какие ткани имеют наименьшее удельное сопротивление около 50 ом

Сопротивление тела человека

Сопротивление тела человека

Электрическое сопротивление различных тканей тела человека не одинаково. Например, при токе частотой 50 Гц удельное сопротивление равно: кости – 107 Ом∙м, кожа сухая – 105 Ом∙м, крови – 1,7 Ом∙м. При сухой, чистой и неповрежденной коже сопротивление тела, измеренное, при напряжении 15-20 В переменного тока (50 Гц), колеблется в пределах от 1 до 10 кОм, а иногда и в более широких пределах.

Сопротивление кожи, а следовательно сопротивление тела в целом резко уменьшается при повреждении ее рогового слоя, наличие влаги на ее поверхности, интенсивном потовыделении и загрязнении.

Электрическое сопротивление тела человека зависит так же от места приложения электродов к телу, значений тока, проходящего через человека, и приложенного к телу напряжения, рода и частоты тока, площади электродов, длительности прохождения тока через человека и некоторых других факторов. Увеличение тока приводит к снижению сопротивления соответствующих участков кожи, за счет местного нагрева кожи и действия на центральную нервную систему (усиливается приток крови, повышается потоотделение). С ростом напряжения сопротивление тела уменьшается в десятки раз. При больших напряжениях приближается к наименьшему пределу 300 Ом. В России в качестве расчетных значений сопротивление человека равно 1000 Ом при напряжении, приложенном к телу, равное 50 В и выше и сопротивление человека равное 6000 Ом при приложенном напряжении 36 В. Опыты показывают, что сопротивление тела человека постоянному току больше, чем переменному любой частоты. Разница в значениях сопротивлений постоянному и переменному (50 Гц) током особенно велико при малых напряжениях – до 10 В. С ростом приложенного напряжения эта разница уменьшается и начиная с 40-80 В сопротивление тела человека как постоянному, так и переменному току промышленной частоты становится практически одинаковым.

На значение сопротивления тела человека влияют и другие факторы, хотя в значительно меньшей степени. Пол и возраст. У женщин, как правило, сопротивление тела меньше, чем у мужчин, а у детей – меньше, чем у взрослых, у молодых людей меньше, чем у пожилых. Объясняется это, очевидно, тем, что у одних людей кожа тоньше и нежнее, у других — толще и грубее.

Физическое раздражение снижает сопротивление тела на 20-25%.

Повышенная температура окружающего воздуха (30-450 С) или тепловое облучение человека, вызывает некоторое понижение сопротивление тела.

Источник

Удельное сопротивление верхнего

слоя кожи Ом*м 3,3*10 5

Удельное сопротивление сухой кожи Ом*м 10 2

Удельное сопротивление кости без

надкостницы Ом*м 10 6

Удельное сопротивление мышечной

Удельное сопротивление жировой ткани Ом*м 50

Удельное сопротивление спинномозговой

Потенциал действия мВ +20

Потенциал действия мВ +40

Мышечные волокна предсердий

Потенциал действия мВ +30

Потенциал действия мВ +30

Электрический импульс мВ 120

Потенциал действия мВ

Электрический импульс мВ

Потенциал действия мВ +30

Электрический импульс мВ 126

Потенциал действия мВ

Электрический импульс мВ

Индукция магнитного поля сердца Тл 10-11

Нейрон головного мозга

Потенциал действия мВ +55

Электрический импульс мВ 125

Удельное сопротивление нервной ткани

Удельное сопротивление серого вещества

Удельное сопротивление белого вещества

СОБСТВЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ.

сосуды сердца Гц 43,5 — 95,5

Мышечная система Гц 23,5 — 63

Евстахиева труба Гц 27,0

Желудок Гц 49,0 — 73,0

Желчный пузырь Гц 63,5

ЧАСТОТЫ МЫСЛИ ЧЕЛОВЕКА

В гармоничном состоянии человек

При выходе из гармоничного состояния

Человек думает на частоте Гц 24 – 40

Даун думает на частоте Гц 60

Удельное сопротивление морской воды Ом*м 1,0

**Таблица создана на основе данных интернета

Источник

Электрическое сопротивление живых тканей

3. Электрическое сопротивление живых тканей.

Электрическое сопротивление тканей играет существенную роль при регистрации биоэлектрических процессов. В некоторых случаях большое междуэлектродное сопротивление может оказаться причиной, искажающей истинный вид исследуемой биоэлектрической активности.

Измерение междуэлектродного сопротивления с помощью внешнего физического генератора электрических синусоидальных колебаний и установление зависимости его величины от различных факторов (сила тока, его частота и др.) нетрудно осуществить для амплитуд тока, составляющих десяток микроампер и больше. Определение величины междуэлектродного сопротивления для токов помех, создаваемых электрическим полем сети переменного тока и составляющих доли микроампера, представляет некоторые трудности.

Измерение же сопротивления междуэлектродной цепи для биотоков прямым путем невозможно, так как нет способа произвольно плавно менять величину амплитуды биотоков и их частоту. Приходится задачу решать следующим способом: а) установить основные закономерности изменения междуэлектродного сопротивления от различных факторов с помощью физического генератора,б) проверить эти закономерности для частных случаев с помощью биотоков. в) перенести все закономерности, выведенные с помощью физического генератора, на зависимость междуэлектродного сопротивления от различных факторов для биотоков.

Такое перенесение закономерностей оказалось возможным, во-первых, потому, что токи физического генератора и биотоки имеют одну и ту же природу, отличаясь только по амплитуде. Во-вторых, оно возможно вследствие того, что закономерности, полученные с помощью физического генератора, были выведены при силе тока, не превышающей порога ощущения, т. е. не сильно изменяющей функциональное состояние тканей. Электрическое сопротивление живых тканей определяется в первую очередь сопротивлением входящих в нее жидкостей, слабо проводящих электрический ток, поэтому прежде чем говорить о сопротивлении живых тканей, необходимо кратко остановиться на сопротивлении электролитов.

Если в электролит поместить электроды и присоединить их к источнику постоянного тока, то ионы, находящиеся ранее в беспорядочном молекулярном движении, как известно, начнут свое организованное движение между электродами, т. е. появится ток через электролит. При подключении источника тока к электродам движение ионов начинается сразу же в объеме междуэлектродного пространства, но скорость движения самих ионов невелика и зависит от природы ионов, температуры раствора, а также от приложенной к электродам разности потенциалов.

В этом случае сопротивление электролита остается неизмененным во времени и если увеличить силу тока, протекающую через электролит, увеличивая приложенное к электродам напряжение, то сопротивление электролита останется неизменным.

Для неполяризующейся пары электрическое сопротивление электролита может быть определено по формуле:

Если же электроды-электролит составляют поляризующуюся пару, убыль ионов не пополняется и ток текущий через электролит, постепенно ослабевает, а затем прекращается.

Исследования свойств живой ткани при пропускании через нее электрического тока показали, что при этом имеет место явление поляризации, вызванное как физико-химическими свойствами электролитов живой ткани (межклеточная жидкость, кровь и др.), так и наличием тканей, обладающих различным электрическим сопротивлением.

При исследовании зависимости междуэлектродного сопротивления от различных факторов было установлено, что оно зависит от: а) площади электродов, наложенных на живую ткань; б) рода и формы тока, протекающего через ткань; в) силы тока; г) частоты тока; д) температуры воздуха, окружающего исследуемого; е) тщательности обработки кожи исследуемого: ж) места наложения электродов на тело исследуемого; з) времени, прошедшего после наложения электродов на кожу исследуемого, и) свойств электродной жидкости или пасты и др.

Исследования электрического сопротивления живых тканей и кожи с помощью токов физического генератора показали следующее:

Сопротивления кожи и подкожных тканей резко отличаются друг от друга по величине. Например, если сопротивление подкожных тканей составляет при прочих равных условиях несколько сот ом, то сопротивление кожи составляет сотни тысяч ом и даже единицы мегом.

Большая величина кожного сопротивления объясняется прежде всего наличием сухого эпителиального слоя эпидермиса (stratum corneum), состоящего из отмерших клеток. Кроме того, секрет сальных желез, покрывающий кожу, также обладает большим сопротивлением электрическому току.

Сопротивление междуэлектродной цепи зависит от силы тока, и эта зависимость подобна такой же зависимости сопротивления электролита (рис. 6,А) чем меньше сила тока, тем больше сопротивление цепи. Это дает основание полагать, что для биотоков величина сопротивления окажется еще большей.

Величина междуэлектродного сопротивления зависит также от частоты

Сопротивление R представляет собой омическое сопротивление кожи и электролитов подножных тканей. Емкость С представляет собой суммарную емкость клеток ткани и поляризационную емкость, образующуюся на границе тканей, имеющих различное сопротивление.

Сопротивление живых тканей зависит от рода тока: самое большое сопротивление ткани оказывают постоянному току. Для переменного синусоидального тока сопротивление тканей тем выше, чем ниже его частота. Для несинусоидальных токов сопротивление тканей будет зависеть от формы тока. Обычно сопротивление живых тканей измеряется либо на постоянном токе, либо на переменном синусоидальном токе.

Чем больше площадь электродов, используемых для измерения, тем ниже сопротивление ткани. Этот вывод касается не только случая, когда измеряется тканевое сопротивление, но и случая регистрации биоэлектрических процессов.

При измерении тканевого сопротивления с помощью электродов, наложенных на кожу исследуемого, обнаружены стойкие топографические различия в сопротивлении, изморенном на различных частях тела человека, что важно также в случае регистрации биоэлектрических процессов с поверхности кожи человека. Установлено, что наибольшее сопротивление имеет место на конечностях.

Сопротивление кожи и подкожных тканей зависит также от температуры воздуха, окружающего исследуемого. С понижением температуры воздуха кровеносные сосуды кожи сужаются, что влечет за собой заметное увеличение тканевого сопротивления.

Имеет место значительное снижение междуэлектродного сопротивления во времени (в первые 30 минут) после наложения электродов на кожу исследуемого.

Технические методы исследования электрической активности сердца больного.

Источник

Какие ткани имеют наименьшее удельное сопротивление около 50 ом

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ТКАНИ И ТРИКОТАЖНЫЕ ПОЛОТНА

Метод определения удельного поверхностного электрического сопротивления

Weaving and knitted fabrics. A method for evaluating the specific surface resistance

* Введено дополнительно, Изм. N 2.

Дата введения 1976-01-01

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 25 марта 1974 г. N 677 срок действия установлен с 01.01.76 до 01.01.81*

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 1975 г.

ВНЕСЕНЫ: Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие с 01.01.81 постановлением Госстандарта СССР от 17.09.1980 N 4721, Изменение N 2, утвержденное и введенное в действие с 01.01.83 постановлением Госстандарта СССР от 30.08.1982 N 3441, Изменение N 3, утвержденное и введенное в действие с 01.04.91 постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1990 N 2923, Изменение N 4, принятое Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 25 от 26.05.2004). Государство-разработчик Россия. Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11.11.2004 N 71-ст введено в действие на территории РФ с 01.03.2005

Изменения N 1, 2, 3, 4 внесены изготовителем базы данных по тексту ИУС N 11, 1980 год, ИУС N 12, 1982 год, ИУС N 2, 1991 год, ИУС N 2, 2005 год

Настоящий стандарт распространяется на ткани чистошерстяные, шерстяные, полушерстяные, шелковые и полушелковые, трикотажные полотна, вырабатываемые из химических и натуральных нитей и пряжи и их сочетаний, и мех искусственный трикотажный и устанавливает метод определения удельного поверхностного электрического сопротивления, характеризующего способность материала к рассеянию электростатических зарядов.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 4).

1. МЕТОД ОТБОРА ПРОБ

Пробы тканей и трикотажных полотен отбирают на расстоянии не менее 10 см от боковых кромок и не менее 1 м от концов куска.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

1.2. Точечная проба должна иметь размеры:

Допускается использовать точечные пробы, отбираемые для других видов физико-механических испытаний, если они соответствуют требуемым размерам.

Раздел 1. (Измененная редакция, Изм. N 2).

2. АППАРАТУРА И МАТЕРИАЛЫ

2.1. Для проведения испытаний должны применяться:

приборы типа ИЭСТП-1, ИЭСТП-2, ЕК6-11, Е6-13а, Е6-14 или другие аналогичные приборы с соответствующими метрологическими характеристиками;

(Измененная редакция, Изм. N 3).

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

3.1. Из каждой точечной пробы вырезают прямоугольные полосы размером 100×200 мм в количестве:

3.2. Полосы искусственного трикотажного меха расчесывают щеткой по направлению ворса. Перед испытанием полосы выдерживают в подвешенном состоянии не менее 24 ч в атмосферных условиях по ГОСТ 10681-75.

В этих же условиях проводят испытания.

3.1, 3.2. (Измененная редакция, Изм. N 2).

3.3. Электроды 1 и 2 датчика прибора протирают неокрашенной хлопчатобумажной тканью, освобожденной от аппрета и жировых веществ, смоченной этиловым спиртом, затем дистиллированной водой и просушивают в естественных условиях.

3.4. Подготовку тераомметра к испытаниям и измерения осуществляют согласно инструкции по эксплуатации прибора.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

4.1. На одну половину изнаночной стороны испытуемой полосы 3 пинцетом накладывают токопроводную резину 4. Затем другую половину полосы перегибают и накладывают на резину сверху.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.2. Каретку датчика поднимают в верхнее положение (прибор ИЭСТП-1) или перемещают в крайнее левое положение (прибор ИЭСТП-2) рукояткой 5. При этом между двумя электродными системами образуется зазор.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Удельное поверхностное электрическое сопротивление ( ) в омах определяют по формуле

,

— среднее арифметическое результатов показаний поверхностного сопротивления полос, Ом.

Вычисление производят с точностью до трех и округляют с точностью до двух значащих цифр первого сомножителя.

5.2. Если среди результатов испытания есть величины с разными показателями степени при подсчете среднего арифметического значения их приводят к одной степени. В полученном среднем результате первый сомножитель должен быть в пределах от 1 до 10, в противном случае его округляют до 0,1, изменяя при этом показатель степени у второго сомножителя.

5.3. Для тканей с включением токопроводящих нитей (при электрическом сопротивлении менее 10 Ом) вычисляют только среднее арифметическое результатов показаний поверхностного сопротивления полос ( ).

(Введен дополнительно, Изм. N 3).

Электронный текст документа
подготовлен АО «Кодекс» и сверен по:
официальное издание
М.: Издательство стандартов, 1976

Источник

Электрическое сопротивление различных тканей тела

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА

А) Живая ткань как проводник электрического тока

Тело человека является проводником электрическо­го тока. Однако проводимость живой ткани в отличие от обычных проводников обусловлена не только ее фи­зическими свойствами, но и сложнейшими биохимичес­кими и биофизическими процессами, присущими лишь живой материи.

В результате сопротивление тела человека являет­ся переменной величиной, имеющей нелинейную зави­симость от множества факторов, в том числе от состоя­ния кожи, параметров электрической цепи, физиологи­ческих факторов и состояния окружающей среды.

В живой ткани нет свободных электронов и поэтому она не мо­жет быть уподоблена металлическому проводнику, электрический ток в котором представляет собой упорядоченное движение свобод­ных электронов.

Большинство тканей тела человека содержит значительное ко­личество воды (до 65% по весу). Поэтому живую ткань можно рас­сматривать как электролит, т. е. раствор, разлагающийся химически при прохождении по нему тока, и, таким образом, считать, что она обладает ионной проводимостью. Иначе говоря, можно полагать, что перенос электрических зарядов в живой ткани осуществляется не свободными электронами, как это имеет место в металлических проводниках, а заряженными атомами или группами атомов — ионами.

В живой ткани имеет место явление межклеточной миграции (перемещения) энергии, т. е. резонансный перенос энергии электрон­ного возбуждения между возбужденной и невозбужденной клетка­ми. Поэтому можно предположить, что живая ткань обладает так­же электронно-дырочной проводимостью, свойственной полупровод­никам, в которых перенос зарядов осуществляется электронами проводимости и дырками.

Таким образом, тело человека можно рассматривать как про­водник особого рода, имеющий переменное сопротивление и обла­дающий в какой-то мере свойствами проводников первого рода (полупроводники) и второго рода (электролиты)

б) Электрическое сопротивление тела человека

Электрическое сопротивление различных тканей тела

Кожи сухой 3-10 я —2-Ч0-*

Кости (без надкостницы) 10 4 —2 • 10 ч

Спинномозговой жидкости 0,5—0,6

Из этих данных следует, что кожа обладает очень большим удельным сопротивлением, которое является главным фактором, определяющим сопротивление те­ла человека в целом.

Строение кожи весьма сложно. Кожа состоит из двух основных слоев: наружного, называемого эпидермисом, и внутреннего, являю­щегося собственно кожей и носящего название дермы (рис. 1-7).

Наружный слой кожи — эпидермис в свою очередь со­стоит из пяти слоев, из которых самый верхний является, как пра­вило, более толстым, чем все остальные слои вместе взятые, и назы­вается роговым,

Роговой слой включает в себя несколько десятков рядов мертвых ороговевших клеток, имеющих вид чешуек, плотно приле­гающих одна к другой. Каждая такая чешуйка представляет собой плотную роговую оболочку, как бы сплюснутую маленькую поду­шечку, содержащую небольшое количество воздуха.

Роговой слой лишен кровеносных сосудов и нервов и поэтому является слоем неживой ткани. Толщина его на разных участках тела различна и колеблется в пределах 0,05—0,2 мм. Наибольшей толщины он достигает в местах, подвергающихся постоянным меха­ническим воздействиям, в первую очередь на подошвах и ладонях, где, утолщаясь, он может образовывать мозоли.

Роговой слой обладает относительно высокой механической проч­ностью, плохо проводит тепло и электричество и является как бы защитной оболочкой, покрывающей все тело человека. В сухом и не­загрязненном состоянии этот слой можно рассматривать как диэлек­трик: его удельное сопротивление достигает 10 5 —10 6 Ом-м, т. е. в сотни и тысячи раз превышает сопротивление других слоев кожи внутренних тканей организма. Другие слои эпидермиса, лежащие под роговым слоем и образованные в основном из живых клеток, можно условно объ­единить в один так называемый ростковый с л о и.Дерма является живой тканью; электрическое сопротивление ее незначительно: оно во много раз меньше сопротивления рогового слоя.

Сопротивление тела человека, т.е. сопротивление между двумя электродами, наложенными на поверх­ность тела, при сухой, чистой и неповрежденной коже (измеренное при напряжении до 15—20 В) колеблется в пределах примерно от 3000 до 100 000 Ом, а иногда и более. Если на участках кожи, где прикладываются электроды, соскоблить роговой слой, сопротивление тела упадет до 1000—5000 Ом, а при удалении всего верхнего слоя кожи (эпидермиса) —до 500—700 Ом. Если же под электродами полностью удалить кожу, то будет измерено сопротивление внутренних тканей тела, которое составит лишь 300—500 Ом.

Сопротивление тела человека можно условно счи­тать состоящим из трех последовательно включенных сопротивлений: двух одинаковых сопротивлений на­ружного слоя кожи, т. е. эпидермиса, 2 z_H (которые в совокупности составляют так называемое наружное сопротивление тела человека) и одного, называемого внутренним сопротивлением тела R_B (которое включа­ет в себя сопротивление внутренних слоев кожи и сопротивление внутренних тканей тела)

Сопротивление наружного слоя кожиг_п состоит из активного и емкостного сопротивлений, включенных параллельно. Емкостное сопротивление обусловлено тем, что в месте прикосновения электрода к телу чело­века образуется как бы конденсатор, обкладками ко­торого являются электрод и хорошо проводящие ток ткани тела человека, лежащие под наружным слоем кожи, а диэлектриком — этот слой (эпидермис).Обычно это плоский конденсатор, емкость которого зависит от площади электрода S (м 2 ), толщины эпидермиса d (м) и диэлектри­ческой проницаемости эпидермиса е, которая в свою очередь зависит от многих факторов: частоты приложенного напряжения, темпера­туры кожи, наличия в коже влаги и др. При токе 50 Гц значения е находятся в пределах от 100 до 200

Емкость конденсатора, Ф:

п __ „„ _£. /1 л\

где е_о=8,85-10- 12 Ф/м — электрическая постоянная.

Как показывают опыты, С_п колеблется в пределах от несколь­ких сотен пикофарад до нескольких микрофарад.

Активное сопротивление наружного слоя ко-ж и R_B, Ом, зависит от удельного объемного сопротивления эпидер­миса р_н, значения которого находятся в пределах 10 4 —10 5 Ом-м, а также от S и d

Полное сопротивление наружного слоя кожи z_H при площади контактов в несколько квадратных сантиметров достигает весьма больших значений (десятков и сотен тысяч Ом).Внутреннее сопротивление теласчитается чисто ак­тивным, хотя, строго говоря, оно также обладает ем­костной составляющей.Живую клетку можно представить себе как оболочку с весьма малой проводимостью, заполненную жидкостью, хорошо проводя­щей ток. Эта клетка окружена такой же жидкостью. Очевидно, что в этом случае образуется элементарный конденсатор, который и обу­словливает емкостную проводимость клетки. Однако эта проводи­мость оказывается незначительной по сравнению с довольно боль­шой ионной проводимостью клетки и ею без особой погрешности можно пренебречь. Значение внутреннего сопротивления R_B, Ом, зави­сит от длины и поперечного сечения участка тела, по которому проходит ток, а также от удельного объемно­го сопротивления внутренних тканей организма р_в, усредненное значение которого при токе с частотой до 1000 Гц составляет 2,5—2,0 Ом-м. Внутреннее сопро­тивление R_B практически не зависит от площади элек­тродов, частоты тока, а также от значения приложен­ного напряжения и равно примерно 500—700 Ом.

Эквивалентная схема сопротивления тела человекадля рассмотренных условий

На основании этой схемы мы можем написать выражение пол­ного сопротивления тела человека в комплексной форме, Ом,

или после соответствующих преобразований — в действительной форме, Ом,

где Z_a — сопротивление наружного слоя кожи в комплексной фор­ме, Ом; со=2л/ —угловая скорость, рад/с; f — частота тока, Гц.

Эту схему можно упростить, представив сопротив­ление тела человека как параллельное соединение со­противления Rh=2R_a-t-R_B и емкости С_Л«0,5Сн*, ко­торые назовем соответственно активным сопротивлени­ем и емкостью тела человека (рис. 1-8,в). В этом слу­чае выражение полного сопротивления тела человека в действительной форме будет, Ом,

Из выражений видно, что при малой емкости (когда ее можно принять равной нулю) пол­ное сопротивление тела человека оказывается равным сумме активных сопротивлений обоих слоев эпидерми­са и внутреннего сопротивления тела, т. е., Ом,

Приравняв (1-3) п (1-4), можно получить значение Сл, выра­женное через С_с. При этом С_Л оказывается несколько меньше 0,5 С„. Если же принять /?в==0, то получим, что Сл«гО,5С_п.

Источник