Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Теоретическая часть. Степень воздействия электрического тока на организм человека зависит в основном от следующих факторов:






     

    Степень воздействия электрического тока на организм человека зависит в основном от следующих факторов:

    – от величины электрического тока, А;

    – длительности воздействия тока, с;

    – пути протекания;

    – рода и частоты тока, Гц.

    Величина тока в электрической цепи определяется сопротивлением этой цепи и приложенным напряжением. Сопротивление тела человека является специфическим, так как различные ткани тела имеют различное электрическое сопротивление (табл. 3.1).

     

    Таблица 3.1

     

    Удельное объемное электрическое сопротивление тканей

    человеческого организма, Ом · м

     

    Наименование ткани Удельное сопротивление, Ом·м
    Кожа сухая 3·104 – 2·105
    Кости (без надкостницы) 104 – 2·105
    Жировая ткань 300 – 600
    Мышечная ткань 15, 0 – 30, 0
    Кровь 10, 0 – 20, 0
    Спинномозговая жидкость 5, 0 – 6, 0

     

    Как видно из табл. 3.1, кожа обладает наибольшим сопротивлением, что является главным фактором определяющим сопротивление всего тела человека.

    Наружный слой кожи, расположенный между электродом и хорошо проводящей внутренней областью кожи (рис. 3.1), можно представить в виде несовершенного конденсатора С. Величина удельной емкости этого конденсатора колеблется в пределах (0, 0047... 0, 0152)·10-4 мкФ/м2 в зависимости от толщины наружного слоя кожи (эпидермиса) и его относительной диэлектрической проницаемости.

    Электрическую схему замещения наружного слоя кожи и всего тела человека по пути протекания тока «рука–рука» с учетом активного сопротивления слоя кожи r Н и внутреннего сопротивлений живых тканей организма r В можно представить в виде схемы (рис. 3.2).

    Из схемы видно, что ток в наружном слое кожи протекает по путям: через активное сопротивление r Н и емкость наружного слоя СН.

    Тело человека в электрической цепи не может рассматриваться как простой физический проводник. При протекании электрического тока в теле человека проходят сложные биофизические процессы, которые значительно сложнее процессов при протекании тока в электролитах, металлах и полупроводниках. Однако при определенных допущениях емкость наружного слоя кожи и его активное сопротивление можно определить по следующим формулам

     

    ; , (1)

     

    Где d – толщина наружного слоя, м;

    S – поверхность сопротивления электрода, м2;

    Е – относительная диэлектрическая проницаемость наружного слоя кожи;

    р – удельное сопротивление этого слоя, Ом·м.

     

    Активное сопротивление r Н и емкость СН составляют полное сопротивление наружного слоя кожи z Н. Внутреннее сопротивление зависит от пути протекания тока (рис.3.3) и может колебаться в пределах 300….800 Ом. Исследования, проведенные в МИИТе, определили средние значения этих сопротивлений. Значения переведены в табл. 3.2.

    Если поверхности электродов одинаковы и условия их наложения симметричны, то для случая прохождения тока по пути «рука-рука» сопротивления будут равны, и полное сопротивление тела человека может быть выражено:

     

    . (2)

     

     

     

     

     

    Рис. 3.1. Схема замещения

     

     

     

    Рис. 3.2. Пути протекания тока через тело человека

     

    Таблица 3.2

     

    Средние значение внутренних сопротивлений тела человека

     

    Путь тока r В, Ом
    Рука – рука  
    Рука ноги  
    Руки – ноги  
    Нога – нога  

    Модуль полного сопротивления тела человека в этом случае можно выразить формулой:

     

    (3)

     

    Из формулы (3) видно, что с возрастанием ω модуль сопротивления уменьшается, так как при ω = 2 π ƒ → ∞, z → rB.

    На частоте порядка 10 – 20 кГц полное сопротивление наружного слоя кожи мало и его можно принять с некоторыми допущениями равным 0, т. е. при f = 10 – 20 кГц полное сопротивление тела человека равно внутреннему сопротивлению, т. е. z = rB Ом.

    Величина полного сопротивления наружного слоя кожи может быть определена

    , (4)

     

     

    Приведенные соотношения 1 – 4 справедливы при напряжениях ниже 50 В. При больших напряжениях проявляется несовершенство емкостного сопротивления, оно пробивается и при напряжениях 150 – 200 В, не оказывает влияния на полное сопротивление тела.







    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.