Катушка индуктивности и конденсатор при последовательном подключении

Если катушку и конденсатор подключить последовательно к источнику переменного тока, то по первому правилу Кирхгофа (правило токов эквивалентное закону сохранения зарядов) через каждый элемент будет протекать одинаковый ток. При этом напряжения будут сдвинуты по фазе относительно этого тока на φ = π/2 в разные стороны. Таким образом, суммарный сдвиг фаз между напряжениями на катушке и на конденсаторе составляет π, что означает, что напряжения колеблются в противофазе. Общее реактивное сопротивление такой системы равно по модулю разности индуктивного и емкостного сопротивлений:

X = | X_L – X_C |

Нетрудно видеть, что при равенстве индуктивного и емкостного сопротивления полный импеданс обращается в нуль. Это условие выполняется, когда частота внешнего сигнала совпадает с собственной частотой колебаний контура:

ω² = 1/(LC)

Описанная выше ситуация называется резонансом напряжений и состоит в резком возрастании силы тока через последовательный контур когда циклическая частота внешнего сигнала совпадает с собственной: ω = ω₀.

43 Первичное действие постоянного тока на ткани организма

Человеческий организм в значительной степени состоит из биологических жидкостей, содержащих большое количество ионов, которые участвуют в различных обменных процессах.

Под влиянием электрического поля ионы движутся с разной скоростью и скапливаются около клеточных мембран, образуя встречное электрическое поле, называемое поляризационным.

Таким образом, первичное действие постоянного тока связано с движением ионов, их разделением, и изменением их концентрации в разных элементах тканей и возникновением встречного поляризационного поля.

Закон Ома для биологического объекта следует записать:

,

где P(t) - э.д.с. поляризации, являющейся функцией времени.

Воздействие постоянного тока на организм зависит от силы тока, поэтому весьма существенно электрическое сопротивление тканей и прежде всего кожи. Влага, пот значительно уменьшают сопротивление, что даже при небольшом напряжении может вызвать значительный ток через организм.

Гальванизация

Лечебный метод, при котором используется действие на ткани организма постоянного тока небольшой величины (нескольких "mА"), называется гальванизацией тока.

Источником обычно служит двухполупериодный выпрямитель с электрическим фильтром - аппарат гальванизации. Применяют для этого электроды из листового свинца или станиоля толщиной 0,3 - 0,5мм. Так как продукты электролиза раствора поваренной соли, содержащегося в тканях, вызывают прижигание, то между электродами и кожей помещают гидрофильные прокладки, смоченные, например, теплой водой.

Дозируют постоянный ток по показаниям миллиамперметра, при этом обязательно учитывают предельно допустимую плотность тока - 0,1mА/см2.

Лечебный электрофорез

Электрофорез - движение в жидкости заряженных частиц под действием электрического поля (взвешенных твердых частиц, пузырьков газа, коллоидных частиц и др.). Электрофорез был открыт Ф. Рейесом в 1807 году. В 1937 году Тизелиус сконструировал прибор для электрофореза белков. Этот метод широко используется для анализа белков и белковых смесей. Поскольку суммарный заряд молекулы - одна из наиболее специфичных характеристик индивидуального белка, а электрофоретическая подвижность сильно зависит от заряда, электрофорез оказался превосходным методом для изучения состава сложных белковых смесей и для их разделения. Наиболее широко применяются два варианта электрофоретического метода: фронтальный и зонный электрофорез.

Электрофорез применяют в медицине для анализа белкового состава сыворотки крови и желудочного сока. Кроме того, этот метод позволяет разделять не только белки, но и нуклеиновые кислоты, аминокислоты, стерины и другие биологические вещества.

Постоянный ток используется в лечебной практике также и для введения лекарственных веществ через катод или слизистые оболочки. Этот метод получил название электролиза лекарственных веществ.

Рис. 1.

Для этой цели поступают так же, как и при гальванизации, но прокладку активного электрода смачивают раствором соответствующего лекарственного вещества. Лекарство вводят с того полюса, зарядом которого оно обладает, анионы вводят с катода, катионы - с анода.

Наиболее прост электрофорез на бумаге (рис. а) схема аппарата). На специальную фильтрованную бумагу Б, смоченную буферным раствором Р, помещают в виде полоски К каплю исследуемой жидкости, которая под действием постоянного электрического поля (Э - электроды) перемещается. Подвижность ионов различных фракций неодинакова, поэтому за одно и то же время отдельные фракции переместятся на фильтровальной бумаге на разные расстояния. Фильтровальная бумага высушивается и фиксируется в растворе, образующем на ней окрашенные полоски различных фракций (рис. 1). На рисунке показана интенсивность окрашивания полосок (б), характеризующая концентрацию