А.Г. Глебович, А.А. Каменский - Фундаментальная и клиническая физиология (1128368), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Элемент активного сопротивления 1йп!ряжснис Г, пргшоженпое к злемснту зкю!ни!пи сопротнвл! ния К, и ток б проходящий через него, связань! между собой линейным ! оотношениел1, которое прсдстзкчяст собой запись закона Ома; т)то сооююшепие мол!от быть предш явлено н в виде Рис ?.14. Элемент активного сопротивления Стрелками указано направпение тока и напряжения Рис. ?.13. Генераторы напряжения !а) и тока (б) Величины К и С, численно характеризующие элок!сит активного гоп)то?налепив, ив!пава!о!гз! собственно активным сопротивлением и активной проводимостью.
с)лом! и ! активного сопротивления прспстзвлен на рис. 7.!4!. Резисторы (активное сопротивление, нмсюшес опрелсленну!о величину и из!отовлюшое в виль ш!емснта) находггг самос широкое применение. 11рнмером могут служить делители нзпряжсш!я, которы!' испочь:тук!тся в схгмзх лля того, чтобы получил заданное напряжение нз болыпего псктоянного или псрг*мснного. Схема делителя напряжения дана нз рис. 7.15. 1!релположив, что нагрузки на выходе пг-г, определим ток: В лаинок! глу*гае п)>пм!'нш3з фг)!!му?!3 лля Опрелел!'- ния сопротивления резисторов и правило лля их послл!ого взтсл ьного ! о! ли не пня. Тесла Гки, = И! = Г„,)(?У(К +!!?).
(7.15) Выходное напряжепис составляет опрслглепнук! дол!о вхопнопт, полому речь и идет о лсл!ггслс напряжения. 7.4.2. Элемент индуктиености ГЛАВА 7. Электроника в физиологии .-,',>вар! / / !/=- /=, <У <)/' (7.16) гле Š— индуктивность. ;)лемснт иплуктивногти представлен на риг. 7.16. Зпачепцс коэффициента пропорциоцалыпкти /, нязынаемого индукгивпостью, пе вменяется во времени и ие зависит от значений и закона изменения тока, проходящего через элемент иплукз.инности.
Энергия, запасенная элем щ >том и илу кти впост и, со. ггаяп я< "г Е)в 2 (7.17) Злемщп инлуктин!нкти это, иначе говоря, катушка с памоташпам на не< прови/<ом, или дроп <ль. Свернем в спираль отрезок проволоки, по которому протекает ток. Магнитное поле такой спирали окаж<гггя значительно гильпее, ч<м поле прям<по пронола. Ьол<ж гого, сп> можно усилить, ввс/!я внутрь спирали стальной стержень. Катушка со стальным стержнем обл щаст свойствами элен!ромапата, так как пол влиянием протекаюп!сп> по ией постоянного тока стержень (с< рдечник) намап!ичивается.
рассмотрим теперь, как ш!ияет катушка на прот< кающий через пес п<>стоя иный или ш рсмсш >ый ток. Каждая катушка проводит постоянный ток. Сопротивление, которос оня буде! оказывать постоянному току, равно сопротивлению проволоки, из которой слслана се обмотка. Зто так иазываеьюе а!ливное сопротивление. Индуктивность электричегк<>е снойстно, кот ор<я! зависит от количества витков и с<"рде шика. Иилукгиви<>в <Оп/х>тивлсии< заяц<и! От ин/!уктивио<ти и >эстеты переменного тока.
Переменному току в несколько десятков герц катушка оказывает лип!ь незпачнттщып>е сопро п!влсн ис. Для переменно! о тока частотой порядка десятков килогерц это <опротивлспис значит<льно. а при шстоте свь!ше 100 к!'ц " весьма значительно. С увеличс>!исм количегтва витков катушки меж!/о лостичь состояния, при котором сс сопротивление так велико, что ток практически нс потечет (вернее, будет крайне малым). Катуни<а, предназначенная лля ограничения величины перемшшого электрического тока определенной ча<тоты. называе!ся лроссслсм.
Их полают беэ серл<чника или с сердечником, повьпиающим эффективность работы катушки, применение которого позволяет умспыппть размеры катушки. Опиганные свойства дросселя позволяют испо/!ы!овать гго лля борьбы < паразитными вьиокочасготпыми токами. Индуктивность катушки изм< рякп. в елиницах генри (! и). ! Гн = 1000 мГп = 1 000000 мкГп. Между напряжением !/, приложенным к элем< нту иилук-гивпости, и током Е, проки/<ящим через элемент, существует соотпошсшп Рис.
7.16. Элемент индуктивности (/ — индуктивность) Стрелка- ми указано направление тока и напряжения Ес теств< пно, что значсши. й// вс< гла положительно. Скорость же изменения энергии, яп!ас<пной в алел<сит<' и илук ! ивног>и, т.е. мп!ов< !шая мо!цног! ь э/!ек!ричсских колебаний в элементе Р= — '= ЕŠ— =!/Е <1Ь/ <У <1/ <!/ (7.18) может припплшть как иоложигсльиыс, так и отрицат<льпьн значения.
Б первом случае (Р > О) в элемспте индуктивно< ти накапливается />нор! ия, и> втором случае (Р < О) энергия, запасенная в элемс!пс инлуктивн<>гт и, отдается во внешнкяо элсктриче< кую цепь. 7.4.3. Элемент емкости 1!р<жле всего целесообразно вспомнить, что представляет собой элема< с смк<>гт, или конденсатор. Поясним го о па элементарном сравнении. 1)озьыем ведро и наполним еи> водой. Точно так жс конлснсатор, присоединенный к источнику погтоянного тока, заряжается .
наполняется >>лскгричесзвом. Далее, наполненное ведро воды можно опорожнить. Аналогично и конденсатор может быть разряжен — опорожпен. Для этого пуж!к> лишь соединить проводом оба его вь!вола. Чем больший сосуд мы бер<м, тем больше жилк<кти в псм иакапливаетгя. /)мк<>ст!, сосуда измеря<ется в куби кских метрах или литрах. Конлепс<п'оры также могут обладать различной емкостью, выражаемой в фарадах (<)з). Оставим стоял наше наполненное вел!ю какое-то время. Част! воды испарится, часть протечгг из-за низкого качества пайки недра. То жс творитгя и с заряженным конденсатором. Он терягг свой зарял из за песовср!пснства изоляции. Чем хуже изоляция, т< м быстрее его саморазрял.
1=.ели к газовому баллону опрелсленнои емкое!и подводить газ, то количество газа, там пом< стившсго<я, будет опрелслятьгя мо!ццостью закач и ваюп«то ком!!рессора. !!ри опрслслепном давлении баллон вм<щает в себя опрелел! ш>ое количество газа. гак и конлен< атор может вместить только опрелсл<чшый заряд при определенном напряж<>нии, поды>Лимом к вьпюдам.
Ч<м о!и> больпп, тем больно!/1 элс«!ри «ский заряд накапливается па копд< нсаторс. Ирогтейпшй конденсатор го<-гонт из лвух металлических пластш! (оокладок), нахол>яцик<я на небольшом расстоянии друг от. лруга. Ко!ла его пол< оед!шя- Р (' д1~; . ВГ (17 <1( (7.21) 1' Зная, что („= С, (й ) к>лу шм: 7=С вЂ”. , сИI <17 (7.19) , <1Г с$! (7.25) Поэтому СГ' %= 2 (7.20) .132. РАЗДЕЛ Л. Общая Физиология возбудимых тканей Рнс. 7 17. Элемент емкости Стрелками указано направление тока и напряжения ют к источнику и<>гтояннил) тока, то одна его обкладка заряжается 3)олож)<)ель<<и, а другая — отрицательно.
Емкость коиденсзторз зависит от плошали обкладок (ч<м м<ньшс площадь, т<м меньше емк<ють) и ит расстояния между ними (чем мсньни рас<яояиие, тем больн)е емкость). В электротехнике прим(няются и злектр<ишти и- скис кондеи<зторь), сост<ищи< нз корнуга, за)н>линялого электролитом, н который погружена лентз из злк>- мииисной ф<шьги, нынолняюн)дя роль одной (К>)шздк)3. Другая обкладка - корпус нз алк)м)ишя и сзм электролит. Роль дижксктрикз ньиюлияет окись зля)миния, нокрывзкнцая фольгу.
Пошоянный ток течет нр<з коиденса)ор только нри его заряде. Пснрерынио он течь не может. И<ременныйй ток иснрсрынио течет чер< з конденсатор, так как н это время знакн иа обкладках постоянно мснякл-- ся и он нсрсзаряжастся. Простейший прил(ср применения конденсатора за- КЛК)ЧЗСТС)3 Н 'й)М, ЧТО ИСТОЧН)<К )Н)СТОЯННОН) ТОКЗ МО" жст дана г) элсктрическук> энерп(к> неравномерно. Пшш л)ая им ламиочка будет мигать. Чтобы ныран- )33)тыо)< н цени лам ноч)а, и< обходимо нараллельно ( и нключить конденсатор — «рсзернуар> соотне)стнуюин й ем к<к ти. Пзнряжеии< Г на ззжимах злсмсита емкости и ток й проходящий через элемент, связаны м<жду собой соот- Н<и<Н ННСМ Вд<сь нрсдш>лага<')ся <'ущсгтнонзиие 3<роизнидной от напряж<иия Г но ар<мели ), а;нщче))ис коэффициснтз нрОнорцио)щ.ты3ос'3')3 (., 3(ззь)нз('могО ((ь)кОС'л 3О, нс изменя<"гся но нр<меш! и не заниг)п от зна'и ний и закона изменения напряжения, ноднсдснного к элем«игу емкости..=)лемент смк(н ти нрсдстзнлсн на рнс.
7.17. Козффинисш. 0 =- 1,'(' назынастш) обралк>й (иннерспой) емкостьк)..-)нер! Ня. запасенная щи ментом емкости, <чютазляш при н м )1)< больше нли равен О. !)1г))он< 333<ая лкицность электрических колебаний н эл( менте равна Оиа ирннима< 3 иолол<ительньн <н)ачсиня, если н элементе емкосп< нроисходит изконлсшн шнргин, и отриц псльн ью значения, если он нозаранши. а элсктрич< скую цснь нзкоилеииую энергия).
7.5. ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ В осионс методон анализа элсктри неких цен< й лежат законы. устанонленные оньпиым путем немецким сстестнонсиьпат< л< м ! Кирхгифнм. 1!ме)шо эти законы )<ос))с)(о)>а г< лью )х и параллельных сосд)()<с(3)ш з>)емснтоа нашли само< широкое иримснаин н физиоло. п<и нри создании экниналентных электрических схем, янляющихся моделями групп нзаимолейстаукицих клеток.