人體阻抗

人體阻抗

人體阻抗是包括人體皮膚、血液、肌肉、細胞組織及其結合部在內的含有電阻和電容的全阻抗。人體阻抗是確定和限制人體電流的參數之一。

基本介紹

  • 中文名:人體阻抗
  • 釋義:含有電阻和電容的全阻抗
  • 包括:外部阻抗、內部阻抗
  • 決定因素:人體電阻
概述,影響因素,

概述

人體阻抗通常包括外部阻抗(與觸電才當時所穿衣服、鞋襪以及身體的潮濕情況有關,從幾千歐-幾十兆歐不等)和內部阻抗(與觸電者的皮膚阻抗和體內阻抗有關)。人體阻抗不是純電阻,主要由人體電阻決定。人體電阻也不是一個固定的數值。 一般認為乾燥的皮膚在低電壓下具有相當高的電阻,約10萬歐。當電壓在500-1000伏時,這一電阻便下降為1000歐。表皮具有這樣高的的電阻是因為它沒有毛細血管。手指某部位的皮膚還有角質層,角質層的電阻值更高,而不經常摩擦部位的皮膚的電阻值是最小的。皮膚電阻還同人體與體的接觸面積及壓力有關。 當表皮受損暴露出真皮時,人體內因布滿了輸送鹽溶液的血管而個有很低的電阻。一般認為,接觸到真皮里,一隻手臂或一條腿的電阻大約為500歐。因此,由一隻手臂到另一隻手臂或由一條腿到另一條腿的通路相當於一隻1000歐的電阻。假定一個人用雙手緊一帶電體,雙腳站在水坑裡而形成導電迴路,這時人體電阻基本上就是體內電阻約為500歐。 一般情況下,人體電阻可按1000-2000歐考慮。 非線性電阻電阻兩端的電壓與通過它的電流成正比,其伏安特性曲線為直線這類電阻稱為線性電阻,其電阻值為常數;反之,電阻兩端的電壓與通過它的電流不是線性關係稱為非線性電阻,其電阻值不是常數。一般常溫下金屬導體的電阻是線性電阻,在其額定功率內,其伏安特性曲線為直線。象熱敏電阻光敏電阻等,在不同的電壓、電流情況下,電阻值不同,伏安特性曲線為非線性。

影響因素

人體阻抗受皮膚狀態、接觸電壓、電流、接觸面積、接觸壓力等多種因素的影響,在很大的範圍內變化。角質層的擊穿強度只有500~2 000V/m,數十伏的電壓即可擊穿角質層,使人體阻抗大大降低。接觸電壓在50~100V以下時,隨著接觸電壓升高,人體阻抗明顯降低。在角質層擊穿後,人體阻抗變化不大。皮膚擊穿後,人體阻抗近似等於體內阻抗。人體阻抗取決於一定因素,特別是電流路徑,接觸電壓、電流持續時間、頻率,皮膚潮濕度,接觸面積,施加的壓力和溫度等。在工頻電壓下,人體的阻抗隨接觸面積增大、電壓愈高,而變得愈小。IEC綜合了歷年來關於人體阻抗的研究成果,嚴密審查了大量屍體的實測數據,得出人體在50/60Hz交流電時,成人的人體阻抗在1000Ω左右。人體內阻抗是指與人體接觸的兩電極之間的阻抗。忽略頻率對人體內阻的容性及感性分量影響,那么人體內阻差不多是起電阻作用,雖然受電流路徑的影響,但其值一般在500Ω左右,這對整個人體阻抗(約100kΩ)來說是相當小的,因此可以近似地認為它是個恆定為500Ω的電阻值。
隨著電流增加,皮膚局部發熱增加,使汗液增多,人體阻抗下降。電流持續時間越長,人體阻抗下降越多。
皮膚沾水、有汗、損傷、表面沾有導電性粉塵等都會使人體阻抗降低。接觸壓力增加、接觸面積增大也會使人體阻抗降低。例如,乾燥條件下的人體阻抗約為1 000~3 000Ω,而用導電性溶液浸濕皮膚後,人體阻抗銳減為乾燥條件下的1/2。
此外,女子的人體阻抗比男子的小、兒童的比成人的小、青年人的比中年人的小。遭受突然的生理刺激時,人體阻抗可能明顯降低。

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