Resistenza del corpo umano: da cosa dipende e come può cambiare

Quando una persona si trova sotto tensione elettrica, una corrente elettrica inizia a fluire attraverso il suo corpo e la grandezza di questa corrente dipende non solo dalla grandezza della tensione applicata, ma anche dalla resistenza del corpo umano. Nel frattempo, la resistenza del corpo umano non è affatto costante; il suo valore dipende da molti fattori: dallo stato della persona al momento del contatto (mentale e fisico), dai parametri del circuito chiuso, dalle condizioni ambientali esterne in cui la persona è al momento dell'impatto.

Il corpo umano è costituito da vari tessuti e ogni tipo di tessuto ha una propria resistenza. Quindi, ad esempio, tendini, pelle, tessuto adiposo, cartilagine e ossa hanno una resistività dell'ordine di 3 - 20 kOhm / m. Sangue, muscoli, linfa, cervello e midollo spinale - solo da 0,5 a 1 Ohm / m. Di tutti questi tessuti, la pelle è la più resistente; quindi, è la pelle che determina in gran parte la resistenza del corpo umano alla corrente elettrica.

La pelle umana ha una struttura complessa. Il suo strato esterno - l'epidermide - comprende diverse parti strutturali: lo strato corneo esterno, che non contiene né nervi né vasi sanguigni, ha quindi la più alta resistenza e altri strati la cui resistenza è molto inferiore allo strato corneo. Il prossimo è il derma - lo strato interno, la cui resistenza è anche molto meno, il che significa che la resistenza dello strato corneo è cruciale nella resistenza totale della pelle.

La resistenza della pelle è influenzata dalle sue condizioni. Se la pelle è asciutta e pulita, non presenta danni, la sua resistenza è compresa tra 10 e 100 kOhm. Se ci sono tagli, graffi, microtraumi sulla pelle, possono ridurre notevolmente la resistenza del corpo umano alla resistenza dei soli tessuti interni. Ovviamente, la presenza delle lesioni sopra menzionate sulla pelle rende una scossa elettrica più pericolosa. La pelle contaminata e umida ha anche una resistenza inferiore.

La resistenza totale di un corpo umano sottoposto a stress può essere rappresentata come composta da tre resistenze, collegate in serie: due strati dell'epidermide e una - resistenza del derma e dei tessuti interni. Pertanto, i tessuti interni servono insieme agli elettrodi applicati come se piastre del condensatoree l'epidermide è un dielettrico.

Di conseguenza, se gli elettrodi vengono applicati esternamente al corpo, si ottiene un circuito dalla resistenza attiva dei tessuti interni e dalla resistenza quasi capacitiva dell'epidermide. Cioè, possiamo dire che stiamo parlando della costante dielettrica da 100 a 200 e della resistività da 10 a 100 kΩ / m in un circuito costituito da un condensatore e resistore.

I tessuti interni hanno una resistenza attiva Rv con un piccolo componente capacitivo, che è quasi indipendente dall'area o dalla frequenza dell'elettrodo e varia da 500 a 700 Ohm.

Ma dipende dalla lunghezza e dalla sezione trasversale delle parti del corpo e dalla resistività degli organi interni. Cioè, in forma equivalente, la resistenza totale Zm del corpo umano può essere rappresentata come segue:

Con una piccola resistenza del corpo umano, il componente capacitivo perde valore:

Quindi, la resistenza elettrica del corpo umano dipende dai seguenti cinque fattori:

• Dallo stato psicologico e fisiologico generale (caratteristiche individuali);

• Dal pavimento - dallo spessore della pelle (negli uomini, la resistenza è maggiore rispetto alle donne);

• Dall'età - dalla rugosità della pelle (negli adulti, la resistenza è più alta che nei bambini);

• Da condizioni esterne (temperatura, pressione, umidità, densità);

• Dalle condizioni generali della pelle (ferite, sporco, umidità, ecc.);

• Dagli stimoli esterni (colpo improvviso, iniezione, luce o suono) che possono ridurre la resistenza del 20-50% in pochi minuti.

È facile vedere che la resistenza elettrica del corpo umano non è costante e non lineare, ma per i calcoli si presume che sia 1 kOhm. Tuttavia, la resistenza del corpo umano dipende anche dalla tensione applicata, poiché al momento delle scosse elettriche può risultare che il circuito includa anche la superficie del pavimento, il suolo, le scarpe, i vestiti, ecc. La corrente determinerà quindi non solo la resistenza del corpo stesso persona, ma anche lo schema della sua inclusione nella catena.

Tocco a due fasi

Con un tocco a due fasi, una persona si trova su una base isolata, toccando allo stesso tempo due fasi di una rete trifase o due conduttori di una rete CA o CC monofase. In questo caso, la corrente scorrerà attraverso le mani e attraverso gli organi vitali, il che è molto pericoloso e ancor più pericoloso se il circuito si verifica lungo il percorso braccio-testa. Con questo tocco, una persona può ottenere sotto tensione interfase lineare o sotto la piena tensione operativa dell'impianto elettrico.

Se una persona ha toccato parti aperte del corpo, la resistenza è determinata dalla resistenza del corpo, dalla resistenza della pelle, se si è verificato un contatto con i poli attraverso i vestiti, quindi la resistenza dei vestiti viene aggiunta in sequenza al circuito.

Puoi confrontare queste due opzioni. La resistenza degli indumenti asciutti va da 10 a 15 kOhm e per gli indumenti bagnati - da 0,5 a 1,5 kOhm. Ovviamente, la resistenza dei vestiti in un modo o nell'altro limita la corrente attraverso il corpo umano, anche se scende da 10 a 30 volte se i vestiti sono bagnati.

Con i vestiti asciutti, lo shock si fa sentire in un forte tremore dalle dita al polso, questo è di 20 mA a 220 volt. Se i vestiti sono bagnati, a 140 mA le mani possono essere strappate dai punti di contatto solo con determinati sforzi. La resistenza delle scarpe e del pavimento non viene presa in considerazione qui, poiché non sono incluse nella catena.

Tocco monofase o unipolare

Una persona si trova a terra e solo con una parte del suo corpo tocca l'installazione elettrica in tensione e il potenziale dell'installazione elettrica differisce dal potenziale della terra o di altre superfici di supporto. In questo caso, una persona cade sotto tensione rispetto alla terra e la corrente attraverso il corpo sarà la corrente di guasto a terra.

Il percorso attuale attraverso la testa ad anello - gambe o braccio - gambe, mentre attraverso organi vitali. La resistenza sarà inclusa nella catena: corpi, vestiti, scarpe, supporti. Scarpe e supporti di resistenza sono collegati tra loro in parallelo.

A seconda del materiale della suola, che sia bagnato o asciutto, la resistenza della scarpa sarà diversa. Un ruolo importante è svolto dal materiale del pavimento (superficie di supporto):

• La suola in cuoio bagnato ha una resistenza di 500 Ohm, a secco - 100 kOhm;

• Suola in gomma bagnata - 1,5 kOhm; suola in gomma asciutta - 500 kOhm;

• Pavimento in metallo - da 0 (a secco) a 10 ohm (a umido);

• Terra asciutta - 20 kOhm, umida - 800 Ohm;

• Calcestruzzo secco - 2 megohms, calcestruzzo bagnato - 900 ohm;

• Linoleum secco - 1,5 MOhm, linoleum umido - 50 kOhm;

• Pietra a secco - 8,5 kOhm, pietra bagnata - 5 kOhm;

• Neve o ghiaccio - da 300 ohm a 2 megaohm;

• Sabbia asciutta - 8 kOhm, sabbia bagnata - 1,6 kOhm;

• Terreno nero secco - 160 Ohm, terreno nero bagnato - 50 Ohm.

Come puoi vedere, la resistenza del supporto e delle scarpe gioca un ruolo importante e spesso supera molte volte la resistenza del corpo umano, specialmente allo stato secco, che a volte può salvare delle vite.

Quando si tocca la custodia dell'installazione, che per qualche motivo si è rivelata eccitata, se non c'è messa a terra, tutta la corrente passerà attraverso il corpo. Se è presente la messa a terra, allora la parte principale della corrente passerà attraverso la terra e attraverso il corpo - solo una piccola parte, questo rappresenta un pericolo minore per la vita.

Tensione di passo

Se una persona è in piedi a terra vicino al sistema di elettrodi a terra e la corrente scorre attraverso il terreno, allora questa corrente può fluire parzialmente attraverso le gambe attraverso il corpo della persona - attraverso la gamba dell'anello - gamba, cioè una persona cadrà sotto tensione di fase. Si forma una catena sequenziale costituita dalle resistenze del supporto, delle scarpe e del corpo.La resistenza di scarpe e supporti gioca un ruolo decisivo qui, e in una forma asciutta sono in grado di sopportare più stress di quanto accetti un corpo nudo.