Resistência do corpo humano - do que depende e como pode mudar

Quando uma pessoa fica sob tensão elétrica, uma corrente elétrica começa a fluir através de seu corpo, e a magnitude dessa corrente depende não apenas da magnitude da tensão aplicada, mas também da resistência do corpo humano. Enquanto isso, a resistência do corpo humano não é de modo algum constante, seu valor depende de muitos fatores: do estado da pessoa no momento do contato (mental e físico), dos parâmetros do circuito fechado, das condições ambientais externas em que a pessoa se encontra no momento do impacto.

O corpo humano consiste em vários tecidos, e cada tipo de tecido tem sua própria resistência. Por exemplo, tendões, pele, tecido adiposo, cartilagem e ossos têm uma resistividade da ordem de 3 a 20 kΩ / m. Sangue, músculos, linfa, cérebro e medula espinhal - apenas de 0,5 a 1 Ohm / m. De todos esses tecidos, a pele é a mais resistente; portanto, é a pele que determina em grande parte a resistência do corpo humano à corrente elétrica.

A pele humana tem uma estrutura complexa. Sua camada externa - a epiderme - inclui várias partes estruturais: o estrato córneo externo, que não contém nervos nem vasos sanguíneos, portanto, possui a maior resistência e outras camadas cuja resistência é muito menor que o estrato córneo. A seguir está a derme - a camada interna, cuja resistência também é muito menor, o que significa que a resistência do estrato córneo é crucial na resistência total da pele.

A resistência da pele é afetada por sua condição. Se a pele estiver seca e limpa, não apresentar danos, sua resistência estará na faixa de 10 a 100 kOhm. Se houver cortes, arranhões, microtraumas na pele, eles podem reduzir bastante a resistência do corpo humano à resistência de apenas tecidos internos. Obviamente, a presença das lesões acima mencionadas na pele torna um choque elétrico mais perigoso. A pele contaminada e úmida também apresenta menor resistência.

A resistência total de um corpo humano submetido a estresse pode ser representada como composta por três resistências, conectadas em série: duas camadas da epiderme e uma - resistência da derme e dos tecidos internos. Assim, os tecidos internos servem junto com os eletrodos aplicados como se placas capacitorase a epiderme é um dielétrico.

Como resultado, se os eletrodos são aplicados externamente ao corpo, um circuito é obtido a partir da resistência ativa dos tecidos internos e da resistência quase capacitiva da epiderme. Ou seja, podemos dizer que estamos falando da constante dielétrica de 100 a 200 e da resistência específica de 10 a 100 k 100 / m em um circuito que consiste em um capacitor e resistor.

Os tecidos internos têm uma resistência ativa Rv com um pequeno componente capacitivo, que é quase independente da área ou frequência do eletrodo e varia de 500 a 700 Ohms.

Mas isso depende do comprimento e da seção transversal das partes do corpo e da resistividade dos órgãos internos. Ou seja, de forma equivalente, a resistência total Zm do corpo humano pode ser representada da seguinte forma:

Com uma pequena resistência do corpo humano, o componente capacitivo perde valor:

Portanto, a resistência elétrica do corpo humano depende dos cinco fatores a seguir:

• Do estado psicológico e fisiológico geral (características individuais);

• Do chão - da espessura da pele (nos homens, a resistência é maior que nas mulheres);

• Desde a idade - da rugosidade da pele (em adultos, a resistência é maior do que em crianças);

• De condições externas (temperatura, pressão, umidade, densidade);

• Do estado geral da pele (feridas, sujeira, umidade, etc.);

• De estímulos externos (sopro repentino, injeção, luz ou som) que podem reduzir a resistência em 20 a 50% em alguns minutos.

É fácil ver que a resistência elétrica do corpo humano não é constante e não é linear, mas para cálculos é assumido que seja 1 kOhm. No entanto, a resistência do corpo humano também depende da tensão aplicada, pois no momento do choque elétrico pode acontecer que o circuito também inclua a superfície do solo, solo, sapatos, roupas etc. A corrente determinará não apenas a resistência do próprio corpo pessoa, mas também o esquema de sua inclusão na cadeia.

Toque bifásico

Com um toque bifásico, uma pessoa fica em uma base isolada, tocando ao mesmo tempo duas fases de uma rede trifásica ou dois condutores de uma rede monofásica CA ou CC. Nesse caso, a corrente fluirá pelas mãos e pelos órgãos vitais, o que é muito perigoso e ainda mais perigoso se o circuito ocorrer ao longo do caminho da cabeça do braço. Com esse toque, uma pessoa pode ficar sob tensão interfase linear ou sob tensão operacional total da instalação elétrica.

Se uma pessoa tocou partes abertas do corpo, a resistência é determinada pela resistência do corpo, a resistência da pele, se ocorreu um contato com os pólos através da roupa, então a resistência da roupa é adicionada sequencialmente ao circuito.

Você pode comparar essas duas opções. A resistência de roupas secas é de 10 a 15 kOhm e de roupas molhadas - de 0,5 a 1,5 kOhm. Obviamente, a resistência das roupas de uma maneira ou de outra limita a corrente através do corpo humano, embora caia de 10 a 30 vezes se as roupas estiverem molhadas.

Com roupas secas, o choque é sentido em um tremor forte dos dedos ao pulso, ou seja, 20mA a 220 volts. Se as roupas estiverem molhadas, a 140mA as mãos só poderão ser arrancadas dos pontos de contato com alguns esforços. A resistência dos sapatos e do piso não é levada em consideração aqui, pois eles não estão incluídos na corrente.

Toque monofásico ou monopolar

Uma pessoa fica no chão e apenas uma parte do corpo toca a instalação elétrica sob tensão, e o potencial da instalação elétrica difere do potencial da terra ou de outra superfície de suporte. Nesse caso, uma pessoa cai sob tensão em relação à terra e a corrente através do corpo será a corrente de falta à terra.

O caminho atual através da cabeça do laço - pernas ou braço - pernas, enquanto através dos órgãos vitais. A resistência será incluída na cadeia: corpos, roupas, sapatos, suportes. Sapatas e suportes de resistência são conectados um ao outro em paralelo.

Dependendo do material da sola, molhada ou seca, a resistência do sapato será diferente. Um papel importante é desempenhado pelo material do piso (superfície de apoio):

• A sola de couro úmido tem uma resistência de 500 Ohms, seca - 100 kOhm;

• Sola de borracha úmida - 1,5 kOhm; sola de borracha seca - 500 kOhm;

• Piso de metal - de 0 (seco) a 10 Ohms (molhado);

• Terra seca - 20 kOhm, úmida - 800 Ohm;

• Concreto seco - 2 megôhms, concreto úmido - 900 ohms;

• Linóleo seco - 1,5 MOhm, linóleo úmido - 50 kOhm;

• Pedra seca - 8,5 kOhm, pedra úmida - 5 kOhm;

• Neve ou gelo - de 300 ohms a 2 megaohms;

• Areia seca - 8 kOhm, areia úmida - 1,6 kOhm;

• Solo preto seco - 160 Ohms, solo preto molhado - 50 Ohms.

Como você pode ver, a resistência do suporte e dos sapatos desempenha um papel importante e muitas vezes excede a resistência do corpo humano, especialmente no estado seco, que às vezes pode salvar vidas.

Quando você toca no estojo de instalação, que por algum motivo acabou sendo energizado, se não houver aterramento, toda a corrente passa pelo corpo. Se o aterramento estiver presente, a parte principal da corrente passará pela terra e pelo corpo - apenas uma pequena parte, isso representa um risco menor para a vida.

Tensão da etapa

Se uma pessoa estiver de pé no chão perto do sistema de eletrodos de terra e a corrente fluir através do solo, essa corrente poderá fluir parcialmente através das pernas através do corpo da pessoa - através da perna em loop - uma pessoa cairá sob tensão de passo. Uma cadeia seqüencial é formada, consistindo nas resistências do suporte, sapatos e corpo.A resistência a sapatos e suportes desempenha um papel decisivo aqui, e na forma seca eles são capazes de suportar mais estresse do que um corpo nu aceita.