Наибольшее сопротивление электрическому току оказывают

Электрическое сопротивление тела человека.

Тело человека является проводником электрического тока. При этом разные ткани тела по-разному проводят ток: одни лучше, другие хуже. Наибольшее сопротивление электрическому току оказывает кожа, удельное объемное сопротивление которой достигает 3—20 тыс. Ом-м. Другие ткани, в том числе мышечная и жировая, спинной и головной мозг, а также кровь имеют по сравнению с кожей весьма малое сопротивление. В результате сопротивление тела человека определяется главный образом сопротивлением кожи.

Строение кожи весьма сложно. Кожа состоит из двух основных слоев: наружного — эпидермиса и внутреннего — дермы (рис. 5).

Наружный слой кожи — эпидермис в свою очередь имеет несколько слоев, из которых верхний самый толстый называется роговым.

Роговой слой состоит из многих рядов омертвевших ороговевших клеток; он лишен кровеносных сосудов и нервов и является поэтому слоем неживой ткани. На разных участках тела роговой слой имеет толщину от 0,05 до 0,2 мм; на ладонях и подошвах, утолщаясь он может образовывать мозоли, т. е. иметь значительную толщину.

Роговой слой обладает относительно высокой механи­ческой прочностью, плохо проводит тепло и электричест­во и служит как бы защитной оболочкой, покрывающей все тело человека. В сухом и незагрязненном состоянии роговой слой можно рассматривать как диэлектрик: его удельное объемное сопротивление достигает 10 5 —10 б Ом-м, т. е. в тысячи раз превышает сопротивление других слоев кожи и внутренних тканей организма.

Другие слои эпидермиса, лежащие под роговым слоем и образованные в основном из живых клеток, можно условно объединить в один так называемый ростковый слой.

В основании росткового слоя непрерывно происходит деление и развитие новых живых клеток, а вверху —ороговение и отмирание клеток, которые при этом изменяют свою форму, уплотняются, пропитываются особым белковым веществом и становятся клетками рогового слоя, восполняя постоянно слущивающиеся с поверхности кожи мертвые клетки.

Электрическое сопротивление росткового слоя благодаря наличию в нем отмирающих и находящихся в стадии ороговения клеток может в несколько раз превышать сопротивление нижнего слоя кожи и внутренних тканей организма, хотя по сравнению с сопротивлением рогового слоя оно невелико.

Рис. 5. Строение кожи человека (в разрезе).

а — наружный слой кожи — эпидермис; б — внутренний слой кожи — дерма; 1 — роговой слой; 2 — ростковый слой; 3 — подкожная жировая клетчатка; 4 — потовые железы; 5- сальные железы; 6 — волос; 7 — кровеносные сосуды; 8 — чувствительные нервные окончания.

Внутренний слой кожи — дерма состоит из прочных волокон, переплетающихся между собой и образующих густую сеть, которая и служит основой всей кожи. Между этими волокнами находятся кровеносные сосуды, нервы и корни волос. Здесь же расположены потовые и сальные железы, выводные протоки которых выходят на поверхность кожи, пронизывая эпидермис. Электрическое сопротивление дермы незначительно: оно во много раз меньше сопротивления рогового слоя.

Сопротивление тела человека при сухой, чистой и неповрежденной коже, измеренное при напряжении до 15—20 В, колеблется в пределах примерно от 3000 до 100 000 Ом, а иногда и более. Если на участках кожи, где прикладываются электроды, соскоблить роговой слой, сопротивление тела упадет до 1000—5000 Ом, а при удалении всего верхнего слоя кожи (эпидермиса) — до 500—700 Ом. Если же под электродами полностью удалить кожу, то будет измерено сопротивление внутренних тканей тела, которое составит всего лишь 300—500 Ом.

Сопротивление тела человека, т. е. сопротивление между двумя электродами, наложенными на поверхность тела, можно условно считать состоящим из трех последовательно включенных сопротивлений: двух одинаковых сопротивлений наружного слоя кожи, т.е. эпидермиса (которые в совокупности составляют так называемое наружное сопротивление тела человека), и одного, называемого внутренним сопротивлением тела, которое включает в себя два сопротивления внутреннего слоя кожи, т.е. дермы и сопротивление внутренних тканей тела (рис. 6, а).

Рис 6 К определению сопротивления тела человека. а — схема измерения сопротивления, б — эквивалентная схема сопротивления тела человека, в — упрощенная эквивалентная схема; 1 — электроды, 2 — наружный слой кожи — эпидермис (роговой и рост­ковый слои), 3 — внутренние ткани тела (включая нижний слой кожи — дерму), R_H — активное сопротивление наружного слоя кожи, С_н — емкость образовавшегося конденсатора R_B — внутреннее сопротивление тела R_h — активное сопротивление тела, С_h — емкость тела.

Наружное сопротивление тела состоит из двух параллельно включенных сопротивлений активного R_u и емкостного х_с , которое обусловлено тем, что в месте прикосновения токоведущих частей(электродов) к телу человека образуются как бы конденсаторы с некоторой емкостью С_н (рис. 7,6). Обкладками каждого из этих конденсаторов являются токоведущая часть и хорошо проводящие ток ткани тела человека, лежащие под наружным слоем кожи, а диэлектриком, разделяющим обкладки, — этот слой (эпидермис).

Внутреннее сопротивление тела считается чисто активным R_B. Его величина зависит от длины и поперечного сечения участка тела, по которому проходит ток, и составляет примерно 500—700 Ом.

Эквивалентные схемы сопротивления тела человека показаны на рис. 6, б и в.

В практике обычно пренебрегают емкостью С_h, которая, как правило, незначительна, и считают сопротивление тела человека чисто активным и неизменным, равным R_h= 1000 Ом.В действительных условиях сопротивление тела человека не является постоянной величиной; оно зависит от ряда факторов, в том числе от состояния кожи, параметров электрической цепи, физиологические факторов, состояния окружающей среды и др.

Состояние кожи сильно влияет на величину сопротивления тела человека. Так, повреждение рогового слоя, в том числе порезы, царапины, ссадины и другие микротравмы, могут снизить сопротивление тела до значения, близкого к значению его внутреннего сопротивления, т. е до 500—700 Ом, что безусловно увеличивает опасность поражения человека током.

Такое же влияние оказывает и увлажнение кожи водой или за счет пота. Влага, как правило, не проникает в глубь кожи, поскольку здоровая, неповрежденная кожа непроницаема для жидкости. Однако, заполняя углубления на коже и пространства между отслаивающимися чешуйками эпидермиса, влага создает токопроводящие мостики на отдельных участках кожи и повышает тем самым ее проводимость. При длительном увлажнении наружный слой кожи разрыхляется, насыщается влагой и продуктами потовыделения, в результате чего сопротивление его почти полностью утрачивается.

Таким образом, работа с электроустановками сырыми руками или в условиях, вызывающих увлажнение каких-либо участков кожи, а также при повышенной температуре воздуха или при других условиях, вызывающих усиленное потовыделение, усугубляет опасность поражения человека током.

Загрязнение кожи различными веществами и в особенности хорошо проводящими электрический ток (металлическая или угольная пыль, окалина и т. п.) сопровождается снижением ее сопротивления.

Таким образом, токарь по металлу, шахтер и лица других специальностей, у которых руки загрязняются токопроводящей пылью и грязью, подвержены большей опасности поражения током.

На сопротивление тела оказывает влияние площадь контактов, а также место их приложения, так как у одного и того же человека сопротивление кожи неодинаково на разных участках тела.

Наименьшим сопротивлением обладает кожа лица, шеи, рук на участке выше ладоней и в особенности на стороне, обращенной к туловищу, подмышечных впадин, тыльной стороны ладоней и др.

Загрубевшая, мозолистая кожа ладоней и подошв, несмотря на наличие в этих местах большого количества потовых желез, имеет сопротивление, во много раз превышающее сопротивление кожи других участков тела. В частности, сопротивление кожи ладони обычно в 2—3 раза и более превышает сопротивление кожи ее тыльной стороны и в 20—50 раз сопротивление кожи лица.

Естественно, чем меньше сопротивление кожи, а следовательно, тела в целом, тем больший ток проходит через человека и тем опаснее исход поражения его током. Данное обстоятельство нередко приходится учитывать в практической деятельности. Например, при работе под напряжением на воздушной линии 127—380 В (по исправлению уличного освещения, замене перегоревшего предохранителя на вводе в дом и т. п. ), кроме обычных защитных средств — диэлектрических перчаток, инструмента с изолированными рукоятками и т. п., необходимо надевать изолирующий шлем или обычный головной убор, поскольку случайное прикосновение головой к проводам приводит к тяжелым последствиям. Рукава спецодежды должны быть опущены и по возможности застегнуты у запястья.

Значение тока и длительность его прохождения через тело человека оказывают непосредственное влияние на сопротивление тела: с увеличением тока и времени его прохождения сопротивление падает, поскольку при этом усиливается местный нагрев кожи, что приводит к расширению ее сосудов, а следовательно, к усилению снабжения этого участка кровью и увеличению потовыделения.

С ростом напряжения, приложенного к телу человека, происходит уменьшение в десятки раз сопротивления кожи, а следовательно, и сопротивления тела в целом, которое приближается к сопротивлению внутренних тканей тела, т.е. к своему наименьшему значению 300—500 Ом Это можно объяснить электрическим пробоем рогового слоя кожи, который происходит при напряжении 50—200 В, увеличением тока, проходящего через кожу (за счет повышения приложенного напряжения), и др.

Сопротивление человека зависит также от рода и частоты тока. При постоянном токе, т. е. при f = 0, полное сопротивление тела Zh оказывается равным активному сопротивлению Rn. При переменном токе z_h меньше R_h. С увеличением частоты переменного тока z_h будет уменьшаться. При 2500—5000 Гц Zh ненамного отличается от внутреннего сопротивления R_B, а при 10—20 кГц и больше можно считать, что наружный слой кожи практически утрачивает сопротивление электрическому току и, следовательно, z_h = R_e.

Электрическое сопротивление тела человека. Факторы, определяющие опасность поражения электрическим током

Характер и последствия воздействия на человека электрического тока зависят от следующих факторов:

1) — электрического сопротивления тела человека;

2) — значения величин напряжения и токов;

3) — продолжительности воздействия электрического тока;

4) — путей тока через тело человека;

5) — частоты электрического тока;

6) — условий внешней среды.

Тело человека является проводником электрического тока. Разные ткани тела оказывают току разное сопротивление: кожа, кости — большое, мышцы, кровь, спинной и костный мозг — маленькое. Наибольшее сопротивление электрическому току оказывает кожа, поэтому сопротивление тела человека определяется главным образом сопротивлением кожи.

Кожа состоит из двух слоев: наружного эпидермиса и внутреннего — дермы. Наружный слой тоже в свою очередь имеет несколько слоев, из которых самый верхний называют роговым. Роговой слой в сухом и незагрязненном состоянии можно рассматривать как диэлектрик: его удельное (объемное) сопротивление достигает 10 5 — 10 6 Ом · м, т.е. в тысячи раз превышает сопротивление других слоев кожи и внутренних тканей организма. Сопротивление внутреннего слоя кожи незначительно: оно во много раз меньше сопротивления рогового слоя.

Сопротивление тела человека при сухой чистой и неповрежденной коже, измеренное при напряжении 15 — 20 В, колеблется от 3 — 100 кОм и более, а сопротивление внутренних слоев тела составляет 300 -500 Ом.

В качестве расчетной величины при переменном токе промышленной частоты принимают активное сопротивление тела человека равное 1000 Ом.

В действительных условиях сопротивление тела человека не является постоянной величиной. Оно зависит от ряда факторов, в том числе от состояния кожи, состояния окружающей среды, параметров электрической цепи.

Повреждение рогового слоя (порезы, царапины, ссадины и др.) снижают сопротивляемость тела до 500 — 700 Ом, что увеличивает опасность поражения электрическим током. Такое же влияние оказывают увлажнение кожи потом или водой, загрязнение кожи вредными веществами (пыль, окалина).

На сопротивление тела человека оказывает влияние площадь контактов, а также место касания, так как у одного и того же человека сопротивление не одинаково на разных участках. Наименьшим сопротивлением обладает кожа лица, шеи, рук, на участке выше ладоней и особенно на стороне, обращенной к туловищу.

Кожа ладоней и подошв имеет сопротивление во много раз превышающее сопротивление кожи других участков тела.

С увеличением тока и времени его прохождения сопротивление человека падает, т.к. при этом усиливается местный нагрев кожи, что приводит к расширению сосудов, к усилению снабжения этого участка кровью и увеличением потоотделения.

С ростом напряжения, приложенного к телу человека, сопротивление кожи уменьшается в десятки раз, приблизительно к сопротивлению внутренних органов (300 — 500 Ом). Это объясняется электрическим пробоем рогового слоя кожи, увеличением тока, проходящего через кожу.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Сопротивление тела человека в различных условиях

В работе представлено учебное исследование по определению электрического сопротивления тела человека в различных условиях: сухие руки, мокрые руки, горячие руки. Материал может быть использован при проведении факультативных курсов в школах и учреждениях СПО.

Скачать:

Вложение	Размер
tekst_referata.doc	107.5 КБ

Предварительный просмотр:

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯСВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ

«ПЕРВОУРАЛЬСКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

«Сопротивление тела человека в различных условиях»

Исполнители: Зиялтдинов Денис Викторович,

Янеков Андрей Борисович

Руководитель: Кузнецова Алина Валентиновна

Сопротивление кожи человека………………………………………………………………. 4

Измерение сопротивления кожи человека ……………………………………………………5

Воздействие электрического тока на человека ………………………………………………7

Защита человека от поражающего действия электрического тока………………………….9

Первая помощь при поражении электрическим токам………………………………………10

Целью данной работы является определение условий, влияющих на изменение сопротивления тела человека, изучение способов защиты от поражающего действия электрического тока и первой помощи при поражении электрическим током.

Тело человека является проводником электрического тока. Разные ткани тела оказывают току разное сопротивление: кожа, кости, жировая ткань — большое, а мышечная ткань, кровь и особенно спинной и головной мозг — малое. Наибольшим сопротивлением по сравнению с другими тканями обладает кожа, и главным образом ее верхний слой, называемый эпидермисом.

Электрическое сопротивление тела человека при сухой, чистой и неповрежденной коже при напряжении 15 — 20 В находится в пределах от 3 до нескольких сотен кОм, а иногда и более.

Сопротивление тела человека — величина переменная, зависящая от множества факторов, в том числе и от состояния кожи, параметров электрической цепи, физиологических факторов, состояния окружающей среды (влажность, температура и т.п.).

Сопротивление тела человека падает при увеличении величины тока и длительности его прохождения за счет усиления местного нагрева кожи, приводящего к расширению сосудов, а, следовательно, к усилению снабжения этого участка тела кровью и увеличению потовыделения.

Сопротивление тела человека зависит от пола и возраста людей: у женщин это сопротивление меньше, чел у мужчин, у детей — меньше, чем у взрослых, у молодых — меньше, чем у пожилых. Объясняется это толщиной и степенью огрубления верхнего слоя кожи

При расчетах обычно принимают сопротивление тела человека, равное 1000 Ом, т.е. 1 кOм.

Сопротивление кожи человека.

Строение кожи весьма сложно. Кожа состоит из двух основных слоев: наружного — эпидермиса и внутреннего — дермы.

Наружный слой кожи — эпидермис в свою очередь имеет несколько слоев, из которых верхний самый толстый называется роговым.

Роговой слой состоит из многих рядов омертвевших ороговевших клеток; он лишен кровеносных сосудов и нервов и поэтому является слоем неживой ткани. На разных участках тела роговой слой имеет толщину от 0,05 до 0,2 мм; на ладонях и подошвах, утолщаясь, он может образовывать мозоли, т. е. иметь значительную толщину.

Роговой слой обладает относительно высокой механической прочностью, плохо проводит тепло и электричество и служит как бы защитной оболочкой, покрывающей все тело человека. В сухом и незагрязненном состоянии роговой слой можно рассматривать как диэлектрик: его удельное сопротивление в тысячи раз превышает сопротивление других слоев кожи и внутренних тканей организма.

Другие слои эпидермиса, лежащие под роговым слоем и образованные в основном из живых клеток, можно условно объединить в один так называемый ростковый слой. В основании росткового слоя непрерывно происходит деление и развитие новых живых клеток, а вверху — ороговение и отмирание клеток, которые при этом изменяют свою форму, уплотняются, пропитываются особым белковым веществом и становятся клетками рогового слоя. Электрическое сопротивление росткового слоя благодаря наличию в нем отмирающих и находящихся в стадии ороговения клеток может в несколько раз превышать сопротивление нижнего слоя кожи и внутренних тканей организма, хотя по сравнению с сопротивлением рогового слоя оно невелико.

Внутренний слой кожи — дерма состоит из прочных волокон, переплетающихся между собой и образующих густую сеть, которая и служит основой всей кожи. Между этими волокнами находятся кровеносные сосуды, нервы и корни волос. Здесь же расположены потовые и сальные железы, выводные протоки которых выходят на поверхность кожи, пронизывая эпидермис. Электрическое сопротивление дермы незначительно: оно во много раз меньше сопротивления рогового слоя.

Сопротивление тела человека при сухой, чистой в неповрежденной коже, измеренное при напряжении до 15—20В, колеблется в пределах примерно от 3000 до 100 000 Ом, а иногда и более. Если на участках кожи, где прикладываются электроды, соскоблить роговой слой, сопротивление тела упадет до 1000 — 5000 Ом, а при удалении всего верхнего слоя кожи (эпидермиса) — до 600 — 700 Ом. Если же под электродами полностью удалить кожу, то будет измерено сопротивление внутренних тканей тела, которое составит всего лишь 300—500 Ом.

При повреждении рогового слоя кожи (ссадина, царапина и пр.) резко снижается величина электрического сопротивления тела человека и, следовательно, увеличивается проходящий через тело ток.

При повышении напряжения, приложенного к телу человека, возможен пробой рогового слоя, отчего сопротивление тела резко понижается, а величина поражающего тока возрастает.

Измерение сопротивления кожи человека.

Было проведено измерение сопротивления кожи студентов группы Сд-205 с помощью цифрового омметра.

Ребята брали электроды кончиками пальцев разных рук. На участке между двумя электродами электрическое сопротивление тела человека в основном состоит из сопротивлений двух тонких наружных слоев кожи, касающихся электродов, и внутреннего сопротивления остальной части тела. Плохо проводящий ток наружный слой кожи, прилегающий к электроду, и внутренняя ткань, находящаяся под плохо проводящим слоем, как бы образуют обкладки конденсатора.

Результаты измерений представлены в таблице 1 :

Затем, мы повторили этот опыт, но руки предварительно смочили водой. Результаты измерений представлены в таблице 2 :

Сопротивление уменьшилось примерно на порядок. Следовательно, наиболее неблагоприятный исход поражения будет в случаях, когда прикосновение к токоведущим частям произошло влажными руками.

Если предварительно согреть руки, например, положив их на радиатор отопления, то сопротивление также уменьшается. Результаты измерений представлены в таблице 3 :

Прохождение электрического тока связано с нагреванием тканей организма, следовательно, поражающее действие на человека усиливается.

Измерить сопротивление данным омметром, надев резиновые перчатки, не представляется возможным. Предел измерения омметра 20 МОм. Применение изолирующих материалов необходимо для защиты от поражающего действия электрического тока.

Выводы, полученные в результате данного исследования, подтверждают требования безопасной эксплуатации электрооборудования.

Воздействие электрического тока на человека.

При эксплуатации и ремонте электрического оборудования и сетей человек может оказаться в сфере действия электрического поля или непосредственном соприкосновении с находящимися под напряжением проводками электрического тока.

Величина тока походящего через какой-либо участок тела человека, зависит от приложенного напряжения (напряжения прикосновения) и электрического сопротивления, оказываемого току данным участком тела.

Между воздействующим током и напряжением существует нелинейная зависимость: с увеличением напряжения ток растет быстрее. Это объясняется главным образом нелинейностью электрического сопротивления тела человека.

При напряжении на электродах 40-45В в наружном слое кожи возникают значительные напряженности поля, которые полностью или частично нарушают полупроводящие свойства этого слоя. При увеличении напряжения сопротивление тела уменьшается и при напряжении 100-200В падает до значения внутреннего сопротивления тела.

С увеличением частоты тока сопротивление тела человека уменьшается. При частотах 10—20 кГц наружный слой кожи практически утрачивает сопротивление электрическому току.

Электрический ток, проходя через тело человека, оказывает тепловое, химическое и биологическое воздействия.

Тепловое действие проявляется в виде ожогов участков кожи тела, перегрева различных органов, а также возникающих в результате перегрева разрывов кровеносных сосудов и нервных волокон.

Химическое действие ведет к электролизу крови и других содержащихся в организме растворов, что приводит к изменению их физико-химических составов, а значит, и к нарушению нормального функционирования организма.

Биологическое действие электрического тока проявляется в опасном возбуждении живых клеток и тканей организма. В результате такого возбуждения они могут погибнуть.

Различают два основных вида поражения человека электрическим током: электрический удар и электрические травмы.

Электрическим ударом называется такое действие тока на организм человека, в результате которого мышцы тела начинают судорожно сокращаться. При этом в зависимости от величины тока и времени его действия человек может находиться в сознании или без сознания, но при нормальной работе сердца и дыхания. В более тяжелых случаях потеря сознания сопровождается нарушением работы сердечно-сосудистой системы, что ведет даже к смертельному исходу. В результате электрического удара возможен паралич важнейших органов (сердца, мозга и пр.).

Электрической травмой называют такое действие тока на организм, при котором повреждаются ткани организма: кожа, мышцы, кости, связки. Особую опасность представляют электрические травмы в виде ожогов. Такой ожог появляется в месте контакта тела человека с токоведущей частью электроустановки или электрической дугой. Бывают также такие травмы, как металлизация кожи, различные механические повреждения, возникающие в результате резких непроизвольных движений человека. В результате тяжелых форм электрического удара человек может оказаться в состоянии клинической смерти: у него прекращается дыхание и кровообращение.

Непосредственными причинами смерти человека, пораженного электрическим током, является прекращение работы сердца, остановка дыхания вследствие паралича мышц грудной клетки и так называемый электрический шок.

Большое значение в исходе поражения имеет путь тока. Поражение будет более тяжелым, если на пути тока оказывается сердце, грудная клетка, головной и спинной мозг. Путь тока имеет еще то значение, что при различных случаях прикосновения будет различной величина сопротивления тела человека, а следовательно, и величина протекающего через него тока. Наиболее опасными путями прохождения тока через человека являются: «рука — ноги», «рука — рука». Менее опасным считается путь тока «нога — нога». Как показывает статистика, наибольшее число несчастных случаев происходит вследствие случайного прикосновения или приближения к голым, незащищенным частям электроустановок, находящихся под напряжением.

К факторам, влияющим на исход поражения электрическим током, относят:

1. Величина тока.

2. Величина напряжения.

3. Время действия.

4. Род и частота тока.

5. Путь замыкания.

6. Сопротивление человека.

7. Окружающая среда.

По поражающему действию, токи подразделяются на:

— неощущаемые (0,6 – 1,6мА);

— тепловые воздействия (5А и выше).

Обычно человек начинает ощущать раздражающее действие переменного тока промышленной частоты при величине тока 1—1,5 мА и постоянного тока 5—7 мА. Эти токи называются ощутимыми токами. Они не представляют серьезной опасности, и при таком токе человек может самостоятельно освободиться от воздействия.

При переменных токах 5—10 мА раздражающее действие тока становится более сильным, появляется боль в мышцах, сопровождаемая судорожным их сокращением.

При токах 10—15 мА боль становится трудно переносимой, а судороги мышц рук или ног становятся такими сильными, что человек не в состоянии самостоятельно освободиться от действия тока. Переменные токи 10—15 мА и выше и постоянные токи 50—80 мА и выше называются неотпускающими токами, а наименьшая их величина 10—15 мА при напряжении промышленной частоты 50 Гц и 50—80 мА при постоянном напряжении источника называется пороговым неотпускающим током.

Переменный ток промышленной частоты величиной 25 мА и выше воздействует не только на мышцы рук и ног, но также и на мышцы грудной клетки, что может привести к параличу дыхания и вызвать смерть.

Ток 50 мА при частоте 50 Гц вызывает быстрое нарушение работы органов дыхания, а ток около 100 мА и более при 50 Гц и 300 мА при постоянном напряжении за короткое время (1—2 с) поражает мышцу сердца и вызывает его фибрилляцию. Эти токи называются фибрилляционными. При фибрилляции сердца прекращается его работа как насоса по перекачиванию крови. Поэтому вследствие недостатка в организме кислорода происходит остановка дыхания, т. е. наступает клиническая (мнимая) смерть.

Токи более 5А вызывают паралич сердца и дыхания, минуя стадию фибрилляции сердца. Чем больше время протекания тока через тело человека, тем тяжелее его результаты и больше вероятность летального исхода.

Защита человека от поражающего действия электрического тока.

Зануление – металлическое соединение корпуса электроустановки с нулевым проводом, позволяющим свести аварийный режим к однофазному короткому замыканию с последующим отключением поврежденного контура в минимально короткое время (0,2с).

Зануление применяют в четырех проводных сетях с заземленной нейтралью напряжением до 1000В. Защитный эффект зануления состоит в уменьшении длительности замыкания на корпус и, следовательно, в снижении времени воздействия электрического тока на человека.

Повторное заземление нулевого провода необходимо для обеспечения лучшей защиты человека от поражения электрическим током. При обрыве нулевого провода, при переходе электрического тока на корпус электроустановки ток короткого замыкания протекает через сопротивление повторного заземления и сопротивления заземления и фазу.

Повторное заземление нулевого провода устраивается многократно:

— для воздушных линий через каждые 250м;

— для кабельных линий через каждые 250м;

— и обязательно при вводе в производственное помещение.

Повторное заземление нулевого провода полностью не обеспечивает защиты от поражения током, а лишь смягчает аварийный режим, уменьшает напряжение на корпусе в 2-3 раза.

Опасность поражения сохраняется, поэтому применяются индивидуальные защитные средства (коврики, рукавицы, боты и т.д.).

Для защиты от поражения током голые провода, шины и другие токоведущие части либо располагают в недоступных местах, либо защищают ограждениями. В некоторых случаях для защиты от прикосновения применяют крышки, короба и т. п.

Первая помощь при поражении электрическим током.

В первую очередь, следует немедленно прекратить воздействие на пострадавшего электрического тока: выдернуть вилку из розетки, отбросить оголенный провод и т.п. Необходимо соблюдать осторожность, так как, пока напряжение не снято, спасающий тоже подвергается опасности при прикосновении к пострадавшему. Можно воспользоваться изолирующим материалом: сухими резиновыми перчатками и сапогами, чтобы оттащить человека в сторону, или сухой деревянной палкой, чтобы отшвырнуть оголенный провод. В некоторых случаях пострадавшего легче оттащить за одежду. Но только если одежда пострадавшего абсолютно сухая, а тащить пострадавшего можно только одной рукой. Чтобы случайно не коснуться пострадавшего или оголенных проводов, вторую руку лучше убрать за спину или вообще сунуть в карман.

Но если провода зажаты пострадавшим в сведенных судорогой руках и не известно, где находится выключатель, то эти провода следует перерезать или перерубить. Искать в этой ситуации рубильник или выключатель, значит, только терять время. В этом случае должно соблюдаться следующее правило. Ножом или ножницами с изолированными ручками надо перерезать провод и причем обязательно на разных уровнях, чтобы не вызвать короткого замыкания.

После того, как пострадавший обесточен, нужно начинать оказывать ему первую помощь. Оценить состояние пострадавшего. Если тяжелых повреждений с потерей сознания нет, пострадавшего следует тепло укрыть, дать ему успокаивающее и обезболивающее средства, теплый чай.

Но если у пострадавшего отсутствует реакция зрачков на свет и пульс на сонной артерии, то следует быстро нанести ему прекардиальный удар. Если оживление не произошло, нужно начинать непрямой массаж сердца и искусственную вентиляцию легких. Реанимационные мероприятия продолжают до появления признаков жизни или до прибытия квалифицированной медицинской помощи.

1. Касьянов В.А. Физика 10 кл. Учебник для общеобразовательных учреждений- М: Дрофа, 2003
2. Прошин В.М. Лабораторно — практические работы по электротехнике: учеб. пособие для нач. проф. образования.- М: Издательский центр «Академия», 2007
3. Енохович А.С. Справочник по физике- М.: Просвещение, 1990
4. Шахмаев Н.М.и др. Физический эксперимент в средней школе.- М .:Просвещение, 1991
5. Девясилов В.А. Охрана труда: учебник.-3-е изд., испр. и доп.- М.: ФОРУМ: ИНФРА – М, 2008
6. Куликов О.Н. Охрана труда при производстве сварочных работ: Учеб. пособие для нач. проф. образования.- М.: Издательский центр «Академия», 2004
7. Куликов О.Н. Охрана труда в металлообрабатывающей промышленности: Учеб. пособие для нач. проф. образования.- М.: Издательский центр «Академия», 2003
8. Электротехника: Учебник для нач. проф.образования/ Под. ред.П.А. Бутырина.- М: Издательский центр «Академия», 2006
9. Человек и информация. Информационно-библиографическое обеспечение учебной деятельности: Учеб.пособие для основной и сред. шк./ М.В. Ивашина, А.Г. Гейн, О.В. Брюхова и др. – Екатеринбург: Центр «Учебная книга», 2007
10. Аракелян Э.М. Словарь терминов и понятий по курсу физики.- М.: Высшая школа, 1982

Поделиться:

«Не жалею, не зову, не плачу…»

Астрономический календарь. Октябрь, 2018

Рисуем акварельное мороженое

Наибольшее сопротивление электрическому току оказывают

Тело человека, являясь проводником электрического тока, обладает вместе с тем электрическим сопротивлением, однако значение этого сопротивления различно у разных людей. Так, при сухой чистой и неповрежденной коже сопротивление тела человека колеблется от 3000 до 100 000 Ом и более, причем основную часть сопротивления создает кожа человека, тогда как ткани тела обладают весьма малым сопротивлением (300—500 Ом). На сопротивление кожи сильное влияние оказывает ее состояние: наличие царапин, трещин, ссадин. Увлажнение кожи водой или потом, загрязнение кожи (особенно металлической или угольной пылью) сильно снижают сопротивление. На сопротивление кожи сильно влияют площадь контактов и особенно место их прикосновения. Весьма малым сопротивлением обладают участки кожи лица, шеи, рук выше локтя, тыльной стороны кистей рук, подмышечные впадины человека. Сопротивление кожи ладоней и подошв из-за ее загрубелости и мозолистости значительно выше. Сопротивление кожи падает и при длительном прохождении через нее тока, так как ток вызывает нагревание кожи, а это в свою очередь приводит к расширению сосудов, усилению кровообращения и потоотделению. Сопротивление кожи также уменьшается и при повышении напряжения. Например, при напряжениях 50—200 В наступает электрический пробой нечувствительного поверхностного слоя кожи — рогового слоя.

© 2019 Научная библиотека

Копирование информации со страницы разрешается только с указанием ссылки на данный сайт

Тема: какое электрическое сопротивление имеет человеческое тело.

Человеческое тело, как и любое другое тело живого организма, имеет свойство проводить через себя электрический ток. Разные живые ткани в организме имеют различную проводимость (сопротивление). К примеру — кожа, жировая ткань, кости – имеют большое сопротивление, а кровь, мышечная масса и особенно головной и спинной мозг – малое. Кожа имеет большое удельное электрическое сопротивление, что впоследствии и определяет фактическое сопротивление человеческого тела.

Читайте также Лампа габаритов шевроле лачетти

Кожа человека, как известно, имеет два слоя:

1» наружный слой кожи (также ещё называется эпидермис) состоит из несколько слоёв, самый верхний из которых называется роговым и представляет собой множество рядов отмерших и ороговевших клеток. В чистом и сухом виде этот слой можно характеризовать как диэлектрик (он имеет очень большое электрическое сопротивление). Следующий слой эпидермиса (носит название — ростковый) гораздо тоньше рогового и имеет значительно большую электрическую проводимость (меньшее сопротивление).

2» внутренний слой кожи (называется дерма) представляет собой живую ткань. Данный слой дермы имеет малое электрическое сопротивление.

Электрическое сопротивление обычного человека при условии, что кожа у него чистая, сухая и неповреждённая (измеренное напряжением 15-20 Вольт) лежит в пределах 3 — 100 кОм (1кОм = 1000 Ом), в некоторых случаях и более. Сопротивление тела человека, а именно проводимость между двух электродов, которые касаются поверхности кожи, можно рассматривать как 3 сопротивления включённых последовательно: наружные слои (эпидермиса) представляют собой первое сопротивление, и внутренние слои является вторым и третьим сопротивлением, включающим в себя сопротивления внутреннего слоя кожи и сопротивление внутренних тканей.

Наружное сопротивление человека обладает не только активным сопротивлением, а ещё и ёмкостным, поскольку в самом месте контактирования электродов с человеческим телом образовывается некое подобие конденсатора, в роле обкладок которого являются сами электроды и ткани тела человека, хорошо проводящие электрический ток, что находятся под наружным слоем кожи, ну, а диэлектриком (изолятором между обкладками) в данном случае будет выступать наружный слой кожи (эпидермис).

Ёмкостная составляющая, присутствующая в сопротивлении человека обуславливает влияние, как рода электрического тока, так и его частоты на общую величину сопротивления тела. При частоте 10 — 20 кГц и свыше можно утверждать, что поверхностный слой кожи почти полностью утрачивает своё сопротивление, и общее сопротивление человека в данном случае будет состоять лишь из внутреннего сопротивления тела (сопротивление дермы и внутренних тканей).

Общее состояние кожи в значительной мере оказывает влияние на величину электрического сопротивления человека. При повреждении рогового слоя кожи (царапины, порезы, ссадины и т.д.) происходит снижение сопротивления человека до величины, приближенного к значению внутреннего сопротивления, а это, естественно, повышает опасность поражения электрическим током. Подобное влияние может оказываться и в случае увлажнения кожи водой или потом.

При электрическом переменном токе промышленной частоты (50 герц) берут во внимание только активное сопротивление человека (его тела) и соотносят его с величиной равной 1 кОм. В действительности данное электрическое сопротивление есть величина непостоянная, что имеет нелинейную характеристику и зависит от дополнительных условий, в том числе от параметров электрической цепи, состояния кожи, состояния окружающей среды, физиологии человека и т.д.

Так как сопротивление кожи у одного и того же человека может быть неодинаковое в разных местах и частях тела, то, естественно, на его сопротивление сильно будет влиять конкретное место прикосновения электрических контактов, а также их общая площадь. Величина электрического тока и длительность воздействия на тело оказывают прямое влияние на полное сопротивление человека: с увеличением значения тока и времени его прохождения, сопротивление будет понижаться, потому что происходит местный нагрев участков кожи, а это, само собой, ведёт к расширению сосудов, тем самым усиливая снабжение данного участка тела кровью, увеличения его потоотделение. Увеличение напряжения, воздействующее на тело человека, вызывает понижение сопротивления кожи в 10-ки раз, следовательно, и общее сопротивление человека, снижается до предела 300 — 500 Ом. А это опасно.

Электрическое сопротивление тела человека — это сопротивление току, проходящему по участку тела между двумя электродами, приложенными к поверхности тела человека. Оно складывается из сопротивления наружного слоя кожи и внутреннего сопротивления рук и корпуса.

Рисунок 1 — Электрическая схема человека

— напряжение, приложенное к обоим рукам;

— наружное сопротивление рук;

— емкостное сопротивление рук;

— внутренние сопротивление (из внутреннего сопротивления рук и корпуса).

Тело человека является проводником электрического тока. Разные ткани проводят электрический ток по-разному. Наибольшее сопротивление току оказывает кожа, тогда как ткани тела обладают довольно малым сопротивлением 300-500 Ом.

Кожа состоит из двух основных слоев: наружного — эпидермиса и внутреннего — дермы. Верхний слой кожи роговой (самый толстый) можно рассматривать как диэлектрик. Его удельное сопротивление в 1000 раз превышает сопротивление других слоев кожи и внутренних тканей организма.

У разных людей сопротивление тела различно. При сухой, чистой и неповрежденной коже сопротивление тела человека колеблется от 3000 до 100000 Ом и более.

Очень малым сопротивлением обладает кожа лица, шеи, рук выше локтя, тыльной стороны кистей рук, подмышечные впадины человека.

Расчетное сопротивление человека принято считать 1000 Ом.

Состояние кожи сильно влияет на значение электрического сопротивления тела человека. Так, поврежденный роговой слой имеет наименьшее сопротивление. Порезы, царапины и другие микротравмы могут снизить сопротивление до величины, близкой к величине внутреннего сопротивления, поэтому увеличивается опасность поражения человека электрическим током. Такое же влияние оказывает увлажнение кожи водой или потом, а также загрязнение токоведущей пылью и грязью.

Основные факторы, влияющие на исход поражения электрическим током

1 величина тока

2. величина напряжения

3. род и частота тока

4. путь тока (путь замыкания)

5. время действия (длительность воздействия)

6. сопротивление человека (индивидуальные свойства человека, физиологическое и психологическое состояние).

7. окружающая среда;

Путь тока и длительность воздействия электрического тока являются самыми основными факторами, влияющими на исход поражения электрическим током.

Влияние величины тока на исход поражения электрическим током

Сила или величина электрического тока, проходящего через тело человека, воздействует следующим образом:

Ощутимый ток (0,6-1 1,5 мА) вызывает слабый зуд и легкое покалывание, он не опасен для жизни, но при длительном воздействии отрицательно скрывается на здоровье человека.

Неотпускающий ток (10- 15мА) вызывает сильною боль, судороги усиливаются, пострадавший не может разжать руку, в которой находится токоведущая часть.

Ток в 25-50 мА действует не только на мышцы рук, но и на мышцы туловища, длительное воздействие такого тока может привести к прекращению дыхания и даже к смерти.

Фибрилляционный ток (100 мА и более). Такой ток очень опасен: через 1-2 секунды после начала его действия, начинаются частые сокращения волокон сердечной мышцы (фибрилляция), прекращается движение крови в сосудах и наступает смерть. Если действие тока кратковременно и не вызывает повреждение сердца, то после отключения тока сердце самостоятельно возобновляет нормальную деятельность, а для восстановления дыхания требуется немедленная помощь (искусственное дыхание).

Влияние рода тока и частоты на исход поражения электрическим током При невысоких напряжениях (до 100 В) постоянный ток примерно в 3-4 раза менее опасен, чем переменный частотой до 50 Гц. При напряжениях 400-500В опасность их сравнивается, а при более высоких напряжениях постоянный ток даже опаснее переменного. С увеличением частоты тока до 50Гц опасность поражения несколько увеличивается, а при частоте свыше 50 Гц опасность поражения уменьшается. Токи высокой частоты 450-500 Гц сохраняют опасность ожогов.

При повышении частоты переменного тока (начиная с 1000-2000 Гц) опасность электрического тока снижается. При частоте 450-500 Гц опасность исчезает (это объясняется поверхностным эффектом — ток высокой частоты проходит по нечувствительной поверхности кожи).

Постоянный ток в 4-5 раз безопаснее переменного при напряжениях до 250-300 В.

При более высоких напряжениях постоянный ток опаснее переменного.

Влияние пути тока в теле человека на исход поражения электрическим током

При прикосновении человека к токоведущим частям путь тока может быть различным. Всего существует 18 вариантов путей замыкания тока через человека.

Если на пути тока оказываются жизненно важные органы: сердце, легкие, головной мозг, то опасность тяжелого исхода весьма велика. Если ток проходит иными путями, то воздействие его на жизненно важные органы может быть рефлекторным, т.е. через центральную нервную систему. Благодаря этому вероятность тяжелого исхода резко уменьшается, поскольку путь тока зависит от того, каким участком тела пострадавший прикасается к токоведущим частям. Его влияние на исход поражения проявляется еще и потому, что сопротивление на разных участках тела различное.

В теле человека наиболее частые пути тока: рука-рука, правая рука — ноги, левая рука — ноги, нога-нога, голова — ноги.

Наиболее опасен продольный путь тока через тело человека: рука-нога, голова-нога.

Менее опасен поперечный — рука-рука, нога-нога.

Влияние длительности прохождения тока через тело человека на исход поражения

Чем продолжительнее действие тока на организм, тем выше вероятность тяжелого или смертельного исхода. Такая зависимость объясняется тем, что с увеличением времени воздействия тока на живую ткань возрастает значение этого тока (за счет уменьшения сопротивления тела). Накапливаются отрицательные последствия воздействия тока на организм, и резко возрастает совпадения момента прохождения тока через сердце с уязвимой для него фазой сердечного цикла (фибрилляция сердца).

Влияние внешней среды на механизм поражения электрическим током

Присутствие в воздухе в помещениях ряда производств химически активных, токсичных газов, попадающих в организм человека, снижает электрическое сопротивление тела человека.

Во влажных и сырых помещениях происходит увлажнение кожи. Влага, попадая на кожу, растворяет находящиеся на ней минеральные вещества, жирные_: кислоты, делая кожу электропроводящей.

При работе в помещениях с высокой температурой окружающей среды на теле человека происходит усиленное потоотделение. Пот хороший проводник электрического тока. Работа в таких условиях повышает воздействие электрического тока на организм человека. В ряде случаев имеет место загрязнения кожи различными веществами, хорошо проводящими электрический ток.

В отдельных производственных помещениях возникает шум и вибрации, отрицательно действующие на организм человека: повышается кровяное давление, нарушается режим дыхания. Эти факторы, а также недостаток освещения вызывают замедление психической реакции, понижает внимание и приводит к авариям, несчастным случаям и электротравмам.

Влияние индивидуальных свойств человека на исход поражения электрическим током

Установлено, что здоровые и физически крепкие люди переносят электрические удар легче, чем больные и слабые.

Повышенной восприимчивостью к электрическому току обладают лица, страдающие болезнями кожи, сердечно-сосудистой системы, органов внутренней секреции, легких, неврозами.

Поэтому правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок предусматривается отбор по состоянию здоровья персонала.

Похожие записи:

1. Липучки для рамок на стену
2. Маркировка фары hcr расшифровка
3. Моющая насадка для пылесоса керхер
4. Не хватило обоев варианты