Закон Ома для участка цепи переменного тока и биологической ткани. Основные характеристики переменного электрического тока.

Характеристикой реакции диэлектрической среды на электрическое поле является относительная диэлектрическая проницаемость ɛ. Она показывает, во сколько раз напряженность электрического поля в данной точке в среде меньше той напряженности электрического поля, которая возникла бы в вакууме при том же распределении внешних зарядов, создающих поле.

Введя обозначение для полного сопротивления цепи переменного тока Z:

выразим связь между амплитудными значениями силы тока и напряжения в цепи переменного тока следующим образом:

Это выражение называют законом Ома для цепи переменного тока. Сдвиг фаз в цепи переменного тока определяется характером нагрузки:

Или

Живые ткани состоят из клеток, омываемых тканевой жидкостью. По своей электропроводности тканевая жидкость представляет собой электролит. Электролитами называют вещества, молекулы которых состоят из ионов противоположных знаков, суммарные заряды которых в единице объема по абсолютной величине равны друг другу. Если в растворе электролита создать электрическое поле напряженностью Е положительные ионы начнут двигаться по полю, а отрицательные против поля. В среде возникает электрический ток. Из теории электролитов, сила электрического тока при направленном движении частиц одного знака определяется выражением:

Активное (омическое) сопротивление тканей определяется преимущественно межклеточными электролитами.

Ткани организма как гетерогенная система на постоянном токе и на низких частотах обладает так же и поляризационной ёмкостью. При пропускании по тканям постоянного тока по обе стороны клеточных мембран происходит накопление ионов различного знака, образуя как бы систему заряженных конденсаторов с электрическим полем, противоположным к приложенному напряжению направления, т.е. происходит поляризация границ раздела (мембран). С ним связано возникновение ЭДС поляризации E(t), которое со временем увеличивается до определенного предела, уменьшая тем самым приложенное к объекту напряжение U – E(t), что в свою очередь приводит к уменьшению тока по закону Ома:

Основные характеристики

1)Период– время, в течение которого происходит полный цикл изменений тока, после чего изменения повторяются. Обозначается Т, единицы изменения – секунды.

2)Частота – число периодов в одну секунду. Обозначается f, единицы изменения – Гц (одно колебание в секунду), КГц (1000 Гц), МГц (1000000 Гц). Частота – величина, обратная периоду. f =1/Т.

3)Амплитуда – максимальное значение тока, напряжения или э.д.с. за время одного полного периода: Imax, Umax или Emax. За один период ток дважды

проходит наибольшее значение (Imax):

- один раз при изменении в положительном направлении,

- другой – в отрицательном.

4) Мгновенным значением переменного тока называется значение переменного тока (напряжения или э.д.с.) в данный период времени.