1. Электрическое поле. Характеристики электрического поля (напряженность, потенциал, энергия).

Электрическое поле – разновидность материи, посредством которой осуществляется силовое воздействие на электрические заряды, находящиеся в этом поле.

Силовой характеристикой электрического поля является напряженность, равная отношению силы, действующей в данной точке поля на точечный заряд, к этому заряду

Напряженность – вектор, направление которого совпадает с направлением силы, действующей в данной точке поля на положительный точечный заряда. Электрическое поле графически удобно представлять силовыми линиями, касательные к которым совпадают с направлением вектора напряженности в соответствующих точках поля

Потенциал – это работа сил электростатического поля, которая не зависит от траектории, по которой перемещается заряд в этом поле

Напряжение – разность потенциалов между точками поля называют отношением работы, совершаемой силами поля при перемещении точечного положительного заряда из одной точки поля, в другую, к этому заряду

2. Ток в электролитах.

Электролиты-вещества, обладающие ионной проводимостью; их называют проводниками второго рода – прохождение тока через них сопровождается переносом вещества. К электролитам относятся расплавы солей, оксидов или гидроксидов, а также (что встречается значительно чаще) растворы солей, кислот или оснований в полярных растворителях, например в воде. Известны и твердые электролиты . Ток в растворах электролитов — это упорядоченное движение ионов.

Электрический ток в электролитах представляет собой перемещение ионов обоих знаков в противоположных направлениях. Положительные ионы движутся к отрицательному электроду (катоду), отрицательные ионы – к положительному электроду (аноду).

3. Электрический диполь. Диполь в однородном электрическом поле. Поле диполя.

Электрическим диполем называют систему, состоящую из 2 равных, но противоположных по знаку точечных электрических зарядов, расположенных на некотором расстоянии друг от друга

Основной хар-кой диполя является его электрический момент – это вектор, равный произведению заряда на плечо диполя, направленный от отрицательного заряда к положительному. Единицей электрического момента диполя является кулон-метр

На диполь в однородном электрическом поле действует момент силы, зависящий от электрического момента и ориентации диполя, а также напряженности поля

Диполь представляет собой систему двух разноимённых зарядов и создаёт электрическое поле в окружающем его пространстве.

4. Дипольный электрический генератор (токовый диполь). Мультиполный генератор.

При изучении механизма возникновения электрической активности органов и тканей их представляют в виде эквивалентного электрического генератора, являющегося источником электрического поля. Эквивалентный электрический генератор – это модельная физическая система. Такая двухполюсная система, состоящая из истока и стока тока, называется дипольным электрическим генератором или токовым диполем. Почти во всех существующих физических моделях электрическую активность органов и тканей сводят к определённой совокупности токовых электрических генераторов, находящихся в объёмной токопроводящей среде. Важнейшим параметром токового электрического диполя является токовый дипольный момент, который является векторной величиной.

Сердце человека можно уподобить токовому диполю. Ток внутри диполя-сердца течёт от минуса к плюсу, а во внешней среде от плюса к минусу. Ток равен суммарному току, протекающему через среду, окружающую диполь. В сердце-диполе отрицательным полюсом будет область мышц, где возникает возбуждение. Эта область синусового узла. Токовый диполь подобно зарядовому диполю создаёт в проводящей среде электрическое поле. Линии напряжённости электрического поля зарядового диполя одинаковы с линиями напряжённости электрического поля токового диполя (они же совпадают с линиями тока).

Живые клетки ткани человека и растений являются источником электрических потенциалов, которые получили название биоэлектрических потенциалов или биопотенциалов. Электрокардиография (ЭКГ) – регистрация биопотенциалов, возникающих в сердечной мышце при её возбуждении. В большинстве случаев биопотенциалы снимаются электродами не непосредственно с органа (сердца, головного мозга), а с других “соседних” тканей, в которых электрические поля создаются этими органами. Физический подход к ЭКГ заключается в создании (выборе) модели электрического генератора, который соответствует картине снимаемых потенциалов. Экспериментально установлено, что каждая клетка, которую можно уподобить токовому диполю, при возбуждении генерирует потенциал действия. В возбуждённом миокарде всегда имеются много диполей. Потенциал U электрического поля сердца складывается из дипольных потенциалов элементарных диполей. Поскольку в каждый момент кардиоцикла возбуждается сравнительно небольшой участок миокарда, расстояние от всех диполей до точки измерения потенциала примерно равны друг другу. Исходя из указанных представлений, сердце человека можно рассматривать как мультипольный генератор (диполь), дающий суммарный потенциал действия