Цпт, содержащая последовательно включенные активное, индуктивное и ёмкостное сопротивления
Н
а
рис.13.10 приведена схема, в которой все
элементы включены последовательно.
Рис. 13.10
Сила
тока на всех элементах одинакова и равна
силе входного тока
.
Напряжения на элементах цепи:
опережает
ток на
отстает
от тока на
.
Рис. 13.11 |
Из треугольника напряжений можно рассчитать модуль вектора напряжения:
- импеданс (общее сопротивление цепи):
|
Для расчёта общего напряжения проще воспользоваться методом векторных диаграмм (рис. 13.11
Если
индуктивное и ёмкостное сопротивления
равны
то
и в цепи наблюдается резонанс
напряжений
– резкое возрастание напряжения, при
котором
Цепь переменного тока, содержащая параллельно включенные активное, индуктивное и ёмкостное сопротивления
В этой цепи (рис.13.14) напряжения на всех элементах равны:
.
Рис. 13.14
Общий ток разделяется в точке соединения и токи на элементах цепи определяются как:
совпадает
по фазе с напряжением;
опережает
напряжение по фазе на
;
отстаёт
от напряжения по фазе на
.
Поэтому общий ток складывается векторно (рис. 13.15):
Импеданс
в этой цепи рассчитывается из формулы
Рис. 13.15
Если
,
то
и общий ток в цепи будет максимальным:
.
Это явление называется резонансом
токов.
Органы и ткани организма как элементы ЦПТ. Реография.
Активное сопротивление обусловлено взаимодействием в веществе зарядов противоположного знака, следовательно, ткани и органы организма обладают активным сопротивлением.
Ёмкостное сопротивление организма обусловлено наличием в нём мембран и макроскопических образований, состоящих из различных соединительных оболочек и перегородок.. Их следует рассматривать как систему конденсаторов.
Таким образом, если на участок ткани наложить электроды и пропустить переменный электрический ток, то такую цепь можно моделировать в виде электрической цепи, состоящей из конденсатора и резистора.
Если конденсатор и резистор соединены последовательно (рис. 13.16), то
при
постоянном токе
сопротивление 
цепи
стремится
к бесконечности, причем очень резко.
Это предполагает, что сопротивление
тканей организма постоянному току
бесконечно большое, что противоречит
действительности.
Рис. 13.16
Если конденсатор и резистор соединены параллельно (рис. 13.17), то
Рис. 13.17 |
при
переменном токе высокой частоты (
|
)
импеданс тканей стремится к нулю, но
опыт показывает, что даже при больших
частотах биологические ткани обладают
сопротивлением переменному току.Поэтому ткани или органы как элемент цепи переменного тока следует моделировать так (рис. 13.18):
Рис.13.18
Зависимость
(рис. 13.19) важно знать для оценки
жизнедеятельности тканей организма.
Например, к
ривая
для здоровой
клетки; прямая 2 для мертвой клетки.
Рис. 13.19
Диагностический метод, основанный на регистрации измерения импеданса тканей организма в процессе сердечной деятельности, называется реографией (импеданс-плетизмографией).
Контрольные вопросы
•Переменный ток. Цепи переменного тока, содержащие: а) резистор (активное сопротивление); б) катушку индуктивности; в) конденсатор. •Векторные диаграммы. Индуктивное и емкостное сопротивления. •Цепь переменного тока с последовательным соединением активного, емкостного и индуктивного сопротивлений. Векторная диаграмма. •Треугольник сопротивлений. Резонанс напряжений. •Цепь переменного тока с параллельным соединением активного, емкостного и индуктивного сопротивлений. Векторная диаграмма. •Резонанс токов. •Импеданс тканей организма. Модель органов и тканей организма как элемент цепи переменного тока. •Принцип реографии. Блок-схема реографа.