התנגדות גוף האדם - במה הוא תלוי ואיך הוא יכול להשתנות

כאשר אדם נכנס למתח חשמלי, זרם חשמלי מתחיל לזרום בגופו, ועוצמת הזרם תלויה לא רק בעוצמת המתח המופעל, אלא גם בהתנגדותו של גוף האדם. בינתיים ההתנגדות של גוף האדם איננה קבועה בשום פנים ואופן, ערכו תלוי בגורמים רבים: על מצבו של האדם ברגע המגע (הנפשי והפיזי), על הפרמטרים של המעגל הסגור, על התנאים הסביבתיים החיצוניים בהם האדם נמצא בזמן הפגיעה.

גוף האדם מורכב מרקמות שונות, ולכל סוג רקמה יש התנגדות משלו. לדוגמא, לגידים, עור, רקמת שומן, סחוס ועצמות יש התנגדות בסדר גודל של 3 עד 20 קילו / מטר. דם, שרירים, לימפה, מוח וחוט השדרה - רק מ 0.5 עד 1 אוהם / מ. מבין כל הרקמות הללו העור הוא העמיד ביותר ולכן העור הוא זה שקובע במידה רבה את ההתנגדות של גוף האדם לזרם חשמלי.

עור אנושי בעל מבנה מורכב. השכבה החיצונית שלו - האפידרמיס - כוללת מספר חלקים מבניים: שכבה חיצונית של שכבה, שאינה מכילה עצבים ולא כלי דם, ולכן היא בעלת עמידות גבוהה ביותר, ושכבות אחרות שהתנגדותן פחותה בהרבה משכבה שכבה. הבא הוא הדרמיס - השכבה הפנימית, שגם ההתנגדות שלה הרבה פחות, מה שאומר שהתנגדות של שכבת הקורנום היא מכריעה בהתנגדות מוחלטת של העור.

עמידות העור מושפעת ממצבה. אם העור יבש ונקי, אין לו נזק, אז ההתנגדות שלו נע בין 10 ל 100 kOhm. אם יש חתכים, שריטות, מיקרוטראומות על העור, הם יכולים להפחית מאוד את ההתנגדות של גוף האדם להתנגדות של רקמות פנימיות בלבד. ברור, הימצאותם של הנגעים שהוזכרו לעיל על העור הופכת הלם חשמלי למסוכן יותר. גם לעור מזוהם ולחות יש עמידות נמוכה יותר.

ניתן לייצג את ההתנגדות הכוללת של גוף אנושי שנמצא תחת לחץ, כמורכבת משלושה התנגדות, המחוברים בסדרה: שתי שכבות של האפידרמיס ואחת - התנגדות של הדרמיס והרקמות הפנימיות. לפיכך, הרקמות הפנימיות משמשות יחד עם האלקטרודות המיושמות כאילו לוחות קבליםוהאפידרמיס הוא דיאלקטרי.

כתוצאה מכך, אם אלקטרודות מוחלות חיצונית על הגוף, מתקבל מעגל מהתנגדות הפעילה של הרקמות הפנימיות ומההתנגדות הכמעט קיבולית של האפידרמיס. כלומר, אנו יכולים לומר כי אנו מדברים על הקבוע הדיאלקטרי מ- 100 ל- 200, ועל ההתנגדות בין 10 ל- 100 kΩ / m במעגל המורכב קבלים ו נגד.

לרקמות פנימיות יש התנגדות פעילה Rb עם מרכיב קיבולי קטן, שאינו תלוי כמעט באזור האלקטרודות או בתדר, ונעה בין 500 ל 700 אוהם.

אבל זה תלוי באורך וחתך הרוחב של חלקי הגוף, ו בהתנגדותם של איברים פנימיים. כלומר, באופן שווה ערך, ניתן לייצג את ההתנגדות הכוללת Zm של גוף האדם באופן הבא:

עם התנגדות קטנה של גוף האדם, הרכיב הקיבולי מאבד ערך:

אז ההתנגדות החשמלית של גוף האדם תלויה בחמשת הגורמים הבאים:

• מהמצב הפסיכולוגי והפיזיולוגי הכללי (מאפיינים אישיים);

• מהרצפה - מעובי העור (אצל גברים ההתנגדות גבוהה יותר מאשר אצל נשים);

• מגיל - מחספוס העור (אצל מבוגרים ההתנגדות גבוהה יותר מאשר אצל ילדים);

• מתנאים חיצוניים (טמפרטורה, לחץ, לחות, צפיפות);

• מהמצב הכללי של העור (פצעים, לכלוך, לחות וכו ');

• מגירויים חיצוניים (מכה פתאומית, הזרקה, אור או צליל) שיכולים להפחית את ההתנגדות ב 20 - 50% תוך מספר דקות.

קל לראות כי ההתנגדות החשמלית של גוף האדם אינה קבועה ואינה ליניארית, אך לצורך חישובים ההנחה היא כי היא 1 kOhm. עם זאת, ההתנגדות של גוף האדם תלויה גם במתח המופעל, שכן בזמן ההלם החשמלי יתברר שהמעגל כולל גם את משטח הרצפה, אדמה, נעליים, בגדים וכו '. הזרם אז יקבע לא רק את ההתנגדות של הגוף עצמו. אדם, אך גם תכנית הכללתו בשרשרת.

מגע דו-פאזי

במגע דו-פאזי אדם עומד על בסיס מבודד, נוגע בו זמנית בשני שלבים של רשת תלת פאזית, או שני מוליכים של רשת AC או DC חד-פאזית. במקרה זה, הזרם יזרום דרך הידיים ודרך איברים חיוניים, שהוא מסוכן מאוד, ואף מסוכן יותר אם המעגל מתרחש לאורך שביל ראש הזרוע. באמצעות מגע זה, אדם יכול להגיע למתח בין-שלבי ליניארי או מתחת למתח ההפעלה המלא של המתקן החשמלי.

אם אדם נגע בחלקים פתוחים בגוף, אז ההתנגדות נקבעת על ידי ההתנגדות של הגוף, ההתנגדות של העור, אם התרחש מגע עם הקטבים דרך הבגדים, ואז ההתנגדות של הבגדים מתווספת ברציפות למעגל.

אתה יכול להשוות בין שתי אפשרויות אלה. ההתנגדות של בגדים יבשים היא בין 10 ל 15 kOhm, ולבגדים רטובים - מ- 0.5 עד 1.5 kOhm. ברור שהתנגדות של הבגדים בדרך זו או אחרת מגבילה את הזרם בגוף האדם, אם כי היא צונחת פי 10 עד 30 אם הבגדים רטובים.

עם בגדים יבשים, ההלם מורגש ברעד חזק מאצבעות כף היד, זהו 20mA במהירות 220 וולט. אם הבגדים רטובים, אז בגובה 140mA ניתן לקרוע ידיים רק מנקודות מגע במאמצים מסוימים. ההתנגדות של הנעליים והרצפה אינה נלקחת בחשבון כאן, מכיוון שהם אינם כלולים בשרשרת.

מגע חד פאזי או מוט יחיד

אדם עומד על הקרקע, ורק כאשר חלק אחד מגופו נוגע במתקן החשמלי הנמצא תחת מתח, והפוטנציאל של המתקן החשמלי שונה מפוטנציאל האדמה או משטח תומך אחר. במקרה זה, אדם נופל תחת מתח יחסית לכדור הארץ, והזרם דרך הגוף יהיה זרם תקלות האדמה.

הנתיב הנוכחי דרך ראש הלולאה - רגליים או רגליים - תוך איברים חיוניים. התנגדות תיכלל בשרשרת: גופות, בגדים, נעליים, תומכים. נעלי התנגדות והתומכות מחוברות זו לזו במקביל.

תלוי בחומר הסוליה, בין שהוא רטוב או יבש, ההתנגדות של הנעל תהיה שונה. תפקיד חשוב ממלא חומר הרצפה (משטח תומך):

• סוליית עור רטובה בעלת התנגדות של 500 אוהם, יבשה - 100 kOhm;

• סוליית גומי רטובה - 1.5 kOhm; סוליית גומי יבשה - 500 kOhm;

• רצפת מתכת - מ- 0 (יבש) עד 10 אוהם (רטוב);

• אדמה יבשה - 20 kOhm, רטובה - 800 אוהם;

• בטון יבש - 2 מגה"מ, בטון רטוב - 900 אוהם;

• לינולאום יבש - 1.5 מהום, לינולאום רטוב - 50 ק''ם;

• אבן יבשה - 8.5 kOhm, אבן רטובה - 5 kOhm;

• שלג או קרח - מ -300 אוהם ל -2 מגהם;

• חול יבש - 8 kOhm, חול רטוב - 1.6 kOhm;

• אדמה שחורה יבשה - 160 אוהם, אדמה שחורה רטובה - 50 אוהם.

כפי שאתה יכול לראות, ההתנגדות של התמיכה והנעליים ממלאת תפקיד חשוב, ולעתים קרובות פעמים רבות עוברת את ההתנגדות של גוף האדם, במיוחד במצב היבש, שלעיתים יכול להציל חיים.

כשאתה נוגע במתחם המתקן, שמסיבה כלשהי התברר שהוא מלא אנרגיה, אם אין הארקה, אז כל הזרם יעבור דרך הגוף. אם יש הארקה, אז החלק העיקרי של הזרם יעבור דרך כדור הארץ, ודרך הגוף - רק חלק קטן, זה מהווה סכנת חיים פחותה.

מתח צעד

אם אדם עומד על הקרקע בסמוך למערכת האלקטרודה הקרקעית, וזרם זורם באדמה, אז זרם זה יכול לזרום חלקית דרך הרגליים דרך גוף האדם - דרך רגל הלולאה - רגל, כלומר אדם ייפול מתח מתח. נוצרת שרשרת רציפה המורכבת מהתנגדות התמיכה, הנעליים והגוף.התנגדות של נעליים ותומכים ממלאים כאן תפקיד מכריע, ובצורה יבשה הם מסוגלים לשים לחץ יותר מכפי שגוף עירום יקבל.

Comments

[#1 פאבל]

עכבת גוף האדם הינה התנגדות-קיבולית. העור הוא התנגדות-קיבולית, והאיברים הפנימיים האנושיים הם עמידים. במקרה של זרמים בתדירות גבוהה, גוף האדם זורם בעיקר דרך הזרם האפידרמלי הזורם על פני העור, ורק בחלק קטן זורם דרך האיברים הפנימיים של האדם. ההתנגדות הכוללת של הגוף בדרך של יד ביד עם עור יבש היא: 25 וולט - 3250 אוהם, 50 וולט - 2500 אוהם, 125 v - 1550 אוהם, 200 v - 1275 אוהם, 220 v - 1350 אוהם, 225 v - 1225 אוהם, 400 V - 950 אוהם, 1000 V - 775 אוהם.