Widerstand des Menschen - Erklärung aus der Physik

Widerstand - das sollten Sie vorab wissen

• Der Widerstand eines Gegenstandes ist ein Maß dafür, wie gut (oder schlecht) dieser bei einer angelegten elektrischen Spannung den Stromfluss behindert.
• Ursache für den Widerstand sind zum Teil recht komplizierte Bewegungen der elektrisch geladenen Teilchen im Inneren des Gegenstandes. So werden beispielsweise in Metallen die Elektronen bei ihrer Bewegung durch den Leiter mehr oder weniger stark durch die Atome gehemmt.
• Der elektrische Widerstand R (in Ohm Ω) eines Körpers lässt sich als Quotient aus angelegter Spannung U (in Volt V) und fließendem Strom I (in Ampere A) experimentell bestimmen. Als Formel gilt R = U/I.
• Grob lassen sich Leiter (beispielsweise Metalle), Halbleiter (Germanium, Indium) sowie Nichtleiter (div. Kunststoffe, Porzellan, Vakuum) unterscheiden. Die Grenzen zwischen den einzelnen Kategorien sind jedoch fließend.

Der Widerstand des menschlichen Körpers

Der Körper des Menschen besteht zu großen Teilen aus Wasser bzw. Flüssigkeit. Er leitet daher den elektrischen Strom, jedoch weitaus schlechter als die meisten Metalle. Die Frage, welchen Widerstand der menschliche Körper dem elektrischen Strom entgegensetzt, lässt sich nicht generell mit einer Zahl beantworten. Diese Faktoren spielen eine Rolle:

• Der Widerstand hängt von Größe und Körperbau der Versuchsperson ab. Kinder haben selbstredend einen kleineren Widerstand.
• Der Widerstand hängt vom Körperteil ab, das stromdurchflossen ist. Wird der gesamte Körper beispielsweise vom Kopf bis zum Fuß durchflossen, ist der Widerstand größer als zwischen linker und rechter Hand. Widerstandswerte zwischen zwei Fingern einer Hand sind besonders klein.
• Der Widerstand hängt ebenfalls davon ab, wie der menschliche Körper in Kontakt mit der Strom führenden Leitung kommt. Anfassen eines Kabels mit trockenen Händen führt zu größeren Widerstandswerten als nasse Hände.

Ein Experiment führt zu Widerstandswerten

Eine eindringliche Warnung vorab: Keinesfalls sollten Sie Experimente zur Leitfähigkeit und zur Widerstandsbestimmung des Menschen an Steckdosen durchführen. Die tödliche Stromstärke beträgt in vielen Fällen nur 25 mA. An einer Steckdose mit 220 V kann jedoch ein Strom von weit mehr als 100 mA durch Ihren Körper fließen!

1. Wählen Sie eine Versuchsperson aus. Dies sollte möglichst ein Erwachsener sein. Geben Sie der Versuchperson je ein Stromkabel in die rechte und in die linke Hand.
2. Schließen Sie Plus- und Minuspol der Flachbatterie an je ein Stromkabel an.
3. Verbinden Sie eines der beiden Kabel mit dem entsprechenden Eingang des Strommessers.
4. Schließen Sie den Stromkreis. Die Versuchsperson und der Strommesser befinden sich in Reihenschaltung, also hintereinander.
5. Messen Sie den fließenden Strom. Achten Sie darauf, dass Sie einen geeigneten Messbereich wählen.
6. Berechnen Sie aus der gemessenen Stromstärke und der bekannten Batteriespannung den Widerstand der Versuchsperson.
7. Sie können das Experiment variieren, indem die Person zum Beispiel mit nassen Händen zugreift oder die Messung zwischen Hand und (nacktem) Fuß oder auch zwischen zwei Fingern einer Hand erfolgt. Sie werden erstaunt sein, wie stark die Widerstandswerte variieren.

Werte gewünscht? Die von Ihnen gemessenen Werte werden in folgenden Bereichen liegen: Der Widerstand zwischen rechter und linker Hand beträgt um 600 Ω, zwischen Hand und Fuß werden Sie etwa 1300 Ω messen und zwischen zwei Fingern beträgt der Widerstand nur einige Ohm. Feuchtigkeit oder gar Nässe erniedrigen diese Werte auf jeden Fall. DEN Widerstand des Menschen gibt es also gar nicht.