مقاومة جسم الإنسان - ما الذي يعتمد عليه وكيف يمكن أن يتغير

عندما يتعرض الشخص للجهد الكهربائي ، يبدأ التيار الكهربائي بالتدفق عبر جسمه ، ولا يعتمد حجم هذا التيار على حجم الجهد المطبق فحسب ، بل يعتمد أيضًا على مقاومة جسم الإنسان. وفي الوقت نفسه ، فإن مقاومة جسم الإنسان ليست ثابتة بأي حال ؛ تعتمد قيمتها على العديد من العوامل: على حالة الشخص في لحظة التلامس (العقلية والبدنية) ، وعلى معايير الدائرة المغلقة ، والظروف البيئية الخارجية التي يكون فيها الشخص وقت التأثير.

يتكون جسم الإنسان من أنسجة مختلفة ، ولكل نوع من أنواع الأنسجة مقاومة خاصة به. على سبيل المثال ، الأوتار والجلد والأنسجة الدهنية والغضاريف والعظام لديها مقاومة من 3 إلى 20 كيلو متر مكعب / م. الدم والعضلات والليمفاوية والدماغ والحبل الشوكي - فقط من 0.5 إلى 1 أوم / م. من بين جميع هذه الأنسجة ، الجلد هو الأكثر مقاومة ؛ لذلك ، فإن الجلد هو الذي يحدد إلى حد كبير مقاومة جسم الإنسان للتيار الكهربائي.

الجلد البشري لديه بنية معقدة. تشتمل الطبقة الخارجية - البشرة - على العديد من الأجزاء الهيكلية: الطبقة القرنية الخارجية ، التي لا تحتوي على أعصاب ولا أوعية دموية ، وبالتالي فهي تتمتع بأعلى مقاومة ، وطبقات أخرى تقل مقاومتها عن الطبقة القرنية. التالي هو الأدمة - الطبقة الداخلية ، التي تكون مقاومتها أقل أيضًا ، مما يعني أن مقاومة الطبقة القرنية حاسمة في المقاومة الكلية للجلد.

تتأثر مقاومة الجلد بحالته. إذا كان الجلد جافًا ونظيفًا ، ليس له أي ضرر ، فستقع مقاومته في النطاق من 10 إلى 100 كيلو أوم. إذا كانت هناك جروح وخدوش وصدمات دقيقة على الجلد ، فإنها يمكن أن تقلل إلى حد كبير من مقاومة جسم الإنسان لمقاومة الأنسجة الداخلية فقط. من الواضح أن وجود الآفات المذكورة أعلاه على الجلد يجعل حدوث صدمة كهربائية أكثر خطورة. الجلد الملوث والرطب لديه أيضا مقاومة أقل.

يمكن تمثيل المقاومة الكلية للجسم البشري التي تعرضت للإجهاد على أنها تتكون من ثلاث مقاومات ، متصلة في سلسلة: طبقتان من الجلد وواحدة - مقاومة للأدمة والأنسجة الداخلية. وبالتالي ، فإن الأنسجة الداخلية تعمل جنبا إلى جنب مع الأقطاب التطبيقية كما لو لوحات مكثفوالبشرة عازلة.

نتيجة لذلك ، إذا تم تطبيق الأقطاب الخارجية على الجسم ، يتم الحصول على الدائرة من المقاومة النشطة للأنسجة الداخلية والمقاومة شبه بالسعة للبشرة. بمعنى ، يمكننا القول أننا نتحدث عن ثابت العزل الكهربائي من 100 إلى 200 ، وعن المقاومة المحددة من 10 إلى 100 كيلو أوم / م في دائرة تتكون من مكثف و المقاوم.

تحتوي الأنسجة الداخلية على رف مقاوم نشط مع مكون سعوي صغير ، يكون مستقلاً تقريبًا عن منطقة الأقطاب أو التردد ، ويتراوح ما بين 500 إلى 700 أوم.

لكن ذلك يعتمد على طول المقطع العرضي لأجزاء الجسم وعلى مقاومة الأعضاء الداخلية. وهذا ، في شكل معادل ، يمكن تمثيل المقاومة الكلية Zm للجسم البشري على النحو التالي:

مع مقاومة صغيرة للجسم البشري ، يفقد المكون السعوي القيمة:

لذلك ، المقاومة الكهربائية للجسم البشري تعتمد على العوامل الخمسة التالية:

• من الحالة النفسية والفسيولوجية العامة (الخصائص الفردية) ؛

• من الأرضية - من سماكة الجلد (عند الرجال ، المقاومة أعلى منها في النساء) ؛

• من العمر - من خشونة الجلد (عند البالغين ، تكون المقاومة أعلى من عند الأطفال) ؛

• من الظروف الخارجية (درجة الحرارة والضغط والرطوبة والكثافة) ؛

• من الحالة العامة للبشرة (الجروح والأوساخ والرطوبة وغيرها) ؛

• من المحفزات الخارجية (الضربة المفاجئة ، الحقن ، الضوء أو الصوت) التي يمكن أن تقلل من المقاومة بنسبة 20 - 50 ٪ في بضع دقائق.

من السهل أن نرى أن المقاومة الكهربائية للجسم البشري ليست ثابتة وليست خطية ، ولكن بالنسبة للحسابات ، يُفترض أن تكون 1 كيلو أوم. ومع ذلك ، فإن مقاومة جسم الإنسان تعتمد أيضًا على الجهد المطبق ، لأنه في وقت حدوث صدمة كهربائية قد يتضح أن الدائرة تشمل أيضًا سطح الأرض والتربة والأحذية والملابس ، وما إلى ذلك. سيحدد التيار ليس فقط مقاومة الجسم نفسه شخص ، ولكن أيضا مخطط لإدراجها في السلسلة.

لمسة مرحلتين

مع لمسة على مرحلتين ، يقف الشخص على قاعدة معزولة ، ولمس في الوقت نفسه مرحلتين من شبكة ثلاثية الطور ، أو موصلان لشبكة AC أو DC أحادية الطور. في هذه الحالة ، سوف يتدفق التيار عبر اليدين وعبر الأجهزة الحيوية ، وهو أمر خطير للغاية ، وأكثر خطورة إذا حدثت الدائرة على طول مسار رأس الذراع. مع هذه اللمس ، يمكن للشخص أن يحصل إما تحت جهد طولي بيني أو تحت جهد التشغيل الكامل للتركيب الكهربائي.

إذا لمس شخص ما أجزاء مفتوحة من الجسم ، فإن المقاومة تتحدد بمقاومة الجسم ، ومقاومة الجلد ، وإذا حدث تلامس مع الأقطاب من خلال الملابس ، ثم تضاف مقاومة الملابس بالتتابع إلى الدائرة.

يمكنك مقارنة هذين الخيارين. مقاومة الملابس الجافة من 10 إلى 15 كيلو أوم ، وللملابس الرطبة - من 0.5 إلى 1.5 كيلو أوم. من الواضح أن مقاومة الملابس بشكل أو بآخر تحد من التيار من خلال جسم الإنسان ، على الرغم من أنها تنخفض من 10 إلى 30 مرة إذا كانت الملابس مبللة.

مع الملابس الجافة ، تشعر الصدمة في ارتعاش قوي من الأصابع إلى الرسغ ، وهذا هو 20 مللي أمبير في 220 فولت. إذا كانت الملابس مبللة ، فإنه عند 140mA يمكن فقط تمزيق الأيدي من نقاط الاتصال مع بذل جهود معينة. لا تؤخذ مقاومة الأحذية والأرضية في الاعتبار هنا ، نظرًا لعدم تضمينها في السلسلة.

مرحلة واحدة أو لمسة واحدة القطب

يقف الشخص على الأرض ، وفقط مع جزء واحد من جسمه يلامس التركيب الكهربائي تحت الجهد ، وتختلف إمكانات التركيب الكهربائي عن إمكانات الأرض أو أي سطح دعم آخر. في هذه الحالة ، يقع الشخص تحت الجهد نسبة إلى الأرض ، والتيار من خلال الجسم سيكون التيار خطأ الأرض.

المسار الحالي من خلال حلقة الرأس - الساقين أو الساقين - الذراع ، بينما من خلال الأعضاء الحيوية. سيتم تضمين المقاومة في السلسلة: الهيئات ، الملابس ، الأحذية ، الدعامات. أحذية المقاومة والدعم تدعم بعضها البعض على التوازي.

اعتمادًا على مادة النعل ، سواء كانت رطبة أو جافة ، ستكون مقاومة الحذاء مختلفة. لعبت دورا هاما من قبل المواد الكلمة (سطح الدعم):

• نعل الجلد الرطب لديه مقاومة 500 أوم ، جاف - 100 كيلو أوم.

• نعل مطاط مبلل - 1.5 كيلو أوم ؛ نعل مطاط جاف - 500 كيلو أوم ؛

• أرضية معدنية - من 0 (جاف) إلى 10 أوم (رطب) ؛

• الأرض الجافة - 20 كيلو أوم ، رطب - 800 أوم ؛

• الخرسانة الجافة - 2 ميجا أوم ، الخرسانة الرطبة - 900 أوم ؛

• مشمع جاف - 1.5 مللي أمبير ، مشمع رطب - 50 كيلو أوم ؛

• الحجر الجاف - 8.5 كيلو أوم ، الحجر الرطب - 5 كيلو أوم ؛

• ثلج أو جليد - من 300 أوم إلى 2 ميجا أوم ؛

• الرمال الجافة - 8 كيلو أوم ، الرمال الرطبة - 1.6 كيلو أوم ؛

• التربة السوداء الجافة - 160 أوم ، التربة السوداء الرطبة - 50 أوم.

كما ترون ، تلعب مقاومة الدعم والأحذية دورًا مهمًا ، وفي كثير من الأحيان تتجاوز مقاومة جسم الإنسان ، وخاصة في الحالة الجافة ، والتي يمكن أن تنقذ الأرواح في بعض الأحيان.

عندما تلمس صندوق التثبيت ، والذي اتضح أنه تم تنشيطه لسبب ما ، إذا لم يكن هناك أي أساس ، فسيذهب كل التيار عبر الجسم. إذا كان التأريض موجودا ، فإن الجزء الرئيسي من التيار سوف يمر عبر الأرض ، ومن خلال الجسم - جزء صغير فقط ، وهذا يمثل خطرا أقل على الحياة.

الجهد الخطوة

إذا كان هناك شخص يقف على الأرض بالقرب من نظام القطب الأرضي ، ويتدفق التيار عبر الأرض ، فإن هذا التيار يمكن أن يتدفق جزئياً من خلال الساقين عبر جسم الشخص - من خلال ساق الحلقة - أي الشخص سوف تقع تحت الجهد الخطوة. تتكون السلسلة المتسلسلة من مقاومات الدعم والأحذية والجسم.تلعب مقاومة الأحذية والدعامات دورًا حاسمًا هنا ، وبصورة جافة تكون قادرة على تحمل ضغط أكبر مما يقبله الجسم العاري.