- •Часть 4
- •Рекомендации к работе с пособием.
- •Установить во сколько раз изменится размер единицы данной производной физической величины при изменении размеров единиц величин, принятых за основные.
- •Произвести проверку правильности уравнений, полученных в результате теоретических выводов. Проверка основана на том, что
- •Произвести анализ размерностей, который является методом установления функциональных связей между физическими величинами.
- •Подставьте в рабочую формулу числовые значения заданных и табличных величин, выраженные в си, и произведите вычисления, руководствуясь правилами приближённых вычислений.
- •Оцените (там, где это возможно) правдоподобность числового ответа. Приведём пример оформления решения задачи.
- •7. Биофизика
- •7.21. Определите коэффициент диффузии эритрозы в диффузионном барьере, если среднее квадратическое смещение молекул этого вещества составляет 20 мкм за 0,16 с.
- •8. Медицинская техника
- •7.18.Решение. Коэффициент проницаемости по определению: .
- •7.35. Решение. Будем опираться на простейшую эквивалентную электрическую схему мембраны – схему Фрике:
- •7.45. Решение. Постоянная длины нервного волокна: .
- •7.46. Решение. Выберем в качестве физической модели мозга простейший случай, наделив вещество мозга свойствами и проводника и диэлектрика.
- •7.47. Решение. Выберем в качестве физической модели мозга простейший случай, наделив вещество мозга свойствами и проводника и диэлектрика.
- •8. Медицинская техника
- •8.1. Решение. Зависимость от времени интенсивности отказов – «лямбда характеристика». «Лямбда характеристика» в общем виде представляет собой зависимость вида:
- •8.8. Решение. Изобразим эквивалентную электрическую схему, соответствующую условиям задачи.
- •8.11. Решение. Ситуацию при усилении биопотенциалов можно представить, используя эквивалентную схему:
- •8.12. Решение. Ситуацию при усилении биопотенциалов можно представить, используя эквивалентную схему:
- •8.25. Решение. Схематически изобразим последовательность прямоугольных импульсов, учитывая, что термин «правильная» означает периодическую последовательность импульсов:
- •8.26. Решение. Схематически изобразим последовательность прямоугольных импульсов, учитывая, что термин «правильная» означает периодическую последовательность импульсов:
- •8.27. Решение. На рисунке представлен треугольный видеоимпульс тока.
- •8.35. Решение. Процедура увч в электрофизиотерапии предполагает воздействие электромагнитного поля с частотами от 20 до 60 мГц.
- •8.37 Решение. Длина волны электромагнитного излучения в веществе: . – длина электромагнитной волны в вакууме, – показатель преломления.
- •Справочные материалы
- •Наименования и обозначения приставок си
- •Правила приближённых вычислений.
- •При возведении в степень в результате оставляют столько значащих цифр, сколько их имеет основание степени, например,
- •При извлечении корней в результате оставляют столько значащих цифр, сколько их имеет подкоренное выражение, например,
8.8. Решение. Изобразим эквивалентную электрическую схему, соответствующую условиям задачи.
Рассчитаем силу тока, проходящую по последовательно соединённым сопротивлениям RутиRчел, воспользовавшись законом Ома: . Учтём, что в условии задачи напряжение в сети задано как эффективное напряжение. Вспомним связь между максимальным (амплитудным) и эффективным напряжениями: . Получим расчётную формулу для максимального значения силы тока.
Подставим числовые данные и получим окончательный ответ:
.
Ответ:
.
8.9. Решение. Устройства съёма медико-биологической информации разделяются на: 1) электроды и на 2) датчики-преобразователи. Электроды используются в тех случаях, когда исходная, отводимая (снимаемая) с тела человека информация уже задана в виде сигналов электрической природы. Датчики-преобразователи используются в том случае, когда исходная информация задана в виде сигналов неэлектрической природы. Артериальное давление с физической точки зрения величина гидромеханическая, следовательно, устройства съёма в данном случае – датчики-преобразователи.
Ответ. Датчики-преобразователи.
8.10. Решение. Устройства съёма медико-биологической информации разделяются на: 1) электроды и на 2) датчики-преобразователи. Электроды используются в тех случаях, когда исходная, отводимая (снимаемая) с тела человека информация уже задана в виде сигналов электрической природы. Датчики-преобразователи используются в том случае, когда исходная информация задана в виде сигналов неэлектрической природы. При электрокардиографии чаще всего с поверхности тела снимаются электрические потенциалы, обусловленные биофизическими процессами в сердце. Электрические потенциалы снимаются (отводятся) от определённых точек тела. Разность потенциалов между данными точками тела называют потенциалами (регистрацией электрокардиограммы в некотором отведении). Электрокардиограмма является записанной зависимостью разности электрических потенциалов от времени. Следовательно, устройства съёма в данном случае – электроды.
Ответ. Электроды.
8.11. Решение. Ситуацию при усилении биопотенциалов можно представить, используя эквивалентную схему:
ЭДС
(
)
источника биопотенциалов, его внутреннее
сопротивление (
)
(куда включены сопротивления электродов,
служащих для съёма потенциалов) и
входное сопротивление усилителя
образуют электрическую цепь. В усилитель
попадает падение напряжения на входном
сопротивлении
.Поскольку
электрические токи явно квазистационарны,
то для мгновенных значений электрических
величин можно использовать закон Ома
для полной цепи:
.
Напряжение на входе в усилитель
.
Из полученного выражения видно, что
входное напряжение будет тем больше,
чем больше будет входное сопротивление.
Входное напряжение будет численно
равно ЭДС только, если входное
сопротивление окажется бесконечно
большим. Т.о. даёт о себе знать проблема
согласования сопротивлений при усилении
биопотенциалов. Усиление биопотенциалов
осуществляется многокаскадным усилением.
Первый каскад усилителя служит для
согласования сопротивлений, а его
коэффициент усиления может оказаться
мало отличающимся от единицы. Такие
каскады (или усилители) называются
поэтому - «повторители». Условие задачи
следует понимать так, что входное
сопротивление первого каскада усилителя
биопотенциалов не должно быть меньше
0,92 от численного значения ЭДС.
,
,
,
,
Ответ.
.
