4.3 Опис лабораторної установки

Лабораторна робота проводиться на універсальному лабораторному стенді шляхом моделювання параметрів тіла людини із наступним виміром напруги, доданої до тіла людини, та струму, що проходить крізь тіло людини.

Параметри тіла людини моделюються активними опорами та ємностями, які можна змінювати за величиною. Еквівалентна площа електродів дорівнює 12.5 см² та 25 см².

У склад стенда входить генератор фіксованих частот із регулюванням амплітуди вагань у діапазоні 20 Гц... 150 кГц.

Струм, що проходить крізь тіло людини, визначається за допомогою міліамперметра, розташованого на вертикальній панелі стенда.

Вимір напруги, доданої до тіла людини, виконується за допомогою вольтметра, що використовується спільно зі стендом .

Основні органи управління та індикації універсального стенда:

- тумблер "Сеть", розташований на горизонтальній панелі стенда;

- ручка "Peг. виходу", що дозволить регулювати амплітуду вихідного сигналу генератора - напруги, доданої до тіла людини;

- перемикачі "Частота" та "Множитель" призначені для встановлен­ня частоти генератора;

- перемикач “S1-S2” встановлює еквівалентну площу електродів S1=25 см², S2=12.5 см²;

- перемикач "Вариант" дозволяє задати варіант параметрів тіла люди­ни за вказівкою викладача;

- розташований поруч із тумблером світлодіод призначений для сигналізації у разі вмикання.

4.4 Порядок виконання роботи та методичні вказівки по її виконанню

4.4.1 Дані, необхідні для виконання роботи

Для виконання роботи у викладача необхідно отримати номер варіанта завдання.

Таблиця 4.2 - Варіанти завдання до лабораторної роботи

Варіант	1	2	3	4	5	6	7
Номер моделі	1	3	4	2	3	2	1
Величина струму Ih, мА	0,4	0,3	0,2	0,5	0,1	0,4	0,3
Частота струму, f , кГц	2,0	1,0	1,0	2,0	4,0	2,0	1,0

4.4.2 Підготовка стенда до роботи

Увімкнути тумблер "Сеть", при цьому загорається світлодіод, що свідчить про готовність стенда до роботи.

4.4.3 Дослідження залежності опору тіла людини електричному струму від частоти струму

Встановити ручку "Peг. выхода" генератора у крайнє ліве положення. При цьому вольтметр повинен показати "0". Ручкою "Peг. выхода", встано­вити заданий струм I_h (табл. 4.2) у ланцюзі за міліамперметром на стенді.

За допомогою перемикачів "Частота" та "Множитель" генератора встановити частоту струму згідно із табл. 4.3, підтримуючи заданий струм I_h у ланцюзі за міліамперметром на стенді. Значення напруги, доданої до тіла людини, визначити за вольтметром. Результати занести у таблицю (зразок -табл. 4.3). Виміри проводити для двох площ електродів, що встановлюють­ся перемикачем “S1-S2”.

Значення опору тіла людини електричному струму визначити за формулою (4.1) та занести у таблицю вимірів.

Таблиця 4.3 - Результати вимірів при постійній силі струмі I_h =_______мА

Частота струму, Гц	Логарифм частоти струму	Площа електродів
		Sl= 25 см^2		S2=12,5 см^2
		U,В	Z, кОм	U,В	Z, кОм
20	1,30
30	1,48
40	1,60
50	1,70
60	1,78
80	1,90
100	2,0
200	2,30
400	2,60
500	2,70
1000	3,00
2000	3,30
4000	3,60
6000	3,78
10000	4,00
20000	4,70
Позначки: U- напруга, додана до тіла людини; Z — повний опір тіла людини.

4.4.4 Дослідження залежності опору тіла людини електричному струму від сили струму

За допомогою перемикачів "Частота" та "Множитель" генератора встановити задану частоту струму f (табл. 4.2).

Обертаючи праворуч ручку "Peг. виходу", встановлювати струм I_h, в ланцюзі за міліамперметром на стенді згідно з табл. 4.4.

Значення напруги, доданої до тіла людини, визначити за вольтметром. Результати занести у таблицю (зразок - табл. 4.4).

Виміри проводити для двох площ електродів, що встановлюються перемикачем “S1-S2”.

Значення опору тіла людини електричному струму визначити за формулою (4.1) та занести у таблицю вимірів.

Таблиця 4.4 - Результати вимірів при постійній частоті f=_________кГц

Сила струму, mA	Площа електродів
	Sl= 25 см^2		S2=12,5cм^2
	U, В	Z, кОм	U, В	Z, кОм
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
Позначки: U- напруга, додана до тіла людини; Z- повний опір тіла людини.

4.4. 5 Визначення параметрів електричного опору тіла людини

За формулою (4.5) визначити внутрішній опір тіла людини.

Визначити опір тіла людини постійному струму засобом екстраполяції. В лінійному масштабі в координатах "опір, частота" побудуємо графік при = 20...100 Гц. (рис. 4.2).

Опір

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Частота

Рис. 4.2 — Визначення опору тіла людини постійному струму

За формулою (4.6) розрахувати активний опір зовнішнього шару шкіри.

За формулою (4.3) визначити повний опір шкіри на частоті, зазначеної у варіанті завдання.

За формулою (4.8) визначити ємність зовнішнього шару шкіри, а за формулою (4.4) визначити ємнісний опір шкіряного покрову.

Отримані значення основних параметрів електричного опору тіла лю­дини занести в табл. 4.5.

Таблиця 4.5 - Основні параметри опору тіла людини електричному струму

Площа електродів, см^2	Параметри електричного опору
	Rb, кOм	Z(0), кОм	RВ, Ом	Частота струму =_____ кГц
				Z, кОм	ZХ, кОм	СК, мкФ	ХК, кOм
Sl =25
S2 =12,5

Скласти еквівалентну схему опору тіла людини для шляху струму “рука-рука” та нанести на неї значення основних параметрів, отриманих при виконанні лабораторної роботи.

4.4.6 Аналіз результатів

Побудувати графіки та провести аналіз залежності опору тіла людини від електричного струму (частоту струму відкладати у логарифмічному масштабі).

Вказати небезпечну величину напруги в електричному ланцюзі, зами­кання якої може відбутися крізь тіло людини.

4.5 Зміст звіту

Звіт повинен містити:

- мету роботи;

- перелік обладнання та приладів;

- рисунок згідно з п. 4.4.5;

- таблиці 4.3 - 4.5 із результатами вимірів;

- графіки, побудовані за результатами вимірів;

- висновки, щодо залежності складових повного опору тіла людини електричному струму від зовнішних факторів.