Wykres przedstawia zależność oporności ciała człowieka od przyłożonego napięcia. Skutki, jakie
występują przy różnych natężeniach prądu płynącego dłużej niż 0,3 s od jednej ręki przez tkanki ciała
do drugiej ręki to:
skurcz mięśni ręki przy
natężeniu ok. 0,01 A
skurcz mięśni klatki piersiowej
(zaburzenia w oddychaniu) -
ok. 0,025 A
niemiarowa czynność serca
ok. 0,08 A
migotanie komór serca 0,1 A
do 0,4 A
odwracalne zatrzymanie
czynności serca 0,4 A do 10 A
a) Na podstawie wykresu opisz, jak zmienia się oporność elektryczna ciała człowieka, gdy zwiększamy
napięcie elektryczne przyłożone do jego rąk.
b) Na podstawie wykresu oblicz natężenie prądu płynącego pod napięciem 100 V przez ciało człowieka,
gdy jego skóra jest sucha i wilgotna Na ich podstawie oceń, jakie mogą być skutki przepływu prądu
przez ciało człowieka w każdym przypadku? Zapisz obliczenia
występują przy różnych natężeniach prądu płynącego dłużej niż 0,3 s od jednej ręki przez tkanki ciała
do drugiej ręki to:
skurcz mięśni ręki przy
natężeniu ok. 0,01 A
skurcz mięśni klatki piersiowej
(zaburzenia w oddychaniu) -
ok. 0,025 A
niemiarowa czynność serca
ok. 0,08 A
migotanie komór serca 0,1 A
do 0,4 A
odwracalne zatrzymanie
czynności serca 0,4 A do 10 A
a) Na podstawie wykresu opisz, jak zmienia się oporność elektryczna ciała człowieka, gdy zwiększamy
napięcie elektryczne przyłożone do jego rąk.
b) Na podstawie wykresu oblicz natężenie prądu płynącego pod napięciem 100 V przez ciało człowieka,
gdy jego skóra jest sucha i wilgotna Na ich podstawie oceń, jakie mogą być skutki przepływu prądu
przez ciało człowieka w każdym przypadku? Zapisz obliczenia
Verified answer
Przepływ prądu przez ciało człowieka - opór ciała i natężenie prądu
a)
Im większe jest napięcie, tym oporność elektryczna ciała człowieka jest mniejsza. Niezależnie od tego, czy skóra, do której przyłożone jest napięcie jest mokra czy sucha, opór maleje.
Rezystancja maleje szybciej w przypadku przyłożenia napięcia do skóry suchej, a jego początkowa i końcowa wartość jest mniejsza po jego przyłożeniu do skóry wilgotnej.
Wskazówka:
Aby porównać prędkości zmian wartości prędkości od zwiększenia napięcia, spójrz na różnicę w w wartości początkowej i końcowej oporu. Jeżeli różnica ta jest większa, to opór zmieniał się w szybszym tempie i jeżeli jego wartość początkowa była większa od końcowej, to opór maleje.
b)
I₁ ≈ 0,017
I₂ ≈ 0,06
Dane:
U = 100 V
odczytane z wykresu:
R₁ = 5950 Ω
R₂ ≈ 1650 Ω
Szukane:
I₁ = ?
I₂ = ?
Rozwiązanie:
Ponieważ napięcie podłączone do człowieka będzie stałe, możemy skorzystać ze wzoru na napięcie i przekształcić je na wzór na natężenie prądu:
Oznacza to, że w pierwszym przypadku (dla skóry suchej), ludzie mogą doświadczać:
skurcze mięśni ręki i skurcze klatki piersiowej (prawdopodobnie w skrajnych przypadkach),
a w drugim przypadku (dla skóry mokrej):
skurcze klatki piersiowej i namiarową czynność serca (prawdopodobnie w skrajnych przypadkach).