная кожа.

Электрический ток может повредить несколько систем организма, будь то небольшой или сильный удар. Кожа может получить ожоги при контакте с электричеством из-за нагрева, эффекта сопротивления. Хотя это и болезненно, это меньшая из причин для беспокойства, поскольку потрясения становятся все более сильными.

Нервная система, отвечающая за множество сигналов, регулирующих функции организма, общается через нейротрансмиттеры. Электрические сигналы обычно стимулируют нейроны высвобождать нейротрансмиттеры, но если электрический ток проходит через тело, этот процесс может быть серьезно нарушен.

Посторонний ток перегрузит нервную систему, препятствуя многим важным функциям организма, таким как рефлексы и сердцебиение. Шок может вызвать фибрилляцию сердца — состояние трепетания, а не биения, что неэффективно для перекачивания крови по телу. По иронии судьбы, парамедики часто используют дефибриллятор, чтобы второй раз разрядить сердце, вернув его к нормальному ритму.

Вторая опасная часть нарушения нервной системы называется столбнячным сокращением или столбняком.Не путать с заболеванием, вызванным бактериями, столбняк возникает, когда мышцы непроизвольно сокращаются из-за перегрузки электрических импульсов. Это может быть особенно проблематично, если во время шока человека рука человека обнимает проводника — это причина, по которой те, кого ударили током, не могут отпустить источник своего шока.

Те, кто пережил серьезное поражение электрическим током, могут испытать потерю сознания, судороги, афазию, головные боли и нарушения памяти в результате своих испытаний.

Электрическая казнь

Совершенно очевидно, что электричество может нас убить — если наше сердце не бьется, кислород не поступает в мозг, и мы готовимся к тосту в считанные минуты. Но на каком уровне электричество опасно или смертельно? Возможно, это не самый полезный ответ, но, честно говоря, это зависит от обстоятельств. Уровень тока, напряжение, сопротивление кожи, продолжительность и путь тока — все это играет роль в том, насколько удар током повредит тело. Например, молния может убить нас, но если ток пройдет через тело, не затрагивая сердце, мы сможем выжить.С другой стороны, сравнительно небольшой удар прямо в сердце может быть смертельным.

Люди страдали от фибрилляции из-за разрядов до 49 вольт. Однако тазеры могут достигать 50 000 вольт. Однако вольт просто переносит ток, который измеряется в амперах. Когда дело доходит до усилителей, мы не очень хорошо умеем их удерживать. Департамент физики штата Огайо указывает 0,01 ампера (10 миллиампер) как порог для болезненного шока, а все, что выше этого уровня, как вызывающее столбняк.Токи от 100 до 200 миллиампер, вероятно, фатальны. Опять же, это зависит от продолжительности и ряда других факторов.

Нет твердого и точного правила относительно того, сколько электричества мы можем потреблять, прежде чем мы необратимо повреждены, но хорошее практическое правило таково: избегайте находящихся под напряжением электрических проводов, участков с высоким напряжением и любых других незнакомых предметов, гудящих от электричества, если вы обучены работать с ними. Да, и держите эти приспособления для укладки волос подальше от пенной ванны.

Ампер или вольт убивают вас?

AB
Наука о знаниях и возможностях трудоустройства 8, 9 (пересмотрено в 2009 г.)
9
Модуль D: Принципы и технологии электрооборудования

AB
Наука 1-6 (1996)
5
Тема B: Механизмы, использующие электричество

AB
Наука 7-8-9 (2003 г., обновлено в 2014 г.)
9
Модуль D: Принципы и технологии электрооборудования

До нашей эры
Физика 11 (июнь 2018)
11
Большая идея: энергия находится в разных формах, сохраняется и способна выполнять работу.

До нашей эры
Естественные науки 9 класс (июнь 2016 г.)
9
Большая идея: электрический ток — это поток электрического заряда.

МБ
6 класс естественных наук (2000 г.)
6
Кластер 3: Электричество

МБ
Старший 1 по науке (2000)
9
Кластер 3: Природа электричества

NB
6 класс естественных наук (2002)
6
Физические науки: электричество

NL
6 класс естествознания (2018)
6
Блок 3: Электричество

NS
Структура результатов обучения: естественные науки 9 класс (2014 г.)
9
Характеристики электричества

NS
Наука P-6 (2019)
6
Физические науки: электричество

NT
Учебная программа K-6 по науке и технологиям (NWT, 2004)
6
Энергия и контроль: электричество

NT
Наука о знаниях и возможностях трудоустройства 9 (Альберта, редакция 2009 г.)
9
Модуль D: Принципы и технологии электрооборудования

NT
Наука 9 (Альберта, 2003 г., обновлено в 2014 г.)
9
Модуль D: Принципы и технологии электрооборудования

НУ
Учебная программа K-6 по науке и технологиям (NWT, 2004)
6
Энергия и контроль: электричество

НУ
Наука о знаниях и возможностях трудоустройства 9 (Альберта, редакция 2009 г.)
9
Модуль D: Принципы и технологии электрооборудования

НУ
Наука 9 (Альберта, 2003 г., обновлено в 2014 г.)
9
Модуль D: Принципы и технологии электрооборудования

НА
Наука и технологии, 1–8 классы (2007 г.)
6
Электричество и электрические устройства

НА
Прикладная наука 9 класс (SNC1P)
9
Strand E: электрические приложения

НА
Естественные науки, 12 класс, рабочее место (SNC4E)
12
Strand E: Электричество дома и на работе

PE
6 класс естественных наук (2012 г.)
6
Физические науки: электричество

КК
Прикладная наука и технологии
Раздел IV
Материальный мир

КК
Экологическая наука и технологии
Раздел IV
Материальный мир

КК
Наука и технологии, Элементарный
Элементарный цикл 3
Материальный мир

КК
Наука и окружающая среда
Раздел IV
Материальный мир

SK
Естественные науки 6 класс (2009 г.)
6
Физическая наука — понимание электричества (EL)

YT
Science Grade 9 (Британская Колумбия, июнь 2016 г.)
9
Большая идея: электрический ток — это поток электрического заряда.

Опасности поражения электрическим током и человеческое тело

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Определите термическую опасность, опасность поражения электрическим током и короткого замыкания.
• Объясните, какое влияние различные уровни тока оказывают на человеческое тело.

Есть две известные опасности поражения электрическим током — термическая и ударная. Тепловая опасность — это опасность, при которой чрезмерная электрическая мощность вызывает нежелательные тепловые эффекты, такие как начало пожара в стене дома.Опасность поражения электрическим током возникает, когда электрический ток проходит через человека. Шок варьируется по степени тяжести от болезненного, но в остальном безвредного, до смертельного, вызывающего остановку сердца. В этом разделе количественно рассматриваются эти опасности и различные факторы, влияющие на них. Электробезопасность: Системы и устройства будут рассматривать системы и устройства для предотвращения поражения электрическим током.

Электроэнергия вызывает нежелательные эффекты нагрева всякий раз, когда электрическая энергия преобразуется в тепловую со скоростью, превышающей ее безопасное рассеивание.Классическим примером этого является короткое замыкание , путь с низким сопротивлением между выводами источника напряжения. Пример короткого замыкания показан на рисунке 1. Изоляция проводов, ведущих к прибору, изношена, что позволило двум проводам войти в контакт. Такой нежелательный контакт с высоким напряжением называется коротким замыканием . Поскольку сопротивление короткого замыкания, r , очень мало, мощность, рассеиваемая коротким замыканием, P = В ² / r , очень велика.Например, если В, составляет 120 В, а r составляет 0,100 Ом, тогда мощность составляет 144 кВт, что на намного больше, чем у обычного бытового прибора. Тепловая энергия, передаваемая с такой скоростью, очень быстро поднимет температуру окружающих материалов, плавя или, возможно, воспламеняя их.

Рис. 1. Короткое замыкание — это нежелательный путь с низким сопротивлением через источник напряжения. (а) Изношенная изоляция проводов тостера позволяет им соприкасаться с низким сопротивлением r.Поскольку P = V ² / r , тепловая мощность создается так быстро, что шнур плавится или горит. (б) Схема короткого замыкания.

Один особенно коварный аспект короткого замыкания заключается в том, что его сопротивление может фактически уменьшиться из-за повышения температуры. Это может произойти, если короткое замыкание создает ионизацию. Эти заряженные атомы и молекулы могут свободно перемещаться и, таким образом, снижают сопротивление r . Поскольку P = V ² / r , мощность, рассеиваемая при кратковременных повышениях, может вызвать большую ионизацию, большую мощность и т. Д.Высокое напряжение, такое как 480 В переменного тока, используемое в некоторых промышленных приложениях, поддается этой опасности, потому что более высокие напряжения создают более высокую начальную выработку энергии за короткое время.

Другая серьезная, но менее драматическая тепловая опасность возникает, когда провода, по которым подается питание к пользователю, перегружены слишком большим током. Как обсуждалось в предыдущем разделе, мощность, рассеиваемая в проводах питания, составляет P = I ² R _w , где R _w — сопротивление проводов, а I — сопротивление проводов. через них протекает ток.Если значение I или R _w слишком велико, провода перегреваются. Например, изношенный шнур электроприбора (с порванными некоторыми оплетками) может иметь R _w = 2,00 Ом, а не 0,100 Ом, как должно быть. Если через шнур проходит ток 10,0 А, то в шнуре рассеивается P = I ² R _w = 200 Вт — намного больше, чем это безопасно. Точно так же, если провод с сопротивлением 0,100 Ом предназначен для передачи нескольких ампер, а вместо этого имеет ток 100 А, он сильно перегреется.Мощность, рассеиваемая в проводе, в этом случае будет составлять P = 1000 Вт. Для ограничения чрезмерных токов используются предохранители и автоматические выключатели. (См. Рисунок 1 и рисунок 2.) Каждое устройство автоматически размыкает цепь, когда постоянный ток превышает безопасные пределы.

Рис. 1. (a) Предохранитель имеет металлическую полосу с низкой температурой плавления, которая при перегреве чрезмерным током навсегда разрывает соединение цепи с источником напряжения. (b) Автоматический выключатель — это автоматический, но восстанавливаемый электрический выключатель.Показанный здесь имеет биметаллическую полосу, которая изгибается вправо и в выемку при перегреве. Затем пружина толкает металлическую полосу вниз, разрывая электрическое соединение в точках.

Рис. 2. Схема цепи с предохранителем или автоматическим выключателем. Предохранители и автоматические выключатели действуют как автоматические выключатели, которые размыкаются, когда постоянный ток превышает желаемые пределы.

Предохранители и автоматические выключатели для обычных бытовых напряжений и токов относительно просто изготовить, но предохранители для больших напряжений и токов имеют особые проблемы.Например, когда автоматический выключатель пытается прервать поток высоковольтного электричества, через его точки может проскочить искра, которая ионизирует воздух в зазоре и позволяет току продолжать течь. В крупных автоматических выключателях, используемых в системах распределения электроэнергии, используется изолирующий газ и даже для гашения таких искр используются струи газа. Здесь переменный ток более безопасен, чем постоянный, поскольку переменный ток проходит через ноль 120 раз в секунду, что дает возможность быстро погасить эти дуги.

Электрические токи, протекающие через людей, производят чрезвычайно разнообразные эффекты.Электрический ток можно использовать для блокирования боли в спине. Возможность использования электрического тока для стимуляции мышечной активности парализованных конечностей, что, возможно, позволит людям с параличом нижних конечностей ходить, изучается. Телевизионные драматизации, в которых электрические разряды используются, чтобы вывести жертву сердечного приступа из состояния фибрилляции желудочков (чрезвычайно нерегулярное, часто со смертельным исходом, сердцебиение), более чем обычны. Тем не менее, большинство смертельных случаев от поражения электрическим током происходит из-за того, что ток вызывает фибрилляцию сердца. Электрокардиостимулятор заставляет сердце биться правильно.Некоторые смертельные удары током не вызывают ожогов, но бородавки можно безопасно сжечь электрическим током (хотя сейчас более распространено замораживание с использованием жидкого азота). Конечно, этим разрозненным эффектам можно найти последовательные объяснения. Основными факторами, от которых зависят последствия поражения электрическим током, являются

.

1. Сумма тока I
2. Путь, пройденный нынешним
3. Продолжительность шока
4. Частота ф тока ( ф = 0 для постоянного тока)

В таблице 1 приведены эффекты поражения электрическим током в зависимости от тока для типичного случайного поражения электрическим током.Эффекты относятся к сотрясению, которое проходит через туловище, длится 1 с и вызывается мощностью 60 Гц.

Рис. 3. Электрический ток может вызывать мышечные сокращения с различными эффектами. (а) Пострадавший «отбрасывается» назад из-за непроизвольных сокращений мышц, разгибающих ноги и туловище. (б) Пострадавший не может отпустить проволоку, которая стимулирует все мышцы руки. Смыкающие пальцы сильнее, чем разжимающие.

Наши тела являются относительно хорошими проводниками из-за воды в наших телах.Учитывая, что большие токи будут протекать через секции с меньшим сопротивлением (подробнее будет обсуждаться в следующей главе), электрические токи предпочтительно протекают по путям в человеческом теле, которые имеют минимальное сопротивление на прямом пути к земле. Земля — ​​естественный сток электронов. Ношение изолирующей обуви — требование во многих профессиях — препятствует прохождению электронов, обеспечивая на этом пути большое сопротивление. При работе с мощными инструментами (сверлами) или в опасных ситуациях убедитесь, что вы не обеспечиваете путь для прохождения тока (особенно через сердце).

Очень слабые токи безвредно проходят через тело. Это происходит с вами регулярно без вашего ведома. Порог ощущения составляет всего 1 мА, и, несмотря на неприятные ощущения, разряды, по-видимому, безвредны для токов менее 5 мА. Во многих правилах безопасности значение 5 мА является максимально допустимым током. Ток от 10 до 20 мА и выше может стимулировать длительные мышечные сокращения так же, как обычные нервные импульсы. Иногда люди говорят, что они были сбиты с толку от шока, но на самом деле произошло то, что некоторые мышцы сократились, заставляя их двигаться не по их собственному выбору.(См. Рис. 3 (a).) Более пугающим и потенциально более опасным является эффект «не могу отпустить», показанный на рис. 3 (b). Мышцы, смыкающие пальцы, сильнее, чем те, что их разжимают, поэтому рука непроизвольно смыкается на проводе, сотрясающем ее. Это может продлить шок на неопределенное время. Это также может быть опасно для человека, пытающегося спасти жертву, потому что рука спасателя может сомкнуться на запястье жертвы. Обычно лучший способ помочь пострадавшему — это сильно ударить кулаком / ударом / встряхнуть изолятором или бросить изолятор в кулак.Современные электрические ограждения, используемые в вольерах для животных, теперь включаются и выключаются, чтобы люди, прикоснувшиеся к ним, могли освободиться, что делает их менее смертоносными, чем в прошлом.

Сильные токи могут повлиять на сердце. Его электрические паттерны могут быть нарушены, так что он будет биться нерегулярно и неэффективно в состоянии, которое называется «фибрилляция желудочков». Это состояние часто сохраняется после шока и приводит к летальному исходу из-за нарушения кровообращения. Порог фибрилляции желудочков составляет от 100 до 300 мА.При токе около 300 мА и выше разряд может вызвать ожоги, в зависимости от концентрации тока — чем более концентрированный, тем выше вероятность ожога.

Очень большие токи заставляют сердце и диафрагму сокращаться на время разряда. И сердце, и дыхание останавливаются. Интересно, что оба часто возвращаются к нормальному состоянию после шока. Электрические паттерны в сердце полностью стираются, так что сердце может начать заново при нормальном биении, в отличие от постоянного нарушения, вызванного меньшими токами, которые могут вызвать фибрилляцию желудочков в сердце.Последнее похоже на каракули на доске, тогда как первое полностью стирает его. В телесериалах о поражении электрическим током, используемом для вывода жертвы сердечного приступа из состояния фибрилляции желудочков, также показаны большие лопасти. Они используются для распределения тока, проходящего через пострадавшего, чтобы снизить вероятность ожогов.

Ток является основным фактором, определяющим серьезность удара (при условии, что другие условия, такие как путь, продолжительность и частота, являются фиксированными, например, в таблице и в предыдущем обсуждении).Более высокое напряжение более опасно, но, поскольку I = V / R , сила удара зависит от комбинации напряжения и сопротивления. Например, у человека с сухой кожей сопротивление составляет около 200 кОм. Если он соприкасается с 120-В переменного тока, через него безвредно проходит ток I = (120 В) / (200 кОм) = 0,6 мА. Тот же человек, намоченный насквозь, может иметь сопротивление 10,0 кОм, и те же 120 В будут производить ток 12 мА — выше порога «не отпускать» и потенциально опасен.

Большая часть сопротивления тела находится в его сухой коже. Во влажном состоянии соли переходят в ионную форму, что значительно снижает сопротивление. Внутренняя часть тела имеет гораздо меньшее сопротивление, чем сухая кожа, из-за всех содержащихся в ней ионных растворов и жидкостей. Если обойти сопротивление кожи, например, с помощью внутривенной инфузии, катетера или открытого электрокардиостимулятора, человек становится чувствительным к микрошоку . В этом состоянии токи около 1/1000 от перечисленных в таблице 1 производят аналогичные эффекты.Во время операции на открытом сердце можно использовать ток до 20 мкА, чтобы успокоить сердце. Строгие требования к электробезопасности в больницах, особенно в хирургии и реанимации, связаны с вдвойне обездоленными пациентами, чувствительными к микрошоку. Разрыв кожи уменьшил его сопротивление, поэтому одно и то же напряжение вызывает больший ток, а гораздо меньший ток имеет больший эффект.

Рис. 4. График средних значений порога ощущения и тока «не могу отпустить» в зависимости от частоты.Чем ниже значение, тем более чувствительно тело к этой частоте.

Другими факторами, кроме силы тока, которые влияют на серьезность разряда, являются его путь, продолжительность и частота переменного тока. Путь имеет очевидные последствия. Например, сердце не поражается электрическим током через мозг, который может использоваться для лечения маниакальной депрессии. И это общая правда, что чем больше продолжительность шока, тем сильнее его последствия. На рисунке 4 представлен график, иллюстрирующий влияние частоты на удар.Кривые показывают минимальный ток для двух различных эффектов как функцию частоты. Чем ниже необходимый ток, тем чувствительнее тело к этой частоте. По иронии судьбы, организм наиболее чувствителен к частотам, близким к обычным частотам 50 или 60 Гц. Тело немного менее чувствительно к постоянному току ( f = 0), что мягко подтверждает утверждения Эдисона о том, что переменный ток представляет большую опасность. На все более высоких частотах организм становится все менее чувствительным к любым воздействиям, затрагивающим нервную систему.Это связано с максимальной скоростью, с которой нервы могут активироваться или стимулироваться. Электрический ток на очень высоких частотах распространяется только по поверхности человека. Таким образом, бородавку можно сжечь током очень высокой частоты, не вызывая остановки сердца. (Не пытайтесь делать это дома с переменным током 60 Гц!) Некоторые из зрелищных демонстраций электричества, в которых дуги высокого напряжения проходят через воздух и тела людей, используют высокие частоты и малые токи. (См. Рис. 5.) Устройства и методы электробезопасности подробно описаны в разделе «Электробезопасность: системы и устройства».

Рис. 5 Опасна ли эта электрическая дуга? Ответ зависит от частоты переменного тока и мощности. (Источник: Химич Алекс, Wikimedia Commons)

Сводка раздела

• Существует два типа опасности поражения электрическим током: термическая (чрезмерная мощность) и поражение электрическим током (ток через человека).
• Сила удара определяется током, длиной пути, продолжительностью и частотой переменного тока.
• В таблице 1 перечислены опасности поражения электрическим током в зависимости от силы тока.
• На рис. 5 показан график зависимости порогового тока для двух опасностей от частоты.

Концептуальные вопросы

1. С помощью омметра ученик измеряет сопротивление между различными точками своего тела. Он обнаружил, что сопротивление между двумя точками на одном пальце примерно такое же, как сопротивление между двумя точками на противоположных руках — обе составляют несколько сотен тысяч Ом. Кроме того, сопротивление уменьшается, когда большее количество кожи контактирует с щупами омметра. Наконец, наблюдается резкое падение сопротивления (до нескольких тысяч Ом), когда кожа влажная.Объясните эти наблюдения и их значение для кожи и внутреннего сопротивления человеческого тела.
2. Каковы две основные опасности электричества?
3. Почему короткое замыкание не представляет опасности поражения электрическим током?
4. От чего зависит тяжесть шока? Можете ли вы сказать, что определенное напряжение опасно, без дополнительной информации?
5. Электрифицированная игла используется для выжигания бородавок, при этом цепь замыкается путем усаживания пациента на большую пластину приклада.Почему эта тарелка большая?
6. Некоторые операции выполняются при прохождении электричества высокого напряжения от металлического скальпеля через разрезаемую ткань. Учитывая природу электрических полей на поверхности проводников, почему вы ожидаете, что большая часть тока будет течь от острого края скальпеля? Как вы думаете, используется переменный ток высокой или низкой частоты?
7. На некоторых устройствах, которые часто используются в ванных комнатах, например, в фенах, есть сообщения о безопасности, в которых говорится: «Не используйте, когда ванна или раковина наполнены водой.«Почему это так?
8. Нам часто советуют не щелкать выключателем мокрыми руками, сначала вытрите руки. Также рекомендуется никогда не поливать электрический огонь водой. Почему это так?
9. Перед тем, как приступить к работе на линии электропередачи, линейные монтеры будут касаться линии тыльной стороной руки в качестве окончательной проверки нулевого напряжения. Почему тыльная сторона руки?
10. Почему сопротивление влажной кожи намного меньше, чем сопротивление сухой, и почему кровь и другие жидкости организма имеют низкое сопротивление?
11. Может ли человек, получающий внутривенное вливание (в / в) быть чувствительным к микрошоку?
12. Принимая во внимание небольшие токи, которые вызывают опасность поражения электрическим током, и большие токи, которые прерывают автоматические выключатели и предохранители, как они играют роль в предотвращении опасности поражения электрическим током?

Задачи и упражнения

1.(a) Сколько мощности рассеивается при коротком замыкании 240 В переменного тока через сопротивление 0,250 Ом? б) Какой ток течет?

2. Какое напряжение возникает при коротком замыкании 1,44 кВт через сопротивление 0,100 Ом?

3. Найдите ток, протекающий через человека, и определите вероятное воздействие на него, если он коснется источника переменного тока напряжением 120 В: (а) если он стоит на резиновом коврике и предлагает полное сопротивление 300 кОм; (б) если она стоит босиком на мокрой траве и имеет сопротивление всего 4000 кОм.

4. Принимая ванну, человек касается металлического корпуса радиоприемника. Путь через человека к водосточной трубе и земле имеет сопротивление 4000 Ом. Какое наименьшее напряжение на корпусе радио может вызвать фибрилляцию желудочков?

5. Глупо пытаясь выудить горящий кусок хлеба из тостера металлическим ножом для масла, человек контактирует с напряжением 120 В переменного тока. Он даже не чувствует этого, потому что, к счастью, на нем туфли на резиновой подошве. Какое минимальное сопротивление пути, по которому ток проходит через человека?

6.(а) Во время операции ток величиной всего 20,0 мкА, приложенный непосредственно к сердцу, может вызвать фибрилляцию желудочков. Если сопротивление обнаженного сердца составляет 300 Ом, какое наименьшее напряжение представляет эту опасность? (b) Подразумевает ли ваш ответ, что необходимы особые меры предосторожности в отношении электробезопасности?

7. (a) Каково сопротивление короткого замыкания 220 В переменного тока, генерирующего пиковую мощность 96,8 кВт? (b) Какой была бы средняя мощность, если бы напряжение составляло 120 В переменного тока?

8.Дефибриллятор сердца пропускает 10,0 А через туловище пациента в течение 5,00 мс в попытке восстановить нормальное сердцебиение. а) Сколько заряда прошло? (б) Какое напряжение было приложено, если было рассеяно 500 Дж энергии? (c) Какое сопротивление было на пути? (d) Найдите повышение температуры в 8,00 кг пораженной ткани.

9. Integrated Concepts Короткое замыкание в шнуре электроприбора на 120 В имеет сопротивление 0,500 Ом. Рассчитайте превышение температуры 2,00 г окружающих материалов, принимая их удельную теплоемкость равной 0.200 кал / г ºC и что автоматическому выключателю требуется 0,0500 с для отключения тока. Это может быть опасно?

10. Температура увеличивается на 860ºC. Очень вероятно, что это повредит.

11. Создайте свою проблему Представьте себе человека, работающего в среде, где электрические токи могут проходить через ее тело. Постройте задачу, в которой вы рассчитываете сопротивление изоляции, необходимое для защиты человека от повреждений. Среди вещей, которые следует учитывать, — напряжение, которому может подвергнуться человек, вероятное сопротивление тела (сухой, влажный,…) и допустимые токи (безопасные, но ощутимые, безопасные и неощутимые…).

Глоссарий

термическая опасность:

опасность, при которой электрический ток вызывает нежелательные тепловые эффекты

опасность поражения электрическим током:

при прохождении электрического тока через человека

короткое замыкание:

, также известный как «короткий» путь с низким сопротивлением между выводами источника напряжения

чувствительность к микрошоку:

состояние, при котором сопротивление кожи человека обходится, возможно, с помощью медицинской процедуры, что делает человека уязвимым для поражения электрическим током при токах около 1/1000 от обычно необходимого уровня

Избранные решения проблем и упражнения

1.(а) 230 кВт (б) 960 А

3. (а) 0,400 мА, без эффекта (б) 26,7 мА, мышечное сокращение на время шока (не могу отпустить)

5. 1,20 × 10 ⁵ Ом

7. (а) 1,00 Ом (б) 14,4 кВт

переменного или постоянного тока — что более опасно?

Переменный ток (AC) и постоянный ток (DC) немного по-разному влияют на человеческий организм, но оба опасны при превышении определенного напряжения. Воздействие на конкретного человека очень трудно предсказать, поскольку оно зависит от большого количества факторов, таких как величина тока, продолжительность потока, путь тока, приложенное напряжение и сопротивление человеческого тела.

переменного тока более опасен по сравнению с постоянным током по следующим причинам:

Для создания таких же возбуждающих эффектов величина постоянного тока постоянной силы должна быть в два-четыре раза больше, чем у переменного тока , то есть требуется больше постоянного тока, чтобы вызвать те же вредные эффекты, что и переменный ток.

Почему?

Основное различие между воздействием переменного и постоянного тока на организм человека связано с тем, что возбуждающие действия тока связаны с изменениями величины тока, особенно при включении и отключении тока.Возбуждающее действие тока включает стимуляцию нервов и мышц, индукцию сердечного предсердия или фибрилляцию желудочков . Чтобы вызвать такие же возбуждающие эффекты, величина потока постоянного тока постоянной силы должна быть в два-четыре раза больше, чем у переменного тока.

Фибрилляция желудочков — это состояние, при котором происходит нескоординированное сокращение сердечной мышцы желудочков в сердце. Поскольку нет скоординированного сокращения желудочков, нет значительного сердечного выброса, что соответствует условиям остановки сердца.Из-за чего человек может умереть.

Фибрилляция желудочков считается основной причиной смерти от поражения электрическим током . Вероятность того, что человек страдает фибрилляцией желудочков, намного выше в случае переменного тока, чем постоянного тока.

Почему?

При длительности разряда, превышающей сердечный цикл, порог фибрилляции желудочков для DC в несколько раз выше, чем для AC. Для продолжительности разряда менее 200 миллисекунд порог фибрилляции примерно такой же, как для переменного тока, измеренный в значениях RMS.

Общий импеданс человеческого тела выше для постоянного тока и уменьшается с увеличением частоты. Поскольку импеданс для постоянного тока выше, сила удара электрическим током будет сравнительно меньше, чем для переменного тока.

Почему?

Импеданс человеческого тела — один из факторов, влияющих на действие электрического тока на человека. Общее сопротивление человеческого тела зависит от ряда факторов, включая частоту подачи электроэнергии.Следовательно, сопротивление человеческого тела выше для постоянного тока и уменьшается с увеличением частоты.

В случае постоянного тока сравнительно легче отпустить зажатые «токоведущие» части, чем переменного тока. Это противоречит широко распространенному мнению.

В этом отношении широко распространено мнение, что переменный ток дает нашим мышцам достаточно времени, чтобы отвести конечность от живой части из-за чередующихся циклов (частота переменного тока), которые проходят через ноль. С другой стороны, постоянный ток протекает непрерывно из-за отсутствия колебаний частоты, и поэтому вы не можете оторвать конечность от токоведущей части.

Но «отпускаемый» ток — это лучший экспериментальный способ измерения воздействия электричества на людей, который мы имеем. «Отпускающий» ток — это самый низкий уровень тока, проходящего через тело человека через электрод, удерживаемый в руке, из-за чего человеческое тело не может разжать руку и уронить электрод. Как упоминается в публикации 60479 IEC — Влияние тока на людей и домашний скот , отпускание захваченных частей менее сложно в случае постоянного тока. Это основано на экспериментальных данных.

Учитывая вышеуказанные причины, мы можем с уверенностью заключить, что переменный ток более опасен, чем постоянный ток.

Влияние тока на человеческое тело показано на рисунке ниже.

Выводы из рисунка выше:

• Если ток, проходящий через тело человека, находится в пределах 0-5 мА, мы получаем ощущение только шока.

Излучение: электромагнитные поля

Стандарты

установлены для защиты нашего здоровья и хорошо известны для многих пищевых добавок, концентраций химических веществ в воде или загрязнителях воздуха.Точно так же существуют полевые стандарты, ограничивающие чрезмерное воздействие уровней электромагнитного поля, присутствующего в нашей окружающей среде.

Кто определяет руководящие принципы?

Страны устанавливают свои собственные национальные стандарты воздействия электромагнитных полей. Однако большинство этих национальных стандартов основаны на рекомендациях Международной комиссии по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP). Эта неправительственная организация, официально признанная ВОЗ, оценивает научные результаты со всего мира.Основываясь на подробном обзоре литературы, ICNIRP выпускает руководящие принципы, рекомендующие пределы воздействия. Эти правила периодически пересматриваются и при необходимости обновляются.

Уровни электромагнитного поля изменяются сложным образом в зависимости от частоты. Было бы трудно понять перечисление каждого значения в каждом стандарте и на каждой частоте. Приведенная ниже таблица представляет собой краткое изложение рекомендаций по воздействию для трех областей, которые стали предметом общественного беспокойства: электричество в доме, базовые станции мобильной связи и микроволновые печи.Эти рекомендации последний раз обновлялись в апреле 1998 года.

Краткое изложение рекомендаций ICNIRP по воздействию

ICNIRP, Рекомендации по электромагнитному излучению, Health Physics 74, 494-522 (1998)

Нормы воздействия могут отличаться более чем в 100 раз между некоторыми странами бывшего Советского Союза и западными странами. страны. В связи с глобализацией торговли и быстрым внедрением телекоммуникаций во всем мире возникла необходимость в универсальных стандартах. Поскольку многие страны бывшего Советского Союза сейчас рассматривают новые стандарты, ВОЗ недавно выступила с инициативой по гармонизации руководящих принципов воздействия во всем мире.Будущие стандарты будут основаны на результатах Международного проекта ВОЗ по электромагнитному полю.

На чем основаны руководящие принципы?

Важно отметить, что нормативный предел не является точным разграничением между безопасностью и опасностью. Не существует единого уровня, выше которого воздействие становится опасным для здоровья; вместо этого потенциальный риск для здоровья человека постепенно увеличивается с увеличением уровня воздействия. Руководящие принципы указывают, что согласно научным данным воздействие электромагнитного поля ниже заданного порогового значения является безопасным.Однако из этого автоматически не следует, что воздействие выше указанного предела является вредным.

Тем не менее, чтобы установить пределы воздействия, научные исследования должны определить пороговый уровень, при котором проявляются первые последствия для здоровья. Поскольку людей нельзя использовать для экспериментов, руководящие принципы критически полагаются на исследования на животных. Незначительные изменения в поведении животных на низких уровнях часто предшествуют более радикальным изменениям здоровья на более высоких уровнях. Аномальное поведение является очень чувствительным индикатором биологической реакции и было выбрано как наименьшее наблюдаемое неблагоприятное воздействие на здоровье.Руководящие принципы рекомендуют предотвращать уровни воздействия электромагнитного поля, при которых изменения поведения становятся заметными.

Этот пороговый уровень поведения не равен нормативному пределу. ICNIRP применяет коэффициент безопасности 10 для получения пределов профессионального воздействия и коэффициент 50 для получения нормативного значения для населения. Поэтому, например, в радиочастотном и микроволновом диапазонах частот максимальные уровни, которые вы можете испытывать в окружающей среде или в вашем доме, по крайней мере в 50 раз ниже порогового уровня, при котором становятся очевидными первые изменения в поведении животных.

Почему коэффициент безопасности для руководств по профессиональному облучению ниже, чем для населения?

Население, подвергающееся профессиональному облучению, состоит из взрослых, которые обычно находятся в известных условиях электромагнитного поля. Эти рабочие обучены осознавать потенциальный риск и принимать соответствующие меры предосторожности. Напротив, широкая общественность состоит из людей всех возрастов и разного состояния здоровья. Во многих случаях они не знают о своем воздействии ЭМП. Более того, нельзя ожидать, что отдельные представители общественности примут меры для сведения к минимуму или предотвращения воздействия.Это основные соображения для более строгих ограничений воздействия для населения, чем для населения, подвергающегося профессиональному облучению.

Как мы видели ранее, низкочастотные электромагнитные поля индуцируют токи в человеческом теле (см. Что происходит, когда вы подвергаетесь воздействию электромагнитных полей?). Но различные биохимические реакции внутри самого тела также генерируют токи. Клетки или ткани не смогут обнаружить какие-либо индуцированные токи ниже этого фонового уровня.Следовательно, при низких частотах нормы воздействия гарантируют, что уровень токов, индуцируемых электромагнитными полями, ниже, чем у естественных токов тела.

Основным эффектом радиочастотной энергии является нагрев тканей. Следовательно, нормы воздействия радиочастотных полей и микроволн установлены для предотвращения последствий для здоровья, вызванных локальным нагревом или нагреванием всего тела (см. Что происходит, когда вы подвергаетесь воздействию электромагнитных полей?). Соблюдение указаний гарантирует, что тепловое воздействие достаточно мало, чтобы не причинить вреда.

Какие руководящие принципы не могут учесть

В настоящее время предположения о потенциальных долгосрочных последствиях для здоровья не могут служить основой для выпуска руководств или стандартов. Суммируя результаты всех научных исследований, общий вес доказательств не указывает на то, что электромагнитные поля вызывают долгосрочные последствия для здоровья, такие как рак. Национальные и международные органы устанавливают и обновляют стандарты на основе последних научных знаний для защиты от известных последствий для здоровья.

Руководящие принципы установлены для среднего населения и не могут напрямую отвечать требованиям меньшинства потенциально более чувствительных людей. Например, директивы по загрязнению воздуха не основаны на особых потребностях астматиков. Точно так же правила электромагнитного поля не предназначены для защиты людей от вмешательства в имплантированные медицинские электронные устройства, такие как кардиостимуляторы. Вместо этого следует посоветоваться с производителями и клиницистом, имплантирующим устройство, по поводу ситуаций облучения, которых следует избегать.

Каковы типичные максимальные уровни воздействия дома и в окружающей среде?

Некоторая практическая информация поможет вам соотноситься с международными нормативными значениями, указанными выше. В следующей таблице вы найдете наиболее распространенные источники электромагнитных полей. Все значения являются максимальными уровнями публичного воздействия — ваша собственная подверженность, вероятно, будет намного ниже. Для более детального изучения уровней поля вокруг отдельных электроприборов см. Раздел Типичные уровни воздействия в домашних условиях и в окружающей среде.

)

Источник: Европейское региональное бюро ВОЗ

Как руководящие принципы претворяются в жизнь и кто их проверяет?

Ответственность за исследование полей вокруг линий электропередач, базовых станций мобильных телефонов или любых других источников, доступных для широкой публики, лежит на государственных учреждениях и местных органах власти.Они должны обеспечить соблюдение правил.

В случае электронных устройств производитель несет ответственность за соблюдение стандартных ограничений. Однако, как мы видели выше, природа большинства устройств гарантирует, что излучаемые поля значительно ниже пороговых значений. Кроме того, многие ассоциации потребителей регулярно проводят тесты. В случае возникновения какой-либо особой озабоченности или беспокойства свяжитесь напрямую с производителем или обратитесь в местный орган здравоохранения.

Вредны ли воздействия, превышающие нормы?

Съесть банку с клубничным вареньем до истечения срока годности — это совершенно безопасно, но если вы потребляете варенье позже, производитель не может гарантировать хорошее качество еды. Тем не менее, даже через несколько недель или месяцев после истечения срока годности варенье, как правило, безопасно есть. Точно так же директивы по электромагнитному полю гарантируют, что в пределах заданного предела воздействия не произойдет никаких известных неблагоприятных последствий для здоровья. Большой коэффициент безопасности применяется к уровню, который, как известно, вызывает последствия для здоровья.Следовательно, даже если вы испытаете напряженность поля в несколько раз выше заданного предельного значения, ваше воздействие все равно будет в пределах этого запаса прочности.

В повседневных ситуациях большинство людей не испытывают электромагнитных полей, превышающих нормативные пределы. Типичные экспозиции намного ниже этих значений. Однако бывают случаи, когда воздействие на человека на короткий период может приближаться к нормативам или даже превышать их. Согласно ICNIRP, радиочастотное и микроволновое воздействие следует усреднять по времени для устранения кумулятивных эффектов.В рекомендациях указан период усреднения по времени в шесть минут, и допустимы краткосрочные воздействия сверх установленных пределов.

Напротив, воздействие низкочастотных электрических и магнитных полей в руководствах не усредняется по времени. Чтобы еще больше усложнить ситуацию, в игру вступает еще один фактор, называемый связью. Связь относится к взаимодействию между электрическим и магнитным полями и обнаженным телом. Это зависит от размера и формы тела, типа ткани и ориентации тела относительно поля.Рекомендации должны быть консервативными: ICNIRP всегда предполагает максимальную связь поля с экспонируемым человеком. Таким образом, рекомендуемые пределы обеспечивают максимальную защиту. Например, даже несмотря на то, что значения магнитного поля для фенов и электробритв превышают рекомендуемые значения, чрезвычайно слабая связь между полем и головкой предотвращает индукцию электрических токов, которые могут превышать рекомендуемые пределы.

Ключевые моменты

• ICNIRP издает руководящие принципы на основе современных научных знаний.Большинство стран опираются на эти международные руководящие принципы для своих собственных национальных стандартов.
• Стандарты низкочастотных электромагнитных полей гарантируют, что наведенные электрические токи ниже нормального уровня фоновых токов внутри тела. Стандарты для радиочастоты и микроволн предотвращают последствия для здоровья, вызванные локальным нагреванием или нагреванием всего тела.
• Рекомендации не защищают от потенциального вмешательства в электромедицинские устройства.
• Максимальные уровни воздействия в повседневной жизни обычно намного ниже рекомендуемых пределов.
• Из-за большого коэффициента безопасности воздействие, превышающее нормативные пределы, не обязательно вредно для здоровья. Кроме того, усреднение по времени для высокочастотных полей и предположение о максимальной связи для низкочастотных полей вносят дополнительный запас прочности.

Улучшение человека: научные и этические аспекты генной инженерии, мозговые чипы и синтетическая кровь

Научные и этические аспекты стремления к совершенству

Человеческое улучшение по крайней мере так же старо, как человеческая цивилизация.Люди пытались улучшить свои физические и умственные способности на протяжении тысячелетий, иногда успешно, а иногда с неубедительными, комичными и даже трагическими результатами.

Однако до этого момента большинство биомедицинских вмешательств, независимо от того, были они успешными или нет, были направлены на восстановление чего-то, что считалось дефектным, например зрения, слуха или подвижности. Даже когда эти вмешательства пытались улучшить природу — скажем, с помощью анаболических стероидов для стимуляции роста мышц или таких препаратов, как риталин, чтобы повысить концентрацию внимания, — результаты, как правило, были относительно скромными и постепенными.

«Мы быстро приближаемся к тому моменту, когда люди и машины объединятся», — заявил журнал Time в своем номере за 2011 год.

Но благодаря недавним научным достижениям в таких областях, как биотехнология, информационные технологии и нанотехнологии, человечество может оказаться на пороге революции в области усовершенствования. В следующие два-три десятилетия у людей может появиться возможность изменить себя и своих детей способами, которые до сих пор существовали в основном в умах писателей-фантастов и создателей супергероев комиксов.

Как сторонники, так и противники улучшения человека выдвигают ряд возможных сценариев. Некоторые говорят о том, что можно было бы назвать «человечность плюс» — о людях, которые все еще остаются людьми, но намного умнее, сильнее и здоровее. Другие говорят о «пост-человечестве» и предсказывают, что драматический прогресс в генной инженерии и машинных технологиях может в конечном итоге позволить людям стать сознательными машинами — не распознаваемыми людьми, по крайней мере, снаружи.

Эта революция улучшений, если и когда она произойдет, вполне может быть вызвана постоянными усилиями по оказанию помощи людям с ограниченными возможностями и исцелению больных.Действительно, наука уже быстро прогрессирует в новых реставрационных и терапевтических технологиях, которые теоретически могут иметь значение для улучшения состояния человека.

Кажется, что каждую неделю или около того заголовки возвещают о новом медицинском или научном прорыве. Например, в последние несколько лет исследователи имплантировали искусственную сетчатку, чтобы слепые пациенты получали частичное зрение. Другие ученые успешно соединили мозг парализованного человека с компьютерным чипом, который помог восстановить частичное движение ранее не реагирующих конечностей.Третьи создали синтетические кровезаменители, которые вскоре можно будет использовать у людей.

Одно из наиболее важных разработок последних лет связано с новой техникой сплайсинга генов, которая называется «кластеризованные короткие палиндромные повторы с регулярными интервалами». Этот новый метод, известный под аббревиатурой CRISPR, значительно расширяет возможности ученых по точному и эффективному «редактированию» генома человека как у эмбрионов, так и у взрослых.

Новый метод сращивания генов «CRISPR» значительно расширяет возможности ученых по точному и эффективному «редактированию» генома человека.(Кредит: Getty Images)

Для тех, кто поддерживает человеческое совершенствование, многие из которых называют себя трансгуманистами, технологические прорывы, подобные этим, являются трамплином не только для исцеления людей, но и для изменения и улучшения человечества. По их словам, до этого момента люди в основном работали над тем, чтобы контролировать и формировать свою внешнюю среду, потому что они были бессильны сделать больше. Но трансгуманисты предсказывают, что конвергенция новых технологий скоро позволит людям контролировать и коренным образом изменять свое тело и разум.Сторонники этих технологий утверждают, что вместо того, чтобы предоставить физическое благополучие человека капризам природы, наука позволит нам взять под контроль развитие нашего вида, сделав себя и будущие поколения сильнее, умнее, здоровее и счастливее.

Наука, лежащая в основе надежд трансгуманистов, впечатляет, но нет никакой гарантии, что исследователи создадут средства для создания супер-умных или сверхсильных людей. Остаются вопросы о возможности радикального изменения физиологии человека, отчасти потому, что ученые еще не полностью понимают наши тела и разум.Например, исследователи до сих пор не до конца понимают, как люди стареют, или полностью не понимают источник человеческого сознания.

Существует также значительная философская, этическая и религиозная оппозиция трансгуманизму. Многие мыслители, принадлежащие к разным дисциплинам и религиозным традициям, опасаются, что радикальные изменения приведут к появлению людей, которые больше не будут физически или психологически человечными.

Мы больше не живем в то время, когда можно сказать, что мы либо хотим совершенствоваться, либо нет.Мы уже живем в эпоху совершенствования.

— Николас Агар, Университет Виктории

Критики говорят, что даже незначительные улучшения могут принести больше вреда, чем пользы. Например, они утверждают, что тем, у кого есть улучшения, может не хватать сочувствия и сострадания к тем, кто не выбрал или не может себе позволить эти новые технологии. В действительности, говорят они, трансгуманизм вполне может создать еще больший разрыв между имущими и неимущими и привести к новым видам эксплуатации или даже рабства.

Учитывая, что наука все еще находится на довольно ранней стадии, мало публичных дискуссий о возможных последствиях улучшения человека на практическом уровне. Но новый опрос, проведенный Pew Research Center, свидетельствует о настороженности общественности США в отношении этих новых технологий. Например, 68% американцев говорят, что они были бы «очень» или «несколько» обеспокоены использованием редактирования генов на здоровых младенцах, чтобы снизить риск серьезных заболеваний или заболеваний у младенцев. И большинство U.S. Взрослые (66%) говорят, что они «определенно» или «вероятно» не хотели бы получить имплант мозгового чипа, чтобы улучшить их способность обрабатывать информацию.

И все же, по иронии судьбы, усовершенствования продолжают очаровывать воображение людей. Многие из самых кассовых фильмов последних лет в Соединенных Штатах и ​​во всем мире посвящены супергероям с экстраординарными способностями, таким как Люди Икс, Капитан Америка, Человек-паук, Невероятный Халк и Железный человек. Такие фильмы исследуют перспективы и подводные камни выхода за пределы естественных человеческих возможностей.

УЛУЧШЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА В НАРОДНОЙ КУЛЬТУРЕ

[card image_id = «159 ″ flip =» daedalus «cards =» hollywood «] [/ card] [card flip =» daedalus «cards =» hollywood «] В греческом мифе Дедал создал крылья из воска и перьев, чтобы он и сын Икар умел летать. Но Икар разбился насмерть, потому что подлетел слишком близко к солнцу, растопив воск.
[/ card] [card image_id = «160 ″ flip =» frakenstein «cards =» hollywood «] [/ card] [card flip =» frakenstein «cards =» hollywood «] В« Франкенштейне »Мэри Шелли ученый создает новый человек только для того, чтобы в конце концов умереть, пытаясь уничтожить свое творение.
[/ card] [card image_id = «161 ″ flip =» gattaca «cards =» hollywood «] [/ card] [card flip =» gattaca «cards =» hollywood «] Действие фильма« Гаттака »происходит в будущем, в котором не — генетически модифицированные люди считаются «инвалидами».
[/ card] [card image_id = «158 ″ flip =» captain «cards =» hollywood «] [/ card] [card flip =» captain «cards =» hollywood «] В фильмах и комиксах Капитан Америка генетически модифицированный сверхчеловек, созданный для участия в войнах Америки.
[/ карта]

Не только улучшение, несомненно, является частью сегодняшнего культурного духа времени, вопросы о стремлении человечества выйти за пределы естественных пределов восходят к нашим самым ранним мифам и историям.Древние греки рассказывали о Прометее, укравшем огонь у богов, и Дедале, искусном мастере, который сделал крылья себе и своему сыну Икару. В первых главах Книги Бытия еврейской Библии описан успешный случай улучшения человека, когда Адам и Ева съели плод с дерева познания добра и зла, потому что Змей сказал им, что он сделает их «подобными Богу».

Конечно, пока Адам и Ева обрели новое осознание и понимание себя, их действия также привели к их изгнанию из рая и вступлению в гораздо более тяжелый мир, полный боли, стыда и тяжелого труда.Эта тема — о том, что скрытые опасности могут таиться в чем-то якобы хорошем, — проходит через многие литературные источники улучшения. В «Франкенштейне» Мэри Шелли (1818), например, ученый создает нового человека только для того, чтобы в конце концов умереть, пытаясь уничтожить свое творение.

Являются ли эти опасения, связанные с человеческим совершенствованием, реальными или необоснованными — вопрос, который уже обсуждается специалистами по этике, учеными, теологами и другими. В этом отчете рассматриваются эти дебаты, особенно в свете разнообразия религиозных традиций, представленных в Соединенных Штатах.Однако сначала в отчете объясняются некоторые научные разработки, которые могут лечь в основу революции в области усовершенствований.

Где находится наука?

Тактический штурмовой легкий костюм оператора (ТАЛОС), который президент Обама сравнил с «Железным человеком», может сделать американских солдат сильнее и в значительной степени невосприимчивыми к пулям. (Кредит: AP Images)

25 февраля 2014 года президент Барак Обама встретился с армейскими чиновниками и инженерами в Пентагоне, чтобы обсудить планы по созданию новой супер брони, которая сделает солдат намного опаснее и труднее убивать.Президент пошутил, что «мы строим« Железного человека »», но шутка Обамы содержала больше, чем зерно правды: экзоскелет, названный Тактическим штурмовым легким костюмом оператора (ТАЛОС), отдаленно похож на знаменитый «Железный» вымышленного Тони Старка. Мужской костюм. Первые прототипы уже строятся, и если все пойдет по плану, американские солдаты вскоре могут стать намного сильнее и в значительной степени невосприимчивыми к пулям.

Чуть более года спустя, за океаном, ученые из Национальной службы здравоохранения Соединенного Королевства (NHS) объявили, что к 2017 году они планируют начать давать людям синтетическую или искусственную кровь.Если NHS будет реализовывать свои планы, это будет первый раз, когда люди получат кровь, созданную в лаборатории. Хотя конечной целью этих усилий является устранение нехватки крови, особенно для редких групп крови, успех синтетической крови может заложить основу для заменителя крови, который может быть разработан для переноса большего количества кислорода или более эффективной борьбы с инфекциями.

Ученые производят ткань и кровь в лаборатории. Синтетическая кровь может быть использована для человека уже в 2017 году. (Источник: AP Images)

В апреле 2016 года ученые из Мемориального института Баттелле в Колумбусе, штат Огайо, обнаружили, что они имплантировали чип в мозг парализованного человека.Чип может посылать сигналы в рукав вокруг руки мужчины, позволяя ему взять стакан воды, провести кредитную карту и даже поиграть в видеоигру Guitar Hero.

Примерно в то же время китайские исследователи объявили, что они пытались генетически изменить 213 эмбрионов, чтобы сделать их устойчивыми к ВИЧ. Только четыре эмбриона были успешно изменены, и все они в конечном итоге были уничтожены. Более того, ученые из Медицинского университета Гуанчжоу, которые выполнили эту работу, заявили, что ее цель заключалась исключительно в проверке возможности редактирования генов эмбриона, а не в том, чтобы регулярно начинать изменять эмбрионы.Тем не менее Роберт Спарроу из австралийского Центра биоэтики человека при университете Монаша сказал, что хотя редактирование эмбрионов для предотвращения ВИЧ имеет очевидную терапевтическую цель, эксперимент в более широком смысле приведет к другим вещам. «Его наиболее вероятное и наиболее вероятное использование — это технология улучшения человека», — сказал он, сообщает South China Morning Post.

Как показывают эти примеры, многие фантастические технологии, которые до недавнего времени ограничивались научной фантастикой, уже появились, по крайней мере, в их ранних формах.«Мы больше не живем в то время, когда мы можем сказать, что мы либо хотим совершенствоваться, либо нет», — говорит Николас Агар, профессор этики Университета Виктории в Веллингтоне, Новая Зеландия, и автор книги «Конец человечества». : Почему мы должны отвергать радикальное улучшение ». «Мы уже живем в эпоху совершенствования».

Дорога к ТАЛОС, мозговым чипам и синтетической крови была долгой и включала в себя множество остановок по пути. Многие из этих достижений являются результатом конвергенции более чем одного типа технологий — от генетики и робототехники до нанотехнологий и информационных технологий.Эти технологии «смешиваются и подпитывают друг друга, и вместе они создают кривую изменений, непохожую на все, что мы, люди, когда-либо видели», — пишет журналист Джоэл Гарро в своей книге «Радикальная эволюция: перспективы и опасность улучшения нашего разума, наши Тела — и что значит быть человеком ».

Комбинация информационных технологий и нанотехнологий открывает перспективу создания машин, которые, если цитировать заголовок недавней книги Роберта Брайса об инновациях, «меньше, быстрее, легче, плотнее, дешевле.«И как утверждают некоторые футуристы, такие как Рэй Курцвейл, эти разработки будут происходить ускоренными темпами по мере того, как технологии будут дополнять друг друга. «Анализ истории технологий показывает, что технологические изменения носят экспоненциальный характер, что противоречит здравому смыслу« интуитивно-линейного »представления», — пишет Курцвейл, американский ученый и изобретатель в области информатики, чья работа привела к разработке всего, от кассовых сканеров до от супермаркетов до машин для чтения текста для слепых. «Таким образом, мы не испытаем 100-летнего прогресса в 21 веке — это будет больше похоже на 20 000 лет прогресса (при сегодняшних темпах).”

ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РЕДАКТИРОВАНИЕ И ИНЖИНИРИНГ

В области биотехнологии большая веха произошла в 1953 году, когда американский биолог Джеймс Уотсон и британский физик Фрэнсис Крик открыли молекулярную структуру ДНК — знаменитую двойную спираль, которая является генетическим планом жизни. Почти 50 лет спустя, в 2003 году, двум международным группам исследователей во главе с американскими биологами Фрэнсисом Коллинзом и Крейгом Вентером удалось расшифровать и прочитать этот план, идентифицировав все пары химических оснований, которые составляют ДНК человека.

Отчет : Общественность США опасается биомедицинских технологий для «улучшения» человеческих способностей

Поиск плана жизни, а также его успешное расшифровка и прочтение дало исследователям возможность изменить физиологию человека на самом фундаментальном уровне. Манипулирование этим генетическим кодом — процесс, известный как генная инженерия, — может позволить ученым создавать людей с более сильными мышцами, более твердыми костями и более быстрым мозгом. Теоретически он также может создавать людей с жабрами, перепончатыми руками и ногами или даже крыльями — и, как указывает Гарро в своей книге, может привести к «еще большему разнообразию пород людей, чем собак.”

Фокус-группа: Американские голоса о том, как усовершенствование человека может сформировать наше будущее

В последние годы перспектива передовой генной инженерии стала намного более реальной, в основном благодаря двум событиям. Во-первых, недорогая и сложная технология картирования генов дала ученым более глубокое понимание генома человека.

Видео: Научные и этические элементы улучшения человека

Второе важное событие связано с новой мощной технологией редактирования генов, известной как CRISPR.Хотя редактирование генов само по себе не ново, CRISPR предлагает ученым метод, который намного быстрее, дешевле и точнее. «Это примерно в 1000 раз дешевле [существующих методов]», — говорит Джордж Черч, генетик из Гарвардской медицинской школы. «Это может изменить правила игры». CRISPR намного более эффективен и точен, чем старые технологии редактирования генов, потому что он использует иммунную систему каждой клетки для нацеливания и разделения частей ее ДНК и замены их новым генетическим кодом.

CRISPR уже значительно расширяет сферу возможностей в области генной инженерии.Действительно, 21 июня 2016 года правительство США объявило, что одобрило первые испытания на людях с использованием CRISPR, в данном случае для усиления противораковых свойств иммунной системы пациентов, страдающих меланомой и другими смертельными видами рака. «Мощь и универсальность CRISPR открыли новые и широкие возможности в биологии и медицине», — говорит Дженнифер Дудна, исследователь Калифорнийского университета в Беркли и соавтор CRISPR.

По словам Дудны и других, CRISPR может предоставить новые методы лечения или даже лекарства от некоторых из самых страшных болезней сегодня — не только рака, но и болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона и других.

Мощность и универсальность

CRISPR открыли новые широкие возможности в биологии и медицине.

— Дженнифер Дудна, Калифорнийский университет в Беркли

Еще более интригующая возможность связана с внесением генетических изменений на эмбриональной стадии, также известных как редактирование зародышевой линии. Логика проста: измените линии генов на восьми- или 16-клеточной стадии эмбриона (например, чтобы исключить ген болезни Тея-Сакса), и это изменение произойдет в каждой из триллионов клеток в результате этого человека, не говоря уже о клетки их потомков.В сочетании с растущим пониманием исследователей генетической связи с различными заболеваниями, CRISPR может помочь устранить множество болезней у людей до их рождения.

Но многие из тех же ученых, которые приветствовали обещание CRISPR, в том числе Дудна, также предупреждали о его потенциальных опасностях. На конференции Национальной академии наук в Вашингтоне, округ Колумбия, в декабре 2015 года она и около 500 исследователей, специалистов по этике и других призвали научное сообщество пока воздержаться от редактирования эмбрионов, утверждая, что мы еще не знаем достаточно, чтобы безопасно вносить изменения, которые могут быть переданы будущим поколениям.

Участники конференции также подняли еще одну проблему: идею использования новых технологий для редактирования эмбрионов в нетерапевтических целях. В соответствии с этим сценарием родители могут выбрать для своих будущих детей множество вариантов, включая все, от косметических черт, таких как цвет волос или глаз, до наделения своего потомства более высокими интеллектуальными или спортивными способностями. Некоторые трансгуманисты видят огромный потенциал в внесении изменений на эмбриональном уровне. «Это может быть та область, где впервые становится возможным серьезное улучшение, потому что на эмбриональной стадии легче делать многие вещи, чем у взрослых, использующих традиционные лекарства или машинные имплантаты», — говорит Ник Бостром, директор Future of Humanity Institute, аналитического центра. в Оксфордском университете, который фокусируется на «общих вопросах о человечестве и его перспективах».”

Но в сознании многих философов, теологов и других идея «детей-дизайнеров» слишком близка к евгенике — философскому движению 19-го и начала 20-го веков, направленному на воспитание лучших людей. В конечном итоге евгеника вдохновила законы о принудительной стерилизации в ряде стран (включая США), а затем, что наиболее печально известно, помогла создать некоторые интеллектуальные рамки для убийства миллионов нацистской Германией во имя пропаганды расовой чистоты.

Также могут быть препятствия практического характера.Некоторые опасаются, что могут быть непредвиденные последствия, отчасти потому, что наше понимание генома, хотя и растет, даже близко не к полному. В статье для журнала Time Вентер, который помог возглавить первую успешную попытку секвенирования генома человека, предупреждает, что «у нас мало или совсем нет знаний о том, как (за некоторыми исключениями) изменение генетического кода повлияет на развитие и тонкости, связанные с огромный набор человеческих качеств ». Вентер добавляет: «Гены и белки редко выполняют единственную функцию в геноме, и мы знаем много случаев у экспериментальных животных, когда изменение« известной функции »гена приводит к неожиданностям в развитии.”

ЛУЧШИЙ МОЗГ?

Для многих трансгуманистов расширение наших возможностей начинается с органа, который больше всего отличает человека от других животных: мозга. В настоящее время когнитивное улучшение в основном связано с лекарствами, которые были разработаны и назначаются для лечения определенных заболеваний мозга, таких как риталин при синдроме дефицита внимания или модафинил при нарколепсии. Эти и другие лекарства показали в лабораторных испытаниях, что они помогают повысить концентрацию внимания и улучшить память.

Но хотя модафинил и другие препараты сейчас иногда используются (не по назначению) для улучшения когнитивных функций, особенно среди студентов-тестировщиков и перегруженных офисных работников, улучшения концентрации внимания и памяти являются относительно скромными.Более того, многие трансгуманисты и другие люди предсказывают, что, хотя новые лекарства (скажем, специально разработанные «умные таблетки» для повышения IQ) или генная инженерия могут привести к значительному усилению функции мозга, самый прямой и самый короткий путь к значительному увеличению когнитивных способностей, вероятно, связан с компьютерами и информационные технологии.

Как и биотехнология, история информационных технологий усеяна важными вехами и вехами, такими как разработка транзистора тремя американскими учеными из Bell Labs в 1947 году.Транзисторы — это переключатели электронных сигналов, которые положили начало современным компьютерам. Уменьшая электронные компоненты до микроскопических размеров, исследователи смогли построить еще более компактные, более мощные и дешевые компьютеры. В результате современный iPhone имеет более чем в 250 000 раз больше емкости для хранения данных, чем компьютер наведения, установленный на космическом корабле «Аполлон-11», который доставил астронавтов на Луну.

Нанотехнологии позволяют кодировать большой объем информации в очень маленьком пространстве.(Фото: AP Images)

Одна из причин, по которой iPhone настолько мощный и способный, заключается в том, что в нем используются нанотехнологии, которые включают «способность видеть и контролировать отдельные атомы и молекулы». Нанотехнологии использовались для создания веществ и материалов, которые используются в тысячах продуктов, включая предметы гораздо менее сложные, чем iPhone, такие как одежда и косметика.

Достижения в области вычислений и нанотехнологий уже привели к созданию крошечных компьютеров, которые могут взаимодействовать с нашим мозгом.Это развитие не так надумано, как может показаться, поскольку и мозг, и компьютеры используют электричество для работы и общения. Эти ранние и примитивные интерфейсы мозг-машина использовались в терапевтических целях, чтобы помочь восстановить некоторую подвижность парализованным (как в примере с парализованным человеком) и дать частичное зрение людям с определенными видами слепоты. По словам ученых, в будущем интерфейсы мозг-машина будут делать все: от помощи пострадавшим от инсульта к восстановлению речи и подвижности до успешного вывода людей из глубокой комы.

Сейчас большинство ученых, работающих в области интерфейса мозг-машина, говорят, что они сосредоточены исключительно на исцелении, а не на улучшении. «Я разговаривал с сотнями людей, проводящих это исследование, и сейчас все привязаны к медицине и даже не говорят об улучшении, потому что не хотят терять свои исследовательские гранты», — говорит Даниэль Фаггелла, футуролог. который основал TechEmergence, фирму по исследованию рынка, специализирующуюся на улучшении когнитивных способностей и пересечении технологий и психологии.Но, по словам Фаггелла, технология, разработанная для улучшения состояния здоровья, неизбежно будет использована в других целях. «Как только у нас будет обувь на земле и мелиоративный материал станет более нормальным, люди начнут говорить: с этим мы можем сделать больше».

Если вы будете делать больше, то это неизбежно потребует улучшения функций мозга, что уже началось относительно простым способом. Например, ученые использовали электроды, помещенные на голову, чтобы пропустить через мозг слабый электрический ток. Эта процедура известна как транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS).Исследования показывают, что безболезненная tDCS может повысить пластичность мозга, облегчая срабатывание нейронов. Это, в свою очередь, улучшает познавательные способности, облегчая испытуемым изучение и запоминание вещей, от новых языков до математики. Уже есть разговоры об имплантации в мозг устройства, похожего на кардиостимулятор tDCS, чтобы реципиентам не нужно было носить электроды. Устройство в чьей-то голове также может более точно направлять электрический ток на те части мозга, которые наиболее чувствительны к tDCS.

[Умные гены] позволят нам делать так много разных вещей. Небо это предел.

— Андерс Сандберг, Институт будущего человечества Оксфордского университета

По мнению многих футуристов, tDCS сродни раннему паровозу или, возможно, даже конному экипажу до появления гигантских реактивных самолетов и ракет. Если, как предсказывают некоторые ученые, появится полноценный интерфейс мозг-машина, людям вскоре могут быть имплантированы чипы, которые дадут им прямой доступ к цифровой информации.Это как иметь смартфон в голове, с возможностью мгновенно вызывать горы данных, даже не глядя на экран компьютера.

Следующим шагом могут стать машины, расширяющие различные функции мозга. Как только ученые составят подробную карту того, что именно делают разные части нашего мозга, они теоретически смогут расширить каждую функциональную зону, разместив в этих местах крошечные компьютеры. Например, машины могут позволить нам «обрабатывать» информацию на экспоненциально более высоких скоростях, или ярко все запоминать, или просто лучше видеть или слышать.Дополнения, помещенные в нашу лобную долю, теоретически могут сделать нас более креативными, дать нам больше (или меньше) сочувствия или сделать нас лучше в математике или языках. (Данные о том, хотят ли американцы сказать, что они хотели бы использовать потенциальную технологию, включающую имплант мозгового чипа для улучшения когнитивных способностей, см. В сопроводительном обзоре, см. Общество США, опасающееся биомедицинских технологий для «улучшения» человеческих способностей.)

Генная инженерия также предлагает многообещающие возможности, хотя есть и возможные препятствия.Ученые уже определили определенные области в ДНК человека, которые, по-видимому, контролируют наши когнитивные функции. Теоретически можно манипулировать чьими-то «умными генами», чтобы они работали лучше, — идея, которая почти наверняка стала более осуществимой с недавним развитием CRISPR. «Потенциал здесь действительно очень велик», — говорит Андерс Сандберг, нейробиолог и научный сотрудник Института будущего человечества Оксфордского университета. «Я имею в виду, что ученые уже работают над… небольшими биологическими роботами, состоящими из небольших частиц ДНК, которые связываются с определенными объектами в мозгу и изменяют их химический состав.

«Это позволило бы нам делать так много разных вещей», — добавляет Сандберг. «Небо это предел.»

Несмотря на этот оптимизм, некоторые ученые утверждают, что, вероятно, пройдет много времени, прежде чем мы сможем создать в биоинженерии значительно более умного человека. Во-первых, маловероятно, что существует всего несколько генов или даже несколько десятков генов, регулирующих интеллект. В самом деле, интеллект может зависеть от тонкого танца тысяч генов, что значительно усложняет биоинженерию для гения.

Даже если ученые найдут нужные гены и «включат их», нет никакой гарантии, что люди действительно станут умнее. На самом деле, некоторые ученые предполагают, что попытки увеличить интеллект — будь то с помощью биологии или машин — могут привести к перегрузке способности мозга. По словам Мартина Дреслера, доцента когнитивной нейробиологии в Университете Радбауд в Нидерландах, некоторые исследователи полагают, что «эволюция заставила мозг развиваться в направлении оптимального… функционирования.Другими словами, говорит он, «если бы еще существовала возможность оптимизировать работу мозга путем добавления определенных химикатов, природа уже сделала бы это». То же самое можно сказать и о модернизации машин, добавляет Дреслер.

Даже оптимистичный Сэндберг говорит, что улучшение мозга может оказаться более трудным, чем некоторые могут представить, потому что изменение биологических систем часто может иметь непредвиденные последствия. «Биология — беспорядок», — говорит он. «Когда вы толкаете в одном направлении, биология обычно отталкивает.”

БУДУЩЕЕ КРОВИ

Учитывая важность мозга, когнитивные улучшения могут быть святым Граалем трансгуманизма. Но многие футуристы говорят, что технологии улучшения, вероятно, будут использоваться для преобразования всего тела, а не только его части.

Это включает в себя усилия по производству синтетической крови, которые до сих пор были сосредоточены на терапевтических целях. Но, как и в случае с CRISPR и редактированием генов, искусственная кровь в конечном итоге может быть использована как часть более широких усилий по улучшению здоровья человека.Например, ее можно спроектировать так, чтобы она свертывалась намного быстрее, чем естественная человеческая кровь, что предотвращает кровотечение у людей. Или он может быть разработан для постоянного наблюдения за артериями человека и защиты их от налета, что предотвращает сердечный приступ.

Синтетические белые кровяные тельца также потенциально могут быть запрограммированы. В самом деле, как практически любой компьютер, эти клетки могут получать «обновления программного обеспечения», которые позволят им бороться с различными угрозами, такими как новая инфекция или определенный вид рака.

Ученые уже разрабатывают и тестируют наночастицы, которые могут попадать в кровоток и доставлять лекарства в целевые области. Эти микроскопические частицы далеки от синтетической крови, поскольку их можно будет использовать один раз и для очень специфических задач, таких как доставка небольших доз химиотерапии непосредственно к раковым клеткам. Однако наночастицы могут быть предшественниками микроскопических машин, которые потенциально могут выполнять множество задач в течение гораздо более длительного периода времени, в конечном итоге заменяя нашу кровь.

Также возможно, что улучшенная кровь будет производиться с помощью генной инженерии, а не синтетически. «Одно из самых больших преимуществ этого подхода состоит в том, что вам не придется беспокоиться о том, что ваше тело отвергнет вашу новую кровь, потому что она все равно будет исходить от вас», — говорит Сандберг из Оксфордского университета.

Независимо от того, как это сделано, одной очевидной ролью улучшенной или «умной» крови будет увеличение количества кислорода, который может переносить наш гемоглобин. «В принципе, запасы кислорода в нашей крови очень ограничены, — говорит Сандберг.«Таким образом, мы могли бы значительно улучшить наше физическое состояние, если бы могли увеличить несущую способность гемоглобина».

По мнению Сандберга и других, значительно большее количество кислорода в крови может иметь множество применений, помимо очевидной пользы для спортсменов. Например, по его словам, «это может предотвратить сердечный приступ, поскольку сердцу не нужно так много работать, или может оказаться, что вам не придется дышать в течение 45 минут». В целом, говорит Сандберг, эта суперкровь «может дать вам намного больше энергии, что будет своего рода когнитивным улучшением».”

(Информацию о том, хотят ли американцы использовать потенциальные синтетические кровезаменители для улучшения своих физических возможностей, см. В сопроводительном обзоре «Общественность США с осторожностью относится к биомедицинским технологиям для« улучшения »человеческих способностей».)

ГИП ИЛИ СМЕНА ПАРАДИГМЫ?

Так куда же все эти новые и мощные технологии уводят человечество? Ответ зависит от того, кого вы спрашиваете.

Многие трансгуманисты говорят, что наличие большего количества энергии или даже большего интеллекта или выносливости не является конечной точкой проекта улучшения.Некоторые футуристы, такие как Курцвейл, говорят об использовании машин не только для резкого увеличения физических и когнитивных способностей, но и для фундаментального изменения траектории человеческой жизни и опыта. Например, Курцвейл предсказывает, что к 2040-м годам первые люди загрузят свои мозги в облако, «живя в различных виртуальных мирах и даже избегая старения и избегая смерти».

Футурист и изобретатель Рэй Курцвейл предсказывает, что к 2040-м годам первые люди загрузят свои мозги в облако, «живя в различных виртуальных мирах и даже избегая старения и избегая смерти.(Источник: Getty Images)

Курцвейла, который сделал больше, чем кто-либо, для популяризации идеи о том, что наше сознание скоро будет «загружено», — его называли всем, от «причудливого» до «очень изощренного психа». Но помимо того, что он был одним из самых успешных изобретателей в мире, он — если можно судить о продаже книг и выступлениях — приобрел значительное количество последователей за своими идеями.

Курцвейл не единственный, кто думает, что мы находимся на пороге эры, когда люди смогут управлять своей собственной эволюцией.«Я считаю, что сейчас мы наблюдаем начало смены парадигмы в инженерии, естественных и гуманитарных науках», — говорит Наташа Вита-Море, председатель совета директоров Humanity +, организации, которая продвигает «этичное использование технологий. для расширения человеческих возможностей ».

Тем не менее, даже некоторые трансгуманисты, восхищающиеся работами Курцвейла, не полностью разделяют его веру в то, что скоро мы будем жить полностью виртуальной жизнью. «Я не разделяю мнение Рэя о том, что мы будем развоплощенными», — говорит Вита-Мор, которая вместе со своим мужем, философом Максом Мором, помогла основать трансгуманистическое движение в Соединенных Штатах.«У нас всегда будет тело, даже если оно изменится».

Исходя из нашего прошлого опыта, мы знаем, что большинство из этих вещей вряд ли произойдет в ближайшие 30 или 40 лет.

— Джордж Анна, Бостонский университет

В будущем, предсказывает Вита-Море, наши тела будут радикально изменены биологическими и машинными усовершенствованиями, но наша основная сенсорная жизнь — та часть нас, которая касается, слышит и видит мир — останется нетронутой.Однако она также представляет себе то, что она называет протезом всего тела, который, вместе с нашим загруженным сознанием, будет действовать как резервная копия или копия нас в случае нашей смерти. «Это будет способ обеспечить наше личное выживание, если что-то случится с нашим телом», — говорит она.

Другие, такие как специалист по биоэтике из Бостонского университета Джордж Анна, считают, что Курцвейл ошибается в отношении технологического развития, и говорят, что разговоры об экзотических улучшениях — это в значительной степени шумиха. «Основываясь на нашем прошлом опыте, мы знаем, что большинство из этих вещей вряд ли произойдет в ближайшие 30-40 лет», — говорит Анна.

Он указывает на многие уверенные прогнозы за последние 30-40 лет, которые оказались необоснованными. «В 1970-е годы мы думали, что к настоящему времени будут миллионы людей с искусственными сердцами», — говорит он. В настоящее время лишь у небольшого числа пациентов есть искусственные сердца, и устройства используются в качестве временного моста, чтобы поддерживать жизнь пациентов до тех пор, пока не будет найдено человеческое сердце для трансплантации.

Совсем недавно, по словам Аннаса, «люди думали, что проект« Геном человека »быстро приведет к персонализированной медицине, но этого не произошло.”

Фаггелла, футуролог, основавший TechEmergence, видит кардинально иное будущее и думает, что настоящий толчок будет, по сути, в расширении нашего сознания, как в прямом, так и в переносном смысле. По словам Фаггелла, желание быть сильнее и умнее быстро уступит место поискам нового вида счастья и удовлетворения. «За последние 200 лет технологии сделали нас богами… и все же люди сегодня примерно так же счастливы, как и раньше», — говорит он. «Итак, я считаю, что становление супер-Эйнштейном не сделает нас счастливее и … что в конечном итоге мы будем использовать совершенствование для удовлетворения наших желаний и желаний, а не только для того, чтобы сделать себя более могущественными.”

Что именно это означает? Фаггелла не может сказать наверняка, но он думает, что развитие ума в конечном итоге позволит людям получить опыт, который просто невозможен с нашим нынешним мозгом. «Вероятно, мы начнем с того, что возьмем человеческую версию нирваны и создадим ее в какой-то виртуальной реальности», — говорит он, добавляя: «В конечном итоге мы перейдем в царство блаженства, которое мы не можем представить в настоящее время, потому что неспособны это представить. Улучшение нашего мозга сделает нас способными.”

Этика и религия

СКАЗКА О ДВУХ ГЕКСЛИ

В отличие от своего брата — автора «О дивный новый мир» Олдоса Хаксли (справа) — Джулиан Хаксли был научным оптимистом, который считал, что новые технологии откроют людям удивительные возможности для самосовершенствования и роста. (Кредит: Getty Images)

В некоторой степени идеи и концепции, лежащие в основе улучшения человека, можно проследить до биолога и писателя Джулиана Хаксли. Джулиан был не только одним из самых важных мыслителей середины XX века, но и братом Олдоса Хаксли, автора известного научного романа-антиутопии «О дивный новый мир, ». ”

Действие романа происходит в будущем, в котором благодаря науке практически никто не знает насилия или нужды. Но этот дивный новый мир также является стерильным местом, где люди редко испытывают любовь, где дети «сливаются» в лабораториях, а семьи больше не существуют, и где счастье вызывается химическим путем. Хотя в этом вымышленном мире есть изобилие материальных удобств, вещи, которые люди традиционно считают, лучше всего определяют нашу человечность и делают жизнь достойной жизни — любовь, близкие отношения, радость — в значительной степени устранены.

В отличие от своего брата Олдоса, Джулиан Хаксли был научным оптимистом, который считал, что новые технологии откроют людям удивительные возможности для самосовершенствования и роста, включая возможность управлять нашей эволюцией как вида. По его словам, физические и психологические качества человека больше не будут подчиняться капризам природы.

В своем эссе 1957 года «Трансгуманизм» (термин, придуманный Джулианом Хаксли) он изложил свои идеи, написав, что «человеческий вид может, если пожелает, превзойти себя — не только спорадически, индивидуум здесь одним способом, индивидуум». там по-другому, но целиком, как человечество.«Как только человек овладел своей биологической судьбой, он« окажется на пороге нового вида существования, столь же отличного от нашего, как наше от пекинского человека », — писал Джулиан Хаксли, имея в виду данное имя. к окаменелостям одного из наших доисторических предков возрастом 750 000 лет.

СТОИМОСТЬ ОБЩЕСТВА?

Но, как и брат Джулиана Олдос Хаксли, те, кто противостоит радикальному совершенствованию, говорят, что путь к преодолению человечности вымощен ужасными рисками и опасностями, и что общество, стремящееся к совершенствованию, может потерять в сделке гораздо больше, чем получить.«Я думаю, что императив улучшения, когда мы собираемся преодолеть все ограничения, включая смерть, мне кажется своего рода утопизмом, для реализации которого нам придется разбить много яиц», — говорит Кристиан Бруггер, профессор. нравственного богословия в Духовной семинарии Св. Иоанна Вианнея в Денвере.

Эссе: Научные и этические аспекты радикального продления жизни (2013)

По мнению Бруггера и других противников радикального улучшения, эти «разбитые яйца» могут включать в себя усиление социальной напряженности — или, что еще хуже, — когда богатые и привилегированные получают доступ к дорогостоящим новые методы улучшения здоровья задолго до среднего класса или бедных, а затем использовать эти преимущества для увеличения и без того большого разрыва между богатыми и бедными.«Риски усугубления неравенства здесь кажутся очевидными, — говорит Тодд Дейли, доцент богословия и этики Богословской семинарии Урбана в Шампейне, штат Иллинойс. убедитесь, что все остальные тоже получат их, потому что люди обычно хотят использовать те преимущества, которые у них есть ».

По мнению некоторых мыслителей, беспокойство по поводу неравенства идет гораздо дальше, чем просто увеличение существующего разрыва между богатыми и бедными.Они считают, что радикальное улучшение поставит под угрозу сам социальный договор, лежащий в основе либеральных демократий в Соединенных Штатах и ​​других странах. «Политическое равенство, закрепленное в Декларации независимости, основывается на эмпирическом факте естественного человеческого равенства», — пишет социальный философ Фрэнсис Фукуяма в своей книге 2002 года «Наше постчеловеческое будущее». Он добавляет: «Мы сильно различаемся по отдельности и по культуре, но у нас есть общая гуманность».

Бруггер из Богословской семинарии Св. Иоанна Вианнея соглашается.«Прямо сейчас существует общее равенство, потому что все мы люди», — говорит он. «Но все это меняется, когда мы начинаем наделять некоторых людей значительно новыми полномочиями».

Аннас из

Бостонского университета разделяет эти опасения. «Я думаю, что в какой-то момент улучшенные люди неизбежно будут рассматривать неулучшенных как недочеловеков», — говорит он. «[Улучшенные] люди, вероятно, предположили бы, что они имеют право править нами, а остальные из нас могут попытаться убить их, что приведет к множеству мертвых и раненых людей».

Сторонники улучшения человека говорят, что цель состоит не в создании расы сверхлюдей, а в использовании технологических инструментов для улучшения человечества и условий жизни людей.В самом деле, говорят они, это продолжение того, что люди делали на протяжении тысячелетий: использование технологий для улучшения жизни. «Я не верю в утопии и не верю в совершенство», — говорит Вита-Мор, добавляя: «Для меня улучшение — это очень практичный способ дать нам новые возможности для улучшения нашей жизни. Это так просто.»

Хороший пример, по словам Вита-Море, — улучшение когнитивных функций. «Предоставляя людям улучшенную память и навыки решения проблем, улучшение когнитивных способностей поможет нам быть более творческими, давая нам возможность соединять больше вещей новыми способами», — говорит она.«Это поможет нам лучше решать проблемы».

Чем больше у нас способностей, тем лучше мы становимся.

— Джеймс Хьюз, Тринити-колледж

Те, кто поддерживает человеческое совершенствование, также отрицают, что такое развитие событий резко усугубит социальное неравенство. По их словам, новые технологии часто разрушительны для общества и могут негативно сказаться на определенных уязвимых группах населения. Но проблема неравенства по сути и останется политической.

«Основная ошибка луддитов состоит в том, чтобы указать на социальную проблему и сказать, что если мы добавим новые технологии, проблема усугубится», — говорит Джеймс Хьюз, исполнительный директор Института этики и новых технологий, аналитического центра, выступающего за улучшение. . «Но способ решить проблему в этом случае — сделать мир более равным, а не запретить технологию».

Улучшение человеческого потенциала с такой же или даже большей вероятностью смягчит социальное неравенство, чем усугубит его, говорит Бостром из Оксфордского университета, лидер трансгуманистического движения.«Проект улучшения мог бы позволить людям с естественным неравенством быть доведенными до уровня всех остальных», — говорит он.

Хьюз, Бостром и другие также оспаривают идею, выдвинутую Фукуямой и Бруггером, о том, что улучшение может вытеснить чувство общечеловечества, которое веками поддерживало демократический общественный договор. Во-первых, они указывают на то, что история современного Запада — это история постоянно расширяющегося определения полного гражданства. «Набор людей, получивших полный моральный статус в западных обществах, фактически увеличился, включая мужчин без собственности или благородного происхождения, женщин и небелых людей», — пишет Бостром.Кроме того, сторонники улучшения говорят, что идея о том, что будет особый вид улучшенных индивидуумов, которые попытаются поработить своих неулучшенных братьев и сестер, может стать хорошей научной фантастикой, но вряд ли это произойдет. Вместо этого, говорят они, будет много разных типов людей с разными типами улучшений. «Кажется гораздо более вероятным, что будет континуум по-разному модифицированных или улучшенных людей, которые будут пересекаться с континуумом еще не улучшенных людей», — пишет Бостром, добавляя, что сегодня есть очень разные типы людей (очень высокие от очень короткого, от очень умного до умственно отсталого и т. д.) которым удается жить бок о бок наравне с моральными и юридическими.

Наконец, трансгуманисты и другие сторонники говорят, что история показывает, что по мере того, как люди получают больше контроля над своей жизнью, они становятся более чуткими, а не менее. «Сегодня у нас больше здоровья, интеллекта и продолжительности жизни, чем 100 лет назад, и сегодня мы более сострадательны и более чутки, чем были тогда», — говорит Хьюз, указывая на книгу профессора психологии Гарвардского университета Стивена Пинкера 2011 года. , «Лучшие ангелы нашей природы: почему насилие пошло на убыль.В книге утверждается, что по мере того, как человеческое общество становилось богаче и изощреннее, оно также становилось менее жестоким. «Чем больше у нас способностей, тем лучше мы становимся», — добавляет Хьюз.

СТОИМОСТЬ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ?

Счастье можно найти в браке, в семьях, в районе… Ничего из этого не обещает улучшение.

— Кристиан Бруггер, Богословская семинария Св. Иоанна Вианнея,

Критики улучшения задаются вопросом, действительно ли люди будут счастливее, если проекты улучшения будут реализованы.По мнению этих критиков, философы долгое время считали, что истинное счастье исходит не от улучшенного физического мастерства или значительно более долгой жизни, а от хорошего характера и добродетельной жизни. «Счастье можно найти в браке, в семьях, в районе… в людях, которые готовы жертвовать и страдать за других», — говорит Бруггер. «Ничего из этого не обещают улучшения».

«Счастье тоже находится в пределах, — говорит Агар из Университета Виктории. «В моей жизни есть вещи, которые я ценю и которыми горжусь, например, моя недавняя книга», — говорит он.«Но как я могу ценить написание моей книги, если мои познавательные способности улучшились, и делать это становится намного проще?»

Но сторонники утверждают, что жизнь по-прежнему будет значимой и сложной в мире, где широко распространены улучшения. «То, что связано с человеческим характером и добродетелью, а также то, что делает жизнь значимой, не изменится в результате улучшения человека, точно так же, как они не изменились по мере того, как изменилось наше общество», — говорит Тед Петерс, профессор систематическое богословие в Тихоокеанской лютеранской духовной семинарии в Беркли, Калифорния.«Пока мы остаемся людьми, эти вещи будут важны».

Более того, улучшенная жизнь по-прежнему будет содержать проблемы и ограничения, только другие, — говорит Рональд Коул-Тернер, профессор богословия и этики Питтсбургской теологической семинарии, связанной с пресвитерианской церковью (США). «Проблемы жизни по-прежнему останутся, просто они могут быть другими и сложнее», — говорит он. «Стойки ворот переместятся дальше по полю, вот и все».

ТРАНСГУМАНИЗМ И ТРАДИЦИИ ВЕРЫ

Поскольку улучшение человеческого потенциала по-прежнему в значительной степени является вопросом будущего, оно еще не привлекло к себе большого внимания в американских религиозных общинах.Например, нет официального учения или заявления об улучшении человеческого потенциала или трансгуманизма, которые исходили бы непосредственно от какой-либо из основных церквей или религиозных групп в Соединенных Штатах. Однако некоторые теологи, специалисты по религиозной этике и религиозные лидеры начали задумываться о последствиях человеческого совершенствования в свете учений своих традиций, предлагая понимание того, как их церкви или религии могли бы отреагировать на радикальное человеческое совершенствование, если бы это стало возможным.

Все авраамические веры — иудаизм, христианство и ислам — разделяют веру в то, что мужчины и женщины были созданы до некоторой степени по образу Бога.По мнению многих теологов, идея о том, что люди в определенном смысле отражают Бога, создает некоторые, но не все религиозные конфессии в рамках этого широкого набора взаимосвязанных традиций, опасающихся использовать новые технологии для улучшения или изменения людей, а не для их исцеления или восстановления.

Римско-католическая церковь через свою обширную сеть образовательных и других учреждений уже начала формулировать аргумент против улучшения, частично основанный на идее о том, что Божий план для человечества включает в себя пределы и что пределы жизни — это те самые силы, которые создают добродетельное, мудрые и в конечном итоге счастливые люди.«Смелость, верность, сила духа, щедрость, надежда, умеренность, настойчивость — все это культивируется в ответ на ограничения обстоятельств и природы», — говорит Джон Холдейн, католический философ, преподающий в Университете Сент-Эндрюс в Шотландии.

… когда мы пытаемся быть чем-то большим, чем люди, рискуем ли мы попытаться стать в некотором роде подобными Богу, как это сделали Адам и Ева?

— Тодд Дейли, Богословская семинария Урбаны

Католики активно поддерживают медицинские и технологические достижения, которые могут вернуть здоровье кому-то, — говорит Бруггер.«Но разделительная линия для церкви — это грань между терапией и улучшением».

Обеспокоенность по поводу пересечения этой черты уже выражалась католическими организациями. В 2013 году, например, Международный конгресс науки и жизни, аффилированный с церковью, собрался в Мадриде и выпустил декларацию, в которой предупреждалось, что «искусственно управляемый новый человеческий вид» создаст «реальную опасность для человеческой жизни в том виде, в каком мы ее знаем».

Консервативные евангелические протестантские церкви также с осторожностью относятся к методам лечения или технологиям, которые улучшают, а не исцеляют людей, говорит Дейли из Теологической семинарии Урбаны.«Я думаю, что большинство [евангелических] церквей будут предупреждать об этом», — говорит он. «Я думаю, что многие евангельские лидеры и пасторы сочтут это неразумным и будут призывать людей избегать этого». В самом деле, Альберт Молер, один из интеллектуальных лидеров крупнейшей деноминации евангелического христианства в США, Южной баптистской конвенции, уже сделал это, назвав это «новой формой евгенической идеологии».

По мнению Дейли и других, противодействие евангелистов совершенствованию частично основывается на том, что человек не должен «играть в Бога».По словам Дейли, «когда мы пытаемся быть чем-то большим, чем люди, рискуем ли мы попытаться стать в некотором роде подобными Богу, как это сделали Адам и Ева?» Он добавляет: «Это важный вопрос для христиан, который, я думаю, поможет нам развить дискуссию».

Смелость, верность, сила духа, щедрость, надежда, умеренность, настойчивость — все это культивируется в ответ на ограничения обстоятельств и природы.

— Джон Холдейн, Университет Сент-Эндрюс

Также вероятно возражение со стороны Церкви Иисуса Христа Святых последних дней, которая учит, что тело священно и поэтому не должно изменяться.В то время как небольшие улучшения, которые открыто не изменяют тело, могут быть приемлемы для мормонских лидеров, более значительные улучшения, вероятно, будут «восприниматься церковью как проблема», — говорит Стивен Пек, специалист по биоэтике из Университета Бригама Янга в Прово, штат Юта.

Индуистская традиция, вероятно, будет рассматривать улучшение человека как потенциально опасное явление, хотя и по другим причинам, чем христианские церкви, — говорит Дипак Сарма, профессор южноазиатских религий и философии в Университете Кейс Вестерн Резерв в Кливленде.По его словам, улучшение вызывает беспокойство, потому что его можно использовать для облегчения страданий, что необходимо для отработки плохой кармы (долга от плохих поступков и намерений, совершенных в прошлых жизнях человека). В этом свете, говорит Сарма, индусы могли видеть улучшение как удержание кого-то от очищения от этих проступков из прошлых жизней.

В исламе, по словам Шерин Хэмди, доцента антропологии Брауновского университета, некоторые ученые и лидеры с беспокойством отнесутся к совершенствованию человека, а другие воспримут его.Сторонники могут рассматривать новые улучшения как способ помочь мусульманскому миру догнать Запад или «по крайней мере, не отставать», — говорит она. Другие будут выступать против улучшений из-за желания «не изменять то, что создал Бог».

Другие церкви и религиозные традиции, однако, вероятно, не будут противостоять или даже разделиться по этому вопросу, говорят ученые. Например, основные протестантские деноминации, такие как пресвитерианская, епископальная или методистская церкви, вряд ли будут пытаться помешать своим членам воспользоваться преимуществами новых усовершенствований, говорит Коул-Тернер из Питтсбургской духовной семинарии, которая обслуживает студенческий контингент, состоящий в основном из основные протестанты.«Я не вижу четкого выражения протеста со стороны какой-либо [основной] деноминации по этому поводу, потому что они не будут рассматривать это как угрозу», — говорит он. «Вместо этого вы можете увидеть усилия по обеспечению справедливого распределения этих благ, чтобы мы могли смягчить любую несправедливость или неравенство, которые могут быть вызваны этим».

По словам лютеранского богослова Петерса, многие основные церкви будут рассматривать улучшение положительно, потому что они будут рассматривать его аспекты как попытки улучшить благосостояние людей и облегчить страдания.«Я думаю, они увидят во многом то, что они есть: попытку воспользоваться преимуществами этих новых технологий, чтобы помочь улучшить человеческую жизнь», — говорит он.

До тех пор, пока улучшение облегчает или предотвращает страдания, оно само по себе хорошо…

— Хава Тирош-Самуэльсон, Университет штата Аризона

Точно так же буддисты в основном принимают и даже приветствуют человеческое совершенствование, потому что это может помочь им стать лучшими буддистами, — говорит Хьюз, который является сторонником трансгуманизма, а также буддистом и бывшим буддийским монахом.Улучшение, которое продлевает жизнь и делает людей более умными, «будет считаться хорошим, потому что у вас будет больше времени для работы над просветлением и … вы могли бы более эффективно помогать другим», — говорит он.

еврейских лидеров и мыслителей всех основных движений веры, вероятно, поддержали бы разработки, улучшающие познавательные способности или физическую силу. «Большинство еврейских специалистов по биоэтике не стесняются совершенствоваться, и они видят в этом продолжение повеления [в еврейском законе]« улучшить мир », — говорит Хава Тирош-Самуэльсон, директор по иудаике в Университете штата Аризона.«До тех пор, пока улучшение облегчает или предотвращает страдания, оно по своей сути хорошо, и… они склонны его одобрять».

Несмотря на сильные разногласия по поводу полезности и нравственности попыток «улучшить» человечество, многие мыслители по обе стороны дебатов разделяют убеждение, что если хотя бы некоторые из мечтаний сегодняшних трансгуманистов осуществятся, человеческое общество изменится и существенно изменится. . Эти изменения, если они произойдут, перевернут некоторые социальные нормы, а также, возможно, религиозные нормы.И они заставят церкви и многие другие учреждения (как религиозные, так и светские) приспособиться к новой реальности. Впервые в истории человечества самые большие материальные изменения в нашем обществе могут происходить не вне нас, на полях, на фабриках и в университетах, которые сформировали человеческую цивилизацию, а внутри наших тел — в наших мозгах, мышцах, артериях и даже в нашей ДНК.

Электротравма: Медицинская энциклопедия MedlinePlus

1. Если вы можете сделать это безопасно, отключите электрический ток.Отсоедините шнур, выньте предохранитель из блока предохранителей или выключите автоматические выключатели. Простое выключение прибора НЕ может прекратить подачу электричества. НЕ пытайтесь спасти человека вблизи активных высоковольтных линий.

2. Позвоните по местному номеру службы экстренной помощи, например 911.

3. Если невозможно отключить ток, используйте непроводящий предмет, например, метлу, стул, коврик или резиновый коврик для двери. человек вдали от источника тока. Не используйте мокрые или металлические предметы.По возможности встаньте на что-нибудь сухое, не проводящее электричество, например, на резиновый коврик или сложенные газеты.

4. Как только человек окажется вдали от источника электричества, проверьте его дыхательные пути, дыхание и пульс. Если какой-либо из них остановился или кажется опасно медленным или неглубоким, начните оказание первой помощи.

5. СЛР следует начинать, если человек без сознания и вы не чувствуете пульса. Выполните искусственное дыхание человеку, который находится без сознания и не дышит или дышит неэффективно.

6. Если человек получил ожог, снимите легко снимающуюся одежду и промойте обожженный участок прохладной проточной водой, пока боль не исчезнет. Окажите первую помощь при ожогах.

7. Если человек потерял сознание, бледен или проявляет другие признаки шока, положите его так, чтобы голова была немного ниже туловища, а ноги были приподняты, и накройте его или ее теплым одеялом или одеялом. Пальто.

8. Оставайтесь с пациентом до прибытия медицинской помощи.

9. Электрические травмы часто связаны со взрывами или падениями, которые могут вызвать дополнительные серьезные травмы.Возможно, вы не сможете заметить их все. Не двигайте головой или шеей человека, если можно повредить позвоночник.

10. Если вы пассажир в транспортном средстве, на которое попала линия электропередачи, оставайтесь в нем до прибытия помощи, если только не начался пожар. При необходимости попытайтесь выпрыгнуть из транспортного средства, чтобы не поддерживать с ним контакт, при этом не касаясь земли.