Оскільки точка А віддалена від заземлювача на відстань х, потенціал її з даними рівняння 4.10 при напівкульовому заземлювачі становитиме

Точка Б відстоїть від заземлювача далі, ніж точка А, на розмір кроку людини а, тому відстань поміж заземлювачем і точкою Б дорівнює х + а, а звідси потенціал точки Б визначається як

Звідси напруга кроку

або

З рівняння 4.10 маємо:

і тому напруга кроку

Рівняння 4.37 можна записати як

де в1 - коефіцієнт напруги кроку, який враховує форму потенціальної кривої.

Для напівкульового заземлювача цей коефіцієнт становитиме:

Для заземлювачів іншої форми, й особливо для ґрунтових, рівняння для визначення коефіцієнта рх буде складнішим. Значення його наведені в додатку І.

Напруга кроку, як і напруга дотику, залежить від опору опорної поверхні ніг та опору взуття. Вплив цих опорів ураховується коефіцієнтом

Очевидно, додатковий опір у колі людини, що потрапила під напругу кроку (рис. 4.13), відрізняється від додаткових опорів у колі людини, яка потрапила під напругу дотику. Так, опір опорної поверхні ніг

Опір взуття при напрузі кроку також у 4 рази більший від подібного опору при напрузі дотику. Тому можна припустити, що в2 - б 2/4.

Остаточно за аналогією з напругою дотику напруга кроку буде такою:

Струм крізь людину, яка потрапила під напругу кроку, визначається, як і для напруги дотику:

Рівняння 4.43 й є залежністю протікання струму крізь людину, що потрапила під напругу кроку, від струму замикання на землю: Ih = ц(Iз)

Коефіцієнт напруги кроку, який ураховує форму потенціальної кривої в1 залежить від форми та конфігурації заземлювача і положення відносно заземлювача тієї точки, в якій він визначається. Що ближче до заземлювача, то більше в1. І якщо людина стоїть над заземлювачем, в1 набуває максимального значення. Людина, яка перебуває поза полем розтікання заземлювача (на землі х —>Ґ), зовсім не потрапляє під напругу кроку, оскільки в1 = 0, і Uк = 0. Напруга кроку може дорівнювати нулю, якщо обидві ноги людини розташовуються на еквіпотенціальній лінії.

Слід зазначити, що залежність напруги кроку від відстані до заземлювача є протилежною залежності для напруги дотику, яка зростає зі збільшенням відстані. Якщо порівняти коефіцієнти б1 і в1, які враховують форму потенціальної кривої (для напівкульового заземлювача), то максимальне значення в1 буде меншим такого ж значення б 1. Найбільший коефіцієнт напруги дотику при х —>Ґ дорівнює одиниці. Найбільша напруга кроку спостерігається поблизу заземлювача, особливо якщо людина стоїть однією ногою над заземлювачем у точці з потенціалом, який дорівнює Uз = 0, а другою - на відстані кроку від заземлювача, при цьому х = хзі

Таким чином, без урахування додаткових опорів у колі людини, максимальна напруга кроку є меншою, ніж напруга дотику. Якщо взяти до уваги, що більше б1 < в1, то напруга кроку виявляється значно меншою напруги дотику.

Окрім того, протікання струму по спадній петлі "нога - нога" безпечніше, ніж петля "рука - рука". Проте помічено чимало випадків ураження людей під дією напруги кроку. Це пояснюється тим, що під дією струму в ногах виникають судоми і людина падає, а після падіння коло струму замикається вздовж її тіла крізь дихальні м'язи та серце, причому людина може замкнути точки з більшою різницею потенціалів, оскільки її зріст завжди є більшим за довжину її кроку.

Допустимі струми та напруги були визначені з урахуванням критерію електробезпеки професора А.П. Кисельова, згідно з яким:

де Q - критерій електробезпеки, мА*с; Ih - струм крізь тіло людини, А; t — тривалість протікання струму, с.

Професор Кисельов установив: якщо добуток струму, Ih, який протікає крізь людину, за час протікання т не перевищує 50...65 мА*с, то це забезпечує безпеку з досить малою вірогідністю ураження.

Обчислені з урахуванням критерію допустимі струми та напруги призначені для використання при розрахунках захисних пристроїв від ураження електричним струмом - захисних заземлень, занулень тощо.