Elektriciteit begrijpen: spanning, stroom en waarom water geleidt

Elektrische stroom is bewegende lading. In metalen draden zijn dat elektronen; in vloeistoffen en in het lichaam vooral opgeloste ionen, dat wil zeggen geladen deeltjes van zouten. Om stroom te laten lopen, moet er een gesloten kring zijn: van de bron via een verbruiker terug naar de bron. Als een mens deel wordt van deze kring – bijvoorbeeld tussen een spanningvoerend deel en de grond – loopt de stroom door hem heen.

Hoeveel stroom er loopt, beschrijft de wet van Ohm: stroom is gelijk aan spanning gedeeld door weerstand. Dubbele spanning betekent dubbele stroom, en halve weerstand ook. Droge huid heeft een vrij hoge weerstand en remt de stroom af. Natte, bezwete of beschadigde huid remt hem nauwelijks af. Wie in water staat, heeft bovendien een zeer goede verbinding met de grond.

Volledig zuiver water geleidt overigens slecht. Leidingwater, regenwater, overstromingswater en vooral zeewater bevatten echter opgeloste zouten en andere stoffen waarvan de ionen de lading dragen. In de praktijk moet je al het water als geleidend beschouwen.

Hart en spieren worden aangestuurd door kleine elektrische signalen. Stroom van buitenaf brengt dit systeem in de war. Al relatief kleine stromen kunnen spieren laten verkrampen, zodat je een voorwerp dat je vasthoudt niet meer kunt loslaten. Als de stroom door de borstkas gaat, kan hij het hartritme verstoren – dat is het grootste levensgevaar.

Hoe ernstig een elektrisch ongeval is, hangt niet alleen af van de stroom maar ook van de weg door het lichaam, de duur en het soort stroom. Een weg van hand naar hand of van hand naar voet loopt door het bovenlichaam en dus vlak langs het hart. Bij hoge spanningen komen ook zware brandwonden voor, ook inwendige die je niet ziet. Daarom moet iedereen die een elektrisch ongeval heeft gehad naar een arts, ook als hij zich eerst goed voelt.

De netspanning is 230 volt in Europa en 120 volt in Noord-Amerika. Beide worden als mogelijk dodelijk beschouwd. Een batterij van 1,5 volt of 9 volt kan daarentegen de weerstand van droge huid niet noemenswaardig overwinnen. Vogels kunnen op een hoogspanningslijn zitten omdat ze maar één draad aanraken: tussen hun voeten is er geen spanningsverschil, dus er loopt geen stroom door hen heen.

Gevallen of beschadigde stroomleidingen moeten altijd als onder spanning worden behandeld – ook als ze stil liggen, niet vonken en niet zoemen. Blijf ver weg, waarschuw anderen en bel de netbeheerder of het lokale alarmnummer (112 in de EU). Als een leiding de grond raakt, verspreidt de spanning zich in ringen door de bodem. Tussen je twee voeten kan dan een gevaarlijke stapspanning bestaan – hoe groter de stap, hoe groter het verschil. Ook hekken, plassen en natte grond in de buurt kunnen onder spanning staan.

Bij overstromingen: ga niet een ondergelopen kelder of ruimte in zolang daar nog stroom kan staan. Je mag de stroom alleen uitschakelen als de meterkast droog en veilig bereikbaar is. Bel anders de brandweer of de netbeheerder. Apparaten die nat zijn geworden, worden door een gekwalificeerde elektricien gecontroleerd voordat ze weer worden gebruikt.

Als iemand aan een stroombron vastzit, raak die persoon dan niet aan voordat de stroom is uitgeschakeld – anders word je zelf deel van de stroomkring. Als het veilig kan, schakel je de zekering of de hoofdschakelaar uit, en bel je de hulpdiensten. Bij hoogspanning, zoals spoorwegen of bovenleidingen, blijf je ver weg en wacht je op de professionals.

Veel huisinstallaties hebben een aardlekschakelaar. Die vergelijkt de stroom die wegvloeit met de stroom die terugkomt. Als er iets ontbreekt – omdat het via een persoon of via water naar de aarde weglekt – schakelt hij binnen een fractie van een seconde uit. Hij heeft een testknop waarmee je regelmatig kunt controleren of hij schakelt. Of er een aanwezig is of achteraf moet worden aangebracht, moet een gekwalificeerde elektricien beoordelen.

Gebruik elektrische apparaten niet met natte handen of terwijl je in water staat. Verlengsnoeren horen niet in plassen of onder tapijt. Kabelhaspels worden bij hoge belasting helemaal afgerold, omdat opgerolde kabel erg heet kan worden. Buiten: geen vliegers, hengels of lange ladders in de buurt van hoogspanningslijnen.

Noodstroomaggregaten mogen nooit zomaar 'teruggevoed' worden in een stopcontact van de huisbedrading. Dat mag alleen via een door een gekwalificeerde elektricien vakkundig geïnstalleerde omschakelaar. Anders kan er spanning op het openbare net komen en mensen in gevaar brengen die daar aan de leidingen werken.

Of leken aan huisbedrading iets mogen doen, verschilt per land. Deze uitleg legt daarom alleen uit waarom elektriciteit gevaarlijk is – niet hoe je aan bedrading werkt. Voor alles behalve een apparaat insteken of een schakelaar bedienen is een gekwalificeerde elektricien verantwoordelijk.

Schrikdraad is een interessant bijzonder geval. Het werkt met korte pulsen van hoge spanning maar zeer beperkte energie. Dit doet pijn en is bedoeld om dieren af te schrikken, maar is zo ontworpen dat het normaal gesproken niet levensgevaarlijk is. Je moet het toch niet aanraken, en kinderen moeten weten waarom.

Ook een autoaccu verdient respect, al is de spanning laag: hij kan zeer grote stromen leveren. Als een steeksleutel of een ring tussen de polen komt, kan het metaal roodgloeiend worden en vonken schieten.