1-2电流对人体的作用
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3. 人体总阻抗 ZT
• 人体总阻抗是包括皮肤阻抗及体内阻抗的全部阻抗。接触 电压大致在 50V 以下时，由于皮肤阻抗的变化，人体阻抗 也在很大的范围内变化；而在接触电压较高时，人体阻抗 与皮肤阻抗关系不大。在皮肤被击穿后，近似等于体内阻 抗。另外，由于存在皮肤电容，人体的直流电阻高于交流 阻抗。 • 通电瞬间的人体电阻叫做人体初始电阻。这一瞬间，人体 各部分电容尚未充电，相当于短路状态。因此，人体初始 电阻近似等于体内阻抗，其影响因素也与体内阻抗相同。 根据试验，在电流途径从左手到右手或从单手到单脚、大 接触面积的条件下，5% 的人体初始电阻为 500 Ω。 • 在皮肤干燥时，人体工频总阻抗一般为1000～3000Ω。
电流对人体的作用
制作：孟现柱 mengxz12@ /dq/index.html
一、人体阻抗
人体阻抗 1. 皮肤阻抗 ZP 2. 体内阻抗 Zi 3. 人体总阻抗 ZT
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1. 皮肤阻抗 ZP
1、伤害程度与电流大小 2、伤害程度与电流持续时间 3、伤害程度与电流途径 4、伤害程度与电流种类
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4.伤害程度与电流种类的关系
• (1)100Hz 以上交流电流的效应。 100Hz 以 上的频率在飞机 (400Hz) 、电动工具及电焊 (可达 450Hz) 、电疗 (4～5kHz)、开关方式 供电 (2OkHz～1MHz) 等方面被使用。高频 电流的危险性可以用频率因数来评价。
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心脏电流因数 1.0 1.0 0.4 0.8 0.3 0.7 1.3 1.5 0.7
决定电流伤害程度的因素
决定电流伤害程度的因素
100Hz 以上交流电流、直流电流、 特殊波形电流也都对人体具有伤 害作用，其伤害程度一般较工频 电流为轻。
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1、伤害程度与电流大小的关系 作用于人体的电流的分级
(2) 摆脱电流和摆脱阈值。摆脱电流是指人在 触电后能够自行摆脱带电体的最大电流。 摆脱电流的最小值称为摆脱阈值。成年男 性平均摆脱电流约为 16mA； 成年女性平 均摆脱电流约为 10.5mA；成年男性最小摆 脱电流约为9mA；成年女性最小摆脱电流 约为6mA；儿童的摆脱电流较成人要小。 对于正常人体；摆脱阈值平均为 10mA, 与 时间无关。
线 分 别
4 4
不同频率下人体感知电流和摆脱电 流的变化情况 摆 曲
脱 电 流 线 。 摆 脱 概 率 为 50% 50% 的
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线 分 别 是
5 5
不同频率下人体感知电流和摆脱电 流的变化情况 的 曲
摆 脱 电 流 线 。 摆 脱 概 率 为 0.5% 0.5%
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1、伤害程度与电流大小的关系 作用于人体的电流的分级
(1) 感知电流和感知阈值。感知电 流是指电流流过人体时可引起 感觉的最小电流。感知电流的 最小值称为感知阈值。不同的 人，感知电流及感知阈值是不 同的。成年男性平均感知电流 约为 1.1mA( 有效值，下同 )； 成年女性约为 0.7mA 。对于正 常人体，感知阈值平均为 0.5mA，并与时间因素无关。 感知电流一般不会对人体造成 伤害，但可能因不自主反应而 导致由高处跌落等二次事故。 感知电流的概率曲线如图 示。
频率因数是指某频率与工频有相应生理效应 时的电流阈 时的电流阈值之比。 某频率下的感知、摆脱、室颤频率因数是各 不相同的。下 不相同的。下图为不同频率下人体感知电流 不同频率下 和摆脱电流的变化情况。 摆脱电流的变化情况。
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不同频率下人体感知电流和摆脱电 流的变化情况 曲
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2. 体内阻抗 Zi
• 体内阻抗是除去表皮之后的人体阻抗， 其电容可以忽略不计，可以视为纯电 阻。体内阻抗还决定于接触面积和电 流途径，当接触面积过小时，体内阻 抗将会增大。图为不同电流途径的体 内阻抗值，图中数值是用与手一手体 内阻抗比值的百分数表示的。无括号 的数值为单手至所示部位的数值；括 号内的数值为双手至相应部位的数值。
• 皮肤由外层的表皮和真皮组成。表皮最外层的角质层，其 电阻很大，在干燥和清洁的状态下，其电阻率可达 1 × 105～1× 106 Ω·m 。 • 皮肤阻抗是指表皮阻抗，即皮肤上电极与真皮之间的阻抗， 以皮肤电阻和皮肤电容并联来表示。皮肤电容是指皮肤上 电极与真皮之间的电容。 • 皮肤阻抗值与接触电压、电流幅值和持续时间、频率、皮 肤潮湿程度、接触面积和施加压力等因素有关。当接触电 压小于 50V 时，皮肤阻抗随接触电压、温度、呼吸条件等 因素影响有显著的变化，但其值还是比较高的；当接触电 压在 50～100V 时，皮肤阻抗明显下降，当皮肤击穿后， 其阻抗可忽略不计。
室颤电流与电流持续时间的关系
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决定电流伤害程度的因素
决定电流伤害程度的因素
通过人体电流的持续时间愈长， 愈易引起心室颤动，愈危险。 1、伤害程度与电流大小 (1) 能量积累。电流持续时间愈长， 能量积累愈多，心室颤动电流减 小，使危险性增加。 2、伤害程度与电流持续时间 (2) 与易损期重合的可能性增大。 在心脏周期中，相应于心电图上 约 0.2S 的 T 波这一特定时间对电 流最为敏感，被称为易损期，电 3、伤害程度与电流途径 流持续时间愈长，与易损期重合 的可能性就愈大，电击的危险性 就愈大。 (3) 人体电阻下降。电流持续时间 4、伤害程度与电流种类 愈长，人体电阻因出汗等原因而 降低，使通过人体的电流进一步 /dq/index.html 增加，危险性也随之增加。
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二、电流对人体的作用
• 电流通过人体，人有发麻、刺痛、压迫、 打击等感觉，还会令人产生痉挛、血压升 高、昏迷、心率不齐、窒息、心室颤动等 症状，严重时导致死亡。 • 人体工频电流试验的典型资料见下表。
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50% 2.2 3.4 4.8 6.0 7.6 8.5 9.5 11.0 12.3 14
95% 3.5 5.0 6.7 8.0 10.0 11.5 12.5 14.5 15.8 18.0
0.9 1.8 2.9 4.0 5.3 5.5 6.5 7.5 8.8 10.0
左手 -右手电流途径的实验资料 mA
初试者百分数 感觉情况 5% 手表面有感觉 手表面有麻痹似的连续针刺感 手关节有连续针刺感 手有轻微颤动,关节有受压迫感 上肢有强力压迫的轻度痊孪 上肢有轻度在孪 手硬直有瘟孪,但能伸开,已感到有轻度疼痛 上肢部、手有剧烈瘟孪,失去知觉,手的前表面有 连续针刺感 手的肌肉直到肩部全面痊孪,还可能摆脱带电体 0.7 1.0 1.5 2.0 2.5 3.2 4.2 4.3 7.0 50% 1.2 2.0 2.5 3.2 4.0 5.2 6.2 6.6 11.0 95% 1.7 3.0 3.5 4.4 5.5 7.2 8.2 8.9 15.0
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单手 -双脚电流途径的实验资料
初试者百分数 感觉情况 5% 手表面有感觉 手表面有麻痹似的针刺感 手关节有轻度压迫感 , 有强度的连续针刺感 前肢有压迫感 前肢有压迫感 , 足掌开始有连续针刺感 手关节有轻度瘟孪 , 手动作困难 上肢有连续针刺感 , 腕部、特别是手关节有强度痉孪 肩部以下有强度连续针刺感 , 肘部以下僵直 , 还可以摆脱带电 体 手指关节、躁骨、足眼有压迫感 , 手的大姆指 ( 全部 ) 痉孪 只有尽最大努力才可能摆脱带电体
电 流 线 。 感 知 概 率 为 99.5% 99.5% 的 感
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线 是
3 3
不同频率下人体感知电流和摆脱电 流的变化情况 摆 曲
脱 电 流 线 。 是 摆 脱 概 率 为 99.5 99.5 的
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1、伤害程度与电流大小的关系 作用于人体的电流的分级
• (3) 室颤电流和室颤阈值。室颤 电流是指引起心室颤动的最小 电流，其最小电流即室颤阈值。 由于心室颤动几乎终将导致死 亡，因此，可以认为，室颤电 流即致命电流。室颤电流与电 流持续时间关系密切。当电流 持续时间超过心脏周期时，室 颤电流仅为50mA 左右；当电流 持续时间短于心脏周期时，室 颤电流为数百毫安。当电流持 续时间小于 0.1S 时，只有电击 发生在心脏易损期，500mA 以 上乃至数安的电流才能够引起 心室颤动。
决定电流伤害程度的因素
决定电流伤害程度的因素
通过人体的电流愈大， 1、伤害程度与电流大小的关系 人体的生理反应愈明显， 伤害愈严重。对于工频 交流电，按通过人体的 2、伤害程度与电流持续时间的关系 电流强度的不同以及人 体呈现的反应不同 。
3、伤害程度与电流途径的关系 4、伤害程度与电流种类的关系
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线 分 别 是
6 6
4.伤害程度与电流种类的关系
• (2) 直流电流的效应。直流与交流相比，容易摆脱，其室 颤电流也比较高，因而，直流电击事故很少。 • 就感觉电流和感觉阔值而言，只有在接通和断开电流时才 会引起感觉，其阈值取决于接 触面积、接触状态 ( 潮湿、 温度、压力等 ) 、电流持续时间以及个体的生理特征。正 常人在正常条件下的感觉阈值约为 2mA。 • 就摆脱电流而言，300mA 及以下时，没有可确定的摆脱阈 值，仅在电流接通和断开时引起疼痛和肌肉收缩；大于 300mA 时将导致不能摆脱。 • 就室颤阈值而言，根据动物实验资料和电气事故资料的分 析结果，脚部为负极的向下电流的室颤阂值是脚部为正极 的向上电流的 2 倍；而对于从左手到右手的电流途径，不 大可能发生心室颤动。
线 1 1 表 示 感 知 阈 值 。
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不同频率下人体感知电流和摆脱电 流的变化情况 知 曲
电 流 线 。 感 知 概 率 为 50% 50% 的 感
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线 是
2 2
不同频率下人体感知电流和摆脱电 流的变化情况 知 曲
决定电流伤害程度的因素
决定电流伤害程度的因素
电流通过心脏会引起心室颤动， 电流较大时心脏会停止跳动，从 而导致血液循环中断而死亡。电 流通过中枢神经或有关部位，会 引起中枢神经失调而死亡。电流 通过头部会使人昏迷，或对脑组 织产生严重损坏而导致死亡。电 流通过脊髓，会使人瘫痪等。上 述伤害中，以心脏伤害的危险性 为最大。利用心脏电流因数可以 粗估不同电流途径下心室颤动的 危险性。心脏电流因数是某一路 径的心脏内电场强度与从左手到 脚流过相同大小电流时的心脏内 电场强度的比值。下表 列出了各 种电流途径的心脏电流因数。
1、伤害程度与电流大小 2、伤害程度与电流持续时间 3、伤害程度与电流途径 4、伤害程度与电流种类
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各种电流ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ径的心脏电流因数
电流途径 左手 — 左脚、右脚或双脚 双手 — 双脚 左手 — 右手 右手 — 左脚、右脚或双脚 右手 — 背 左手 — 背 胸 — 右手 胸 — 左手 臀部 — 左手、右手或双手
3. 人体总阻抗 ZT
• 人体总阻抗是包括皮肤阻抗及体内阻抗的全部阻抗。接触 电压大致在 50V 以下时，由于皮肤阻抗的变化，人体阻抗 也在很大的范围内变化；而在接触电压较高时，人体阻抗 与皮肤阻抗关系不大。在皮肤被击穿后，近似等于体内阻 抗。另外，由于存在皮肤电容，人体的直流电阻高于交流 阻抗。 • 通电瞬间的人体电阻叫做人体初始电阻。这一瞬间，人体 各部分电容尚未充电，相当于短路状态。因此，人体初始 电阻近似等于体内阻抗，其影响因素也与体内阻抗相同。 根据试验，在电流途径从左手到右手或从单手到单脚、大 接触面积的条件下，5% 的人体初始电阻为 500 Ω。 • 在皮肤干燥时，人体工频总阻抗一般为1000～3000Ω。
电流对人体的作用
制作：孟现柱 mengxz12@ /dq/index.html
一、人体阻抗
人体阻抗 1. 皮肤阻抗 ZP 2. 体内阻抗 Zi 3. 人体总阻抗 ZT
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1. 皮肤阻抗 ZP
1、伤害程度与电流大小 2、伤害程度与电流持续时间 3、伤害程度与电流途径 4、伤害程度与电流种类
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4.伤害程度与电流种类的关系
• (1)100Hz 以上交流电流的效应。 100Hz 以 上的频率在飞机 (400Hz) 、电动工具及电焊 (可达 450Hz) 、电疗 (4～5kHz)、开关方式 供电 (2OkHz～1MHz) 等方面被使用。高频 电流的危险性可以用频率因数来评价。
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心脏电流因数 1.0 1.0 0.4 0.8 0.3 0.7 1.3 1.5 0.7
决定电流伤害程度的因素
决定电流伤害程度的因素
100Hz 以上交流电流、直流电流、 特殊波形电流也都对人体具有伤 害作用，其伤害程度一般较工频 电流为轻。
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1、伤害程度与电流大小的关系 作用于人体的电流的分级
(2) 摆脱电流和摆脱阈值。摆脱电流是指人在 触电后能够自行摆脱带电体的最大电流。 摆脱电流的最小值称为摆脱阈值。成年男 性平均摆脱电流约为 16mA； 成年女性平 均摆脱电流约为 10.5mA；成年男性最小摆 脱电流约为9mA；成年女性最小摆脱电流 约为6mA；儿童的摆脱电流较成人要小。 对于正常人体；摆脱阈值平均为 10mA, 与 时间无关。
线 分 别
4 4
不同频率下人体感知电流和摆脱电 流的变化情况 摆 曲
脱 电 流 线 。 摆 脱 概 率 为 50% 50% 的
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线 分 别 是
5 5
不同频率下人体感知电流和摆脱电 流的变化情况 的 曲
摆 脱 电 流 线 。 摆 脱 概 率 为 0.5% 0.5%
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1、伤害程度与电流大小的关系 作用于人体的电流的分级
(1) 感知电流和感知阈值。感知电 流是指电流流过人体时可引起 感觉的最小电流。感知电流的 最小值称为感知阈值。不同的 人，感知电流及感知阈值是不 同的。成年男性平均感知电流 约为 1.1mA( 有效值，下同 )； 成年女性约为 0.7mA 。对于正 常人体，感知阈值平均为 0.5mA，并与时间因素无关。 感知电流一般不会对人体造成 伤害，但可能因不自主反应而 导致由高处跌落等二次事故。 感知电流的概率曲线如图 示。
频率因数是指某频率与工频有相应生理效应 时的电流阈 时的电流阈值之比。 某频率下的感知、摆脱、室颤频率因数是各 不相同的。下 不相同的。下图为不同频率下人体感知电流 不同频率下 和摆脱电流的变化情况。 摆脱电流的变化情况。
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不同频率下人体感知电流和摆脱电 流的变化情况 曲
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2. 体内阻抗 Zi
• 体内阻抗是除去表皮之后的人体阻抗， 其电容可以忽略不计，可以视为纯电 阻。体内阻抗还决定于接触面积和电 流途径，当接触面积过小时，体内阻 抗将会增大。图为不同电流途径的体 内阻抗值，图中数值是用与手一手体 内阻抗比值的百分数表示的。无括号 的数值为单手至所示部位的数值；括 号内的数值为双手至相应部位的数值。
• 皮肤由外层的表皮和真皮组成。表皮最外层的角质层，其 电阻很大，在干燥和清洁的状态下，其电阻率可达 1 × 105～1× 106 Ω·m 。 • 皮肤阻抗是指表皮阻抗，即皮肤上电极与真皮之间的阻抗， 以皮肤电阻和皮肤电容并联来表示。皮肤电容是指皮肤上 电极与真皮之间的电容。 • 皮肤阻抗值与接触电压、电流幅值和持续时间、频率、皮 肤潮湿程度、接触面积和施加压力等因素有关。当接触电 压小于 50V 时，皮肤阻抗随接触电压、温度、呼吸条件等 因素影响有显著的变化，但其值还是比较高的；当接触电 压在 50～100V 时，皮肤阻抗明显下降，当皮肤击穿后， 其阻抗可忽略不计。
室颤电流与电流持续时间的关系
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决定电流伤害程度的因素
决定电流伤害程度的因素
通过人体电流的持续时间愈长， 愈易引起心室颤动，愈危险。 1、伤害程度与电流大小 (1) 能量积累。电流持续时间愈长， 能量积累愈多，心室颤动电流减 小，使危险性增加。 2、伤害程度与电流持续时间 (2) 与易损期重合的可能性增大。 在心脏周期中，相应于心电图上 约 0.2S 的 T 波这一特定时间对电 流最为敏感，被称为易损期，电 3、伤害程度与电流途径 流持续时间愈长，与易损期重合 的可能性就愈大，电击的危险性 就愈大。 (3) 人体电阻下降。电流持续时间 4、伤害程度与电流种类 愈长，人体电阻因出汗等原因而 降低，使通过人体的电流进一步 /dq/index.html 增加，危险性也随之增加。
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二、电流对人体的作用
• 电流通过人体，人有发麻、刺痛、压迫、 打击等感觉，还会令人产生痉挛、血压升 高、昏迷、心率不齐、窒息、心室颤动等 症状，严重时导致死亡。 • 人体工频电流试验的典型资料见下表。
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50% 2.2 3.4 4.8 6.0 7.6 8.5 9.5 11.0 12.3 14
95% 3.5 5.0 6.7 8.0 10.0 11.5 12.5 14.5 15.8 18.0
0.9 1.8 2.9 4.0 5.3 5.5 6.5 7.5 8.8 10.0
左手 -右手电流途径的实验资料 mA
初试者百分数 感觉情况 5% 手表面有感觉 手表面有麻痹似的连续针刺感 手关节有连续针刺感 手有轻微颤动,关节有受压迫感 上肢有强力压迫的轻度痊孪 上肢有轻度在孪 手硬直有瘟孪,但能伸开,已感到有轻度疼痛 上肢部、手有剧烈瘟孪,失去知觉,手的前表面有 连续针刺感 手的肌肉直到肩部全面痊孪,还可能摆脱带电体 0.7 1.0 1.5 2.0 2.5 3.2 4.2 4.3 7.0 50% 1.2 2.0 2.5 3.2 4.0 5.2 6.2 6.6 11.0 95% 1.7 3.0 3.5 4.4 5.5 7.2 8.2 8.9 15.0
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单手 -双脚电流途径的实验资料
初试者百分数 感觉情况 5% 手表面有感觉 手表面有麻痹似的针刺感 手关节有轻度压迫感 , 有强度的连续针刺感 前肢有压迫感 前肢有压迫感 , 足掌开始有连续针刺感 手关节有轻度瘟孪 , 手动作困难 上肢有连续针刺感 , 腕部、特别是手关节有强度痉孪 肩部以下有强度连续针刺感 , 肘部以下僵直 , 还可以摆脱带电 体 手指关节、躁骨、足眼有压迫感 , 手的大姆指 ( 全部 ) 痉孪 只有尽最大努力才可能摆脱带电体
电 流 线 。 感 知 概 率 为 99.5% 99.5% 的 感
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不同频率下人体感知电流和摆脱电 流的变化情况 摆 曲
脱 电 流 线 。 是 摆 脱 概 率 为 99.5 99.5 的
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1、伤害程度与电流大小的关系 作用于人体的电流的分级
• (3) 室颤电流和室颤阈值。室颤 电流是指引起心室颤动的最小 电流，其最小电流即室颤阈值。 由于心室颤动几乎终将导致死 亡，因此，可以认为，室颤电 流即致命电流。室颤电流与电 流持续时间关系密切。当电流 持续时间超过心脏周期时，室 颤电流仅为50mA 左右；当电流 持续时间短于心脏周期时，室 颤电流为数百毫安。当电流持 续时间小于 0.1S 时，只有电击 发生在心脏易损期，500mA 以 上乃至数安的电流才能够引起 心室颤动。
决定电流伤害程度的因素
决定电流伤害程度的因素
通过人体的电流愈大， 1、伤害程度与电流大小的关系 人体的生理反应愈明显， 伤害愈严重。对于工频 交流电，按通过人体的 2、伤害程度与电流持续时间的关系 电流强度的不同以及人 体呈现的反应不同 。
3、伤害程度与电流途径的关系 4、伤害程度与电流种类的关系
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4.伤害程度与电流种类的关系
• (2) 直流电流的效应。直流与交流相比，容易摆脱，其室 颤电流也比较高，因而，直流电击事故很少。 • 就感觉电流和感觉阔值而言，只有在接通和断开电流时才 会引起感觉，其阈值取决于接 触面积、接触状态 ( 潮湿、 温度、压力等 ) 、电流持续时间以及个体的生理特征。正 常人在正常条件下的感觉阈值约为 2mA。 • 就摆脱电流而言，300mA 及以下时，没有可确定的摆脱阈 值，仅在电流接通和断开时引起疼痛和肌肉收缩；大于 300mA 时将导致不能摆脱。 • 就室颤阈值而言，根据动物实验资料和电气事故资料的分 析结果，脚部为负极的向下电流的室颤阂值是脚部为正极 的向上电流的 2 倍；而对于从左手到右手的电流途径，不 大可能发生心室颤动。
线 1 1 表 示 感 知 阈 值 。
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不同频率下人体感知电流和摆脱电 流的变化情况 知 曲
电 流 线 。 感 知 概 率 为 50% 50% 的 感
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不同频率下人体感知电流和摆脱电 流的变化情况 知 曲
决定电流伤害程度的因素
决定电流伤害程度的因素
电流通过心脏会引起心室颤动， 电流较大时心脏会停止跳动，从 而导致血液循环中断而死亡。电 流通过中枢神经或有关部位，会 引起中枢神经失调而死亡。电流 通过头部会使人昏迷，或对脑组 织产生严重损坏而导致死亡。电 流通过脊髓，会使人瘫痪等。上 述伤害中，以心脏伤害的危险性 为最大。利用心脏电流因数可以 粗估不同电流途径下心室颤动的 危险性。心脏电流因数是某一路 径的心脏内电场强度与从左手到 脚流过相同大小电流时的心脏内 电场强度的比值。下表 列出了各 种电流途径的心脏电流因数。
1、伤害程度与电流大小 2、伤害程度与电流持续时间 3、伤害程度与电流途径 4、伤害程度与电流种类
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各种电流ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ径的心脏电流因数
电流途径 左手 — 左脚、右脚或双脚 双手 — 双脚 左手 — 右手 右手 — 左脚、右脚或双脚 右手 — 背 左手 — 背 胸 — 右手 胸 — 左手 臀部 — 左手、右手或双手