24. В чем сущность метода определения электроемкости при замыкании на сопротивление

Базовой величиной в электростатике является электроёмкость - физическая величина численно равная заряду, который надо сообщить телу для увеличения его потенциала на 1 Вольт, т.е. C=q/U. Измеряется С в фарадах (Ф=Кл/В). Для сферического тела его электроёмкость равна C=4πRεε0, где r - радиус тела. В технике и живой природе мы имеем дело с системой типа конденсатор, когда два заряженных тела (пространства) разделены диэлектриком. Для плоского конденсатора: C=Sεε04πd, где S- площадь пластин, d- толщина диэлектрика между пластинами. Заряженный конденсатор обладает энергией: W=CU2/2=q2/2C (измеряется в джоулях) При параллельно соединении С заряды на обкладках конденсаторов складываются (qоб=Sqi), но q=CU, значит qоб=q1+q2 или CобUоб=C1U1+C2U2. Поскольку при параллельном соединении Uоб=U1=U2, то имеем Соб=С1+С2. При последовательном соединении напряжения складываются, т.е. Uоб=U1+U2 или . Тогда , т.к. при последовательном соединении qоб=q1=q2. Последовательное соединение и эффект увеличения напряжения мы имеем в электрических органах отдельных рыб (электрический скат, сом, угорь), когда U может достигать 800-1000 В. Такое напряжение способно при разрядке создать ток, который парализует жертву. Если с помощью переключателя П сначала подсоединить С к источнику U и зарядить обкладки конденсатора до напряжения U, а затем переключить на правую половину цепи, в правой цепи при разрядке конденсатора С пойдет убывающий ток I=I(t). При разрядке С убывает экспоненциально. Рассчитать этот закон легко с использованием закона Ома для правой цепи.  

25. Колебательные процессы в биологии. Автоколебательные процессы. Сейчас изучено  большое количество колебательных систем в биологии: периодические биохимические реакции, колебания в гликолизе, периодические процессы фотосинтеза, колебания численности видов и т. д. Во всех этих процессах некоторые характеризующие систему величины изменяются периодически в силу свойств самой системы без периодического воздействия извне. Подобные системы относятся к классу автоколебательных. Автоколебательными называются системы, в которых устанавливаются и поддерживаются незатухающие колебания за счет сил, зависящих от состояния самой системы, причем амплитуда этих колебаний определяется свойствами самой системы, а не начальными условиями. Исследование уравнений, описывающих автоколебательные системы, показывает, что на фазовой плоскости стационарное решение такой системы представляется предельным циклом. Для понимания некоторых общих характеристик автоколебательных систем рассмотрим систему уравнений dx/dt = P(x, у); dy/dt = Q(x, у). Если Т(Т> 0) — наименьшее число, для которого при всяком x(t+T) = x(t); y(t+T) = y(t), то движение x = x(t); y=y(t) называется периодическим движением с периодом Т. Периодическому движению соответствует замкнутая траектория на фазовой плоскости, и обратно: всякой замкнутой траектории соответствует бесконечное множество периодических движений, отличающихся друг от друга выбором начала отсчета времени. Если периодическому движению на фазовой плоскости соответствует изолированная замкнутая кривая, к которой с внешней и внутренней стороны приближаются (при возрастании t) соседние траектории по спиралям, то эта изолированная замкнутая траектория будет предельным циклом. Предельный цикл называется устойчивым, если существует такая область E на фазовой плоскости, содержащая этот предельный цикл, что все фазовые  траектории,   начинающиеся   в   окрестности E, асимптотически при tàoo приближаются к предельному циклу. 1.     Автоколебательные процессы устанавливаются за счёт явлений внутри системы. 2.     Амплитуда автоколебаний зависит только от свойств самой системы. 3.     АК процессы возможны только вдали от ТД равновесия. 4.     Причиной АК процессов является наличие большого числа взаимодействующих элементов и обратных связей между ними. 5.     АК процессы всегда устойчивы, отклонения всегда затухают. 6.     В фазовом портрете системы АК процессу соответствует предельное множество – предельный цикл.

Предельный цикл является изолированной замкнутой траекторией в том смысле, что все фазовые траектории, проходящие в окрестности предельного цикла и не совпадающие с ним, не являются замкнутыми, а представляют собой спирали, «наматывающиеся» на предельный цикл или «сматывающиеся» с него. В этом основное отличие предельного цикла от бесконечного числа замкнутых фазовых траекторий, окружающих особую точку типа «центр», которая является в некотором смысле неустойчивой.