- •Определение температуры тела с помощью термопары и термодатчика.
- •Порядок выполнения работы
- •Градуировка термопары и определение с ее помощью температуры пальцев.
- •Градуировка термодатчика и определение с его помощью температуры пальцев.
- •Контрольные вопросы.
- •Определение зависимости удельного сопротивления кожи от ее влажности .
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы.
- •Изучение эквивалентной схемы для определения сопротивления живой ткани животного.
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы.
- •Опытная проверка закона освещенности
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы.
- •Определение с помощью микроскопа размеров эритроцитов.
- •Порядок выполнения работы.
- •Контрольные вопросы.
- •Определение процентного содержания сахара в водном растворе с помощью поляриметра.
- •Порядок выполнения работы.
- •Контрольные вопросы.
- •Опытная проверка закона Бугера-Бера
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы.
- •Контрольные вопросы.
- •Список рекомендованной литературы:
Порядок выполнения работы
Упражнение № 1.
Градуировка термопары и определение с ее помощью температуры пальцев.
1. Поместите конец термопары в гнездо на блоке 1.
2. Включите в сеть автотрансформатор 2.
3. Запишите значение температуры t и силы тока I через каждые 2 градуса.
4. По достижении температуры t = 400С выключите автотрансформатор из сети.
5. Постройте график зависимости I от (t - tк), где tк - температура того конца термопары, который не нагревается (в нашем случае - это комнатная температура).
6. Выньте конец термопары из гнезда в блоке 1. Возьмитесь за него пальцами и отметьте силу тока I'.
7. С помощью графика определите температуру своих пальцев соответствующую значению I'.
Упражнение № 2.
Градуировка термодатчика и определение с его помощью температуры пальцев.
Поместите термодатчик на поверхность блока 1, прижмите его к поверхности.
Включите в сеть автотрансформатор 2.
Записывайте значение термопары t и напряжение U через каждые 2 градуса.
По достижении температуры t = 400С выключите автотрансформатор из сети.
Постройте график зависимости U от t.
Снимите термодатчик с блока 1 и возьмитесь за него пальцами. Отметьте величину напряжения U'.
С помощью графика определите температуру своих пальцев, соответствующую значению U'.
Контрольные вопросы.
Что представляет собой термопара?
От чего зависит сила тока, идущего через термопару?
Что представляет собой термодатчик?
Электронно-дырочная проводимость полупроводников.
Носители тока в полупроводниках. Почему изменяется сопротивление полупроводника при повышении температуры?
В чем преимущества термопар и термодатчиков по сравнению с обычными термометрами?
Работа №2
Определение зависимости удельного сопротивления кожи от ее влажности .
Теоретическое введение
Электрический ток - это упорядоченное движение заряженных частиц (электронов и ионов). Для появления в среде электрического тока необходимо наличие в ней свободных заряженных частиц и внешнего электрического поля. В тканях животных такими частицами являются ионы. В клетках - это , в основном, ионы калия и органических кислот. В межклеточной жидкости - ионы натрия и хлора.
Сила тока численно равна заряду, проходящему через поперечное сечение проводника за 1 секунду .
Сила тока обратно пропорциональна сопротивлению проводника R. Для проводников цилиндрической формы , где - удельное сопротивление проводника.
Удельное сопротивление проводника численно равно сопротивлению проводника длиной 1 метр и поперечным сечением 1 м2. Величина, обратная удельному сопротивлению, называется удельной электропроводностью. Удельная электропроводность тканей несет информацию об их функциональном состоянии, изменениях в органах. Удельная электропроводность тканей изменяется при воспалительных процессах, изменении проницаемости клеточных мембран, изменении наполнения органов кровью и т.п.
При пропускании постоянного электрического тока через биологический объект с течением времени происходит падение силы тока из-за явлений поляризации. В этом случае в соответствие с законом Ома для электролитов .
где U - приложенное напряжение, - электродвижущая сила поляризации (ЭДС), R - сопротивление тканей.
Поляризация заключается в таком расположении заряженных частиц или диполей, при котором возникает электрическое поле, направленное в сторону, противоположную внешнему электрическому полю.
Дипольная поляризация свойственна веществам, состоящим из полярных молекул, обладающих дипольным электрическим моментом (рис.1,а) (в биологических объектах - это прежде всего вода). Под действием внешнего электрического поля диполи располагаются так, что электрическое поле, создаваемое связанными зарядами диполей, направлено против внешнего поля (рис. 1,б).
Рис. 1
Макроструктурная поляризация возникает на границе раздела тканей, обладающих различным удельным сопротивлением, она проявляется в накоплении свободных зарядов (которые могут смещаться под действием поля) на границе слоя с относительно высоким удельным сопротивлением.
Поверхностная поляризация происходит у поверхности, где имеются связанные заряды (например, поверхность клеточных мембран). К этим зарядам притягиваются из раствора ионы, образующие вместе со связанными зарядами двойной электрический слой.
Под действием внешнего поля происходит перераспределение зарядов в двойном электрическом слое.
Электролитическая поляризация происходит около электродов и связана с изменением там концентрации ионов.
Процессы поляризации происходят не мгновенно. Смещение ионов требует некоторого времени, в течение которого внешнее электрическое поле действует в одном направлении. Если ток переменный, то внешнее поле действует в одном направлении в течение времени равного половине периода. Чем больше частота тока, тем меньше это время. Поэтому при увеличении частоты тока эффекты поляризации снижаются.
Электрическое сопротивление R биологических объектов снижается под влиянием ионизирующих и ультрафиолетового излучений. От величины сопротивления R и напряжения U зависит сила тока, протекающего через ткани животного. При достаточно большой силе тока наступает гибель животного. Для овец смертельно опасный ток 150-200 мА, свиней - 170-200 мА, крупного рогатого скота - 220 мА.
В величину общего электрического сопротивления тела животного входит, в частности, сопротивление кожи Rк. Обычно Rк очень велико, но при увлажнении кожи Rк резко снижается.
В настоящей работе определяется сопротивление влажной кожи. Для этого используется следующая схема (рис. 3).
участок
кожи, электроды, прибор,
предназначенный для измерения
сопротивления R
(тераомметр)