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Widerstand des menschlichen Körpers - wovon er abhängt und wie er sich verändern kann

 

Wenn eine Person unter elektrische Spannung gerät, beginnt ein elektrischer Strom durch ihren Körper zu fließen, und die Größe dieses Stroms hängt nicht nur von der Größe der angelegten Spannung ab, sondern auch vom Widerstand des menschlichen Körpers. In der Zwischenzeit ist der Widerstand des menschlichen Körpers keineswegs konstant, sein Wert hängt von vielen Faktoren ab: vom Zustand der Person zum Zeitpunkt des Kontakts (geistig und körperlich), von den Parametern des geschlossenen Kreislaufs, von den äußeren Umgebungsbedingungen, unter denen sich die Person zum Zeitpunkt des Aufpralls befindet.

Der menschliche Körper besteht aus verschiedenen Geweben, und jeder Gewebetyp hat seinen eigenen Widerstand. Beispielsweise haben Sehnen, Haut, Fettgewebe, Knorpel und Knochen einen spezifischen Widerstand in der Größenordnung von 3 bis 20 kΩ / m. Blut, Muskeln, Lymphe, Gehirn und Rückenmark - nur von 0,5 bis 1 Ohm / m. Von all diesen Geweben ist die Haut am widerstandsfähigsten, daher bestimmt die Haut weitgehend den Widerstand des menschlichen Körpers gegen elektrischen Strom.

Widerstand des menschlichen Körpers - wovon er abhängt und wie er sich verändern kann

Die menschliche Haut hat eine komplexe Struktur. Seine äußere Schicht - die Epidermis - umfasst mehrere strukturelle Teile: Das äußere Stratum Corneum, das weder Nerven noch Blutgefäße enthält, weist daher den höchsten Widerstand auf, und andere Schichten, deren Widerstand viel geringer ist als der des Stratum Corneum. Als nächstes kommt die Dermis - die innere Schicht, deren Widerstand ebenfalls viel geringer ist, was bedeutet, dass der Widerstand des Stratum Corneum für den Gesamtwiderstand der Haut entscheidend ist.

Die Hautresistenz wird durch ihren Zustand beeinflusst. Wenn die Haut trocken und sauber ist, keine Schäden aufweist, liegt ihr Widerstand im Bereich von 10 bis 100 kOhm. Wenn sich Schnitte, Kratzer oder Mikrotraumas auf der Haut befinden, können sie den Widerstand des menschlichen Körpers gegen den Widerstand nur des inneren Gewebes erheblich verringern. Offensichtlich macht das Vorhandensein der oben genannten Läsionen auf der Haut einen elektrischen Schlag gefährlicher. Kontaminierte und feuchte Haut hat auch einen geringeren Widerstand.

Der Gesamtwiderstand eines menschlichen Körpers, der unter Stress geraten ist, kann aus drei in Reihe geschalteten Widerständen bestehen: zwei Schichten der Epidermis und einer - Widerstand der Dermis und des inneren Gewebes. Somit dienen die inneren Gewebe zusammen mit den angelegten Elektroden als ob Kondensatorplattenund die Epidermis ist ein Dielektrikum.

Allgemeiner Widerstand des menschlichen Körpers

Wenn Elektroden außerhalb des Körpers angebracht werden, wird folglich ein Kreislauf aus dem aktiven Widerstand des inneren Gewebes und dem nahezu kapazitiven Widerstand der Epidermis erhalten. Das heißt, wir können sagen, dass es sich um die Dielektrizitätskonstante von 100 bis 200 und um den spezifischen Widerstand von 10 bis 100 kΩ / m in einer Schaltung handelt, die aus einem Kondensator und besteht Widerstand.

elektrischer Widerstand des menschlichen Körpers

Interne Gewebe haben einen aktiven Widerstand Rv mit einer kleinen kapazitiven Komponente, der nahezu unabhängig von der Elektrodenfläche oder der Frequenz ist und im Bereich von 500 bis 700 Ohm liegt.

berechneter Widerstand des menschlichen Körpers

Dies hängt jedoch von der Länge und dem Querschnitt der Körperteile sowie vom spezifischen Widerstand der inneren Organe ab. Das heißt, in äquivalenter Form kann der Gesamtwiderstand Zm des menschlichen Körpers wie folgt dargestellt werden:

Gesamtwiderstand

Bei einem geringen Widerstand des menschlichen Körpers verliert die kapazitive Komponente an Wert:

Bei einem geringen Widerstand des menschlichen Körpers verliert die kapazitive Komponente an Wert

Der elektrische Widerstand des menschlichen Körpers hängt also von den folgenden fünf Faktoren ab:

  • Aus dem allgemeinen psychologischen und physiologischen Zustand (individuelle Merkmale);

  • Vom Boden aus - von der Dicke der Haut (bei Männern ist der Widerstand höher als bei Frauen);

  • Ab dem Alter - aufgrund der Rauheit der Haut (bei Erwachsenen ist der Widerstand höher als bei Kindern);

  • Von äußeren Bedingungen (Temperatur, Druck, Luftfeuchtigkeit, Dichte);

  • Aus dem allgemeinen Zustand der Haut (Wunden, Schmutz, Feuchtigkeit usw.);

  • Durch äußere Reize (plötzlicher Schlag, Injektion, Licht oder Geräusch), die den Widerstand in wenigen Minuten um 20 - 50% reduzieren können.

Spannungsabhängigkeit des Widerstands

Es ist leicht zu erkennen, dass der elektrische Widerstand des menschlichen Körpers nicht konstant und nicht linear ist, aber für Berechnungen wird angenommen, dass er 1 kOhm beträgt. Der Widerstand des menschlichen Körpers hängt jedoch auch von der angelegten Spannung ab, da sich zum Zeitpunkt des Stromschlags herausstellen kann, dass der Stromkreis auch die Bodenoberfläche, den Boden, Schuhe, Kleidung usw. enthält. Der Strom bestimmt dann nicht nur den Widerstand des Körpers selbst Person, aber auch das Schema seiner Aufnahme in die Kette.


Zweiphasige Berührung

Zweiphasige Berührung

Bei einer zweiphasigen Berührung steht eine Person auf einer isolierten Basis und berührt gleichzeitig zwei Phasen eines dreiphasigen Netzwerks oder zwei Leiter eines einphasigen AC- oder DC-Netzwerks. In diesem Fall fließt der Strom durch die Hände und durch lebenswichtige Organe, was sehr gefährlich ist und noch gefährlicher, wenn der Stromkreis entlang des Arm-Kopf-Pfades verläuft. Mit dieser Berührung kann eine Person entweder unter eine lineare Zwischenphasenspannung oder unter die volle Betriebsspannung der elektrischen Anlage geraten.

Wenn eine Person offene Körperteile berührt, wird der Widerstand durch den Widerstand des Körpers, den Widerstand der Haut, bestimmt. Wenn Kontakt mit den Stangen durch die Kleidung aufgetreten ist, wird der Widerstand der Kleidung nacheinander zum Kreislauf hinzugefügt.

Sie können diese beiden Optionen vergleichen. Der Widerstand trockener Kleidung beträgt 10 bis 15 kOhm und bei nasser Kleidung 0,5 bis 1,5 kOhm. Offensichtlich begrenzt der Widerstand der Kleidung auf die eine oder andere Weise den Strom durch den menschlichen Körper, obwohl er 10-30 Mal abfällt, wenn die Kleidung nass ist.

Bei trockener Kleidung ist der Schock in einem starken Zittern von den Fingern bis zum Handgelenk zu spüren, dies sind 20 mA bei 220 Volt. Wenn die Kleidung nass ist, können bei 140 mA die Hände nur mit bestimmten Anstrengungen von den Kontaktpunkten gerissen werden. Der Widerstand der Schuhe und des Bodens wird hier nicht berücksichtigt, da sie nicht in der Kette enthalten sind.



Einphasige oder einpolige Berührung

Einphasige oder einpolige Berührung

Eine Person steht auf dem Boden und berührt nur mit einem Teil ihres Körpers die elektrische Anlage unter Spannung, und das Potential der elektrischen Anlage unterscheidet sich vom Potential der Erde oder einer anderen Auflagefläche. In diesem Fall fällt eine Person relativ zur Erde unter Spannung, und der Strom durch den Körper ist der Erdschlussstrom.

Der aktuelle Weg durch die Schleife Kopf - Beine oder Arm - Beine, während durch lebenswichtige Organe. Widerstand wird in die Kette aufgenommen: Körper, Kleidung, Schuhe, Stützen. Widerstandsschuhe und Stützen sind parallel miteinander verbunden.

Je nach Material der Sohle, ob nass oder trocken, ist der Widerstand des Schuhs unterschiedlich. Eine wichtige Rolle spielt das Bodenmaterial (Auflagefläche):

  • Nasse Ledersohle hat einen Widerstand von 500 Ohm, trocken - 100 kOhm;

  • Nasse Gummisohle - 1,5 kOhm; trockene Gummisohle - 500 kOhm;

  • Metallboden - von 0 (trocken) bis 10 Ohm (nass);

  • Trockene Erde - 20 kOhm, nass - 800 Ohm;

  • Trockenbeton - 2 Megaohm, Nassbeton - 900 Ohm;

  • Trockenes Linoleum - 1,5 MOhm, nasses Linoleum - 50 kOhm;

  • Trockener Stein - 8,5 kOhm, nasser Stein - 5 kOhm;

  • Schnee oder Eis - von 300 Ohm bis 2 Megaohm;

  • Trockener Sand - 8 kOhm, nasser Sand - 1,6 kOhm;

  • Trockener schwarzer Boden - 160 Ohm, nasser schwarzer Boden - 50 Ohm.

Wie Sie sehen können, spielt der Widerstand der Stütze und der Schuhe eine wichtige Rolle und übersteigt häufig den Widerstand des menschlichen Körpers um ein Vielfaches, insbesondere im trockenen Zustand, was manchmal Leben retten kann.

Wenn Sie das Installationsgehäuse berühren, das sich aus irgendeinem Grund als unter Spannung stehend herausgestellt hat und keine Erdung vorhanden ist, fließt der gesamte Strom durch das Gehäuse. Wenn eine Erdung vorhanden ist, fließt der Hauptteil des Stroms durch die Erde und durch den Körper - nur ein kleiner Teil, dies stellt ein geringeres Lebensrisiko dar.


Schrittspannung

Schrittspannung

Wenn eine Person in der Nähe des Masseelektrodensystems auf dem Boden steht und Strom durch den Boden fließt, kann dieser Strom teilweise durch die Beine durch den Körper der Person fließen - durch das Schleifenbein - das Bein Eine Person wird unter Stufenspannung fallen. Es bildet sich eine sequentielle Kette, die aus den Widerständen von Träger, Schuhen und Körper besteht.Der Widerstand gegen Schuhe und Stützen spielt hier eine entscheidende Rolle, und in trockener Form können sie mehr Stress aufnehmen, als ein nackter Körper akzeptieren wird.

Siehe auch auf i.electricianexp.com:

  • Was ist Berührungsspannung?
  • Welcher Stress ist gefährlich für das menschliche Leben?
  • Berührungsspannung in der Fallstudie zur elektrischen Sicherheit
  • Warum ist die Warnlampe gefährlich und warum ist sie gesetzlich verboten?
  • Welcher Strom ist gefährlicher, direkter oder alternierender?

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    Kommentare:

    # 1 schrieb: Pavel | [Zitat]

     
     

    Die Impedanz des menschlichen Körpers ist resistiv-kapazitiv. Die Haut ist resistiv-kapazitiv und die menschlichen inneren Organe sind resistiv. Bei hochfrequenten Strömen fließt der menschliche Körper hauptsächlich durch den epidermalen Strom, der entlang der Hautoberfläche fließt, und nur zu einem kleinen Teil durch die inneren Organe einer Person. Der Gesamtwiderstand des Körpers auf dem Weg von Hand zu Hand mit trockener Haut beträgt: 25 V - 3250 Ohm, 50 V - 2500 Ohm, 125 V - 1550 Ohm, 200 V - 1275 Ohm, 220 V - 1350 Ohm, 225 V - 1225 Ohm, 400 V - 950 Ohm, 1000 V - 775 Ohm.