obz_lab1
.pdf
НИУ «МЭИ» Кафедра «Инженерной экологии и охраны труда»
Безопасность жизнедеятельности ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА»
Цель работы
Используя физическую модель, определить зависимость сопротивления тела человека от некоторых параметров электрической цепи (напряжения, рода и частоты тока) и параметры элементов его эквивалентной схемы.
1. Принципиальная схема включения человека в цепь электрического тока:
2.Измеренные значения пороговых ощутимых, неотпускающих и фибрилляционных токов.
|
|
|
|
Таблица 1.1 |
|
|
|
|
|
Род тока, проходящего через |
Переменный с |
Однополу- |
Двухполу- |
|
частотой 50 |
Постоянный |
|||
человека |
Гц |
периодный |
периодный |
|
|
|
|
|
|
Измеренное значение |
|
|
|
|
порогового ощутимого тока, |
1.2 |
2.2 |
4.1 |
6.0 |
мА |
|
|
|
|
Измеренное значение |
|
|
|
|
порогового неотпускающего |
16 |
25 |
48 |
80 |
тока, мА |
|
|
|
|
Измеренное значение |
|
|
|
|
порогового фибрилляционного |
100 |
170 |
250 |
300 |
тока, мА |
|
|
|
|
3.Измеренные и вычисленные значения Uh и Ih, необходимые для определения зависимости сопротивления тела человека от частоты тока, протекающего через него.
|
|
|
|
|
Таблица 1.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Частота тока f, кГц |
0.05 |
0.1 |
0.5 |
1 |
|
5 |
lg f |
1.7 |
2.0 |
2.7 |
3.0 |
|
3.7 |
Ih, мА при Uh = 10 В |
2.4 |
2.6 |
2.8 |
3.7 |
|
12 |
Сопротивление тела |
4.17 |
3.85 |
3.57 |
2.70 |
|
0.83 |
человека Zh, кОм |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
График Zh = f(f), построенный на полулогарифмической сетке:
4.Измеренные и вычисленные значения Uh, Ih, Zh, необходимые для определения зависимости сопротивления тела человека от значения приложенного напряжения.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1.3 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
61 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uh, В |
|
1 |
|
11 |
|
21 |
|
31 |
|
41 |
|
51 |
|
71 |
|
81 |
|
91 |
|
101 |
|
111 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ih, мА |
|
0.2 |
|
2.7 |
|
5.1 |
|
7.2 |
|
10 |
|
14 |
|
|
24 |
|
31 |
|
38 |
|
45 |
|
|
53 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.39 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Zh, кОм |
|
5 |
|
4.07 |
|
4.12 |
|
4.31 |
4.10 |
|
3.64 |
2.96 |
2.61 |
|
2.39 |
|
2.24 |
|
2.09 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
Uh, В |
121 |
|
131 |
|
141 |
|
151 |
|
161 |
|
171 |
|
181 |
|
191 |
|
201 |
|
211 |
|
220 |
|
|||||||||||||
|
Ih, мА |
61 |
|
|
70 |
|
|
79 |
|
88 |
|
96 |
|
|
105 |
|
114 |
|
122 |
|
130 |
|
137 |
|
143 |
|
||||||||||
|
Zh, кОм |
1.98 |
|
1.87 |
|
1.78 |
|
1.72 |
|
1.68 |
|
1.63 |
|
1.59 |
|
1.57 |
|
1.55 |
|
1.54 |
|
1.54 |
|
|||||||||||||
2
График Zh = f(Uh):
5. Эквивалентная схема сопротивления тела человека:
Основные расчётные выражения и результаты расчёта параметров представленной схемы для двух значений частоты тока:
а) Uh = 9 В при Ih = 2.2 мА
RН = Uh / Ih = 9/2.2 = 4.091 кОм б) Zh = 0.83 кОм при f = 5 кГц
RВ = Zh = 0.83 кОм
Rh0 = 2RН + RВ = 2×4.091 + 0.83 = 9.012 кОм в) Rh = Rh0 = 9.012 кОм
Zh = 4.17 кОм при f = 50 Гц
3
Zh = 3.57 кОм при f = 500 Гц
|
|
|
|
|
|
Таблица 1.4 |
|
|
|
|
|
|
f = 500 Гц |
|
|
RВ, кОм |
RН, кОм |
Rh0, кОм |
f = 50 Гц |
|
|||
Zh, кОм |
СН, мкФ |
Zh, кОм |
СН, мкФ |
|
|||
|
|
|
|
||||
0.83 |
4.091 |
9.012 |
4.17 |
0.00135 |
3.57 |
0.00014 |
|
6. Выводы о влиянии рода, частоты тока и значения напряжения, приложенного к телу человека на его сопротивление:
Значения порогового ощутимого, порогового неотпускающего и порогового фибрилляционного тока увеличиваются при изменении рода тока от переменного с частотой 50 Гц к однополупериодному, от однополупериодного к двухполупериодному, от двухполупериодного к постоянному.
При увеличении частоты тока сопротивление тела человека уменьшается за счёт уменьшения ёмкостного сопротивления.
При увеличении значения напряжения, приложенного к телу человека, сопротивление тела человека уменьшается в основном за счёт уменьшения сопротивления кожи, что объясняется влиянием ряда факторов, в том числе ростом тока, проходящего через кожу, и пробоем наружного слоя кожи.
4