Сопротивление человека
Сопротивление человека
Если человек случайно вступит в контакт с проводом или другим компонентом, по которому течет ток, его тело также начнет проводить электричество, что приведет к различным электрическим травмам. Их тяжесть зависит от многих параметров, в том числе от электрической сети и самого организма человека. Наше нутро в основном состоит из воды (около 70% от общей массы), поэтому перенос заряженных частиц происходит не за счет электронов (как в металлах), а за счет ионов, поэтому наше тело считается проводником особого типа А – оно имеет переменное сопротивление и считается электролитом.
Человеческое тело является проводником электричества
Электрическое сопротивление тела человека
Когда электрический ток проходит через органы жертвы по замкнутой цепи, организм начинает сопротивляться по законам физики.
Поскольку электропроводность тканей человека определяется очень сложными биохимическими и биофизическими компонентами, характерными только для живых организмов, сопротивление электрическому току становится переменной величиной. Оно зависит от многих причин и не имеет одинакового значения для разных частей тела.
Поскольку первое, с чем электрический разряд контактирует с телом человека, — это кожа, то общее сопротивление человека во многом зависит от сопротивления кожи. Покров, покрывающий все части тела, состоит из двух слоев: наружного слоя, расположенного на глубине 0,07-0,12 мм, эпидермиса (представляющего пять слоев эпителия и внутреннего слоя дермы, составляющего примерно); толщиной 2 мм. Апикальный ороговевший слой эпидермиса не содержит капилляров, поэтому проявляет наибольшую степень резистентности. В то же время другие слои внешнего и внутреннего слоев кожи обладают гораздо меньшим сопротивлением, поэтому роговой слой определяет сопротивление всей кожи.
Общее сопротивление нашего тела электрическому току представляет собой сумму двух сопротивлений эпидермиса (обеих сторон тела) плюс сопротивление самой дермы и внутренних органов.
Общее сопротивление состоит из сопротивления кожи (2) и внутреннего сопротивления (3
При этом сопротивление эпидермиса в свою очередь состоит из активного сопротивления и емкостного (накопительного) сопротивления, накладывающихся друг на друга. Оно определяется площадью электродов, напряжением и частотой тока и в некоторых случаях может превышать десятки тысяч Ом. Величина внутреннего сопротивления тела является активной и зависит от длины и сечения участка, по которому протекает ток, а также удельного объемного сопротивления внутренних органов человека, которое в среднем составляет от 500 до 700 Ом.
Значение полного сопротивления тел людей
Когда стоит задача определить сопротивление тела человека под воздействием переменного тока частотой пятьдесят герц с целью анализа риска поражения электрическим током, его принимают равным 1000 Ом. Физики определили зависимость полного сопротивления от:
- кожные заболевания;
- Где электричество попадает в тело;
- Значения тока и напряжения;
- Время, в течение которого тело подвергается воздействию электричества;
- Параметры окружающей среды при прохождении тока.
Состояние кожи
При нарушении целостности верхних слоев кожи ее сопротивление резко падает: наличие царапин, ссадин, ожогов, порезов и прыщей снижает сопротивление внутренних слоев кожи (максимум всего до семисот Ом).
Читайте также статью: ссылок в продвижении сайта это только
Механическое повреждение кожи снижает электрическое сопротивление организма
Влажная кожа также увеличивает риск и тяжесть поражения электрическим током, поскольку она имеет высокое сопротивление электрическому току.
Уведомление! Соленая влага (обычно пот) увеличивает проводимость ранее сухих рук на 50 %, а свежая влага (дождь, другие жидкости) увеличивает проводимость рук на 20–30 %. Вода удаляет с поверхности кожи жиры, минералы и кожное сало, значительно снижая ее способность сопротивляться электрическому току.
Если кожа будет оставаться насыщенной водой в течение длительного времени, роговой слой станет пористым и перестанет оказывать сопротивление.
Важно! При использовании источника тока руками, не защищенными от влаги, увеличивается риск и тяжесть поражения электрическим током, если оператор случайно прикоснется к источнику напряжения.
Пот, выделяемый потовыми железами дермального слоя кожи, обладает хорошей электропроводностью, поэтому потеющим работникам легко угрожает прохождение электрического тока, при этом сопротивление тела очень мало, что значительно усугубит последствия.
Грязная кожа (особенно металлические частицы, угольная пыль и т д.) повышает способность человеческого тела проводить электричество.
Дополнительная информация. Работники (шахтеры, токари, бурильщики по металлу), чьи руки загрязнены токопроводящими покрытиями, должны уделять пристальное внимание гигиене кожи во избежание поражения электрическим током.
Место приложения электротока
Зависимость сопротивления кожи неодинакова на разных участках тела, даже в пределах одного организма. Это связано с неравномерной толщиной верхнего слоя эпидермиса, разным количеством потовых желез, разной интенсивностью кровотока в венах и капиллярах на поверхности кожи. Наименьшие уровни сопротивления наблюдались на лице, шее, тыльной стороне предплечий и кистей, а также в подмышечных областях.
Видео: Сопротивление тела человека
Значения показателей тока
По мере увеличения силы тока температура кожи на входе увеличивается, вызывая рефлекторный приток крови к этой области, что приводит к значительному снижению сопротивления.
Согласно экспериментам, независимо от своей частоты, постоянный ток, проходящий через тело человека, будет оказывать большее сопротивление, чем переменный ток.
Переменный ток соответствует минимальному сопротивлению человеческого тела
Чем дольше кожа подвергается воздействию электрического тока, тем быстрее падает ее сопротивление. Это также можно объяснить усилением кровоснабжения и повышенным потоотделением в области попадания тока, что приводит к дополнительному увлажнению – в среднем сопротивление кожи падает на сорок процентов в течение одной-двух минут.
Физиологические факторы и показатели окружающей среды
Хотя эта группа факторов и не столь существенна, как предыдущие, она также повлияет на величину стойкости к поражению электрическим током.
Поэтому женщины обладают меньшим сопротивлением, чем мужчины, а дети — меньшим сопротивлением, чем пожилые люди. Это связано с различиями в толщине кожи.
Высокие температуры и влажность окружающей (и рабочей) среды могут значительно увеличить тяжесть поражения электрическим током за счет снижения электрического сопротивления тела.
Различные заболевания (неврологические заболевания, болезни сердца, бронхолегочные заболевания), а также курение также ухудшают способность человека противостоять воздействию электрического тока.
Курильщики имеют гораздо более низкое сопротивление
Хотя тело человека является проводником электричества, оно обладает определенным сопротивлением электрическому току, которое зависит от многих причин и факторов. Оно сильно варьируется, но в целях безопасности среднее значение сопротивления составляет тысячу Ом.
Читайте также статью: Как выбрать генератор для дома: полное руководство
