Bu yazımızda ise günlük hayatta kullanılmak üzere; bu temaya dayanarak icat edilen birkaç cihazın çalışma mantığını işleyeceğiz.
Önceki yazılarımızda “Voltaj değil, akım öldürür!” temasını işlemiştik. Bu yazımızda ise günlük hayatta kullanılmak üzere; bu temaya dayanarak icat edilen birkaç cihazın çalışma mantığını işleyeceğiz. Defibrilatörler hayatımızı kurtaran, elektroşok tabancaları da ülkemizde olmasa da yurtdışında suçluları etkisiz hale getirmek için kullanılan cihazlardır. Elektriğin gücünü ve etkisini kullanarak çalışmaktadırlar.
Defibrilatörler Nasıl Çalışır?
Kalp kasında oluşan düzensiz kasılmaları tekrar düzenli hale sokmak için kalbe akım uygulayan cihaza defibrilatör denir. Profesör Frank Pantridge (1916–2004) tarafından icat edilmiştir. İlk olarak sabit şekilde hastanede kullanılmak üzere tasarlanmış, fakat hastanın hastaneye ulaşma sürecinde hayatını kaybetmesi nedeniyle taşınabilir defibrilatörler icat edilmiştir.
Defibrilatörler çeşitli iç bölümlerden oluşur. Konumuzla ilgili olan elektrik üretme ve iletme kısmını kısaca açıklayacağız. İlk olarak bir güç kaynağı gerekmektedir. Şebekeyle çalışabilseler dahi, içlerinde tam dolu akü bulunur. Daha sonrasında gerekli elektriksel ihtiyacı üreten devre kartı ve en sonda da insan vücuduna bağlanan elektrotları gelir.
Defibrilatör cihazı 220V ve 50 Hz’de çalışmaktadır. Sahip olduğu akü ile de en az 30 adet seyyar olarak defibrilasyon yapılabilir. Bu sayıyı belirleyen etmen akünün sahip olduğu kapasitedir.
Defibrilatörün şebekeye bağlantısının ardından şekilde görüldüğü gibi step up trafolar yani gerilimi ayarlanabilir transformatör gelmektedir. Gerilim, alçaktan başlanarak kalbin doğru nabzını yakalayana kadar artırılır. Cihaz kalpten akımı geçirmek için ortalama 200V-1000V arasında bir gerilim kullanarak çalışır. Bu seçim tıp personeli tarafından joule cinsinden (ortalama 20 joule ile 400 joule* arasında) yapılır.
Transformatörde düşük gerilim, yüksek akım; yüksek gerilim, düşük akıma çevrilir. Böylece insan bedenine uygun akım miktarı ayarlanmış olur. Devrenin devamında görüldüğü gibi paralel veya seri bağlı olarak direnç, diyot, kapasitör ve indüktör gibi diğer elemanlar gelmektedir. Bu elemanlar geri dönüş akımının doğru şekilde yönlendirilmesi, iletimde sıkıntı çıkmaması veya herhangi bir veri kaybı yaşanmasına mahal vermemek için devrede kullanılır.
Defibrilatör cihazları kullanılırken akımın muhakkak doğru ilerleyişi sağlanmalıdır. Akım uygulandığı gibi vücuttan alınmalıdır. Bunun için elektrotların belli mesafede yerleşimi ve elektrotların deriyle olan temasını güçlendirmek adına iletken sıvıların sürülmesi önemlidir. Doğru yapılamayan defibrilasyon işlemi cilt yanıklarına neden olabilir.
(*)400 joule’u 100W’lık bir akkor flamanlı lamba yaklaşık 4 saniyede kullanabilir.
Şok Tabancaları Nasıl Çalışır?
Suçluları öldürmeden veya zarar vermeden etkisiz hale getirmeye yarayan şok tabancaları elektrik etkisiyle çalışmaktadır. Bu tabancaların akım seviyeleri çok düşük olduğundan vücuda kalıcı hasar vermeden anlık refleksleri engellemeye yarar.
Şok Tabancası Çeşitleri Nelerdir?
Genel olarak iki çeşit elektroşok tabancası bulunmaktadır. Biri direk temas etmeden etkisi olmayan standart şok tabancasıdır. Diğeri ise uzaktan da atış yapılabilen taser adlı şok tabancasıdır. Tabancaların ana çalışma prensibi takmış olduğunuz pil geriliminin yükseltilip, akımının düşürülmesini sağlayan transformatörlere dayanmaktadır.
Standart şok tabancaları temas etmeden etki göstermemesi nedeniyle biraz kullanışsız bir cihazdır. Şu an polislerin elektrikli tabanca kullanımına izin verilen ülkelerde taser X26 modeli kullanılmaktadır.
İnsan vücudu elektrik sinyalleriyle çalışan bir sistemden oluşmaktadır. Beynimizde tüm komutların akışı ve işleyişi hücreler arası elektrik sinyalleriyle gerçekleşmektedir.
Taserlar merkezi sinir sistemine etki ederek bu işleyişi bozmaktadır. Suçlu çeşitli ağrı ve kas kasılmaları yaşayarak vücudunu yönetememektedir. Bu nedenle şok uygulanan kişileri genelde yere hemen düşerken görürüz.
Taser X26 Elektriksel Özellikleri
Taser elektrikli devresi birçok şekilde oluşturulabilir. Her tabancaya göre farklı devre elemanları kullanılabilir. Ana çalışma mantığı trafolarla gerilimin yükseltilip, akımın düşürülmesine dayalıdır.
• İki adet probu bulunmaktadır. Problardan birisi devreyi tamamlar, diğeri ise saniyede 19 darbe salınımı yapar ve her şok 5 saniye sürer.
• Başlangıç atış gerilimi 50000V olmasına rağmen, vücutla temas halinde 1800V’a kadar azalır.
• Nitrojen dolu kartuşlar hava basıncıyla probları hedefe fırlatır.
Taser X26 Fiziksel Özellikleri
• 200 gram ağırlığında, 18.5 cm uzunluğundadır.
• Çoğunlukla en fazla 7.6 m menzilinde kullanılmasına rağmen, 10.6 m’ye kadar da menzili artabilir.
• Taserların dezavantajı, atışı bir kere yaptırmasıdır. Giden probların tekrar kullanılması için sarım yapılması gerekir.
• Eski modellerde şok cihazı kalın kıyafetlere etki edemiyordu, fakat artık 5 cm kalınlığına kadar etki edebiliyor.