มนุษย์พลังงานกับกระแสไฟฟ้าในร่างกายมนุษย์
เมื่อ :
วันศุกร์, 17 กรกฎาคม 2563
ในร่างกายของมนุษย์สามารถสร้างพลังงานได้มากมาย คุณอาจเคยพบกับเหตุการณ์ที่ว่า เวลาที่แตะหรือสัมผัสอะไรที่เป็นโลหะ เช่น รั้วบ้าน ประตูรถ รถเข็นซูเปอร์มาร์เก็ต ฯลฯ คุณจะรู้สึกเหมือนโดนไฟช็อต นั่นเป็นเพราะร่างกายของคุณสะสมไฟฟ้าสถิตไว้มากเกินไปนั่นเอง เมื่อใดก็ตามที่เราบังเอิญไปสัมผัสกับกระแสไฟฟ้าเราจะถูกกระตุก การกระตุกเกิดจากผลกระทบของการไหลของกระแสไฟฟ้าที่เข้ามาในร่างกายมนุษย์ และถ้าแรงดันไฟฟ้าที่ทำงานอยู่ในร่างกายมนุษย์มีน้อยกว่าหรืออ่อนแอกว่าไฟฟ้าที่เข้ามาปะทะ มนุษย์ก็จะทรุดตัวลงและอาจหมดสติได้ แต่ถ้าไฟฟ้านั้นถูกควบคุมให้กระแสวิ่งผ่านร่างกายลงพื้นดินก็จะปลอดภัยจากการกระตุกได้
ภาพไฟฟ้าสถิตที่อาจเกิดขึ้นกับมนุษย์ตอนเจ้าตอนจับประตูบ้าน ที่มา ดัดแปลงจาก //pxhere.com/th/photo/1554041
ความต้านทาน (Impedance) กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านร่างกายมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับความต้านทานรวมซึ่งเป็นองค์ประกอบที่สำคัญอย่างหนึ่ง ความต้านทานรวมนี้คือ ความต้านทานของตัวนำไฟฟ้า ความต้านทานของร่างกาย ความต้านทานของดิน ในกรณีที่กระแสไฟฟ้าไหลลงสู่ดิน ความต้านทานของร่างกายคนเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพของแต่ละคน สภาวะทางอารมณ์และความชื้นบนผิวหนัง ความต้านทานของร่างกายจะลดลงอย่างมากเมื่อผิวหนังเปียกชื้น จากรูปเมื่อร่างกายสัมผัสกับสายไฟ 1 เส้นจะมีอันตรายน้อยกว่าการที่ร่างกายสัมผัสกับไฟฟ้าทั้ง 2เส้น เนื่องจากกรณีแรกมีความต้านทานรวมมากกว่าคือ ความต้านทานของร่างกายจากมือถึงเท้า และความต้านทานเนื่องจากดิน กรณีที่สองทางเดินของกระแสไฟฟ้ามีระยะทางอันสั้นและความต้านทานรวมน้อยกว่ามากอาจจะทำให้เสียชีวิตได้ทันที
ร่างกายคนเรามีความต้านทานต่อไฟฟ้าเท่าไร ?
ความต้านทานของร่างกายต่อไฟฟ้า เป็นปัจจัยหนึ่งที่ทำให้เกิดอันตรายเกิดขึ้นต่อมนุษย์ ผิวหนังเป็นตัวควบคุมปริมาณของกระแสไฟฟ้าให้ไหลผ่านเข้าได้มากหรือน้อย จากการศึกษาพบว่า
- ผิวหนังแห้ง มีความต้านทาน 100,000-600,000 โอห์มต่อตารางเซนติเมตร
- ผิวหนังเปียก มีความต้านทาน 1,000 โอห์มต่อตารางเซนติเมตร
- ความต้านทานภายในร่างกายจากมือถึงเท้า (ไม่มีผิวหนัง) 400-600 โอห์มต่อตารางเซนติเมตร
- ความต้านทานระหว่างช่องหู ประมาณ 100 โอห์มต่อตารางเซนติเมตรโดยทั่วไปในทางปฏิบัติกำหนดค่าความต้านทานต่อไฟฟ้าของคนที่ทำงานกับไฟฟ้าไว้ 1,000 โอห์ม
การคำนวณ : ช่างไฟฟ้าทำงานกับสายไฟฟ้าแรงดัน 12,000 โวลต์ มือพลาดไปโดนสายไฟ ทำให้มีกระแสไหลผ่านลงดินที่ฝ่าเท้าที่สัมผัสอยู่กับเสาคอนกรีต การคำนวณกระแสที่ไหลผ่านร่างกาย
จากกฎของโอห์ม แรงดัน = กระแสไฟฟ้า x ความต้านทาน
กระแสที่ไหลผ่านร่างกาย = 12,000 โวลต์ / 1,000 โอห์ม
\= 12 A = 12000 mA
ร่างกายของมนุษย์สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้เท่าไหร่
โดยมาตรฐานทั่วไปแล้ว ร่างกายของคนเรานั้นสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้โดยเฉลี่ย 100 วัตต์ ใน 1 วัน สำหรับคนที่มีร่างกายสมบูรณ์แข็งแรง อย่างเช่นนักกีฬา สามารถสร้างกระแสไฟฟ้าได้สูงสุดถึง 300-400 วัตต์ ซึ่งอาจสูงมากกว่านี้แล้วแต่ศักยภาพของบุคคล กระแสไฟฟ้าในร่างกายของมนุษย์นั้น เกิดจากพลังงานความร้อนในร่างกายที่เราได้มาจากการทานอาหารยิ่งเรากินอาหารและเกิดการเผาผลาญในร่างกายมากเท่าไหร่ ความร้อนที่เกิดในร่างกายนั้นก็จะผลิตกระแสไฟฟ้าเพิ่มมากยิ่งขึ้นขึ้นเท่านั้น
นอกจากนี้มีการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ล่าสุดที่ช่วยเก็บเกี่ยวพลังงานไฟฟ้าจากการเคลื่อนไหวของมนุษย์ โดยเทคโนโลยีมีชื่อว่า Power Felt ถูกพัฒนาขึ้นโดย Corey Hewitt นักศึกษาปริญญาเอกสาขา Center of Nanotechnology and Molecular Materials จาก Wake Forest University ด้วยการใช้วิธีง่ายๆในการสร้างพลังงาน thermoelectric จากร่างกายของคน ได้ผลิตวัสดุแบบใหม่ด้วย nanotubes สอดเข้าไปใน plastic fibers โดยการใช้ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิในการสร้างพลังงานไฟฟ้า วัสดุแบบใหม่นี้มีความยืดหยุ่นสูงซึ่งอาจนำไปประยุกต์ใช้ทำเสื้อผ้าและใช้ความร้อนจากร่างกายเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หรืออาจจะนำมาทำชั้นที่คั่นระหว่างฉนวนกันความร้อนและหลังคาบ้าน หรือใช้ทำเป็นที่หุ้มเบาะรถยนต์ เพื่อเก็บเกี่ยวความร้อนจากแสงอาทิตย์มาผลิตเป็นกระแสไฟฟ้าได้
แหล่งที่มา
Battery-free implantable medical device draws energy from human body.Retrieved January 31, 2020, from //www.springwise.com/battery-free-implantable-medical-device-draws-energy-human-body/
Justin A.. (2561, 31). Effects of Electric Currents on the Human Body. : a review. Retrieved January 31, 2020, from //study.com/academy/lesson/effects-of-electric-currents-on-the-human-body.html
Justin A... Effects of Electric Current on Human Body. : a review. Retrieved January 31, 2020, from //circuitglobe.com/effects-of-electric-current-on-human-body.html
Plook Creator. (2018, 4 Apr). เซลล์ร่างกายกับการส่งสัญญาณไฟฟ้า. สืบค้นเมื่อวันที่ 31 มกราคม 2563, จาก //www.trueplookpanya.com/knowledge/content/66399/-scibio-sci-
Julia Layton. How does the body make electricity -- and how does it use it?. : a review. Retrieved January 31, 2020, from //health.howstuffworks.com/human-body/systems/nervous-system/human-body-make-electricity.htm
ผศ.ชูศักดิ์ พฤษพิทักษ์. Electrical & Electronics. สืบค้นเมื่อวันที่ 31 มกราคม 2563, จาก //www.tpa.or.th/publisher/pdfFileDownloadS/p96-101.pdf
หัวเรื่อง และคำสำคัญ
มนุษย์พลังงาน, กระแสไฟฟ้า,ไฟฟ้าสถิต, ความต้านทาน
ประเภท แบ่งตามผลผลิต สสวท.
บทความ
รูปแบบการนำเสนอ แบ่งตามผลผลิต สสวท.
สื่อสิ่งพิมพ์ในรูปแบบดิจิทัล
ลิขสิทธิ์
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.)
วันที่เสร็จ
วันจันทร์, 02 ธันวาคม 2562
สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา
วิทยาศาสตร์ทั่วไป
ระดับชั้น
ม.1 ม.2 ม.3 ม.4 ม.5 ม.6
ช่วงชั้น
มัธยมศึกษาตอนต้น มัธยมศึกษาตอนปลาย
กลุ่มเป้าหมาย
ครู นักเรียน บุคคลทั่วไป
ดูเพิ่มเติม
คุณอาจจะสนใจ
Hits
"ไฟฟ้า" เป็นเรื่องใกล้ตัวและเราก็อาจได้ยินคำว่า ไฟฟ้ากระแสตรงกับกระแสไฟฟ้าสลับกันอยู่บ่อย มาดูกันดี ...
Hits
กฎของคูลอมบ์ (Coulomb’s Law) ขนาดของแรงระหว่างประจุไฟฟ้าทั้งสอง มีค่าแปรผันตามขนาดประจุแต่ละตัว และ ...