РАДИОФРОНТ, №25, 1930 год. Сопротивление человеческого тела токам высокой частоты

"Радиофронт", №25, сентябрь, 1930 год, стр. 561-562

Сопротивление человеческого тела токам высокой частоты

Н. МАЛОВ

(Стр. 560 с началом статьи в журнале отсутствует)

[...] приблизительно одинаковым и незначительным; при 700 000 колебаний внутреннее сопротивление достгигает 350 ом, внешнее — 200 ом.

Для каждой частоты можно определить долю внутреннего сопротивления в процентах к общему сопротивлению (равному сумме внешнего и внутреннего).

Рис. 3.

На рис. 3 дана эта зависимость при площади электродов в 1 см1. При низких частотах доля внутреннего сопротивления составляет всего 9%, затем она быстро растет и, начиная примерно со 100 000 колебаний, остается почти неизменной, составляя уже 60% полного сопротивления.

Эта кривая объясняет, почему так трудно определять сопротивление при очень низких частотах (например 50 периодов): главная роль там приходится на внешнее сопротивление, а оно зависит от чистоты рук, их сухости и т. д., так что при повторении измерений результаты никогда почти не получаются совпадающими.

При более высоких частотах доля внешнего сопротивления падает и при довольно большой площади решающую роль начинает играть внутреннее сопротивление, которое от внешних причин не зависит, — многочисленные измерения дают одно и то же значение его.

Рис. 4.

На рис. 4 изображена доля внешнего сопротивления в процентах, полного при увеличении площади электродов. Кривая 1 снята при частоте 6 000 колебаний в секунду, кривая II — при 270 000 кол/сек.

Доля внешнего сопротивления при площади в несколько см2 делается уже ничтожно малой, так что большая часть тепла выделится внутри тела. При малой же площади возможно сильное нагревание или даже ожог кожи.

Зависимость емкости тела от частоты имеет примерно такой же характер: с повышением частоты как емкость кожи Са, так в внутренняя емкость Сi быстро уменьшаются.

Зная r и С, можно определить общее сопротивление, которое представляет тело току частоты f

Z =  r2 1  , где ω = 2πf.
(ωC)2

Зависимость сопротивления от частоты изображена на рис. 5, где даны полное Z (для двух лиц), внутреннее Zi и внешнее Za сопротивления.

Рис. 5.

Все они уменьшаются c возрастанием частоты, причем при низких частотах главную роль играет внешнее сопротивление, при высоких же оба сопротивления имеют примерно одинаковую величину.

Если располагать электроды на других местах тела, то r и С имеют, конечно, другие значения; характер их зависимости от частоты сохраняется, только изменения в области высоких частот делаются более заметны, а потому и нагревание при пользовании различными аппаратами будет различно.

Некоторые примеры измерений сопротивления r при трех различных частотах приводятся в помещаемой ниже таблице, причем в последней графе даны величины сопротивлений по отношению к сопротивлению при наиболее высокой частоте, которое принимается за 100.

При далеком расположении электродов изменение сопротивления с частотой не превышает 10%, при близком же они достигают 80—100%, т. е. нагревание увеличивается при уменьшении частоты (увеличении волны) почти вдвое.

Очень интересно было бы определить зависимость сопротивления от частоты при низких частотах (десятки или сотни периодов). Судя по кривым рисунка 5, внешнее сопротивление должно достигать там громадной величины.

Однако целый ряд трудностей при измерении не дает возможности получить в этой области надежных результатов.

Также неясен и вопрос о сопротивлении тела постоянному току, при котором измерения еще более усложняются вследствие возникновения ряда побочных явлений.

Ваттное сопротивление при различном расположении электродов при частотах, соответствующих длинам волн 300, 500 и 800 метров

№№ Положение и площадь электродов Длина волны в м Сопротивление
r
Ом %
1 Цилиндры, зажатые в руках, S1 = S2 = 90 см2....... 800
500
300
475
469
461
103
102
100
2 Первая фаланга указательного пальца S1 = 10 см2; предплечье другой руки S2 = 65 см2....... 800
500
300
502
490
472
107
104
100
3 Предплечье левой руки с внутренней и наружной стороны (на расстоянии 20 см от запястья) S1 = S2 = 32 см2....... 800
500
300
34
26
21
162
124
100
4 Локтевой сустав S1 = S2 = 32 см2....... 800
500
300
37
31
21
176
148
100
5 Плечевой сустав S1 = S2 = 32 см2....... 800
500
300
47
38
31
152
123
100
6 С двух сторон шеи S1 = S2 = 32 см2....... 800
500
300
36
27
18
200
150
100
7 На лбу и на затылке S1 = S2 = 32 см2....... 800
500
300
82
62
57
144
109
100
8 На груди и на спине S1 = S2 = 150 см2....... 800
500
300
31
25
20
155
125
100
9 Грудь в поперечном направлении S1 = S2 = 150 см2....... 800
500
300
29
23
19
153
121
100
10 На правой руке (у запястья) и левой ноге (у икры) S1 = S2 = 75 см2....... 800
500
300
248
238
234
106
102
100
11 На левой руке (у запястья) и левой ноге (у икры) S1 = S2 = 75 см2....... 800
500
300
274
268
266
103
101
100
12 На внешней и внутренней поверхности щеки S1 = S2 = 19,5 см2....... 800
500
300
32
23
17
188
135
100
13 С двух сторон языка S1 = S2 = 1,04 см2....... 800
500
300
58
50
38
153
132
100

1 По горизонтальной оси отложены логарифмы частот, т. к. иначе чертеж был бы слишком вытянут. (стр. 561.)