1625915648-5ed1152c004edfe493dad6e5388afaf3 (843956), страница 50
Текст из файла (страница 50)
< слп йю <с и)„„, и! )) стрелпггся к О. а если )7„, ээ й„„, то к Е. 11<нлсдн! с представляет гобой «правило согласованияь. Ирн Е„, ) Е„„пере)!ачз снп!злз будет Осу1ц<'с'гвл<г!'Ься 6<'3 но!срь. Иллк)стрпруя правило со) ласопзння, обратимся к электрической цепи, прсд<тавлс'ной па ри<. 7.12, п, вклкгчагощей клетку с ннсдснпым микроэлскгродом, который подсоединен к осциллографу.
Микро)7)ект)х)д пр< дгтавл)!ег собой гтскляш!у)п мпкропипстку, заполненнук) 5)лск!'ролнтоы гг О пози<у!5!ст элс)<э рнчсгкн св51- зать впутрегнп<по греду клетки с зл<кгронно-измерительной сх<мой н регистрировать нпутрнктеточные потенциалы. 2)квпвалснтнзя элекгрнче< кая схема прсдгтавлсна па рис. 7.12. б, опа вклкщает источник гпгн ьтз Е. Обладзкнций внУтРспн~м сппРОтпвлспнсм Екк, ЯвлЯ!и- Рнс. 7 11 Элеюрическая цепь, включающая источник (а) и при- емник си!палое (б) ГЛАВА 7.
Электроника в физиологии ' 119 Индиффе электрод рис. 7. 32. Схема измерения биопотенциалов клетки с наруыением правила согласования. (а) Блок-схема зкспериментапьной установки (б) Эквивалентная электрическая схема зкспериментапьнои установки (Š— структуры клетки, являющиеся источником сигнала; (< .— суммарное сопротивление мембраны клетки и микрозлектрода; 5<,„— входное сопротивление осциллографа) трсбляют. Илсалнзация с войстн реальных гсиераж)рон ириводит к двум разиовили<ютям актш|иых злемсьпон .>лсктричегких цсиеи: источникам токов и источникам напряжений. щимгя суммарным сопротивлением мембраны клетки и мцкрозлектрода и равным 10 МОМ. и приемник сигнала, »бладзкнций входным гоир<>тнвлсцшл| [(к„, равным! МОЬ!.
(В ка «стае ириемицка сигнала обычно исиользустся ос цилло! Раф. Обратите внимание, что на огионзнии международной доп>ворсниости все осцил>нпрзфы имс!от одинаковую величину Входного соиротивлсиия 5(„„раь>иу!и 1 МОМ.) В соответствии с формулой 7.8 7.3.1. Источник тока У источника тока сила проходя«!Сто через его внешние зажимы тока 1(!) Ие зависит от сво|и.тв ц(чш. ннсщи< и и» отн»щсиик> к источнику. Этот л>к, характсризукиций игточиик, и>к<ыв>!Ст(я;я>дзк>ииьм и>к<в| источника. Источниктока пропускал (то, ис Взирая ни на что. Ггли цеиь с исто ции<ом тока разомкнута, то возникаст дутово!! разряд.
— — Е =- — Е (7.9) [г 1 . 1 1+()скк/)си ) 1Ь10 11 7.3.2. Источник напряжения [гслн Е = 100 м В, то !'= 9,09 м В, т.с. сигнал клетки будет передаваться иа осциллограф с резким ослаблением. Имен>>о иозтому, лля того чтобы передать иа осЦИЛЛОГ[жф ЛО>|НО33(ННЫЙ СИГНЗЛ, ИСНОЛ|1\30ТСЯ С|НЦИ- альиыс приборы усилители. илнчощие высокое нхолнОс и ни()к(к' Вь!М)днос ГОИРОГи>5лсни>1. Вход у('или!еля сослинщот с л>икрос>л< ктроу(ол>, а выхол — Г осциллографом Устройстьж которые в|нкят в цсш;>лектричсску>о энергия>, называк>тся генераторами. [В|ряду с ними там есть угтройс!ва, потребляющие электрическую ЗИСРП| 10 ([огреб>ле!<ис может бьггь гвязаио г расс( пваиисм звери|и зз с гет и» н рь нз теил»образование, нзкоил(- ння кзк В мзГН1Гпк>л|, тзк и В злс1ГГричсском 3юл5|х уГ" т[ю!ктв цсчш Элементом электрической цепи назь!Взспя идеали знроваии<к устройс-г!К>.
облздаю|цсю кзк>т-либо одним свойством, з именно: вносить энерги!о В злсктричсску|о цсиь (источиики) или только сс рассеивать (элемент активного сопротивления). или только запасать энергию в магнитном иоле (элемент иидуктивиости), нли, наконец, запасать знер| ию в злсктрич(х ком иоле (элемент ЕМКОСТИ) Различают активиыс и иассцниьк элементы. Нсрныс вносят энергию в злектричсскук) цсиь, а Вторьн сс и<>- ИСТОчникОм наиряжени5! ('»1тз( т('я такой |н 1 <ли|и к, )' кото[к>ГО из!ц)яжсыис Вз В! !Хое(ы! !х ззжнмзх нс.цци>- с>п От свойс тв цени, явля>оцьсйс>1 юьещисй ио()тиоц«.- ник) к цс>му. Источник напряжения полностью характ< Лизун тся анко||ам нзм(ьк иия Е(г).
Иссон ии«ом |«к"сеянного нзиряжсиия является, например, аккумулятор, наиряжсние на зажимах которого ирзкп|чсгки !к измс<ыется ири любых ра(йи|их режимах. Все исжюники подвергаются преобразованиям, иодчиияк«цим<я теореме Тсвсни!>а, согласно которой л!обзя 1«иь, <Олсржзн(зя В (сб«' ОНРОти|>лснис, НО| Он!Нк излрюксния, источник тока, может быть све,(е|!а лщю к ис1О'|нику иьцц)53>хенн)3 с Од>и!м сОНР(л19влсииеч. ДибО к исюч нику т<жз с олины сои ротивлс нисм.
[[) ГТЬ ИМЕ(ОТГЯ 1)СИ(РЗ1ОР |ПИЦ)ЯЖСИНЯ И 11 |НРЗТОР 1»кз (рнг. 7.13). [1усть злщ<ц)051нижуи(зя сила ист»«ника |щир51>к<'- ния Е, сп> виутренисс соцр<ливлсиис Йкк.![Згруж< н ис ! очи»к нз соироти ален!и на! Рузки >(„(об)рзтн гс внима|шс, ч го В 1!олобць|х схемзх ел|сего )(„, ирилк н>>ется Е„). В с оот ветс)и!и с риг.
7.13, а (к кк 1 =- — —. К1+ й> (7.1!) (7.12) (7.13) !=ГГ, 1 гле Г= —. )! Рис ? 15 Депитепь напряжения РАЗДЕЛ П. Общая физиология возбудимых тканей 1- ~ -' и+'~ =! +! йн, (71О) 7(„н К„„й,к Б соответствии с риг. 7.13, б ! =-1к ч-!' = 1н + - —" = !к + — ". " . (7.1! ) Г„(кК, )тнк )Чж Сопогтзвляя выражения, видно, что )т',и, = )тжн 7.4. ЭЛЕМЕНТЫ ЛИНЕЙНЫХ ЦЕПЕЙ Основными злемсн гам и линейных испей служат резистор, конденсатор и катушка индуктивности. В злектрофи:шологнп прп их полинин моделируются клетки н ткани нашего организма. Так, лнпилиый бнслой, лежа!ций в основе строения мембраны клетки н имею!цнй злсктричсскую емкость и сопротивление, мож!и! описать олноврсмспно и как конденсатор (емкость), и кзк рези! тор (сопротивление).
7.4 1. 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 <опротивлспию 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.