Popüler Bilim Tüm Yazılar

Çarpılmak

Facebooktwittergoogle_plusredditlinkedintumblrmail

Birçoğumuz yaşamı boyunca birçok kere elektrik akımına maruz kalmış, en azından iletken cisimlere veya başka birine dokunduğumuzda statik elektriği hissetmiş; ama bu esnada neler olduğunu düşünmemişizdir.

Elektriğe maruz kalma mevzusunu irdelemeden önce, elektriğin ne olduğu konusuna seri biçimde değinelim. Elektriğin oluşumunu iki farklı şekilde düşünebilirsiniz. Statik ve akan elektrik. Statik elektrik, cisimlerden sürtünme veya ısıtma yolu ile elde edilebilir. Örneğin iki cismi birbirine sürterek, cisimlerin atomlarındaki elektronların yerlerini değiştirerek cisimlerden birinde elektron yoğunluğu sağlayabiliriz. Diğer bir ihtimal de, iletken bir cisim üzerinde elektron akışı sağlamak. Bunun için farklı metodlarla cismin bir bölgesinde elektronları yoğunlaştırmamız, diğer bölgesinde de seyrekleştirmemiz gerekir. Bu durumda dengeyi sağlamak adına cisimde elektronların yoğun olduğu uçtan seyrek olduğu uca doğru oluşan itme kuvveti ile elektrik akımı sağlamış oluruz. Buradaki akış miktarını da (elektrik akımı), belli bir sürede akan elektron miktarını sayarak buluruz.

fus_2854_1240223378

Statik elektriği günlük hayatta saçlarımızı taradıktan sonra oluşan bu can sıkıcı görüntüyle neredeyse her gün deneyimleyebiliyoruz.

Elektrik çarpması dediğimiz olaya da yine iki şekilde değinebiliriz. Birincisi, statik elektrik çarpılması. Bu durumda asıl gerçekleşen, statik elektrikle yüklü maddenin (cisim veya insan); diğer maddeye (cisim veya insana) teması sonrasında diğer cisme oranla üzerindeki fazla elektronları transfer etmesidir. Bunu başka bir kişiye veya nesneye dokunduğumuzda sıklıkla yaşarız. İlk durumda sizde veya temas ettiğiniz kişi ile sizin aranızda, duyu reseptörlerinizin algılayacağı kadar büyük bir elektrik akımı oluşmuş demektir. Bu durumda siz ya da diğer kişi statik elektrik (daha çok elektron) ile yüklenmiş ve temas ile fazla elektronları karşıdaki kişiye transfer etmeye çalışıyor olabilir.

Esasında kimin statik yüklendiğini basit bir yöntemle öğrenebilirsiniz. Elektrik akımını ölçebilen, yeterince hassas bir cihaz (multimetre-avometre vb.) temin edin ve cihazın uçlarından birini biriniz (artı uç), birini diğeriniz (eksi uç) tutun. Bu temas gerçekleştiğinde, cihazınızı iki vücut arasında seri bağlamış olacaksınız ve iki vücut, cihaz vasıtasıyla temas edeceğinden; cihazınızın ekranında (eğer iki vücut arasında yeterince yük farkı var ise) bir akım değeri göreceksiniz. Şimdi gelelim bu değeri yorumlamaya. Eğer okunan amper değeri pozitif ise; eksi ucu tutan kişiden artı ucu tutan kişiye doğru bir elektron akışı oluyor demektir. Bu durumda suçlu, yani fazla elektronla yüklü kişi, eksi ucu tutan kişidir. Değer negatif ise bu durumun tam tersi geçerlidir.

Hatta daha da ileri gidip, birkaç trilyon elektron hata ile kaç adet elektron fazlası olduğunu ve kaç elektronun transfer edildiğini hesaplayabilirsiniz. 1 Amper, saniyede yaklaşık 10 üzeri 18 adet elektronun akışına tekabül eder. Temas anının başladığı an ile bittiği an arasında, saniyede bir ölçüm alarak; akım sıfırlanana (elektronlarınız eşitlenene) kadar bir kayıt tutun. Bu kayıtta her saniye için ölçtüğünüz akım değerine karşılık gelen elektron akış miktarını not alın ve not aldığınız sayıları üst üste toplayın. Biriniz yaklaşık olarak işte bu kadar elektrondan kurtuldunuz!

Statik elektrikle yüklü bir cisim de sizi veya başka bir cismi ‘çarpabilir’. Statik elektrikle yüklü bir cismin başka bir cismi çarpması bizi pek ilgilendirmiyor çünkü biz eşyaya değil, insana değer veririz. Statik yüklü bir cisim tarafından çarpılmak, yeterince statik yüklü (sizden daha yüklü) bir cisimle temas ettiğinizde gerçekleşecektir.

Bizi ilgilendiren bir başka konu da, tıpkı statik elektrik gibi akan elektriğe maruz kalma durumu. Her iki durumda da maruz kalacağınız hasar, geçen yük miktarının hızına (akım), yüzeylerin iletkenlik miktarına ve temas süresine göre değişebilir. Ve duruma göre elektrik çarpması, çarpılma gibi terimlerle adlandırılır. Bilim çevrelerinde kullanılan havalı bir ismi yoktur. İngilizce’de yine halk arasında veya tıbbi çevrelerde kullanılan “electric shock” hariç.

5515-electric-live-wallpaper

İnsan vücudu, elektrik akımına maruz kalabildiğine göre iletkendir. Ancak mükemmel bir iletken de değildir. Kaldı ki mükemmel iletken diye bir şey (sıfır elektrik direnci) de yoktur. Ama iletkenliği artırmamızın yolları var. Burada direnç konusuna çok kısa değinmekte fayda var. Elektriğin en temel formülü olan V=IR’yi hatırlarsak, Direnç (R) potansiyel farkın (V), yani yük miktarının birim zamanda akan elektron miktarına oranıdır. Yani bir yüzeyden ne kadar akım (I) geçeceğini belirleyen, o yüzeyin direncidir.

İnsan vücudu homojen yapıda olmadığından, vücudun her bölgesinin direnci birbirinden farklılık gösterir. Örneğin derinizin direnci vücudunuzun diğer kısımlarına oranla yüksek iken, kas dokularınızın direnci daha düşük, kanınızın direnci ise çok daha düşüktür. Vücudunuzun ortalama direnci, kişiden kişiye ve hatta anlık olarak sürekli değişir. Yani derinizin elektrik direnci yüksektir. Bu da vücuda etki edecek akım miktarını düşürür. Bu durumda akım miktarını temas noktasını ıslatarak, derinizi incelterek veya derinizin etkisini tamamen ortadan kaldırarak (örneğin kaynağı direkt kana veya iç organlara temas ettirerek) artırabilirsiniz. Yukarıda anlattığımız deneyden daha verimli ve daha hızlı sonuç almak için bunları hesaba katmak faydalı olacaktır.

ist-3390142-sparkshand

Vücudumuz, ürettiği elektrikle kendini idare edebilen bir yapı. Vücudun otomatik olarak gerçekleştirdiği birçok görevde düşük elektrik akımı kullanılır. Elektrik akımına maruz kaldığınızda ilk yaşanan, temas noktasındaki hissin-acının beyne iletilmesidir. Beynin ilgili birimi bu bilgiyi alıp, vücuda temas eden yüzeyin temastan kaçınılmasını ve tepki verilmesini emredecektir. Bu bilgi, temas yüzeyi civarındaki organlara da iletilir ve tepki gerçekleşir. Esasında bu durum, acı hissi veren tüm temaslar için geçerlidir. Yalnız konu elektriğe maruz kalmak olduğunda işler biraz değişebilir.

Vücutta elektrik akımına temas eden nokta ve çevresinde o an için rutin görevler devam ediyor ve vücut bu görevleri gerçekleştirmek için zayıf da olsa bir elektrik akımı kullanıyor. Eğer bu akımı etkileyecek şiddette bir akıma maruz kalırsanız, temas noktası civarındaki sinirler ve kaslar ilk etapta etkilenecek ve otonom sistemin de dışında tepkiler verecektir. Bir başka deyişle, bu organlar vücudun kontrolünden çıkacaktır. Temas kısa sürede kesilirse, bu durum çok kısa bir süre yaşanacak ve vücuttaki elektron dengesi sağlanıp her şey normale dönecektir. Süre uzadıkça elektrik akımının etki alanı büyüyecek ve diğer birimler de yavaş yavaş kontrolden çıkacaktır. Maruz kaldığınız elektrik akım şiddeti ve maruz kalınan süre arttıkça işler daha tehlikeli bir hal alacak, ağrı hissi artacak, kasların kontrolü tamamen kaybedilecek, nefes duracak, yanıklar oluşacak ve ölüm gerçekleşecektir.

Diyelim ki, yukarıdaki senaryoların birçoğu gerçekleşti ama hala kendinizde ve hayattasınız. Gereğinden fazla yüklendiniz demektir. Fazla yüklerinizi atmak için; mümkün olduğunca hacimli, nötr ve iletken bir cisme temas etmenizde fayda var. Mesela, Dünya’ya…

Erman Özkal

Kaynak

Hep daha fazla okumak gerekir...

Yorum