4.3 Експериментальна частина

Струм, що протікає через людину, може бути визначений за формулою:

(4.2)

де – сила струму, що протікає через людину, мА;

– напруга дотику, В;

– повний опір тіла людини, кОм, що визначається опором зовнішніх шарів шкіри Z_k і опором підшкірних тканин R_в.

Шкіра людини має активну – R_k і ємнісну – X_ck складові опору:

(4.3)

Рисунок 4.1 – Електрична схема опору тіла людини

Н

(4.4)

а підставі схеми:

,

звідки

(4.5)

.

При зростанні частоти струму ємнісний опір шкіри зменшується

(4.6)

,

де X_ck – ємнісний опір шкіри, кОм;

- кругова частота;

f – частота струму, кГц;

С_k - ємність зовнішнього шару шкіри, мкФ.

При високих значеннях частоти (більше 20 кГц) повний опір людини визначається в основному опором внутрішніх органів

(4.7)

,

(4.8)

,

звідки

(4.9)

.

де Zr (0) – опір тіла людини постійному струму, кОм.

Опір тіла людини постійному струму можливо оцінити за допомогою методу графічної екстраполяції (рис.4.2).

f, Гц

Рисунок 4.2 – Графік залежності опору людини від частоти

у діапазоні 20 – 100 Гц

Також повний опір тіла людини постійному струму можливо визначити за допомогою розрахунків методом найменших квадратів (табл.4.2, ф-ли 4.10–4.12).

Таблиця 4.2 – Вихідні данні для розрахунків

Номер виміру	Вимір величини			Розраховані значення
	f, кГц	Zr, кОм		f*Z		f^2
		S1	S2	S1	S2
1	0,02
2	0,05
3	0,06
4	0,08
5	0,1
n=	f=	z=	z=	fz=	fz=	f^2=

За підсумковими даними складається система рівнянь:

(4.10)

(4.11)

де i - число експериментальних даних.

Вирішуючи систему, отримаємо

(4.12)

.

Прийнявши Ск - ємність конденсатора, мкФ, а f – частоту струму, кГц визначимо величину повного опору шару шкіри, кОм.

(4.13)

(4.14)

Рисунок 4.3 – Схема експериментальної установки для дослідження

електричного опору тіла людини

Проведення замірів. Включити на базовому блоці тумблер “Мережа”. Встановити ручку “Рег. виходу” генератора в крайнє ліве положення. При цьому вольтметр повинен показати 0 В.

Перемикачем П1 підключити до схеми відповідні диски-електроди S2=12,5 cм² або S1=25 cм²_. Один з випробуваних кладе руки на диски-електроди.

За допомогою перемикачів “Частота” і “Помножувач” генератора встановити відповідну частоту струму (за вказівкою викладача).

Обертаючи ручку “Рег. виходу”, встановити струм в ланцюзі по міліамперметру на змінній панелі. Записати показання вольтметру. Результати роботи занести до таблиці 4.3.

Для вказаної викладачем частоти визначити опір тіла людини, його значення занести в таблицю 4.4.

Таблиця 4.3 – Результати вимірів I = ... мA

Частота f, Гц		20	50	60	80	100	200	500	1000	2000	5000	10000	20000
lg f		1.30	1.70	1.78	1.90	2.0	2.30	2.70	3.0	3.30	3.70	4.0	4.70
S1	U
	Zr
S2	U
	Zr

Таблиця 4.4 – Опір тіла людини на частоті f= ... кГц

Струм I, мА		0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6
Напруга, В	S1
	S2
Опір, кОм	S1
	S2