Αντίσταση του ανθρώπινου σώματος - από τι εξαρτάται και πώς μπορεί να αλλάξει

Όταν ένα άτομο δέχεται ηλεκτρική τάση, ένα ηλεκτρικό ρεύμα αρχίζει να ρέει μέσα από το σώμα του και το μέγεθος αυτού του ρεύματος εξαρτάται όχι μόνο από το μέγεθος της εφαρμοζόμενης τάσης αλλά και από την αντίσταση του ανθρώπινου σώματος. Εν τω μεταξύ, η αντίσταση του ανθρώπινου σώματος δεν είναι καθόλου σταθερή, η αξία του εξαρτάται από πολλούς παράγοντες: την κατάσταση του προσώπου κατά τη στιγμή της επαφής (διανοητική και φυσική), τις παραμέτρους του κλειστού κυκλώματος, τις εξωτερικές περιβαλλοντικές συνθήκες στις οποίες βρίσκεται το πρόσωπο κατά τη στιγμή του αντίκτυπου.

Το ανθρώπινο σώμα αποτελείται από διάφορους ιστούς και κάθε τύπος ιστού έχει τη δική του αντίσταση. Έτσι, για παράδειγμα, οι τένοντες, το δέρμα, ο λιπώδης ιστός, ο χόνδρος και τα οστά έχουν ειδική αντίσταση της τάξεως των 3 - 20 kOhm / m. Αίμα, μύες, λεμφαδένες, εγκέφαλος και νωτιαίος μυελός - μόνο από 0,5 έως 1 Ohm / m. Από όλους αυτούς τους ιστούς, το δέρμα είναι το πιο ανθεκτικό · επομένως, το δέρμα καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την αντίσταση του ανθρώπινου σώματος στο ηλεκτρικό ρεύμα.

Το ανθρώπινο δέρμα έχει πολύπλοκη δομή. Η εξωτερική του στρώση - η επιδερμίδα - περιλαμβάνει διάφορα δομικά μέρη: η εξωτερική κεράτινη στιβάδα, η οποία δεν περιέχει ούτε νεύρα ούτε αιμοφόρα αγγεία, έχει ως εκ τούτου την υψηλότερη αντίσταση και άλλα στρώματα των οποίων η αντίσταση είναι πολύ μικρότερη από την κεράτινη στιβάδα. Στη συνέχεια είναι το χόριο - το εσωτερικό στρώμα, η αντίσταση του οποίου είναι επίσης πολύ μικρότερη, πράγμα που σημαίνει ότι η αντίσταση της κεράτινης στιβάδας είναι κρίσιμη για την ολική αντίσταση του δέρματος.

Η αντίσταση του δέρματος επηρεάζεται από την κατάσταση του. Εάν το δέρμα είναι ξηρό και καθαρό, δεν έχει καμία ζημιά, τότε η αντοχή του κυμαίνεται από 10 έως 100 kOhm. Εάν υπάρχουν κοψίματα, γρατζουνιές, μικροτραύματα στο δέρμα, μπορούν να μειώσουν σημαντικά την αντοχή του ανθρώπινου σώματος στην αντίσταση μόνο των εσωτερικών ιστών. Προφανώς, η παρουσία των παραπάνω αναφερθέντων βλαβών στο δέρμα κάνει πιο επικίνδυνο τον ηλεκτρικό σοκ. Το μολυσμένο και υγρό δέρμα έχει επίσης χαμηλότερη αντίσταση.

Η συνολική αντίσταση ενός ανθρώπινου σώματος που έχει υποστεί στρες μπορεί να εκπροσωπείται ως αποτελούμενη από τρεις αντιστάσεις, που συνδέονται σε σειρά: δύο στρώματα της επιδερμίδας και μία - αντοχή του δέρματος και των εσωτερικών ιστών. Έτσι, οι εσωτερικοί ιστοί εξυπηρετούν μαζί με τα εφαρμοζόμενα ηλεκτρόδια σαν να πλάκες πυκνωτώνκαι η επιδερμίδα είναι διηλεκτρικό.

Ως αποτέλεσμα, εάν τα ηλεκτρόδια εφαρμόζονται εξωτερικά στο σώμα, λαμβάνεται κύκλωμα από την ενεργή αντίσταση των εσωτερικών ιστών και την σχεδόν χωρητική αντίσταση της επιδερμίδας. Δηλαδή, μπορούμε να πούμε ότι μιλάμε για τη διηλεκτρική σταθερά από 100 έως 200, και για την αντίσταση από 10 έως 100 kΩ / m σε ένα κύκλωμα που αποτελείται από έναν πυκνωτή και αντίσταση.

Οι εσωτερικοί ιστοί έχουν ενεργό αντίσταση Rv με ένα μικρό χωρητικό στοιχείο, το οποίο είναι σχεδόν ανεξάρτητο είτε από την περιοχή των ηλεκτροδίων είτε από τη συχνότητα και κυμαίνεται από 500 έως 700 Ohms.

Αλλά εξαρτάται από το μήκος και τη διατομή των τμημάτων του σώματος και από την αντίσταση των εσωτερικών οργάνων. Δηλαδή, σε ισοδύναμη μορφή, η συνολική αντίσταση Zm του ανθρώπινου σώματος μπορεί να αναπαρασταθεί ως εξής:

Με μια μικρή αντίσταση του ανθρώπινου σώματος, η χωρητική συνιστώσα χάνει την αξία:

Έτσι, η ηλεκτρική αντίσταση του ανθρώπινου σώματος εξαρτάται από τους ακόλουθους πέντε παράγοντες:

• Από τη γενική ψυχολογική και φυσιολογική κατάσταση (μεμονωμένα χαρακτηριστικά).

• Από το πάτωμα - από το πάχος του δέρματος (στους άνδρες, η αντίσταση είναι υψηλότερη από ό, τι στις γυναίκες)?

• Από την ηλικία - από την τραχύτητα του δέρματος (σε ενήλικες, η αντίσταση είναι υψηλότερη από ό, τι στα παιδιά)?

• Από εξωτερικές συνθήκες (θερμοκρασία, πίεση, υγρασία, πυκνότητα).

• Από τη γενική κατάσταση του δέρματος (πληγές, βρωμιά, υγρασία κ.λπ.).

• Από εξωτερικά ερεθίσματα (ξαφνικό χτύπημα, έγχυση, φως ή ήχος) που μπορεί να μειώσει την αντίσταση κατά 20 - 50% μέσα σε λίγα λεπτά.

Είναι εύκολο να δούμε ότι η ηλεκτρική αντίσταση του ανθρώπινου σώματος δεν είναι σταθερή και όχι γραμμική, αλλά για υπολογισμούς λαμβάνεται ίση με 1 kOhm. Ωστόσο, η αντίσταση του ανθρώπινου σώματος εξαρτάται επίσης από την εφαρμοζόμενη τάση, δεδομένου ότι κατά τη στιγμή της ηλεκτροπληξίας μπορεί να αποδειχθεί ότι το κύκλωμα περιλαμβάνει επίσης την επιφάνεια του δαπέδου, το χώμα, τα παπούτσια, τα ρούχα κλπ. Το ρεύμα θα προσδιορίσει στη συνέχεια όχι μόνο την αντίσταση του ίδιου του σώματος αλλά και το σύστημα ένταξής του στην αλυσίδα.

Δύο φάσεις αφής

Με μια επαφή δύο φάσεων, ένα άτομο στέκεται σε μια απομονωμένη βάση, αγγίζοντας ταυτόχρονα δύο φάσεις ενός δικτύου τριών φάσεων ή δύο αγωγούς ενός μονοφασικού δικτύου AC ή DC. Σε αυτή την περίπτωση, το ρεύμα θα ρέει μέσα από τα χέρια και μέσω ζωτικών οργάνων, το οποίο είναι πολύ επικίνδυνο και ακόμη πιο επικίνδυνο αν το κύκλωμα συμβαίνει κατά μήκος της διαδρομής της κεφαλής του βραχίονα. Με αυτό το άγγιγμα, ένα άτομο μπορεί να πάρει είτε υπό γραμμική τάση μεταξύ φάσεων, είτε κάτω από την πλήρη τάση λειτουργίας της ηλεκτρικής εγκατάστασης.

Αν κάποιος άγγιξε ανοικτά μέρη του σώματος, τότε η αντίσταση καθορίζεται από την αντίσταση του σώματος, την αντοχή του δέρματος, εάν έχει συμβεί επαφή με τους πόλους μέσα από τα ρούχα, τότε η αντίσταση των ρούχων προστίθεται διαδοχικά στο κύκλωμα.

Μπορείτε να συγκρίνετε αυτές τις δύο επιλογές. Η αντοχή των ξηρών ρούχων είναι από 10 έως 15 kOhm, και για υγρά ρούχα - από 0,5 έως 1,5 kOhm. Προφανώς, η αντίσταση των ενδυμάτων με τον ένα ή τον άλλο τρόπο περιορίζει το ρεύμα μέσω του ανθρώπινου σώματος, αν και πέφτει 10 έως 30 φορές εάν τα ρούχα είναι βρεγμένα.

Με τα στεγνά ρούχα, το κλονισμό γίνεται αισθητά σε έντονο τρόμο από τα δάχτυλα στον καρπό, αυτό είναι 20mA στα 220 βολτ. Εάν τα ρούχα είναι βρεγμένα, τότε στα χέρια 140mA μπορούν να σχιστούν μόνο τα σημεία επαφής με ορισμένες προσπάθειες. Η αντοχή των παπουτσιών και του δαπέδου δεν λαμβάνεται υπόψη εδώ, αφού δεν περιλαμβάνονται στην αλυσίδα.

Ενιαία ή μονοκόπια επαφή

Ένα πρόσωπο στέκεται στο έδαφος και μόνο με ένα μέρος του σώματός του αγγίζει την ηλεκτρική εγκατάσταση υπό τάση και το δυναμικό της ηλεκτρικής εγκατάστασης διαφέρει από το δυναμικό της γης ή άλλης επιφάνειας στήριξης. Σε αυτή την περίπτωση, ένα άτομο πέφτει υπό τάση σε σχέση με τη γη και το ρεύμα μέσω του σώματος θα είναι το ρεύμα σφάλματος γείωσης.

Η τρέχουσα διαδρομή μέσω της κεφαλής βρόχου - πόδια ή βραχίονες, ενώ μέσα από ζωτικά όργανα. Η αντίσταση θα συμπεριληφθεί στην αλυσίδα: σώματα, ρούχα, παπούτσια, στηρίγματα. Τα παπούτσια αντίστασης και τα στηρίγματα συνδέονται μεταξύ τους παράλληλα.

Ανάλογα με το υλικό της σόλας, είτε είναι υγρό είτε ξηρό, η αντίσταση του παπουτσιού θα είναι διαφορετική. Ένας σημαντικός ρόλος διαδραματίζει το υλικό δαπέδου (επιφάνεια στήριξης):

• Η αδιάβροχη δερμάτινη σόλα έχει αντοχή 500 Ohm, ξηρή - 100 kOhm.

• Στεγανή σόλα από καουτσούκ - 1,5 kOhm, στεγνή σόλα από καουτσούκ - 500 kOhm.

• Μέταλλο δάπεδο - από 0 (ξηρό) έως 10 Ohms (υγρό)?

• Ξηρή γη - 20 kOhm, υγρή - 800 Ohm.

• Στεγνό σκυρόδεμα - 2 megohms, υγρό σκυρόδεμα - 900 ohm;

• Ξηρό λινέλαιο - 1,5 MOhm, υγρό λινέλαιο - 50 kOhm;

• Ξηρή πέτρα - 8,5 kOhm, υγρή πέτρα - 5 kOhm;

• Χιόνι ή πάγο - από 300 ohm έως 2 megohms.

• Ξηρή άμμος - 8 kOhm, υγρή άμμος - 1.6 kOhm;

• Ξηρό μαύρο χώμα - 160 Ohms, υγρό μαύρο χώμα - 50 Ohms.

Όπως μπορείτε να δείτε, η αντίσταση του στηρίγματος και των παπουτσιών παίζει σημαντικό ρόλο και πολλές φορές υπερβαίνει την αντίσταση του ανθρώπινου σώματος, ειδικά σε ξηρή κατάσταση, που μερικές φορές μπορεί να σώσει ζωές.

Όταν αγγίζετε την περίπτωση εγκατάστασης, η οποία για κάποιο λόγο αποδείχθηκε ότι είναι ενεργοποιημένη, εάν δεν υπάρχει γείωση, τότε όλο το ρεύμα θα περάσει από το σώμα. Εάν υπάρχει γείωση, τότε το κύριο μέρος του ρεύματος θα περάσει από τη γη, και μέσω του σώματος - μόνο ένα μικρό μέρος, αυτό αντιπροσωπεύει έναν μικρότερο κίνδυνο για τη ζωή.

Βηματική τάση

Εάν ένα άτομο στέκεται στο έδαφος κοντά στο σύστημα ηλεκτροδίων γείωσης και το ρεύμα ρέει μέσω του εδάφους, τότε αυτό το ρεύμα μπορεί να ρέει μερικώς μέσω των ποδιών μέσω του σώματος του ατόμου - μέσω του σκέλους του ποδιού βρόχου, δηλαδή ένα άτομο θα πέσει κάτω από τάση βημάτων. Μια διαδοχική αλυσίδα αποτελείται από τις αντιστάσεις του στηρίγματος, των παπουτσιών και του σώματος.Η αντίσταση στα παπούτσια και τα στηρίγματα παίζει αποφασιστικό ρόλο εδώ, και σε μια ξηρή μορφή είναι σε θέση να πάρουν περισσότερο άγχος από ό, τι ένα γυμνό σώμα θα δεχθεί.