みなさんは感電したことがありますでしょうか？ちなみに私は100Vで感電したことがあります…(´；ω；`)ｳｩｩ
今回はそんな感電に関する内容を紹介しています。
感電とは何か？感電における電流と電圧のはたらきや危険性と注意点についてまとめています。他にも関連記事がたくさんありますので、ぜひたくさん見ていってください。
- 感電とは
- 電流と電圧のどちらが人体に影響するの？
- どのくらい強い電気が流れると人体に影響を及ぼすの？
- 濡れた手で触るのが最も危険！
- 家庭用の電気は100Vなのになぜ死亡事故にはならないの？
- なぜ電化製品にアースを繋ぐと感電しないの？
- 電気ショックを受けないためにはどうすればいいの？
- まとめ
- あとがき
感電とは
感電とは、電撃や電気ショックとも呼ばれ、身体に電気が流れてビリビリという強い衝撃を受けることを言います。電気設備や電気製品の間違った使い方や電気工事中のミスなどの人的要因、設備の故障などの機械的要因、落雷などの自然要因などが上げられます。
電流と電圧のどちらが人体に影響するの？
注意しなければならないのは電圧ではなく「電流」です。
電圧と電流を簡単に説明すると、電圧は電子が流れる速度で、電流は流れる電子の数です。ということは、何かしらの働きをもたらすのは電子ですので、その電子の量を決める電流が危険ということです。
では、電圧は全く関係ないかというとそうではありません。実は電圧は、感電するorしないの基準となるのです。
先ほど、電圧は電子が流れる速度と言いましたが、つまりは、電圧が低ければ、そもそも電気は体内に侵入できないということです。電圧がおよそ40Vあたりから、感電すると言われており、国によっても基準が異なりますが、おおよそ20～36Vが安全に扱える基準と言われています。ただし、35Vでの死亡例もあり、一概に安全とは言い切れませんので、十分注意しましょう。
電圧は低い方がいいと思われるかもしれませんが、家のコンセントは100Vありますし、電線は数千ボルト～数十万ボルトもあります。電圧を上げるとどんなメリットがあるのでしょうか？電流と電圧についてはこちらのページで詳しく説明していますので、合わせてご覧ください。
どのくらい強い電気が流れると人体に影響を及ぼすの？
先ほど、注意しなければいけないのは電流と言いましたが、実際のところ、どのくらいの電流が身体に流れると危険なのでしょうか？下の表をご覧ください。
| 電流値 | 症状 |
|---|---|
| 1 mA | 電気ショックを感じる |
| 5 mA | 痛みを感じ、しびれが残る |
| 10 mA | 耐えられないほどのビリビリを感じる |
| 20 mA | 痙攣が起こり、身動きがとれなくなる 長時間流れると死に至る |
| 50 mA | 短時間でも呼吸停止や心拍停止の危険がある |
| 100 mA | 致命傷または死亡 |
これを見ると、「あれ？数アンペアじゃなくて数ミリアンペアなの？」と思う方がいるかもしれません。そうなんです。たかだか数ミリアンペアで、強い痛みを感じたり、死亡してしまうのです。
「あれ？家の電気って20Aとか30Aとかだよね？」と思ったそこのあなた！詳しくはこのページの下の方で説明しておりますので、読み進めてみてください。
ちなみに、静電気は3,000～10,000Vほどありますが、実のところ電流は1mA（0.001A）程度ですので、バチッという痛みはありますが人体に影響を及ぼすことはまずないのです。おそらくピカチュウの10万ボルトも命に別状はないのでこの原理なのでしょう。
では乾電池はどうでしょう？乾電池はプラス端子とマイナス端子が剥き出しになっていますが、感電しないのでしょうか？ロボットを動かしたり電気を付けたりと、たくさんのエネルギーを持っているように思うのですが・・・。
乾電池で感電するかどうかについて、詳しくはこちらの記事で説明していますので、ぜひ合わせてご覧ください。
濡れた手で触るのが最も危険！
電気は濡れた手で触らないでと言われたことはありませんか？ではなぜ濡れた手で触ってはいけないのでしょうか？オームの法則を見てみましょう。
電圧 [V] = 電流 [A] × 抵抗 [Ω]
これがオームの法則です。電流を求める式に直すと、
電流 [A] = 電圧 [V] ÷ 抵抗 [Ω]
となります。
これを見ると分かる通り、電圧が大きく抵抗が小さくなれば電流が大きくなり、電圧が小さく抵抗が大きくなれば電流が小さくなるのです。つまり、電圧を一定と考えた場合、抵抗が小さくなるほど、流れる電流は増えるのです。
では、どんな時に抵抗が小さくなって電流が流れやすくなるかというと、濡れた手で触る時なのです。下の表をご覧ください。
| 接触部分の状態 | 接触部分の抵抗 |
|---|---|
| 乾燥している | 2,000～5,000 [Ω] |
| 汗ばんでいる | 800 [Ω] |
| 濡れている | 0～300 [Ω] |
これを見ると分かる通り、手（接触部分）の状態で抵抗値が大きく異なります。手が濡れていると、ほぼ抵抗なしで電気が伝わります。ですので、もし電気に触れる可能性がある場合には、必ず手が乾いた状態にしてから作業をしましょう。
家庭用の電気は100Vなのになぜ死亡事故にはならないの？
日本で一般的に使用されている電気は100Vで、家庭に設置されているアンペアブレーカーは、20Aや30Aのものが多いです。アンペアブレーカーとは何かというと、ある設定した値以上の電流が流れると接続を切るというものです。では、なぜ20Aや30Aも流す能力があるのに、家庭での感電事故をあまり耳にしないのでしょうか？
それは、たとえ家の電気に触れたとしても、20Aや30Aが体内に流れるわけではないからです。電流は通常、流す電圧と抵抗値によって決まります。そのため、家で感電したとしても、腕がシビれますが、死亡するという事例は少ないのです。
ですが、上の方で、濡れた手で触ると、0～300 [Ω]と書いてありましたよね。ということは、濡れた手で触れば、ほぼ無抵抗で電流が流れ込むのでは？と思いましたでしょうか。
実は、「接触部分の」という言葉を使っておりまして、上の表の抵抗値は、接触部分に限ったお話なのです。つまり、電気が入ってくる「接触部分の抵抗」、血液・内蔵・筋肉などの「体内の抵抗」、足から地面（アース）に流れ出る「足元の抵抗」の3つの抵抗の合計で決まるのです。それぞれのおおよその抵抗値を表にしてみました。
| 接触部分の抵抗 | 約2,000 [Ω] |
|---|---|
| 体内の抵抗 | 約1,000 [Ω] |
| 足元の抵抗 | 約2,000 [Ω] |
※接触部の状態であったり、履き物や地面の状態によって大きく変わりますので、あくまで目安としてご覧ください。
抵抗は直列の場合足し算で考えますので、これらの合計が感電した時に流れる電流値を左右します。電流値を左右するということは、どれだけビリビリするか、はたまた心拍停止してしまうかどうかを左右するということです。
この表の数値を元に、オームの法則を用いて、家の100Vの電気で感電した場合に何アンペア流れるか計算してみましょう。
電流値 [A] = 100 [V] ÷（2,000 [Ω] + 1,000 [Ω] + 2,000 [Ω]） = 0.02A
計算の結果、0.02Aつまり20mA流れることが分かりました。20mAは身動きがとれなくなるほど身体がしびれますので、すぐに命を落とすということはあまりないですが、感電したくないですね。また、この式を見ていただくと分かるように、電圧を下げるか抵抗を上げることで、流れる電流を少なくすることができます。
実は、日本の100Vというのは世界的に見ても低い電圧です。海外の電圧についてはこちらの記事で詳しく説明していますので、ぜひ合わせてご覧ください。
なぜ電化製品にアースを繋ぐと感電しないの？
まず初めにお伝えしておきたいことは、アースを繋げても感電する可能性はあるということです。アースというのは、要するに電気の逃げ道を作っておくということです。人体に及ぼすのは電流ですが、この電流を減らすことが感電事故を減らすことに繋がります。そして、電流というのは、並列回路の場合、抵抗の少ない方に流れます。
つまり、あらかじめアースに接続しておくことで、抵抗の少ない回路を用意しておき、もし漏電した場合でも、抵抗の大きい体内には電流が流れないようにするものなのです。しかしながら、アースを繋いでいたとしても、アース側の回路とは別に、人体を通る回路も存在しますので、弱化の電流は流れます。1mAあたりからビリビリしますので、アースで処理しきれなかった電流が体内に流れてきて、それが1mAを越える電流であれば感電します。
電気ショックを受けないためにはどうすればいいの？
では、感電しないためにはどんな対策をとれば良いのでしょうか。具体的には、下記のような対策をとれば、感電するリスクを下げることができます。
・アース付きの電源プラグは必ずアースを接続する
・電化製品が故障した際にはすぐに修理する
・電化製品を濡らさない
・電化製品を濡れた手で使用しない
・不用意に電圧を上げない
・保守点検の際は正式な手順に沿って行う
電気は感電以外にも注意が必要なことがあります。例えば、発火の危険性も持ち合わせていますので、十分注意して扱いましょう。
まとめ
・感電するorしないの判断基準となる
・20Vを越えると注意が必要
・人体に影響を及ぼすor及ぼさないの判断基準となる
・5mAを越えると注意が必要
あとがき
いかがでしたでしょうか。電気のことがちょっと怖くなりましたでしょうか？怖いと思うことは危険から身を守るために重要な役割を果たしますので、恥じることはありません。今や、身の回りには電化製品だらけです。感電のリスクはそこら中にありますので、十分注意して生活しましょう。
私が高校生だった頃、友達と近所のプールに遊びに行きました。おなかが空いてきたので、屋台みたいなところでポテトや唐揚げを購入しようと思いテーブルに手が触れた瞬間、手に電気が走り、強い痺れが襲ってきました。そうです、感電したのです。そのテーブルはステンレスでできており、プールを出たすぐのところにあるので、もちろんいたるところがプールの水で濡れています。なぜそうなったかというと、アース線を繋げておらず、最悪なことに、アースがテーブルに接触していました。
そうなると電気の逃げ場が無く、人体に流れ込んできます。
今思うと非常に危険なことですね…。日本が100Vでなかったら、もしかしたらもうこの世にはいなかったかもしれません。
みなさんも、プールや海など、水もあり電気もある場所では、不用意に金属に触れないようにしましょう。
最後までご覧くださいましてありがとうございました。
