Змінний струм і його основні параметри. Основні параметри змінного струму
Змінний струм, на відміну від, безперервно змінюється як за величиною, так і за напрямком, причому зміни ці відбуваються періодично, т. Е. Точно повторюються через рівні проміжки часу.
Щоб викликати в ланцюзі такий струм, використовуються джерела змінного струму, Що створюють змінну ЕРС, періодично змінюється за величиною і напрямком.Такі джерела називаються генераторами змінного струму.
На рис. 1 показана схема пристрою (модель) найпростішого.
Прямокутна рамка, виготовлена \u200b\u200bз мідного дроту, укріплена на осі і за допомогою пасової передачі обертається в поле. Кінці рамки припаяні до мідних контактних кілець, які, обертаючись разом з рамкою, ковзають по контактних пластин (щіток).
Малюнок 1. Схема найпростішого генератора змінного струму
Переконаємося в тому, що такий пристрій дійсно є джерелом змінної ЕРС.
Припустимо, що магніт створює між своїми полюсами, т. Е. Таке, в якому щільність магнітних силових ліній в будь-якій частині поля однакова. обертаючись, рамка перетинає силові лінії магнітного поля, І в кожній з її сторін а і б.
Сторони ж в і г рамки - неробочі, так як при обертанні рамки вони не перетинають силових ліній магнітного поля і, отже, не беруть участі в створенні ЕРС.
У будь-який момент часу ЕРС, що виникає в стороні а, протилежна за напрямком ЕРС, що виникає в стороні б, але в рамці обидві ЕРС діють згідно і в сумі складають обшую ЕРС, т. Е. Індуковану всій рамкою.
У цьому неважко переконатися, якщо використовувати для визначення напрямку ЕРС відоме нам правило правої руки.
Для цього треба долоню правої руки розташувати так, щоб вона була звернена в бік північного полюса магніту, а великий відігнутий палець збігався з напрямом руху тієї сторони рамки, в якій ми хочемо визначити напрямок ЕРС. Тоді напрямок ЕРС в ній вкажуть витягнуті пальці руки.
Для будь-якого положення рамки ми не визначали напрямок ЕРС в сторонах а й б, вони завжди складаються і утворюють загальну ЕРС в рамці. При цьому з кожним оборотом рамки напрямок загальної ЕРС змінюється в ній на зворотне, так як кожна з робочих боків рамки за один оборот проходить під різними полюсами магніту.
Величина ЕРС, індукованої в рамці, також змінюється, так як змінюється швидкість, з якою сторони рамки перетинають силові лінії магнітного поля. Дійсно, в той час, коли рамка підходить до свого вертикального положення і проходить його, швидкість перетину силових ліній сторонами рамки буває найбільшою, і в рамці индуктируется найбільша ЕРС. У ті моменти часу, коли рамка проходить своє горизонтальне положення, її боку як би ковзають уздовж магнітних силових ліній, не перетинаючи їх, і ЕРС НЕ индуктируется.
Таким чином, при рівномірному обертанні рамки в ній буде индуктироваться ЕРС, періодично змінюється як за величиною, так і за напрямком.
ЕРС, що виникає в рамці, можна виміряти приладом і використовувати для створення струму в зовнішньому ланцюзі.
Графічне зображення постійного і змінного струмів
Графічний метод дає можливість наочно уявити процес зміни тієї чи іншої змінної величини в залежності від часу.
Побудова графіків змінних величин, що міняються з плином часу, починають з побудови двох взаємно перпендикулярних ліній, званих осями графіка. Потім на горизонтальній осі в певному масштабі відкладають відрізки часу, а на вертикальній, також в деякому масштабі, - значення тієї величини, графік якої збираються побудувати (ЕРС, напруги або струму).
На рис. 2 графічно зображені постійний і змінний струми. В даному випадку ми відкладаємо значення струму, причому вгору по вертикалі від точки перетину осей Про відкладаються значення струму одного напряму, яке прийнято називати позитивним, а вниз від цієї точки - протилежного напрямку, яке прийнято називати негативним.
Малюнок 2. Графічне зображення постійного і змінного струму
Сама точка Про служить одночасно початком відліку значень струму (по вертикалі вниз і вгору) і часу (по горизонталі вправо). Інакше кажучи, цій точці відповідає нульове значення струму і той початковий момент часу, від якого ми маємо намір простежити, як в подальшому буде змінюватися струм.
Переконаємося в правильності побудованого на рис. 2, а графіка постійного струму величиною 50 мА.
Так як цей струм постійний, т. Е. Що не міняє з часом своєї величини і напрямки, то різним моментам часу будуть відповідати одні і ті ж значення струму, т. Е. 50 мА. Отже, в момент часу, рівний нулю, т. Е. В початковий момент нашого спостереження за струмом, він буде дорівнює 50 мА. Відклавши по вертикальної осі вгору відрізок, що дорівнює значенню струму 50 мА, ми отримаємо першу точку нашого графіка.
Те ж саме ми зобов'язані зробити і для наступного моменту часу, що відповідає точці 1 на осі часу, т. Е. Відкласти від цієї точки вертикально вгору відрізок, також рівний 50 мА. Кінець відрізка визначить нам другу точку графіка.
Проробивши подібне побудова для кількох наступних моментів часу, ми отримаємо ряд точок, з'єднання яких дасть пряму лінію, яка є графічним зображенням постійного струму величиною 50 мА.
Перейдемо тепер до вивчення графіка змінної ЕРС. На рис. 3 у верхній частині показана рамка, що обертається в магнітному полі, а внизу дано графічне зображення виникає змінної ЕРС.
Малюнок 3. Побудова графіка змінної ЕРС
Почнемо рівномірно обертати рамку за годинниковою стрілкою і простежимо за ходом зміни в ній ЕРС, прийнявши за початковий момент горизонтальне положення рамки.
У цей початковий момент ЕРС буде дорівнює нулю, так як сторони рамки не перетинають магнітних силових ліній. На графіку це нульове значення ЕРС, відповідне моменту t \u003d 0, відіб'ється точкою 1.
При подальшому обертанні рамки в ній почне з'являтися ЕРС і буде зростати за величиною до тих пір, поки рамка не досягне свого вертикального положення. На графіку це зростання ЕРС відіб'ється плавної піднімається вгору кривої, яка досягає своєї вершини (точка 2).
У міру наближення рамки до горизонтального положення ЕРС в ній буде спадати і впаде до нуля. На графіку це відіб'ється спадаючої плавною кривою.
Отже, за час, відповідне половині обороту рамки, ЕРС в ній встигла зрости від нуля до максимальної величини і знову зменшитися до нуля (точка 3).
При подальшому обертанні рамки в ній знову виникне ЕРС і буде поступово зростати за величиною, однак напрямок її вже зміниться на протилежне, в чому можна переконатися, застосувавши правило правої руки.
Графік враховує зміну напрямку ЕРС тим, що крива, що зображує ЕРС, перетинає вісь часу і розташовується тепер нижче цієї осі. ЕРС зростає знову-таки до тих пір, поки рамка не займе вертикальне положення.
Потім почнеться убування ЕРС, і величина її стане рівною нулю, коли рамка повернеться в своє початкове положення, зробивши один повний оборот. На графіку це виразиться тим, що крива ЕРС, досягнувши в зворотному напрямку своєї вершини (точка 4), зустрінеться потім з віссю часу (точка 5)
На цьому закінчується один цикл зміни ЕРС, але якщо продовжувати обертання рамки, негайно ж починається другий цикл, в точності повторює перший, за яким, у свою чергу, піде третій, а потім четвертий, і так до тих пір, поки ми не зупинимо обертання рамки.
Таким чином, за кожен оборот рамки ЕРС, що виникає в ній, здійснює повний цикл свого зміни.
Якщо ж рамка буде замкнута на будь-яку зовнішню ланцюг, то по ланцюгу потече змінний струм, графік якого буде по виду таким же, як і графік ЕРС.
Отримана нами хвилеподібна крива називається синусоїдою, а струм, ЕРС або напруга, що змінюються за таким законом, називаються синусоїдальними.
Сама крива названа синусоїдою тому, що вона є графічним зображенням змінної тригонометричної величини, званої синусом.
Синусоїдальний характер зміни струму - найпоширеніший в електротехніці, тому, говорячи про змінний струм, в більшості випадків мають на увазі синусоїдальний струм.
Для порівняння різних змінних струмів (ЕРС і напруг) існують величини, що характеризують той чи інший струм. Вони називаються параметрами змінного струму.
Період, амплітуда і частота - параметри змінного струму
Змінний струм характеризується двома параметрами - періодом і амплітудою й, знаючи які ми можемо судити, який це змінний струм, і побудувати графік струму.
Малюнок 4. Крива синусоїдального струму
Проміжок часу, протягом якого відбувається повний цикл зміни струму, називається періодом.
Період позначається літерою Т і вимірюється в секундах.Проміжок часу, протягом якого відбувається половина повного циклу зміни струму, називається напівперіодом.Отже, період зміни струму (ЕРС або напруги) складається з двох напівперіодів. Цілком очевидно, що всі періоди одного і того ж змінного струму рівні між собою.
Як видно з графіка, протягом одного періоду свого зміни струм досягає двічі максимального значення.
Максимальне значення змінного струму (ЕРС або напруги) називається його амплітудою або амплітудним значенням струму.
Im, Em і Um - загальноприйняті позначення амплітуд струму, ЕРС і напруги.
Ми перш за все звернули увагу на, однак, як це видно з графіка, існує незліченна безліч проміжних його значень, менших амплітудного.
Значення змінного струму (ЕРС, напруги), відповідне будь-якого обраного моменту часу, називається його миттєвим значенням.
i, е і u - загальноприйняті позначення миттєвих значень струму, ЕРС і напруги.
Миттєве значення струму, як і амплітудне його значення, легко визначити за допомогою графіка. Для цього з будь-якої точки на горизонтальній осі, відповідної цікавить нас моменту часу, проведемо вертикальну лінію до точки перетину з кривою струму; отриманий відрізок вертикальної прямої визначить значення струму в даний момент, т. е. миттєве його значення.
Очевидно, що миттєве значення струму після закінчення часу Т / 2 від початкової точки графіка дорівнюватиме нулю, а після закінчення часу - T / 4 його амплітудному значенням. Струм також досягає свого амплітудного значення; але вже в зворотному на правлінні, після закінчення часу, рівного 3/4 Т.
Отже, графік показує, як з плином часу змінюється струм в ланцюзі, і що кожному моменту часу відповідає тільки одне певне значення як величини, так і напрямку струму. При цьому значення струму в даний момент часу в одній точці ланцюга буде точно таким же в будь-якій точці цього ланцюга.
Число повних періодів, що здійснюються струмом в 1 секунду, називається частотою змінного струму і позначається латинською буквою f.
Щоб визначити частоту змінного струму, т. Е. Дізнатися, скільки періодів свого зміни ток скоїв протягом 1 секунди, Необхідно 1 секунду розділити на час одного періоду f \u003d 1 / T. Знаючи частоту змінного струму, можна визначити період: T \u003d 1 / f
Вимірюється одиницею, званої герцем.
Якщо ми маємо змінний струм, частота зміни якого дорівнює 1 Герцена, то період такого струму буде дорівнює 1 секунді. І, навпаки, якщо період зміни струму дорівнює 1 секунді, то частота такого струму дорівнює 1 герц.
Отже, ми визначили параметри змінного струму - період, амплітуду і частоту, - які дозволяють відрізняти один від одного різні змінні струми, ЕРС і напруги і будувати, коли це необхідно, їх графіки.
При визначенні опору різних ланцюгів змінним струмом використовувати ще одна допоміжну величину, що характеризує змінний струм, так звану кутову або кругову частоту.
кругова частота позначається буквою ω і пов'язана з частотою f соотношеніемω \u003d 2π f
Пояснимо цю залежність. При побудові графіка змінної ЕРС ми бачили, що за час одного повного обороту рамки відбувається повний цикл зміни ЕРС. Інакше кажучи, для того щоб рамці зробити один оборот, т. Е. Повернутися на 360 °, необхідно час, що дорівнює одному періоду, т. Е. Т секунд. Тоді за 1 секунду рамка здійснює 360 ° / T обороту. Отже, 360 ° / T є кут, на який повертається ра мка в 1 секунду, і висловлює собою скор ость обертання рамки, яку прийнято називати кутовий або кругової швидкістю.
Але так як період Т пов'язаний з частотою f співвідношенням f \u003d 1 / T, то і кругова швидкість може бути виражена через частоту і буде дорівнює ω \u003d 360 ° f.
Отже, ми прийшли до висновку, що ω \u003d 360 ° f. Однак для зручності користування круговою частотою при всіляких розрахунках кут 360 °, що відповідає одному обороту, замінюють його радіальним виразом, рівним 2π радіан, де π \u003d 3,14. Таким чином, остаточно отримаємо ω \u003d 2π f. Отже, щоб визначити кругову частоту змінного струму (), треба частоту в герцах помножити на постійне число 6,28.
Електричний струм
Змінний і його застосування в медицині.
- Змінний струм, його види та основні характеристики.
Змінний струм - це такий струм, напрямок і числове значення якого змінюються з плином часу (знакозмінний ток).
Примітка: не обмовляється форма кривої струму, періодичність, тривалість його зміни.
На практиці під змінним струмом найчастіше мають на увазі періодичний змінний струм.
Фізична сутність змінного струму зводитися до коливань електричних зарядів в середовищі (провіднику або діелектрику).
Види струму:
Струм провідності.
Струм зміщення.
струм провідності - це такий струм, який обумовлений коливаннями електронів та іонів у середовищі.
струм зміщення - це струм, який обумовлений зміщенням електричних зарядів на кордоні «провідник - діелектрик» (наприклад, струм через конденсатор).
Струм зміщення пов'язаний зі зміною в часі електричного поля на кордоні провідник - діелектрик і має особливості:
Амплітуда струму зміщення і його напрямки збігаються по фазі з такими струму провідності.
За значенням він завжди дорівнює току провідності.
Окремим випадком струму зміщення є струм поляризації. Струм поляризації - це ток зміщення не в вакуумі, а в матеріальній діелектричної середовищі.
Сума струмів зміщення і поляризації складає повний струм зміщення.
У медичній практиці застосовуються такі види струмів за формою кривої струму:
Голчастим-експонентний
Найпростішим є періодичний синусоїдальний струм. Він легко описується математично і графічно, форма його не спотворюється в електричних ланцюгах з R, C, L елементами.
Основні характеристики змінного струму.
період - час одного циклу зміни струму у напрямку і числовим значенням (T, c).
частота- це число циклів зміни струму в одиницю часу.
\u003d 1 / Т (величина зворотна періоду з -1, Гц)
кругова частота (, 2 / Т радіан / с)
фаза () - це величина, яка визначає в часі взаємовідношення струму і напруги в електричному ланцюзі.
Миттєве значення струму і напруги - значення цих величин в даний момент часу (i, u).
Амплітудне значення струму і напруги - це максимальне за напівперіод значення цих величин (I m, U m).
Середньоквадратичне (діюча, ефективна) значення струму і напруги - обчислюється як позитивний квадратний корінь із середнього значення квадрата напруги або струму за формулами.
I \u003d I 2 cp
U \u003d U 2 cp
Середнє значення (U ср ) За період (постійна складова) - це середнє арифметичне миттєвих значень струм або напруги за період.
На практиці середньоквадратичне значення визначається по ефективному (чинному) значенням. (I cp, U cp), яке для синусоїдального струму обчислюється за формулами:
I еф \u003d I \u003d 0,707 I m
U еф \u003d U \u003d 0,707 U m
В окремих випадках медичного застосування електричного струму доводиться враховувати і інші характеристики (наприклад, коефіцієнт амплітуди К а, і коефіцієнт форми К ф).
Для практики мають значення наступні формули зв'язку характеристик:
i (u) ≤I m (U m)
I еф \u003d I \u003d I m / 2 \u003d 0,707 I m I m \u003d 1,41 I еф
U еф \u003d U \u003d U m / 2 \u003d 0,707 U m U m \u003d 1,41 U еф
2. Ланцюги змінного струму з активним опором, індуктивністю, ємністю і їх особливості.
Електричний ланцюг - це реальна або мислима сукупність фізичних елементів, що передають електричну енергію від однієї точки простору до іншої.
Фізичними елементами електричних ланцюгів є провідники, резистори, конденсатори, котушки індуктивності. Елементи ланцюга є і елементами її зв'язки, і, крім того, реалізують відповідні властивості опору, ємності й індуктивності.
Види електричних ланцюгів:
Прості ланцюги містять тільки поодинокі R, C, L - елементи, а складні мають їх в різних кількостях і поєднаннях.
Спільною особливістю елементів електричного кола є те, що при проходженні змінного струму вони чинять опір, яке називається активним (R), індуктивним (X l), ємнісним (X c).
Особливості простих ідеальних ланцюгів.
Ланцюг, що складається з генератора струму і ідеального резистора, називається простий ланцюгом з активним опором.
Умовою ідеальності ланцюга:
Активний опір не дорівнює нулю,
індуктивність і ємність його дорівнюють нулю.
R 0
C 
r \u003d 0 ~ R
особливості:
Немає зсуву фаз () між струмом і напругою.
Це означає, що струм і напруга одночасно проходять свої максимальні (амплітудні) і нульові значення.
На R - елементі відбуваються втрати енергії у вигляді виділення тепла.
Ланцюг з індуктивністю - це електричний ланцюг, що складається з генератора змінного струму і ідеального L - елемента- котушки індуктивності.
У 
словия ідеальності ланцюга:
Індуктивність котушки не дорівнює нулю
Її ємність і опір дорівнюють нулю.
L 0
Особливості ланцюга:
X L \u003d L \u003d 2 L
У ланцюзі є зрушення фаз між напругою і струмом: V випереджає I по фазі на кут / 2
Індуктивний опір не споживає енергії, тому що вона запасається в магнітному полі котушки, а потім віддається в електричний ланцюг. Тому індуктивний опір називається удаваним або уявним.
Ланцюг з ємністю - це електричний ланцюг, що складається з генератора змінного струму і ідеального C - елемента - конденсатора.
Умови ідеальності ланцюга:
Ємність конденсатора не дорівнює нулю, а його активний опір і індуктивність дорівнюють нулю. З 0, R С \u003d 0, L C \u003d 0.
Особливості ланцюга з ємністю:
1
. Дотримується закон Ома.
2. Ємність надає змінному струмі опір, яке називається ємнісним. Воно позначається X з і зменшується зі збільшенням частоти не лінійно.
У ланцюзі є зрушення фаз між напругою і струмом: V відстає від I по фазі на кут / 2
Ємкісне опір не споживає енергії, тому що вона запасається в електричному полі конденсатора, а потім віддається в електричний ланцюг. Тому ємкісне опір називається удаваним або уявним.
- Повна ланцюг змінного струму і її види. Імпеданс і його формула. Особливості імпедансу живої тканини.
Повна ланцюг змінного струму - це ланцюг з генератора, а також R, C, і L елементів, взятих в різних поєднаннях і кількостях.
Для розбору проходять в електричних ланцюгах процесів використовують повні послідовні і паралельні ланцюги.
Послідовна ланцюг - це такий ланцюг, де всі елементи можуть бути з'єднані послідовно, один за іншим.
У паралельній ланцюга R, C, L елементи з'єднані паралельно.
Особливості повного кола:
Дотримується закон Ома
Повна ланцюг надає змінному струмі опір. Це опір називається повним (уявним, що здаються) або імпедансом.
Імпеданс залежить від опору всіх елементів ланцюга, позначається Z і обчислюється не простим, а геометричним (векторних) підсумовуванням. Для послідовно з'єднаних елементів формула імпедансу в такому значенні:
Z - імпеданс послідовного ланцюга,
R - активний опір,
X L - індуктивний і X C - ємкісне опір,
L - індуктивність котушки (Генрі),
C - ємність конденсатора (фарад).
Так як ємкісне і індуктивний опори дають для напруги зрушення фаз в протилежному напрямку, можливий випадок, коли X L \u003d X C. При цьому сума алгебри модулів буде дорівнює нулю, а імпеданс - найменшим.
Стан, при якому в ланцюзі змінного струму ємкісне опір одно індуктивному, називається резонансом напруги. Частота, при якій X L \u003d X C, називається резонансною частотою. Цю частоту p можна визначити за формулою Томсона:
- Особливості імпедансу живої тканини і її еквівалентна електрична схема.
При пропущенні струму через живу тканину, її можна розглядати як електричний ланцюг, що складається з певних елементів.
Експериментально встановлено, що це ланцюг має властивості активного опору і ємності. Це доводиться виділенням тепла і зменшенням повного опору тканини зі зростанням частоти. Властивостей індуктивності у живій тканині практично не виявляється. Таким чином, жива тканина являє собою складну, але не повну електричну ланцюг.
Імпеданс живої тканини можна розглядати як для послідовного, так і для паралельного з'єднання її елементів.
При послідовному з'єднанні струми через елементи рівні, загальне прикладена напруга буде векторної сумою напруг на R і C елементах і формула імпедансу послідовного ланцюга буде мати вигляд:
Z_ - імпеданс послідовного ланцюга,
R - її активний опір,
X C - ємкісне опір.
При паралельному з'єднанні напруги на R і C елементах рівні, загальний струм буде векторної сумою струмів кожного елемента, а фомула імпедансу буде наступною:
Теоретичні формули імпедансу живої тканини при паралельному і послідовному з'єднанні її елементів від експериментальних відрізняються наступним:
При послідовній схемі з'єднання практичні дані дають великі відхилення на низьких частотах.
При паралельній схемі ці виміри показують кінцеве значення Z, хоча теоретично воно повинно прагнути до нуля.
Еквівалентна електрична схема живої тканини - ето умовна модель, наближено характерізующаяжівую тканину, як провідник змінного струму.
Схема дозволяє судити:
Якими електричними елементами володіє тканину
Як з'єднані ці елементи.
Як будуть змінюватися властивості тканини при зміні частоти струму.
В основі схеми лежать три положення:
Позаклітинна середовище та вміст клітини є іонні провідники з активним опором середовища Rср і клітини Rк.
Клітинна мембрана є діелектрик, але не ідеальний, а з невеликою іонною провідністю, а, отже, і опором мембрани Rм.
Позаклітинна середовище та вміст клітини, розділені мембраною, є конденсаторами Див певної ємності (0,1 - 3,0 мкФ / см 2).
Якщо в якості моделі живої тканини взяти рідку тканинну середу - кров, яка містить тільки еритроцити, то при складанні еквівалентної схеми потрібно враховувати шляху електричного струму.
В обхід клітини, через позаклітинне середовище.
Через клітку.
Шлях в обхід клітини представлений тільки опором средиRср.
Шлях через клітку опором вмісту клітини Rк, а також опором і ємністю мембрани.Rм, Див.
Якщо замінити електричні характеристики відповідними позначками, то отримаємо еквівалентні схеми різного ступеня точності:
Схема Фрике (іонна провідність НЕ
враховується).
Схема Швана (іонна провідність враховується у вигляді опору мембрани)
Позначення на схемі:
Rcp - активний опір клітинної середовища
Rk - Опір клітинного вмісту
Cm - ємність мембрани
Rm - опір мембрани.
Аналіз схеми показує, що при збільшенні частоти струму провідність клітинних мембран збільшується, а повний опір тканинної середовища зменшується, що відповідає практично проведених вимірів.
5. Жива тканина як провідник змінного електричного струму. Дисперсія електропровідності і її кількісна оцінка.
Експериментально встановлено такі особливості живої тканини як провідника змінного струму:
1. Опір живої тканини змінному струмі менше, ніж постійному.
2. Електричні характеристики тканини залежать як від її виду, так і від частоти струму.
3. Зі збільшенням частоти повний опір живої тканини нелінійно зменшується до певного значення, а потім залишається майже незмінним (в більшості на частотах понад 10 6 Гц)
4. На певній частоті повний опір залежить також від фізіологічного стану (кровонаповнення), що використовується на практиці. Дослідження периферичного кровообігу на основі вимірювання електричного опору називаються реографія (імпедансплетізмографія).
5. При вмирання живої тканини її опір зменшується і від частоти не залежить.
6. При проходженні змінного струму через живі тканини спостерігається явище, яке називається дисперсією електропровідності.
Д 
ісперсія електропровідності - це явище залежності повного (питомої) опору живої тканини від частоти змінного струму.
Графіки такої залежності називають дисперсійними кривими. Дисперсійні криві будують в прямокутній системі координат, де по вертикалі відкладають значення повного (Z) або питомої опору, а по горизонталі - частоту в логарифмічному масштабі (Lg ).
Частотні залежності за формою кривої для різних тканин подібний, але відрізняється значенням опору.
Є кілька діапазонів частот, на яких дисперсія особливо виражена. Один з них відповідає інтервалу 10 2 -10 6 Гц
Особливості дисперсії:
1. Властива тільки живих тканин.
2. Більш виражена на частотах до 1 МГц.
3. На практиці використовується для оцінки фізіологічного стану і життєздатності тканин.
Кількісно оцінка дисперсії проводитися за коефіцієнтом дисперсії (К).
Коефіцієнт дисперсії це безрозмірна величина, що дорівнює відношенню низькочастотного (10 2) повного (або питомої) опору до високочастотного (10 6 Гц).
Z 1 - повне опір на частоті 10 2 Гц
Z 2 - повне опір на частоті 10 6 Гц
1, 2 - питомий опір на цих частотах
Значення коефіцієнта дисперсії залежить від виду тканини, її фізіологічного стану, еволюційної стадії розвитку тварини. Наприклад, для печінки тваринного К \u003d 9 -10 одиниць, а для печінки жаби 2 -3 одиниці. При вмирання тканини коефіцієнт дисперсії прагнути до одиниці.
Явище дисперсії пов'язують з наявністю в живих тканинах поляризації, яка зі збільшенням частоти менше впливає на повне опір. Тому коефіцієнт дисперсії часто називають коефіцієнтом поляризації.
Крім частотних залежностей в живих тканинах відзначаються фазові зрушення між струмом і напругою, які теж, але в меншій мірі, залежать від частоти.
Фазові зрушення теж зменшуються при вмирання тканин і, в перспективі, можуть бути використані для практичних цілей.
Схожі реферати:
Порядок визначення ступеня провідності електричного кола за законом Кірхгофа. комплекс діючого напруги. Векторна діаграма даної схеми. Активні, реактивні й повні провідності ланцюга. Сутність законів Кірхгофа для ланцюгів синусоїдального струму.
Вивчення процесів в електричної однофазної ланцюга з паралельним з'єднанням приймачів, що містять індуктивні і ємнісні елементи, при різному співвідношенні їх параметрів. Дослідне визначення умов досягнення в даному колі явища резонансу струму.
Розрахунок розгалуженої ланцюга постійного струму з одним або декількома джерелами енергії і розгалуженої ланцюга синусоїдального змінного струму. Побудова векторної діаграми за значеннями струмів і напруг. Розрахунок трифазного ланцюга змінного струму.
Вимушеними коливаннями називають такі коливання, які викликаються дією на систему зовнішніх сил, які періодично змінюються з плином часу. В разі електромагнітних коливань такої зовнішньої силою є періодично змінюється е.р.с. джерела струму.
Вплив величини індуктивності котушки на електричні параметри ланцюга однофазного синусоїдальної напруги, Що містить послідовно з'єднані котушки індуктивності і конденсатор. Дослідне визначення умов виникнення резонансу напруг.
Позначення, параметри.
Ми знаємо, що постійний електричний струм, це струм не змінюється в часі як за величиною, так і за напрямком руху електронів. Основне призначення постійного струму, це харчування різної радіо та електронної апаратури. Джерелами постійного струму є акумулятори, сонячні фотоелементи, батарейки та генератори постійного струму.
У побуті і промисловості використовується змінний синусоїдальний струм. Це пов'язано з тим, що сучасна енергетика заснована на передачі енергії на далекі відстані від гідро, теплових і атомних електростанцій до споживача. Для отримання електричної енергії на електростанціях використовують генератори змінного струму. Прередачі змінного струму вигідна внаслідок переваг його перетворення і через малих втрат в лініях електропередачі. Змінний електричний струм легко перетворити в постійний струм, а так само отримати будь-які потрібні напруги змінного струму. Наприклад напруга змінного струму передається по лініях електропередачі становить кілька тисяч вольт. У житлових кварталах лінія електропередачі підключається до трансформатора який перетворює високу напругу в стандартне побутове напругу 220 вольт. Саме ця напруга ми і маємо в розетках наших квартир.
Стандартна частота в побутовій електричної мережі дорівнює 50 Гц. У деяких зарубіжних країнах стандартна частота дорівнює 60 Гц. Так само, як і постійний струм, змінний струм передається по двох проводах. Якщо у постійного струму є два полюси - плюс і мінус, то у змінного струму один провід є струмоведучих і називається "фаза", а другий провід є загальним і називається "земля" або "нуль". Напруга в побутової електричної розетки дорівнює 220 вольт.
На відміну від постійного струму, перемінний синусоїдальний струм (а так само і змінну напругу) змінюється з часом за амплітудою (величиною) і напрямку руху електронів. На графіку змінний струм має вигляд синусоїди.
Відстань між двома сусідніми вершинами на графіку змінного синусоїдального струму називається періодом і позначається буквою Т. Період, це час одного коливання змінного струму. Вимірюється період в секундах або в менших одиницях часу: миллисекундах; мікросекундах; наносекундах і т.д. Величина: період Т \u003d 1 сек. в мінус першого ступеня (Т-1) або 1 / Т називається частотою в 1 Герц. Частота позначається буквою f. У радіо і електронних приладах, в залежності від їх призначення, частота може бути в одиницях герц (Гц або Hz), тисячах герц (кГц або kHz) і так далі.
На відміну від постійного струму, змінний електричний струм (або напруга) змінюють свою величину, з часом, від максимального до мінімального значення. У зв'язку з цим значення змінного струму або напруги буде трохи нижче значення U або I. 
Ці значення називаються ефективними (діючими) значеннями струму або напруги і позначаються відповідно Iеф і Uеф (дивіться малюнок). Саме такі значення показують вимірювальні прилади змінного струму.
& Nbsp & nbsp Для дослідження параметрів змінного струму найбільш підходящим вимірювальним приладом є осцилограф. На електронно променевій трубці осцилографа - дисплеї (див. Малюнок) можна спостерігати не тільки форму змінного струму, але і провести кількісний аналіз досліджуваного сигналу. 
Ось Х на дисплеї проградуірована в розподілах часу, а вісь Y проградуірована в розподілах амплітуди сигналу. На малюнку перемикач "Час" встановлено на час 0.01 мікросекунда на розподіл по осі Х.
На наведеному малюнку період сигналу дорівнює 2 контрольними позначками, отже: Т \u003d 2 * 0.01 \u003d 0.02 мкс, а частота сигналу f \u003d 1 / T \u003d 1 / (0.02 -6) \u003d 1 / 0.00000002 \u003d 50000000 Гц \u003d 50 МГц (МГц - мегагерц ).
Перемикач "Значення Y" встановлено на амплітуду 10 Вольт на розподіл по осі Y. Сигнал має амплітуду 6 поділів, отже напруга сигналу дорівнює 6 * 10 \u003d 60 вольт.
На закінчення цієї теми хотілося б сказати про те, що змінний синусоїдальний струм застосовується не тільки для живлення побутових і промислових електричних приладів. У радіо і електроніці широко використовуються, наприклад, високочастотні генератори змінного струму для радіо- передавачів (як потужні для теле і радіо студій, так і малопотужні для телефонів стільникового зв'язку, пейджерів і т.д.). У наступних наших темах ми будемо часто стикатися зі змінним електричним струмом і законами його посилення, перетворення і так далі.