1000 В ДЕЙІНГІ ЭЛЕКТР ЖЕЛІЛЕРІНДЕГІ АДАМДЫ ТҮРЛІ ЭЛЕКТР ТОГЫНЫҢ СОҒУ ҚАУПІН ТАЛДАУ АДАМ ДЕНЕСІНІҢ ЭЛЕКТРЛІК ҚАРСЫЛЫҒЫ

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 13 бет
Таңдаулыға:

1000 В ДЕЙІНГІ ЭЛЕКТР ЖЕЛІЛЕРІНДЕГІ АДАМДЫ ТҮРЛІ ЭЛЕКТР ТОГЫНЫҢ СОҒУ ҚАУПІН ТАЛДАУ
АДАМ ДЕНЕСІНІҢ ЭЛЕКТРЛІК ҚАРСЫЛЫҒЫ

Тұрақты өткізгіштерден айырмашылығы тірі дененің өткізгіштігі физикалық қасиеттермен, биохимиялық және биофизикалық процестермен сипатталады, тек тірі денеге ғана тән [1, 3, 4, 12, 14, 17].
Адам ағзасының қарсылығы көптеген факторларға байланысты сызықтық емес, айнымалы болып табылады, соның ішінде:
терінің жағдайы;
электр тізбегінің параметрлері;
физиологиялық факторлар;
қоршаған орта жағдайы..
Тірі теріде еркін электрондар жоқ, сондықтан оны электрлік ток - бос электрондардың реттелген қозғалысы болатын металл сымға тигізуге болмайды.
Мысалы, электр тогының тірі теріге көшуі зарядталған атомдар немесе электролиттерге ұқсас атом - иондар топтары арқылы жүзеге асырылады. Бұл адам терілерінің көпшілігінде көп мөлшерде судың (массаның 60-90%) бар екенін растайды, сондықтан тірі тері электролит ретінде қарастырылуы мүмкін, яғни ток арқылы ағып кеткенде химиялық түрде ыдырайтын ерітінді ретінде. Сондықтан тірі терінің иондық өткізгіштігі бар деп болжауға болады [4, 16, 19].
Энергияның жасушааралық қоныс аудару феномені тірі теріде байқалады, басқаша айтқанда, қоздырылған және жасырын емес жасушалар арасында электронды қозғаудың энергиясын резонанстық беруі байқалады.
Тірі тіннің өткізгіш электрондар мен тесіктер арқылы тасымалданатын жартылай өткізгіштерге тән электронды-тесік

өткізгіштігі бар деп болжауға болады.
Демек, адам ағзасын бірінші түрдегі (жартылай өткізгіштер) және екінші түрдегі (электролиттер) өткізгіштерінің қасиеттеріне ие ерекше түрдегі қткізгіш ретінде қарастыруға болады.
Адам денесінің түрлі тіндерінің электр кедергісі әртүрлі. Мысалы, тері, сүйек, сіңір және шеміршек салыстырмалы үлкен қарсылыққа ие, ал бұлшықет тіндері, қан, лимфа, әсіресе жұлын және ми аз қарсылыққа ие. Кестеде. 14.1 адам ағзасының әртүрлі ұлпаларының нақты жиіліктегі 50 Гц жиілігіндегі кедергілердің мәндерін көрсетеді [4, 16, 19].
Кестеде келтірілген мәліметтерде, теріде адам ағзасының қарсылығын анықтайтын өте жоғары қарсылыққа ие екендігін көрсету болып табылады.
Тері екі негізгі қабаттан тұрады:
сыртқы, ол эпидермис деп аталады;
ішкі, терінің функцияларын орындайды, дермизм деп аталады (14.1- сурет).
Эпидермис бес қабаттан тұрады, оның үстіне ең жоғарғы қабаты бір-біріне тығыз орналасатын таразылар сияқты көрінетін өлі кератинге ұшыраған жасушалардың бірнеше қатарын қамтитын барлық басқа қабаттарға қарағанда қалың. Әрбір шақпақ - аз мөлшерде ауаны қамтитын кішігірім тегістелген жастық тәрізді шұңқыр. Қабық қабатының қан тамырлары мен нервтері жоқ. Қабырғасының қалыңдығы дененің түрлі бөліктерінде әртүрлі: 0,05-ден 0,2 мм-ге дейін.

14.1. Кесте. 50 гцжиілікте нақты көлемде адам терісінің кедергісі
Адам денесінің терісі
Нақты көлемде кедергі, Ом · м
Құрғақ тері
3 · 103 -- 2 · 104
Сүйек
104 -- 2 · 106
Тірі тері
30 -- 60
Бұлшықет терісі
1,5 -- 3
Қан
1 -- 2
Жұлынжүйкелік сұйықтық
0,5 -- 0,6

Сурет. 14.1. Тері құрылымы:
а - терінің сыртқы қабаты (эпидермис), б - терінің ішкі қабаты (дермати); 1 - қалың қабат; 2 - өсу қабаты; 3 - тері астындағы майлы тін; 4 - тер бездері; 5 - май бездері; 6 - шашты; 7 - қан тамырлары; 8 - сезімтал жүйкелік аяқталу

Құрғақ және ластанбаған күйде қалың қабат терінің ішкі қабаттарының және екі қабатының кедергісіне қарағанда, кедергісі 105- 106 Ом · м, жүздеген және мыңдаған есе жоғары диэлектрик ретінде қарастырылуы мүмкін.
Эпидермистің басқа қабаттары, негізінен, тірі жасушалардан қалыптасқан және негізінен тірі жасушалардан құралған, негізі жаңа тірі жасушалардың бөлінуі мен дамуы негізінде өсу қабатына біріктіріледі.
Өсу қабатының жоғарғы бөлігінде кератинация орын алады және клеткалардың есебі өзгереді, осылайша олардың пішінін өзгертеді, тығыздалады және арнайы ақуыз затымен сіңдіріліп, терінің қабатына айналады. Кератинизация сатысында тұрған өлі жасушалар есебінен өсу қабатының электр кедергісі ішкі қабаттың (дерм) және дененің тері астындағы (ішкі) тіндерінің қарсылығынан бірнеше есе артық болуы мүмкін. Дегенмен, қалың қабатпен салыстырғанда, өсу қабатының

электрлік кедергісі аз.
Дермис мықты талшықтардан және серпімді терілерден тұрады, олар бір-біріне жақын және барлық терінің негізі болып табылатын тығыз қуатты тор құрады. Бұл талшықтардың арасында қан және лимфа тамырлары, сондай-ақ жүйке аяқталуы, шаш тамырлары, тер және май бездері, эпидермисті ағызатын түтіктер тері бетіне жетеді.
Дермис электр кедергісі эпидермис кедергісінен бірнеше есе аз.
Адам денесінің қарсылығы дене бетіне жүктелетін екі электродтар арасында анықталады.
Бір адамның денесінің қарсыласуын, өлшеудің шарттары мен уақытына байланысты әртүрлі болуы мүмкін. Мысалы, кезінде 15-20 кернеу кезiнде өлшенген, таза, құрғақ және бүлінбеген тері қарсылық - (3-100) · 10[3] Ом , тіпті кең ауқымды [3, 4, 12, 13, 16, 19]. Адам организмнің төзімділігі далалық қалың терінің электрод төзімділігі органның (1 - 5) · 103 дейін төмендейді, және тек сыртқы қабатты (эпидермис) алып тастау арқылы. Қалың қабатты шығарғанда 500-700 Ом дейін төмендейді. Барлық адамдардағы тері астындағы тіндердің қарсылығы бірдейдерлік және 300-500 Ом құрайды.
Әртүрлі адамдарда дене кедергісі әртүрлі. Суретте. 14.2-де адам денесінің электр кедергісінің құрылымдық схемасы көрсетіледі, ол үш сатылы байланысты резистенттен тұрады: терінің сыртқы қабатының (эпидермис) бірдей екі кедергісі және ішкі тіндерінің бір қарсылығы, бұл өз кезегінде терінің ішкі қабаттарына (дерм) және тері астына дене тіндеріне кедергісі болады.
Адам денесінің қарсыласуының балама диаграммасы (14.2-сурет,) а) адам денесінің қарсылығын кешенді түрде ұсынуымызға мүмкіндік береді:

𝑍ℎ = 2𝑍э + 𝑅в = 2(1𝑅э + 𝑗𝜔Сэ) + 𝑅э
(14.1)

мұнда 𝑍э - күрделі пішіндегі эпидермис кедергісі, белсенді 𝑅э және параллельді жалғанған ыдыстық хс = 1 𝜔Сэ кедергіден тұратын Ом;
𝜔 = 2𝜋𝑓 бұрыштық жиілік, 1 с.

Сурет. 14.2. Адам ағзасының электр кедергісін анықтау схемасы:
a - қарсылық өлшеу тізбегі: 1 - электродтар; 2 - қалың тері қабаты; 3
- терінің өсуқабаты; 4 - сыртқы тері қабаты (эпидермис және өсу қабаттары); 5 - ішкі тері қабаты (дермис); 6 - дененің тері астындағы тіндері; 7 - дененің ішкі тіндері, б, в - адам денесінің қарсыласу баламасы сұлбалары, r - оңайлатылған баламалы схема

Сыйымдылыққа төзімділік электродтың адам ағзасына тиетін жерінде конденсатор қалыптасады, оның пластиналары сыртқы тері қабаты астындағы адамның денесінің электродты және өткізгіш терілерімен қалыптасады [3, 4, 12, 13,17, 19].
Конденсатордың сыйымдылығы:
электродтық аймақтан S, м2;
эпидермис қалыңдығы dэ;
диэлектрлік өткізгіштігі e. Диэлектрлік тұрақты, өз кезегінде:
қолданылған кернеу жиілігі;
тері температурасы;
терідегі ылғалдың болуы және т.б.
50 Гц ток кезінде, e мәндері 100-200 ауқымында болады.
Конденсатордың сыйымдылығын есептеу үшін келесі аналитикалық өрнекті қолдана аламыз:

Сэ = 𝜀𝜀0 ∙ 𝑆𝑑э,
(14.2)
мұнда 𝜀0 - абсолютті рұқсат 𝜀0= 8,854187 ∙ 10-12 Фм (𝜀0 = 8.85 ∙ 10-12 Фм); S -- электродты ауданы, м[2]; dэ: - эпидермис қалыңдығы, м.
Сэ сыйымдылығы бірнеше жүз пикрофарадтан бірнеше микрофарадқа

дейін тербеледі.
Оның эпидермисіне белсенді қарсылық S, м2, эпидермисінің қалыңдығына және эпидермистің нақты кедергісіне байланысты, оның мәні 104-105 Ом · м:

𝑅э = 𝜌э𝒹э𝑆.
(14.3)
Бірнеше сантиметр шаршы эпидермис байланыс саласындағы кедергісі ондаған мың Ом дейін жетеді.
Дене тінінің ішкі кедергісі таза белсенді болып саналады. Бұл тірі жасушаға қарамастан - өте төмен өткізгіштігінің бар сұйықтық толтырылған, яғни бастауыш конденсатор сыйымдылығының ұялы өткізгіштігін әкеледі, ол қалыптасады. ол салыстырмалы түрде жоғары иондық өткізгіштік жасушаларымен салыстырғанда шамалы. Дегенмен, бұл өткізгіштігін, ескермеуге болады.
Ішкі кедергінің шамасы мыналарға байланысты:
ток ағымымен жүретін дене бөлігінің ұзындығы мен көлденең қимасы;
1000 Гц ток кезінде орташа мәні 1,5-2,0 мкм-нің ішкі тіндерінің нақты кедергісі; [3, 4, 12,16,19].
Схемадағы суретте көрсетілген ауыстыру сұлбасының трансформациясы нәтижесінде. 14.2, біз адам денесінің қарсыласуымен параллель қосылыс тізбегін аламыз (14.2-сурет, d)

𝑅ℎ = 2𝑅э + 𝑅в;
(14.4)
𝐶ℎ ≈ 0,5𝐶э
(14.5)

мұнда 𝑅ℎ - адам ағзасының белсенді қарсылығы; 𝐶ℎ - адам денесінің сыйымдылығы.
Бұл жағдайда адам денесінің жалпы қарсылығын білдіру арқылы есептеуге болады

𝑧ℎ = 𝑅ℎ√1 + 𝜔2𝐶[2]𝑅[2].
ℎ ℎ
(14.6)

Адам ағзасының кедергісін есептеу үшін алынған өрнек талдауы шағын сыйымдылық үшін кедергі

𝑧ℎ = 2𝑅э + 𝑅в = 𝑅ℎ
(14.7)

Терінің қарсылығы, демек адам ағзасының тұтастай алғанда, қарсылығы күрт төмендейді:

қалың теріге зақым келген жағдайда;
тері бетіне ылғал пайда болғанда:
қарқынды терлеу;
тері ластанғанда.
Теріні кесіп алу, сызаттар, парапиндер және басқа микро- жарақаттар адам ағзасының ішкі тінге төзімділік мәніне (500-700 ом) дейін төзімділіктің төмендеуіне әкелуі мүмкін. Бұл электр тоғымен адам жарақат алу қаупін арттырады [1, 3, 4, 16].
Терінің ылғалдылығы оның бетіндегі минералды заттар мен май қышқылдарын жібітеді, олар денеден тер мен маймен бірге бөлінеді, нәтижесінде терінің электр өткізгіштігі жоғарылайды.
Теріні ұзақ уақыт ылғалдандырған кезде, қалың тері босатылады және ылғалмен қаныққан болады, оның қарсылықтары күрт төмендейді, соның нәтижесінде адамның ток соғу жағдайында ауыр нәтижеге алып келеді.
Терінің төменгі (ішкі) қабатында орналасқан тер бездерінің (500 г м2 см) белсенділігінің әсерінен терлеу кезінде кездесетін минералды тұздар мен су жақсы ток өткізеді.
Тым төмен ауа температурасы жағдайында терді үзіліссіз шығару, сондай-ақ жоғары ауа температурасы кезінде жоғары дене күші, ауру, және т.б. теріде төзімділіктің төмендеуіне әкеледі.
Тері әртүрлі заттармен ластанған кезде, әсіресе жоғары өткізгіштігі бар (металл немесе көмір шаңы, масштаб және т.б.) адам терісінің кедергісі төмендейді.
Бұл жағдайда терi мен май бездерінің өткiзгiш арналарында өткiзгiш заттардың енуi терідегi ағымдық каналдардың пайда болуына алып келедi, оның кедергiсiн күрт төмендетедi.
Адам ағзасының электр кедергісі [4, 16, 19] мына сияқты факторларға байланысты:
электродтардың адам ағзасына қолданылатын жері;
ағымдағы және қолданбалы кернеудің мәні;
ток түрі мен жиілігі және т.б.
Дененің әртүрлі бөліктеріндегі теріге бір адамның қарсылығын бірдей емес және ішкі жолдар бойымен ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.