Лабораторная работа №7 исследование цепи переменного тока. Принцип реографии



Скачать 108.88 Kb.
страница1/3
Дата13.10.2018
Размер108.88 Kb.
ТипЛабораторная работа
  1   2   3

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА.

ПРИНЦИП РЕОГРАФИИ
ЦЕЛЬ работы.

1. Изучить основные характеристики переменного тока, виды сопротивлений в цепи переменного тока, формулы для их расчета, а также физические основы реографии.

2. Освоить приемы измерения импеданса цепи переменного тока.
ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ. Катушка индуктивности, конденсатор, реостат, амперметр, вольтметр, ключи.
ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ


  1. Понятие переменного электрического тока.

  2. Понятие мгновенного, амплитудного, действующего значения напряжения.

  3. Цепь переменного тока с активным сопротивлением.

  4. Цепь переменного тока с индуктивным сопротивлением.

  5. Цепь переменного тока с емкостным сопротивлением.

  6. Полное сопротивление цепи переменного тока. Резонанс в электрических цепях.

  7. Импеданс тканей организма.

  8. Использование переменного тока в медицине. Реография.


КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

Ток, изменяющийся по величине и направлению с течением времени, называют переменным током.

Наиболее распространенным является ток, изменяющийся во времени по гармоническому закону (закону синуса или косинуса)

(1)

или для напряжения , (2)

где i, u – мгновенные значения силы тока (1) и напряжения (2),

Im , Um максимальные значения,

0 начальная фаза колебаний,

0 круговая или циклическая частота – характеризует число колебаний за 2 секунд,

0 =2, где - собственная частота переменного тока – число колебаний переменного тока за секунду.

Для промышленного переменного тока = 50 Гц.





T – период переменного тока – промежуток времени, в течение которого напряжение и сила тока совершают одно полное колебание.

Переменный ток можно рассматривать как вынужденные электромагнитные колебания.

В цепь переменного напряжения могут быть включены
а) резистор (R)
б) конденсатор (С)
в) катушка индуктивности (L)

L

R



C

а) б) в)


Рис. 1.

Отметим, что сила тока в цепи с резистором (а) будет изменяться в фазе с приложенным напряжением:



сила тока в цепи с конденсатором (б) будет опережать по фазе напряжение на :



,

а в цепи С катушкой индуктивности (в) будет отставать по фазе от приложенного напряжения на :



Для цепи с резистором имеем омическое сопротивление:



Для цепи с катушкой индуктивности – индуктивное сопротивление:



,

где L – индуктивность катушки.

Для цепи с конденсатором – емкостное сопротивление:

,

где С – емкость конденсатора.

Амперметры или вольтметры показывают действующее (или эффективное) значение силы тока или напряжения.

Действующей, или эффективной, силой переменного тока Iэф называют такой постоянный ток, который выделяет в цепи с сопротивлением R количество теплоты, одинаковое с переменным током:



,

Так, если говорят, что напряжение в цепи переменного тока 220 В, это означает действующее значение. Амплитуда напряжения при этом . Это обстоятельство необходимо учитывать, в частности, при расчете изоляции сети.

Представим цепь, в которой последовательно соединены резистор, катушка и конденсатор (см. рис. 2)

L

C



R

Рис. 2.


Напряжение в цепи выражается зависимостью а сила тока, вследствие сдвига фаз между током и напряжением на катушке и конденсаторе, в общем случае изменяется по закону где - разность фаз напряжения и силы тока.

Используя тригонометрические преобразования или с помощью векторных диаграмм, получаем выражение для расчета общего (полного) сопротивления (Z) цепи переменного тока, содержащей последовательно соединенные R, L и C:



Омическое сопротивление R цепи называют активным, т.к. оно обусловливает превращение электрической энергии в тепловую.

Сопротивления XL, XC и их разность XL-XC - реактивными сопротивлениями, они не вызывают нагревания элементов электрической цепи.

Закон Ома для цепи переменного тока имеет вид:



Если XL =XC , то Z=R. Этот случай вынужденных электрических колебаний называют резонансом напряжения.

Ткани организма проводят не только постоянный, но и переменный ток.

В организме нет таких систем, которые были бы подобны катушкам индуктивности, поэтому индуктивность тканей организма близка к нулю (XL=0).

Биологические мембраны и весь организм в целом обладают емкостными свойствами, в связи с этим полное сопротивление тканей организма определяется только омическим и емкостным сопротивлениями:

Полное сопротивление в цепи переменного тока, содержащей биологическую ткань, называют импендансом.

Зависимость импеданса от частоты характеризует жизнеспособность тканей организма. Импеданс тканей и органов зависит также и от их физиологического состояния. При кровенаполнении сосудов импеданс изменяется в зависимости от состояния сердечно-сосудистой системы.

Диагностический метод, основанный на регистрации изменения импеданса тканей в процессе сердечной деятельности, называют реографией (импеданс-плетизмография). С помощью этого метода получают реограммы головного мозга, сердца, магистральных сосудов, конечностей и др.

Измерения обычно проводят на частоте 3 кГц, ток подается на электроды, накладываемые на границы исследуемого участка ткани.


Каталог: fulltext -> Electron publications KSMU
fulltext -> Ю. Г. Алиев // Хирургия. Журнал имени Н. И. Пирогова. 2013. № С. 73-75
fulltext -> В. О. Кайбышева [и др.] // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2013. Т. XXIII, № С. 4-16
fulltext -> Лекция на тему: Здоровье человека Для студентов специальных медицинских групп
fulltext -> Пульмонология Выпуск III бронхиальная астма
fulltext -> Кровотечения в беременности и родах, двс-синдром
fulltext -> Фгбу сибирский федеральный научно-клинический центр фмба россии
fulltext -> Практическая работа 1 по безопасности и жизнедеятельности новосибирск 2011 г расследование и учет несчастных случаев на производстве
fulltext -> Т. Е. Афанасенкова // Справочник врача общей практики. 2013. № С. 25-26
fulltext -> Физическая культура в общекультурной и профессиональной подготовке студентов
Electron publications KSMU -> Апластическая анемия


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3


База данных защищена авторским правом ©zodorov.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница