Электросопротивление проводящего диска на постоянном токе

Электросопротивление проводящего диска на постоянном токе

Исследование электрического сопротивления тела человека на постоянном токе

Цель работы: изучить методику экспериментального определения параметров электрического сопротивления тела человека и определить общее сопротивление собственного тела при воздействии электрического тока.

Теоретическая часть

Проходя через организм человека, электрический ток оказывает термическое, электролитическое и биологическое действия.

Термическое действие заключается в нагреве и ожогах различных частей и участков тела человека.

Электролитическое действие заключается в изменении состава (разложения) и свойств крови и других органических жидкостей.

Биологическое действие является особым специфическим процессом, свойственным только живой ткани. Оно выражается в раздражении и возбуждении живых тканей организма, что сопровождается непроизвольными судорожными сокращениями мышц, в том числе мышц сердца и легких. В результате могут возникнуть различные нарушения в организме, в том числе нарушения и даже полное прекращение деятельности органов дыхания и кровообращения. Раздражение тканей организма может быть прямым, когда ток проходит непосредственно по этим тканям и рефлекторным, т.е. через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этих тканей. Все это многообразие действий электрического тока приводит к двум видам поражения: электрическим травмам (местные повреждения) и электрическим ударам (общее повреждение организма).

Различают следующие виды электрических травм:

— электрические ожоги вызываются протеканием тока через тело человека (контрактный ожог) при непосредственном касании к токоведущим частям электроустановок (пайкам, шинам и т.п.) или к неизолированным электрическим проводам, а так же под воздействием на тело, человека электрической дуги (дуговой ожог), температура которой может достигать несколько тысяч градусов. Приблизительно 2/3 всех электротравм сопровождается ожогом.

— электрические знаки – это четко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета, которые появляются на коже в тех местах, где проходил электрический ток. Эти пятна, как правило, излечиваются, и с течением времени пораженная кожа приобретает прежний вид. Такие знаки встречаются примерно у каждого пятого получившего электротравму.

— металлизация кожи это проникновение мелких частиц металла под верхние слои кожи под действием электрической дуги. Она встречается приблизительно у каждого десятого пострадавшего.

— механические повреждения органов и тканей тела человека (разрывы кожи, различных тканей и кровеносных сосудов, вывихи и др.) в результате судорожных сокращений мышц, вызываемых действием тока. Механические повреждения возникают довольно редко.

-электроофтальмия – это воспаление наружной оболочки глаза, возникающее под действием ультрафиолетового излучения электрической дуги. В ряде случаев лечения этого профессионального заболевания является сложным и длительным.

Более трети всех электротравм приходится на электрический удар, под которым понимают возбуждение живых тканей организма электрическим током, проходящим через него, сопровождающееся судорожными сокращениями мышц тела.

По тяжести последствий электроудары делятся на четыре степени:

Первая – судорожное сокращение мышц без потери сознания.

Вторая – судорожное сокращение мышц с потерей сознания, при этом дыхание и сердцебиение не нарушаются.

Читайте также:  Как рассчитать количество профиля для гипсокартона калькулятор

Третья – потеря сознания с нарушением дыхания и сердцебиения.

Четвертая – клиническая смерть, т.е. отсутствие дыхания и сердцебиения (кровообращения)

Последствия (степень поражения) действия тока на организм человека зависят от следующих факторов:

-силы тока (основной фактор) проходящего через человека. Чем больше величина тока, – тем опаснее.

— длительности прохождения тока по телу человека. Через 0,5 мин. от начала протекания тока сопротивление тела человека падает примерно на 25%, а через 1,5 мин. – на 70%, поэтому примерно на эти же величины увеличивается величина тока проходящего через человека.

— пути движения тока по телу человека. Наиболее опасные пути «рука-рука», «рука-нога».

— рода тока. Переменный ток в сетях низкого напряжения (до 1000В) примерно в 4-5 раз опаснее постоянного.

— частоты переменного тока. Наиболее опасными являются частоты от 20 до 1000 Гц. При частотах менее 20 Гц или более 1000 Гц опасность поражения электрическим током заметно снижается. Величина тока, протекающего через тело человека, является главным фактором, от которого зависит исход поражения. Пока сила тока не достигла ощутимого значения, человек не чувствует его воздействия.

Нижеперечисленные значения переменного тока промышленной частоты (50 Гц) при прохождении через тело человека оказывают следующие воздействия:

1. 0,6-1,5 мА (0,0006-0,0015А) – пороговый «ощутимый» ток. Такой ток вызывает у человека малоболезненные (или безболезненные) раздражения, и человек может самостоятельно освободиться от провода или токоведущий части, находящих под напряжением. (для постоянного тока 6-7 мА)

2. 10-15 мА (0,01-0,015 А) – пороговый «неотпускающий» ток. Такой ток вызывает сильные и весьма болезненные судороги мышц рук, которые человек самостоятельно преодолеть не в состоянии и оказывается как бы прикованным к токоведущей части (для постоянного тока 50-70 мА).

3. 25-50 мА (0,025-0,050А) действие тока распространяется и на мышцы грудной клетки, что приводит затруднению или даже прекращению дыхания. При длительном воздействии этого тока (в течение 1-2 х минут) может наступить смерть вследствие прекращения работы легких и сердца.

4. 100 мА (0,1А) – действие тока непосредственно влияет на мышцы сердца, вызывает его остановку или фибрилляцию, т.е. быстрые хаотические или разновременные сокращения волокон сердечной мышцы (фибрилл), при которых сердце перестает работать как насос. В результате в организме прекращается кровообращение и наступает клиническая смерть.

Исход (последствия) воздействия электрического тока в значительной степени зависит от электрического сопротивления тела человека. Чем больше сопротивление тела человека, тем меньше величина тока, проходящего, по его телу и, следовательно, более легкие последствия. Электрическое сопротивление тела человека складывается из сопротивление кожного покрова и сопротивление внутренних тканей (органов). Верхний слой кожи (эпидермис) состоящий в основном из мертвых ороговевших клеток, имеющий толщину около 0,1-0,2 мм обладает наибольшим сопротивление, поэтому именно этот слой кожи определяет общее сопротивление тела человека. При сухой чистой и неповрежденной коже сопротивление тела человека колеблется в пределах от 2 тыс. до 2 млн. Ом При увлажнении, или загрязнении повреждении кожи, сопротивление тела человека резко падает и оказывается наименьшим около 300-500 Ом, т.е. доходит до значения, равного сопротивлению внутренних тканей (органов) тела.

Читайте также:  Белый налет на туе что это

Условно, при выполнении расчетов технических и индивидуальных средств защиты, сопротивление тела человека принимается равным 1000 Ом (1 кОм).

Схема подключения тела человека в электрическую цепь для измерения его общего сопротивления показана на рисунке 1.

Рис. 1 Схема измерения сопротивления тела человека.

2 – наружный слой кожи (ладони);

3 – внутренние ткани тела человека;

П – преобразователь переменного тока в постоянный (элемент прибора ИС-1).

Ток, проходящий через тело человека определяется по формуле (закон Ома):

(1)

где: V-величина напряжения, под которое попал человек (V);

R чел— сопротивление тела человека, (Ом);

(2)

Экспериментальная часть лабораторной работы выполняется с помощью прибора ИС-1 – измерителя сопротивления тела человека. На горизонтальной поверхности (подставке) прибора закреплены два диска-электрода, а на лицевой панели расположены вольтметр, миллиамперметр, тумблер включения (выключения) прибора и сигнальная лампочка, которая загораясь, когда тумблер включения прибора находится в верхнем крайнем положении. Нижнее крайнее положение тумблера соответствует выключенному (от сети) состоянию прибора ИС-1. На правой боковой стенке прибора расположен клювик регулятора напряжения («уровень»), подаваемого на диски-электроды.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Студент — человек, постоянно откладывающий неизбежность. 10874 — | 7400 — или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Метод непосредственной оценки предполагает измерение сопротивления постоянному току с помощью омметра. Омметром называют измерительный прибор непосредственного отсчёта для определения электрических активных (активные сопротивлений также называют омическими сопротивлениями) сопротивлений. Обычно измерение производится по постоянному току, однако, в некоторых электронных омметрах возможно использование переменного тока. Разновидности омметров: мегаомметры, тераомметры, гигаомметры, миллиомметры, микроомметры, различающиеся диапазонами измеряемых сопротивлений.

По принципу действия омметры можно разделить на магнитоэлектрические — с магнитоэлектрическим измерителем или магнитоэлектрическим логометром (мегаомметры) и электронные, которые бывают аналоговые или цифровые.

«Действие магнитоэлектрического омметра основано на измерении силы тока, протекающего через измеряемое сопротивление при постоянном напряжении источника питания. Для измерения сопротивлений от сотен Ом до нескольких мегаом измеритель и измеряемое сопротивление rx включают последовательно. В этом случае сила тока I в измерителе и отклонение подвижной части прибора a пропорциональны: I = U/(r0 + rx), где U — напряжение источника питания; r0 — сопротивление измерителя. При малых значениях rx (до нескольких ом) измеритель и rx включают параллельно».[5]

Читайте также:  Кипарисовик туевидный топ поинт

За основу логометрических мегаомметров берется логометр, к плечам которого подключаются в разных комбинациях (в зависимости от предела измерения) образцовые внутренние резисторы и измеряемое сопротивление, показание логометра зависит от соотношения этих сопротивлений. В качестве источника высокого напряжения, необходимого для проведения таких измерений, в подобных приборах обычно используют механический индуктор — электрогенератор с ручным приводом, в некоторых мегаомметрах вместо индуктора применяется полупроводниковый преобразователь напряжения.

Принцип действия электронных омметров основан на преобразовании измеряемого сопротивления в пропорциональное ему напряжение с помощью операционного усилителя. Измеряемый резистор включается в цепь обратной связи (линейная шкала) или на вход усилителя. Цифровой омметр представляет собой измерительный мост с автоматическим уравновешиванием. Уравновешивание производится цифровым управляющим устройством методом подбора прецизионных резисторов в плечах моста, после чего измерительная информация с управляющего устройства подаётся на блок индикации.

«При измерении малых сопротивлений может возникать дополнительная погрешность из-за влияния переходного сопротивления в точках подключения. Чтобы избежать этого применяют так называемый метод четырехпроводного подключения. Сущность метода состоит в том, что используются две пары проводов — по одной паре на измеряемый объект подается ток определенной силы, с помощью другой пары с объекта на прибор подаётся падение напряжения пропорциональное силе тока и сопротивлению объекта. Провода подсоединяются к выводам измеряемого двухполюсника таким образом, чтобы каждый из токовых проводов не касался непосредственно соответствующего ему провода напряжения, при этом получается, что переходные сопротивления в местах контактов не включаются в измерительную цепь».[5]

Активное сопротивление диска

При разряде конденсатора на катушку ИДМ по последовательно соединенным виткам катушки (рис. 1.1) протекает один и тот же ток. Следовательно, можно считать, что тангенциальная и радиальная составляющие тока в катушке не зависят от радиальной координаты. Иными словами, плотность тока в поперечном сечении катушки не зависит от радиальной координаты, но при этом может зависеть от осевой координаты.

Диск представляет собой массивный виток. Так как диск расположен рядом с катушкой, а в ней ток не зависит от радиальной координаты, то в диске принудительно наводится ток, который также можно считать не зависящим от радиальной координаты. На самом деле такое распределение тока в диске вдоль радиуса не соблюдается, но в первом приближении его можно принять. Если положить ещё, что плотность тока в диске не зависит и от осевой координаты, то сопротивление диска рассчитывается как сопротивление массивного витка (кольца) при постоянном токе в нём.

Для этого случая воспользуемся изображением поперечного сечения диска, представляющего собой массивный виток (рис. 1.10).

Выделим на расстоянии г элементарный слой толщиной dr. Электросопротивление этого слоя равно

где удельное электросопротивление материала диска, Ом м.

Его электропроводимость dY =1 / dR для тангенциальной составляющей тока определяется выражением

Ссылка на основную публикацию
Экомембрана кухня что это
* Обращаем Ваше внимание, что цена за погонный метр включает в себя стоимость мебели,цоколя, столешницы ЛДСП и ножек (без замены...
Что можно сделать со старыми шторами
Никого не удивляет, что еще вчера модные и современные шторы сегодня становятся пережитком. Но не выбрасывать же крепкую ткань только...
Что надо для строительства дома
Какие документы нужны для строительства частного дома — важный вопрос, который волнует многих. Ведь, иметь собственный дом — это мечта...
Щитовые бани фото проекты
Как постро­ить кар­кас­ную бань­ку 3x4 сво­и­ми рука­ми. Пред­став­ляю вам подроб­ный рабо­чий фото про­ект для стро­и­тель­ства недо­ро­гой и про­стой в испол­не­нии...
Adblock detector