Rezistența corpului uman - de ce depinde și de cum se poate schimba

Atunci când o persoană intră sub tensiune electrică, un curent electric începe să curgă prin corpul său, iar amploarea acestui curent depinde nu numai de mărimea tensiunii aplicate, ci și de rezistența corpului uman. Între timp, rezistența corpului uman nu este în niciun caz constantă, valoarea sa depinde de mulți factori: de starea persoanei în momentul contactului (mental și fizic), de parametrii circuitului închis, de condițiile externe de mediu în care persoana se află în momentul impactului.

Corpul uman este format din diferite țesuturi și fiecare tip de țesut are propria sa rezistență. Deci, de exemplu, tendoanele, pielea, țesutul adipos, cartilajul și oasele au o rezistivitate de ordinul 3 - 20 kOhm / m. Sânge, mușchi, limfă, creier și măduva spinării - numai de la 0,5 la 1 Ohm / m. Dintre toate aceste țesuturi, pielea este cea mai rezistentă, de aceea, pielea este cea care determină în mare măsură rezistența corpului uman la curent electric.

Pielea umană are o structură complexă. Stratul său exterior - epiderma - include mai multe părți structurale: stratul cornos exterior, care nu conține nici nervi, nici vase de sânge, are, prin urmare, cea mai mare rezistență, și alte straturi a căror rezistență este mult mai mică decât stratul cornos. Urmează dermul - stratul interior, a cărui rezistență este și mult mai mică, ceea ce înseamnă că rezistența stratului cornos este crucială în rezistența totală a pielii.

Rezistența pielii este afectată de starea sa. Dacă pielea este uscată și curată, nu are daune, atunci rezistența sa se situează în intervalul de la 10 până la 100 kOhm. Dacă pe piele există tăieturi, zgârieturi, microtraume, acestea pot reduce foarte mult rezistența corpului uman la rezistența numai a țesuturilor interne. Evident, prezența leziunilor menționate mai sus pe piele face o șoc electrică mai periculoasă. Pielea contaminată și umedă are, de asemenea, o rezistență mai mică.

Rezistența totală a unui corp uman care a fost supus stresului poate fi reprezentată ca fiind formată din trei rezistențe, conectate în serie: două straturi ale epidermei și una - rezistența dermului și a țesuturilor interne. Astfel, țesuturile interne servesc împreună cu electrozii aplicați ca și cum ar fi plăci condensatoareiar epiderma este un dielectric.

Ca urmare, dacă electrozii sunt aplicați extern corpului, se obține un circuit din rezistența activă a țesuturilor interne și rezistența aproape capacitivă a epidermei. Adică putem spune că vorbim despre constanta dielectrică de la 100 la 200 și despre rezistența specifică de la 10 la 100 kΩ / m într-un circuit format dintr-un condensator și rezistor.

Țesuturile interne au o rezistență activă Rb cu o componentă capacitivă mică, care este aproape independentă fie de zona electrozilor, fie de frecvență, și variază între 500 și 700 Ohmi.

Dar depinde de lungimea și secțiunea transversală a părților corpului și de rezistivitatea organelor interne. Adică, într-o formă echivalentă, rezistența totală Zm a corpului uman poate fi reprezentată după cum urmează:

Cu o rezistență mică a corpului uman, componenta capacitivă pierde valoare:

Deci, rezistența electrică a corpului uman depinde de următorii cinci factori:

• Din starea psihologică și fiziologică generală (caracteristici individuale);

• De la podea - de la grosimea pielii (la bărbați, rezistența este mai mare decât la femei);

• De la vârstă - de la rugozitatea pielii (la adulți, rezistența este mai mare decât la copii);

• Din condiții externe (temperatură, presiune, umiditate, densitate);

• Din starea generală a pielii (răni, murdărie, umezeală etc.);

• Din stimuli externi (lovitură bruscă, injecție, lumină sau sunet) care pot reduce rezistența cu 20 - 50% în câteva minute.

Este ușor de observat că rezistența electrică a corpului uman nu este constantă și nu este liniară, dar pentru calcule se presupune a fi de 1 kOhm. Cu toate acestea, rezistența corpului uman depinde și de tensiunea aplicată, deoarece în momentul șocului electric se poate dovedi că circuitul include și suprafața podelei, solul, încălțămintea, hainele etc. Curentul va determina apoi nu numai rezistența corpului în sine persoană, dar și schema includerii sale în lanț.

Atingere în două faze

Cu o atingere în două faze, o persoană stă pe o bază izolată, atingând în același timp două faze ale unei rețele trifazate sau doi conductori ai unei rețele monofazate AC sau DC. În acest caz, curentul va circula prin mâini și prin organele vitale, ceea ce este foarte periculos și chiar mai periculos dacă circuitul apare pe calea brațului. Cu această atingere, o persoană poate ajunge fie sub tensiune liniară de interfață, fie sub tensiunea completă de funcționare a instalației electrice.

Dacă o persoană a atins părțile deschise ale corpului, atunci rezistența este determinată de rezistența corpului, de rezistența pielii, dacă s-a produs contact cu stâlpii prin haine, atunci rezistența hainelor este adăugată secvențial la circuit.

Puteți compara aceste două opțiuni. Rezistența hainelor uscate este de la 10 la 15 kOhm, iar pentru hainele umede - de la 0,5 la 1,5 kOhm. Evident, rezistența hainelor într-un fel sau altul limitează curentul prin corpul uman, deși scade de 10 până la 30 de ori dacă hainele sunt ude.

În cazul hainelor uscate, șocul este resimțit într-o puternică tremură de la degete până la încheietura mâinii, aceasta este de 20mA la 220 volți. Dacă hainele sunt ude, atunci la 140mA mâinile pot fi sfâșiate din punctele de contact doar cu anumite eforturi. Rezistența pantofilor și a podelei nu este luată în considerare aici, deoarece acestea nu sunt incluse în lanț.

Atingere monofazată sau monopol

O persoană stă pe pământ și doar cu o parte din corp atinge instalația electrică sub tensiune, iar potențialul instalației electrice diferă de potențialul pământului sau al altei suprafețe de sprijin. În acest caz, o persoană cade sub tensiune în raport cu pământul, iar curentul prin corp va fi curentul de defectare al pământului.

Traseul curent prin capul buclelor - picioare sau braț - picioare, în timp ce prin organe vitale. Rezistența va fi inclusă în lanț: corpuri, haine, încălțăminte, suporturi. Pantofii și suporturile de rezistență sunt conectate între ele în paralel.

În funcție de materialul tălpii, indiferent dacă este umed sau uscat, rezistența pantofului va fi diferită. Un rol important îl joacă materialul podelei (suprafața de sprijin):

• Talpa din piele umedă are o rezistență de 500 Ohms, uscată - 100 kOhm;

• Talpă din cauciuc umed - 1,5 kOhm; talpă din cauciuc uscat - 500 kOhm;

• Podea metalică - de la 0 (uscat) la 10 Ohmi (umed);

• Pământ uscat - 20 kOhm, umed - 800 Ohm;

• Beton uscat - 2 megohme, beton umed - 900 ohmi;

• Linoleum uscat - 1,5 MOhm, linoleum umed - 50 kOhm;

• Piatră uscată - 8,5 kOhm, piatră umedă - 5 kOhm;

• Zăpadă sau gheață - de la 300 ohmi la 2 megohme;

• Nisip uscat - 8 kOhm, nisip umed - 1,6 kOhm;

• Pământ negru uscat - 160 Ohmi, sol negru umed - 50 Ohmi.

După cum puteți vedea, rezistența suportului și a încălțămintei joacă un rol important și de multe ori depășește rezistența corpului uman, mai ales în stare uscată, care poate salva vieți uneori.

Când atingeți carcasa de instalare, care din anumite motive s-a dovedit energizată, dacă nu există legare la pământ, atunci tot curentul va trece prin corp. Dacă pământul este prezent, atunci partea principală a curentului va trece prin pământ, iar prin corp - doar o mică parte, acest lucru reprezintă un risc mai mic pentru viață.

Tensiunea pasului

Dacă o persoană stă pe pământ în apropierea sistemului de electrozi la sol și curentul curge prin pământ, atunci acest curent poate curge parțial prin picioare prin corpul persoanei - prin piciorul buclă - picior, adică o persoană va cădea sub tensiunea de pas. Se formează un lanț secvențial format din rezistențele suportului, ale încălțămintei și ale corpului.Rezistența la încălțăminte și suporturi joacă un rol decisiv aici, iar într-o formă uscată, ei sunt capabili să preia mai mult stres decât va accepta un corp gol.