Другие слои эпидермиса, лежащие под роговым слоем и образованные из живых клеток, можно объединить в один так называемый ростковый слой. Электрическое сопротивление росткового слоя, благодаря наличию в нем от-

мирающих и находящихся в стадии ороговения клеток, может в несколько раз превышать сопротивление внутреннего слоя кожи (дермы) и подкожных (внут- ренних) тканей организма, хотя по сравнению с сопротивлением рогового слоя оно невелико.

Внутренний слой кожи, дерма, состоит из прочных волокон соединитель- ной и эластической ткани, переплетающихся между собой и образующих гус- тую прочную сетку, которая и служит основой всей кожи. Между этими волок- нами находятся кровеносные и лимфатические сосуды, нервные окончания и корни волос, потовые и сальные железы. Дерма является живой тканью, содер- жит значительное количества жидкости; электрическое сопротивление ее не- значительно, во много раз меньше сопротивления эпидермиса.

Сопротивление тела человека можно условно считать состоящим из трех последовательно включенных сопротивлений (рис. 3): двух одинаковых сопро- тивлений наружного слоя кожи, т.е. эпидермиса, Z_н, и одного сопротивления внутренних тканей тела R_в (которое включает в себя сопротивление внутренних слоев кожи и сопротивление внутренних тканей и жидкостей (мышечная, жи- ровая ткань, кровь, лимфа и т.д.)).

Сопротивление эпидермиса Z_н состоит из активного R_н и емкостного X_С сопротивлений, включенных параллельно. Емкостное сопротивление обуслов- лено тем, что в месте прикосновения электрода к телу человека образуется как бы конденсатор, обкладками которого являются электрод и хорошо проводя- щие ток ткани тела человека, лежащие под наружным слоем кожи, а диэлектри- ком, разделяющим обкладки, эпидермис (рис. 4).



Рисунок 4 – Схема емкостной составляющей сопротивления кожи

Емкость С_Н, колеблется от нескольких сотен пикофарад до нескольких микрофарад, зависит от площади контакта с электродом, места измерения.

Активное сопротивление эпидермиса R_Н, зависит от его удельного сопро- тивления ρ_э, значения которого находятся в пределах 10

---

⁴ ÷ 10⁵ Ом м, а также от площади контакта с электродом.

Сопротивление внутренних тканей тела R_B считается чисто активным. Значение R_B практически не зависит от площади электродов, частоты тока, а также от приложенного напряжения и равно примерно 500 ÷ 700 Ом.

Эквивалентная схема сопротивления тела человека, показанная на рисун- ке 5, позволяет написать выражение полного сопротивления тела человека в

комплексной форме, Ом:




R
Z_h ^h (3)




Рисунок 6 – Упрощенная схема замещения
Из (2) и (3) видно, что при малой емкости C_h(когда ее можно принять равной нулю) полное сопротивление тела человека оказывается равным сумме активных сопротивлений обоих слоев эпидермиса и сопротивления внутренних тканей тела:
Z_h  2R_Н  R_В R_h (4)

3. 1   ...   22   23   24   25   26   27   28   29   30

---

Зависимость сопротивления тела человека от состояния кожи

Сопротивление кожи, а следовательно и тела в целом, резко уменьшается при повреждении ее рогового слоя, наличии влаги на ее поверхности, интен- сивном потовыделении и загрязнении.

Повреждения рогового слоя - порезы, царапины, ссадины и другие мик- ротравмы, могут снизить сопротивление тела человека до значения, близкого к значению сопротивления его внутренних тканей, что увеличивает опасность поражения человека током.

Увлажнение кожи понижает ее сопротивление даже в том случае, если влага обладает большим удельным сопротивлением. Объясняется это тем, что влага, попавшая на кожу, растворяет находящиеся на ее поверхности мине- ральные вещества и жирные кислоты, выведенные из организма вместе с потом и кожным салом, и становится более электропроводной.

Таким образом, работа сырыми руками или в условиях, вызывающих ув- лажнение каких-либо участков кожи, создает предпосылки для тяжелого исхода в случае попадания человека под напряжение.

Потовыделение обусловлено деятельностью потовых желез, находящихся в нижнем (внутреннем) слое кожи (рис. 1). Пот хорошо проводит электриче- ский ток, поскольку в его состав входят вода и растворенные в ней минераль- ные соли, а также некоторые продукты обмена веществ. Он выделяется на по- верхность кожи по выводным протокам.

В коже всегда имеются токопроводящие каналы протоки, содержащие то или иное количество пота. В обычных условиях проводимость их незначитель- на, но при интенсивном потовыделении сопротивление кожи резко падает.

Следовательно, работа в условиях, вызывающих усиленное потовыделе- ние, повышает опасность поражения человека током.

Загрязнение кожи различными веществами, в особенности хорошо про- водящими ток (металлическая или угольная пыль, окалина и т. п.), сопровожда- ется снижением ее сопротивления, подобно тому, как это наблюдается при по- верхностном увлажнении кожи, а также за счет увеличение площади контакта.

Таким образом, токарь по металлу, шахтер и лица других специальностей, у которых руки загрязняются токопроводящими веществами, подвержены большей опасности поражения током, чем лица, работающие чистыми сухими руками.

4. Зависимость сопротивления тела человека от параметров элек- трической цепи

---

Электрическое сопротивление зависит также от места приложения элек- тродов к телу человека, значений тока и приложенного напряжения, рода и час- тоты тока, площади электродов, длительности прохождения тока и некоторых других факторов.

Место приложения электродов оказывает влияние потому, что сопротив- ление кожи у одного и того же человека на разных участках тела неодинаковое. Разница в значениях сопротивления кожи на разных участках тела объяс-

няется рядом факторов, в том числе:

различной толщиной рогового слоя кожи;

неравномерным распределением потовых желез на поверхности тела;

неодинаковой степенью наполнения кровью сосудов кожи.

Наименьшим сопротивлением обладает кожа лица, шеи, рук на участке выше ладоней, в особенности на стороне, обращенной к туловищу, подмышеч- ных впадин, тыльной стороны кистей рук.

Увеличение тока, проходящего через тело человека, сопровождается уси- лением местного нагрева кожи и раздражающего действия на ткани. Это в свою очередь вызывает усиление снабжения ее кровью и повышение потоотделения, что и приводит к снижению электрического сопротивления кожи в этом месте.

Повышение напряжения, приложенного к телу человека, вызывает уменьшение в десятки раз его полного сопротивления Z_h, которое в пределе приближается к наименьшему значению сопротивления подкожных тканей тела (примерно 300 Ом).

На рисунке 7 кривая 1 показывает зависимость Z_hот U_ПР при токе 50 Гц, а кривая 3 при постоянном токе.

Уменьшение Z_hс ростом приложенного напряжения происходит в основ- ном за счет уменьшения сопротивления кожи и объясняется влиянием ряда факторов, в том числе увеличением тока, проходящего через кожу, и пробоем рогового слоя кожи под влиянием приложенного напряжения.

Пробой рогового слоя кожи возможен, если напряженность возникшего в нем электрического поля превысит его пробивную напряженность, равную, 500÷2000 В/мм. Пробой рогового слоя кожи возможен при напряжении около 50 В и выше.
Рисунок 7 – Зависимость сопротивления тела человека и тока, протекающего через него, от приложенного напряжения.

1 и 2 - для переменного тока (50 Гц),3 и 4 - постоянный ток

---

Сопротивление тела человека постоянному току больше, чем переменно- му любой частоты. Это подтверждается также (2) и (3): при f = 0, что соответст- вует постоянному току, сопротивление имеет наибольшее значение (Z_h= 2·R_Н + R_B); с ростом частоты тока Z_hуменьшается (в результате уменьшения емкостно- го сопротивления) и в пределе 1000÷1500 Гц, становится, согласно (2), равным внутреннему сопротивлению тела R_B.

Разница в значениях сопротивлений постоянному и переменному (50 Гц) токам особенно велика при малых напряжениях до 10 В. С ростом приложенно- го напряжения эта разница уменьшается, и, начиная с 40÷50 В, сопротивление тела человека как постоянному, так и переменному току промышленной часто- ты становится практически одинаковым (кривые 1 и 3 на рис. 7).

На рисунке 8 приведена кривая зависимости полного сопротивления тела человека Z_hи тока, проходящего через него, от частоты приложенного напря- жения.
Рисунок 8 – Зависимость сопротивления тела человека от частоты приложенного

напряжения
Площадь электродов S оказывает непосредственное влияние па полное сопротивление тела человека - чем больше площадь, тем меньше Z_h. Графики на рисунке 9 подтверждают эту зависимость. Вместе с тем они показывают, что с ростом частоты зависимость Z_hот S уменьшается, и при 10 - 20 кГц влияние площади электродов прекращается полностью.



Рисунок 9 – Зависимость сопротивления тела человека от площади контактов и часто- ты приложенного напряжения
На значение Z_h, кроме рассмотренных, влияют и другие факторы, хотя и в значительно меньшей степени.

Пол и возраст. У женщин, как правило, сопротивление тела меньше, чем у мужчин, а у детей меньше, чем у взрослых, у молодых людей меньше, чем у пожилых. Объясняется это, очевидно, тем, что у одних людей кожа тоньше и нежнее, у других - толще и грубее.

Изменения психологического состояния вызывает изменение химическо- го состава крови и других жидкостей, тем самым изменяя их сопротивление.

5. Влияние значения тока на исход поражения

---

Смотрите также файлы

• Разработайте учебные задания для формирования предметных, метапредметных и личностных результатов освоения образовательной программы по математике.docx

• Фильтр для кофемашины Saeco AquaClean ca6903 быстро очистит и смягчит воду. Уберёт все вредные вещества из воды, сделав её чистой и приятной на вкус для приготовления вкусного кофе.docx

• Архитектура информационных.pdf

• Гиперссылки.docx

• Инструкция для оператора.docx