Resistens hos människokroppen - vad den beror på och hur den kan förändras

När en person befinner sig under elektrisk spänning, börjar en elektrisk ström flyta genom sin kropp, och storleken på denna ström beror inte bara på storleken på den applicerade spänningen, utan också på människokroppens motstånd. Under tiden är människokroppens motstånd inte på något sätt konstant; dess värde beror på många faktorer: på personens tillstånd vid kontaktögonblicket (mental och fysisk), på parametrarna för den slutna kretsen, på de yttre miljöförhållanden där personen befinner sig vid påverkan.

Den mänskliga kroppen består av olika vävnader, och varje vävnadstyp har sin egen motstånd. Till exempel har senor, hud, fettvävnad, brosk och ben en resistivitet av storleksordningen 3 till 20 kΩ / m. Blod, muskler, lymf, hjärna och ryggmärg - endast från 0,5 till 1 Ohm / m. Av alla dessa vävnader är huden den mest resistenta, därför är det huden som till stor del bestämmer människokroppens motstånd mot elektrisk ström.

Mänsklig hud har en komplex struktur. Dess yttre skikt - överhuden - innehåller flera strukturella delar: det yttre stratum corneum, som varken innehåller nerver eller blodkärl, har därför den högsta motståndet, och andra lager vars motstånd är mycket mindre än stratum corneum. Nästa är dermis - det inre skiktet, vars motstånd också är mycket mindre, vilket innebär att motståndet hos stratum corneum är avgörande för hudens totala motstånd.

Hudresistens påverkas av dess tillstånd. Om huden är torr och ren, inte har någon skada, ligger dess motstånd i området från 10 till 100 kOhm. Om det finns snitt, repor, mikrotraumor på huden kan de minska människokroppens motståndskraft mot endast inre vävnader. Självklart gör förekomsten av ovan nämnda skador på huden en elektrisk chock farligare. Förorenad och fuktig hud har också lägre motstånd.

Den totala motståndskraften hos en mänsklig kropp som har kommit under stress kan representeras som att bestå av tre motstånd, sammankopplade i serie: två lager av överhuden och en - resistens hos dermis och inre vävnader. Således tjänar de inre vävnaderna tillsammans med de applicerade elektroderna som om kondensatorplattoroch överhuden är en dielektrik.

Som ett resultat, om elektroder appliceras externt på kroppen, erhålls en krets från det aktiva motståndet hos de inre vävnaderna och den nästan kapacitiva resistansen hos överhuden. Det vill säga, vi kan säga att vi talar om den dielektriska konstanten från 100 till 200 och om det specifika motståndet från 10 till 100 kΩ / m i en krets som består av en kondensator och resistor.

Inre vävnader har en aktiv resistans Rv med en liten kapacitiv komponent, som är nästan oberoende av antingen elektrodområdet eller frekvensen, och sträcker sig från 500 till 700 ohm.

Men det beror på längden och tvärsnittet av kroppsdelar och på de inre organens resistivitet. Det vill säga, i ekvivalent form, kan den totala resistansen Zm i människokroppen representeras enligt följande:

Med en liten motståndskraft från människokroppen förlorar den kapacitiva komponenten värde:

Så det elektriska motståndet i människokroppen beror på följande fem faktorer:

• Från det allmänna psykologiska och fysiologiska tillståndet (individuella egenskaper);

• Från golvet - från hudens tjocklek (hos män är motståndet högre än hos kvinnor);

• Från ålder - från hudens grovhet (hos vuxna är resistensen högre än hos barn);

• Från yttre förhållanden (temperatur, tryck, luftfuktighet, densitet);

• Från hudens allmänna tillstånd (sår, smuts, fukt, etc.);

• Från yttre stimuli (plötsligt slag, injektion, ljus eller ljud) som kan minska motståndet med 20 - 50% på några minuter.

Det är lätt att se att den elektriska motståndskraften hos människokroppen inte är konstant och inte linjär, men för beräkningar tas den lika med 1 kOhm. Icke desto mindre beror människokroppens motstånd också på den pålagda spänningen, eftersom det vid tidpunkten för elektrisk chock kan visa sig att kretsen också inkluderar golvyta, jord, skor, kläder, etc. Strömmen bestämmer då inte bara motståndet för kroppen själv person, men också planen för dess införlivande i kedjan.

Tvåfas beröring

Med en tvåfas beröring står en person på en isolerad bas och vidrör samtidigt två faser i ett trefas nätverk, eller två ledare i ett enfas AC- eller DC-nätverk. I det här fallet kommer strömmen att flyta genom händerna och genom livsviktiga organ, vilket är mycket farligt och ännu farligare om kretsen inträffar längs arm - huvudbanan. Med den här beröringen kan en person komma antingen under en linjär mellanfasspänning eller under den fulla driftspänningen för den elektriska installationen.

Om en person berör öppna delar av kroppen, bestäms motståndet av kroppens motstånd, hudens motstånd, om kontakt har inträffat med polerna genom kläderna, läggs klädernas motstånd i följd till kretsen.

Du kan jämföra dessa två alternativ. Motståndet för torra kläder är från 10 till 15 kOhm, och för våta kläder - från 0,5 till 1,5 kOhm. Uppenbarligen begränsar klädernas motstånd på ett eller annat sätt strömmen genom människokroppen, även om den sjunker 10-30 gånger om kläderna är våta.

Vid torra kläder känns chocken i en kraftig skakning från fingrarna till handleden, detta är 20 mA vid 220 volt. Om kläderna är våta, kan händerna på 140mA bara rivas från kontaktpunkter med vissa ansträngningar. Här beaktas inte skorna och golvet motstånd, eftersom de inte ingår i kedjan.

Enfas eller enpolig beröring

En person står på marken, och endast med en del av kroppen vidrör den elektriska installationen under spänning, och potentialen för den elektriska installationen skiljer sig från jordens potential eller andra underlagsytor. I detta fall faller en person under spänning relativt jorden, och strömmen genom kroppen är jordfelsströmmen.

Den aktuella vägen genom slingan huvud - ben eller arm - ben, medan genom vitala organ. Motstånd kommer att ingå i kedjan: kroppar, kläder, skor, stöd. Motståndskor och stöd är parallellt anslutna till varandra.

Beroende på sulans material, oavsett om det är vått eller torrt, kommer skoens motstånd att vara annorlunda. En viktig roll spelas av golvmaterialet (stödytan):

• Våt lädersula har en motståndskraft på 500 ohm, torr - 100 kOhm;

• Våt gummisula - 1,5 kOhm; torr gummisula - 500 kOhm;

• Metallgolv - från 0 (torrt) till 10 ohm (vått);

• Torra jorden - 20 kOhm, våt - 800 Ohm;

• Torrbetong - 2 megohms, våtbetong - 900 ohm;

• Torr linoleum - 1,5 MOhm, våt linoleum - 50 kOhm;

• Torr sten - 8,5 kOhm, våt sten - 5 kOhm;

• Snö eller is - från 300 ohm till 2 megohms;

• Torr sand - 8 kOhm, våt sand - 1,6 kOhm;

• Torr svart jord - 160 ohm, våt svart jord - 50 ohm.

Som ni ser spelar stödet och skornas motstånd en viktig roll och ofta överstiger ofta människokroppens motstånd, särskilt i torrt tillstånd, som ibland kan rädda liv.

När du vidrör installationskåpan, som av någon anledning visade sig vara spänningslös, om det inte finns någon jordning, kommer all ström att gå igenom kroppen. Om jordning finns närvarande, kommer huvuddelen av strömmen att gå igenom jorden, och genom kroppen - endast en liten del, utgör detta mindre livsfara.

Stegspänning

Om en person står på marken nära markelektrodsystemet, och ström flyter genom marken, kan denna ström delvis strömma genom benen genom personens kropp - genom slingbenet - benet, det vill säga en person kommer att falla under stegspänning. En sekventiell kedja bildas bestående av motståndet hos stödet, skorna och kroppen.Motstånd mot skor och stötter spelar en avgörande roll här, och i torr form kan de ta på sig mer stress än en naken kropp kommer att acceptera.