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 вс ?? е елементи бувають з'єдн ?? єни послідовно, один за іншим.
У паралельній ланцюга R, C, L елементи з'єдн ?? єни паралельно.
Особливості повного кола:
1.Соблюдается закон Ома
2.Полная ланцюг надає змінному струмі опір. Це опір прийнято називати повним (уявним, що здаються) або імпедансом.
3.Імпеданс залежить від опору нд ?? ех елементів ланцюга, позначається Z і обчислюється не простим, а геометричним (векторних) підсумовуванням. Для послідовно з'єдн ?? енних елементів формула імпедансу в такому значенні:
Z - імпеданс послідовного ланцюга,
R - активний опір,
XL - індуктивний і XC - ємнісне 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 XL = XC. При цьому сума алгебри модулів буде дорівнює нулю, а імпеданс - найменшим.
Стан, при якому в ланцюзі змінного струму ємкісне опір одно індуктивному, прийнято називати резонансом напруги. Частота͵ при якій XL = XC. прийнято називати резонансною частотою. Цю частоту np можна визначити за формулою Томсона:
4.Особенности імпедансу живої тканини і її еквівалентна електрична схема.
При пропущенні струму через живу тканину, її можна розглядати як електричний ланцюг, що складається з определ ?? енних елементів.
Експериментально встановлено, що це ланцюг має властивості активного опору і ємності. Це доводиться виділ ?? еніем тепла і зменшенням повного опору тканини зі зростанням частоти. Властивостей індуктивності у живій тканині практично не виявляється. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, жива тканина являє собою складну, але не повну електричну ланцюг.
Імпеданс живої тканини можна розглядати як для послідовного, так і для паралельного з'єдн ?? ення її елементів.
При послідовному з'єдн ?? еніі 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,
XC - ємнісне опір.
При паралельному з'єдн ?? еніі 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'єдн ?? еніі її елементів від експериментальних відрізняються наступним:
1.При послідовної схемою з'єдн ?? ення практичні дані дають великі відхилення на низьких частотах.
2. При паралельній схемі ці виміри показують кінцеве значення Z, хоча теоретично воно повинно прагнути до нуля.
Еквівалентна електрична схема живої тканини - е то умовна модель, наближено характерізующаяжівую тканину, як провідник змінного струму.
Схема дозволяє судити:
1.Як електричними елементами володіє тканину
2. Як з'єдн ?? єни ці елементи.
3. Як будуть змінюватися властивості тканини при зміні частоти струму.
У корені схеми лежать три положення:
1.Внеклеточная середовище та вміст клітини є іонні провідники з активним опором середовища Rср і клітини Rк.
2.Клеточная мембрана є діелектрик, але не ідеальний, а з невеликою іонною провідністю, а, отже, і опором мембрани Rм.
3.Внеклеточная середовище та вміст клітини, розділені мембраною, є конденсаторами Див определ ?? енной ємності (0,1 - 3,0 мкФ / см 2).
У разі 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.
1.В обхід клітини, через позаклітинне середовище.
Шлях в обхід клітини представлений тільки опором средиRср.
Шлях через клітку опором вмісту клітини Rк, а також опором і ємністю мембрани.Rм, Див.
У разі якщо замінити електричні характеристики відповідними позначками, то отримаємо еквівалентні схеми різного ступеня точності:
Схема Фрике (іонна провідність НЕ
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.