Физика, 1 курс 1 семестр ТГМУ / Семинар 7. Законы постоянного тока

Семинар 7

Законы постоянного тока

1) Электрический ток. Плотность и сила тока.

2) Источники тока. ЭДС.

3) Сопротивление проводника. Удельное сопротивление.

4) Соединение проводников (последовательное, параллельное).

5) Закон Ома для участка цепи.

6) Правила Кирхгофа.

7) Конденсатор в цепи постоянного тока. Время релаксации RC-цепи.

8) Виды поляризаций в биологических тканях.

9) Электропроводность биологических тканей при постоянном токе.

10) Как изменяется сила тока с течением времени при подключении в цепь постоянного тока биологического объекта? Почему?

11) Как изменяются электрические свойства тканей при патологических процессах?

Семинар №7

1. Электри́ческий ток — направленное (упорядоченное) движение частиц.

Пло́тность то́ка — векторная физическая величина, имеющая смысл силы электрического тока, протекающего через элемент поверхности единичной площади.

Сила тока — скалярная величина, равная отношению заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, к промежутку времени, в течение которого шёл ток.

2. Исто́чник то́ка (в теории электрических цепей) — элемент, двухполюсник, сила тока через который не зависит от напряжения на его зажимах (полюсах)

Электродвижущая сила (ЭДС) — скалярная физическая величина, характеризующая работу сторонних сил (измер. в Вольтах)

3. Электри́ческое сопротивле́ние — физическая величина, характеризующая свойства проводника препятствовать прохождению электрического тока

Уде́льное сопротивле́ние— физическая величина, характеризующая способность вещества препятствовать прохождению электрического тока.

4. Параллельное соединение проводников — это такое соединение, при котором все проводники подключены между одной и той же парой точек (узлами)

Последовательное соединение проводников — это такое соединение, при котором конец предыдущего проводника соединяется с началом только одного — следующего

5. Закон Ома для участка цепи гласит: ток прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению.

6. Первое правило Кирхгофа гласит, что алгебраическая сумма токов ветвей, сходящихся в каждом узле любой цепи, равна нулю.

Второе правило Кирхгофа (правило напряжений Кирхгофа) гласит, что алгебраическая сумма напряжений на резистивных элементах замкнутого контура равна алгебраической сумме ЭДС, входящих в этот контур.

7. Конденсатор в цепи постоянного тока может проводить ток в момент включения его в цепь (происходит зарядка или перезарядка конденсатора), по окончании переходного процесса ток через конденсатор не течёт, так как его обкладки разделены диэлектриком.

Время релаксации R-C цепи определяет по порядку величины время разрядки конденсатора емкостью С через сопротивление R.

8) Поляризация в биологических тканях подразделяется на различные виды согласно времени релаксации (t), которое характеризует время развития поляризации:

• .электронная поляризация – t =10-16-10-14сек смещение электронов на своих орбитах относительно положительно заряженных ядер в атомах и ионах

• .ионная поляризация – t =10-14-10-12сек. смещение иона относительно кристаллической решетки

• дипольная поляризация – t =10-12-10-8 сек. ориентация под действием внешнего поля свободных полярных молекул вещества

• макроструктурная поляризация- t =10-8- 10-3 сек. возникает под действием электрического поля вследствие неоднородности электрических свойств

• поверхностная- происходит на поверхностях, имеющих двойной электрический слой

9)

10) При пропускании постоянного тока через живые ткани было установлено, что сила тока не остается постоянной во времени, хотя прикладываемое напряжение не изменяется. Сразу после подключения источника напряжения сила тока начинает непрерывно падать и устанавливается на уровне много ниже исходного

11) При патологический процессах в тканях происходит изменение электрич. свойств: увеличивается проницаемость мембран, увеличиваются ионнные потоки и, следовательно, ослабляется эффект поляризации границ раздела.