От чего зависит величина сопротивления тела человека

От чего зависит величина сопротивления тела человека

Тело человека можно рассматривать как проводник особого рода, имеющий переменное сопротивление и обладающий в какой-то мере свойствами проводников 1-го рода (полупроводники, электронно-дырочная проводимость) и 2-го рода (электролиты, ионная проводимость).

Поэтому можно выделить следующие основные факторы, от которых зависит сопротивление тела человека:

1) состояние кожного покрова.

Кожа обладает очень большим удельным сопротивлением, которое является главным фактором, определяющим сопротивление тела человека в целом. Сопротивление кожи, а следовательно и всего тела, резко уменьшается при :

— повреждении ее рогового слоя – микротравмы могут снизить сопротивление тела человека до значения, близкого к значению сопротивления его внутренних тканей (с 1-10 кОм до 500-700 Ом),

— наличии влаги на ее поверхности – растворение на поверхности кожи минеральных веществ и жирных кислот приводит к тому, что она становится более электропроводной и поэтому легче проводит электрический ток (увлажнение подсоленной водой снижает сопротивление тела человека на 30-50%, дистиллированной на 15-35%) ,

— интенсивном потовыделении и загрязнении – пот хорошо проводит электрический ток и при интенсивном потовыделении протоки кожи расширяюся, пропуская непрерывную струю пота, тем самым снижая сопротивление кожи, а значит и тела человека. Загрязнение кожи веществами, хорошо проводящими ток также понижает сопротивление.

2)параметры электрической цепи.

Электрическое сопротивление тела зависит также от :

— места приложения электродов к телу человека – сопротивление кожи разное на разных участках , также разное сопротивление внутренних тканей за счет разной длины пути тока по этим тканям;

— значений тока, проходящего через человека – чем выше ток, тем выше температура нагрева и раздражающее действие тока на ткани, вследствие чего возможно рефлекторное снижение сопротивления кожи (за счет увеличения потоотделения и т.д.);

— приложенного к телу напряжения – при повышении напряжения происходит пробой рогового слоя и резкое уменьшение сопротивления тела человека.

— от рода и частоты тока – сопротивление тела постоянному току выше, чем переменному любой частоты.

— длительности похождения тока через человека и некоторых других факторов.

— от физиологических факторов и окружающей среды:

— пол и возраст – сопротивление тела у женщин меньше, чем у мужчин, детей меньше, чем у взрослых, у молодых меньше, чем у детей;

— физическое раздражение – при возникновении неожиданной ситуации возможно на несколько минут снижение сопротивления тела человека (на 20-50%);

Читайте также:  Метод просечки с отгибом

— уменьшение или увеличение парциального давления кислорода в воздухе соответственно уменьшает или увеличивает сопротивление тела человека;

— повышенная температура окружающего воздуха (30-45 0С) или тепловое облучение человека снижает сопротивление.

Влияние постоянного и переменного тока различной частоты на исход поражения.

Постоянный ток в 4-5 раз безопаснее переменного частотой 50 Гц, но это справедливо лишь для напряжения до 220В.

В диапазоне от 0 до 50 Гц при повышении частоты переменного тока и его ростом повышается опасность поражения, дальнейшее увеличение снижает опасность и она полностью исчезает при частоте 450-500 кГц (такой ток не может вызвать смертельного поражения человека, но сохраняется опасность ожогов).

Постоянный ток, проходя через тело человека, вызывает более слабые сокращения мышц и менее неприятные ощущения по сравнению с переменным (50 Гц) того же значения. Лишь в момент замыкания и размыкания цепи постоянного тока человек испытывает кратковременное болезненное ощущение вследствие судорожного сокращения мышц.

Последнее изменение этой страницы: 2016-12-16; Нарушение авторского права страницы

Московский энергетический институт (ТУ)

Кафедра инженерной экологии и охраны труда

Учебно-методический комплекс

Справки по телефону: 362-71-32; e-mail: NovikovSG@mpei.ru доцент Новиков С.Г.

1. Действие электрического тока на человека

С . Электрическое сопротивление тела человека

Тело человека является проводником электрического тока. Проводимость живой ткани в отличие от обычных проводников обусловлена не только ее физическими свойствами, но и сложнейшими биохимическими и биофизическими процессами, присущими лишь живой материи. В результате сопротивление тела человека является переменной величиной, имеющей нелинейную зависимость от множества факторов, в том числе от состояния кожи, параметров электрической цепи, физиологических факторов и состояния окружающей среды.

Электрическое сопротивление различных тканей тела человека неодинаково: кожа, кости, жировая ткань, сухожилия и хрящи имеют относительно большое сопротивление, а мышечная ткань, кровь, лимфа и особенно спинной и головной мозг — малое сопротивление. Например, удельное объемное сопротивление сухой кожи составляет 3 * 10 3 – 2 * 10 4 Ом * м, а крови 1 – 2 Ом * м при частоте тока 50 Гц.

Из этих данных следует, что кожа обладает очень большим удельным сопротивлением, которое является главным фактором, определяющим сопротивление тела человека в целом. Строение кожи весьма сложно. Кожа состоит из двух основных слоев: наружного, называемого эпидермисом, и внутреннего, являющегося собственно кожей и носящего название дермы .

Сопротивление тела человека можно условно считать состоящим из трех последовательно включенных сопротивлений: двух одинаковых сопротивлений наружного слоя кожи, т. е. эпидермиса, 2zн (которые в совокупности составляют так называемое наружное сопротивление тела человека) и одного, называемого внутренним сопротивлением тела R в (которое включает в себя сопротивление внутренних слоев кожи и сопротивление внутренних тканей тела) (рис. 1.8).

Читайте также:  Шуруповерт patriot the one br 141li отзывы

Рис. 1.8. К определению сопротивления тела человека

1 – электроды; 2 – наружный слой кожи – эпидермис (роговой и ростковый слои); 3 – внутренние ткани тела (включая внутренний слой кожи – дерму)

Сопротивление наружного слоя кожи zн состоит из активного и емкостного сопротивлений, включенных параллельно. Полное сопротивление наружного слоя кожи zн зависит от площади электродов, частоты тока, а также от значения приложенного напряжения и при площади электродов в несколько квадратных сантиметров может достигать весьма больших значений (десятков и сотен тысяч Ом).

Внутреннее сопротивление тела считается чисто активным, хотя, строго говоря, оно также обладает емкостной составляющей. Внутреннее сопротивление Rв практически не зависит от площади электродов, частоты тока, а также от значения приложенного напряжения и равно примерно 500 700 Ом.

Эквивалентная схема сопротивления тела человека для рассмотренных условий показана на рис. 1.9.

Рис. 1.9. Эквивалентная схема замещения сопротивления тела человека

На основании этой схемы выражение для определения полного сопротивления тела человека в комплексной форме Zh , Ом, имеет вид

или после соответствующих преобразований в действительной форме zh, Ом

(1.1)

где Z Н – сопротивление наружного слоя кожи в комплексной форме, Ом; w =2 p f – угловая скорость, рад/с; f – частота тока, Гц.

Эту схему можно упростить, представив сопротивление тела человека как параллельное соединение сопротивления Rh и емкости С h которые назовем соответственно активным сопротивлением и емкостью тела человека (рис. 1.10). При этом

Рис. 1.10. Упрощенная схема замещения сопротивления тела человека

В этом случае выражение полного сопротивления тела человека в действительной форме будет, Ом,

(1.2)

При малой емкости (когда ее можно принять равной нулю) полное сопротивление тела человека оказывается равным сумме активных сопротивлений обоих слоев эпидермиса и внутреннего сопротивления тела, Ом, т. е.

В целом, значение полного сопротивления тела человека зависит от ряда факторов:

Расчетное электрическое сопротивление тела человека переменному току частотой 50 Гц при анализе опасности поражения человека током принимается равным 1000 ом.

Читайте также:  Установка наружных откосов на пластиковые окна видео

Сопротивление тела человека

Электрическое сопротивление различных тканей тела человека не одинаково. Например, при токе частотой 50 Гц удельное сопротивление равно: кости – 107 Ом∙м, кожа сухая – 105 Ом∙м, крови – 1,7 Ом∙м. При сухой, чистой и неповрежденной коже сопротивление тела, измеренное, при напряжении 15-20 В переменного тока (50 Гц), колеблется в пределах от 1 до 10 кОм, а иногда и в более широких пределах.

Сопротивление кожи, а следовательно сопротивление тела в целом резко уменьшается при повреждении ее рогового слоя, наличие влаги на ее поверхности, интенсивном потовыделении и загрязнении.

Электрическое сопротивление тела человека зависит так же от места приложения электродов к телу, значений тока, проходящего через человека, и приложенного к телу напряжения, рода и частоты тока, площади электродов, длительности прохождения тока через человека и некоторых других факторов. Увеличение тока приводит к снижению сопротивления соответствующих участков кожи, за счет местного нагрева кожи и действия на центральную нервную систему (усиливается приток крови, повышается потоотделение). С ростом напряжения сопротивление тела уменьшается в десятки раз. При больших напряжениях приближается к наименьшему пределу 300 Ом. В России в качестве расчетных значений сопротивление человека равно 1000 Ом при напряжении, приложенном к телу, равное 50 В и выше и сопротивление человека равное 6000 Ом при приложенном напряжении 36 В. Опыты показывают, что сопротивление тела человека постоянному току больше, чем переменному любой частоты. Разница в значениях сопротивлений постоянному и переменному (50 Гц) током особенно велико при малых напряжениях – до 10 В. С ростом приложенного напряжения эта разница уменьшается и начиная с 40-80 В сопротивление тела человека как постоянному, так и переменному току промышленной частоты становится практически одинаковым.

На значение сопротивления тела человека влияют и другие факторы, хотя в значительно меньшей степени. Пол и возраст. У женщин, как правило, сопротивление тела меньше, чем у мужчин, а у детей – меньше, чем у взрослых, у молодых людей меньше, чем у пожилых. Объясняется это, очевидно, тем, что у одних людей кожа тоньше и нежнее, у других — толще и грубее.

Физическое раздражение снижает сопротивление тела на 20-25%.

Повышенная температура окружающего воздуха (30-450 С) или тепловое облучение человека, вызывает некоторое понижение сопротивление тела.

Ссылка на основную публикацию
Осенний листопад поделки своими руками
Детей легко увлечь чем-то новым и интересным. Если рисование или лепка ребёнку уже наскучили, можно предложить ему заняться изготовлением поделок...
Орех в электрике что это
При производстве электромонтажных работ, которые связанны с вводом в работу нового электрооборудования или прокладкой электропроводки, возникает необходимость в подключении кабельной...
Орех на участке приметы
Многие садоводы хотели бы иметь на своих участках орех. Однако их смущает тот факт, что с деревом плохо уживаются другие...
Осенний уход за лавандой
На юге Европы есть целые плантации лаванды, выращиваемой, в основном, для косметических целей. Лаванда узколистная ( Lavandula angustifolia), которую еще...
Adblock detector