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

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

 

(4.4)

На 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).

 

 

 

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	f2
S1	S2	S1	S2
	0,02
	0,05
	0,06
	0,08
	0,1
Sn=	Sf=	Sz=	Sz=	Sf*z=	Sf*z=	Sf2=

 

За підсумковими даними складається система рівнянь:

 

(4.11)

(4.10)

 

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.

 

(4.14)

(4.13)

 

 

 

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
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