Полное сопротивление в цепи переменного тока.

Введем понятие полного сопротивления цепи переменному току - Z, которое соответствует векторной сумме всех сопротивлений цепи (активных, емкостных и индуктивных). Понятие полного сопротивления цепи нам необходимо для более полного понимания закона Ома для переменного ток.
РЕЗОНАНС НАПРЯЖЕНИЙ
В общем случае под резонансом электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе, и, следовательно, эквивалентная схема цепи представляет собой активное сопротивление.

Резонанс в электрической цепи сопровождается периодическим переходом энергии электрического поля емкости в энергию магнитного поля индуктивности и наоборот.
Импеданс тканей организма.
Ткани организма проводят не только постоянный, но и переменный ток. Следовательно, емкостное сопротивление тканей больше индуктивного.
Импеданс тканей организма зависит от множества физиологических условий, основным из которых является состояние кровообращения, в частности кровенаполнение сосудов.
ДИСПЕРСИЯ ИМПЕДАНСА - зависимость (разброс) импеданса живых тканей (биологических систем) от частоты переменного тока; с ростом частоты внешнего переменного тока уменьшается импеданс живых тканей

Физические основы реографии Реография - метод, который позволяет измерять кровенаполнение конечностей, мозга,сердца и многих других органов.
Когда некоторый объем крови протекает через сосуды любого органа в течение систолы, объем этого органа увеличивается. Такие изменения объема изучались в прошлом с помощью, так называемой, плетизмографии, которая была основана на механических измерениях. Но возможности этого метода были ограничены. Он мог применяться только для изучения кровенаполнения верхних конечностей.
Позже было обнаружено, что при изменении количества крови в сосудах органов,
Реография применяется для изучения кинетики полного электрического сопротивления различных органов: сердца (реокардиография), мозга (реоэнцефалография), печени (реогепатография), глаза (реоофтальмография) и т.п.
24. Датчиком называют устройство,преобразующее измеряемую или контролируемую величину в сигнал, удобный для передачи,дальнейшего преобразования и регистрации. Датчик,в котором подведена измеряемая величина, т.е. первый в измерительной цепи, называется первичным.
Генеративные датчики под воздействием измеряемого сигнала непосредственно генерируют напряжение или ток. Некоторые типы датчиков: 1) пьезоэлектрические,пьезоэлектрический эффект. 2)термоэлектрические,термоэлектричество-явление возникновения ЭДС в электрической цепи, состоящей из последовательно соединенных разнородных проводников,имеющих различную температуру спаев.3) индукционные,электромагнитная индукция. 4)фотоэлектрические,фотоэффект.
Параметрические датчики под воздействием измеряемого сигнала изменяют свой какой-либо параметр. Некоторые типы датчиков: 1)емкостные,емкость. 2) реостатные,омическое сопротивление. 3)индуктивные, индуктивность или взаимная индуктивность. В зависимости от вида энергии, являющейся носителем информации, различиют механические, акустические(звуковые), температурные, электрические, оптические и другие датчики.
Некоторыепримеры применения указанных типов датчиков. Датчик характеризуется функцие преобразования- функциональной зависимостью выходной величины у от входной х, которая описывается аналитическим выражением у=f(х) или графиком. Наиболее простым и удобным случаем является прямо пропорциональная зависимость у=kx. Примером использования датчиков может служить датчик частоты дыхания- реостатный(резистивный). Если трубкой опоясать грудную клетку или, прикрепить к концам трубки ремень и охватить им грудную клетку, то при вдохе трубка растягивается, а при выдохе- сокращается. Сила тока в цепи будет изменяться с частотой дыхания,что можно зафиксировать, используя соответствующую измерительную схему.

25. Основные требования

-не касайтесь приборов одновреенно двумя обнаженными руками, частями тела;
-не работайте на влажном, сыром полу,на земле;
-не касайтесь труб (газ,вода, отопление), металлических конструкций при работе с электроаппаратурой;
-не касайтесь одновременно металлических частей двух аппаратов(приборов).
Основное и главное требование — сделать недоступным ка­сание частей аппаратуры, находящихся под напряжением.
Для этого прежде всего изолируют части приборов и аппаратов, находящиеся под напряжением, друг от друга и от корпуса аппа­ратуры. Изоляция, выполняющая такую роль, называется основ­ной или рабочей. Отверстия в корпусе должны исключать возмож­ность случайного проникновения и касания внутренних частей ап­паратуры пальцами, металлическими цепочками украшений и т. п. Однако даже если части аппаратуры, находящиеся под напряже­нием, и закрыты от прикосновения, это еще не обеспечивает пол­ной безопасности по крайней мере по двум причинам.
Во-первых, какой бы ни была изоляция между внутренними частями аппаратуры и ее корпусом, сопротивление приборов и ап­паратов переменному току не бесконечно. Не бесконечно и сопро­тивление между проводами электросети и землей. Поэтому при касании человеком корпуса аппаратуры через тело человека пройдет некоторый ток, называемый током утечки.
Во-вторых, не исключено, что благодаря порче рабочей изоля­ции (старение, влажность окружающего воздуха) возникает элект­рическое замыкание внутренних частей аппаратуры с корпусом — «пробой на корпус», и внешняя, доступная для касания часть ап­паратуры (корпус) окажется под напряжением.
Надежность медицинской аппаратуры
Аппаратура должна нормально функционировать, вероятность её безотказной работы.
Надежность - способность изделия сохранять свою работоспособность в течение заданного интервала времени.
26. Электрический диполь — система двух равных по модулю разноименных точечных зарядов (), расстояние между которыми значительно меньше расстояния до рассматриваемых точек поля. (два статических заряда, отстоящих на некотором расстоянии друг от друга.)
Плечо диполя — вектор , направленный по оси диполя (прямой, проходящей через оба заряда) от отрицательного заряда к положительному и равный расстоянию между зарядами..

Дипольный Электрический генератор(токовый диполь)

Электрический диполь - система из двух равных по величине, но противоположных по знаку точечных электрических зарядов, расположенных на некотором расстоянии друг от друга.

Двухполюсная система в проводящей среде, состоящая из истока и стока тока, называется дипольным электрическим генератором или токовым диполем.

Дипольный момент токового диполя - вектор, направленный от стока (-) к истоку (+) и численно равный произведению силы тока на плечо диполя:
Физические основы электрокардиографии.
Живые ткани являются источником электрических потенциалов (биопотенциалов).
Регистрация биопотенциалов тканей и органов с диагностической целью получила название электрографии. Такой общий термин употребляется сравнительно редко, более распространены конкретные названия соответствующих диагностических методов: электрокардиография (ЭКГ) – регистрация биопотенциалов, возникающих в сердечноймышце при ее возбуждении. В большинстве случаев биопотенциалы снимаются электродами не непосредственно с органа (сердца, головного мозга), а с других, соседних тканей, в которых электрические поля этим органом создаются.
По терминологии физиологов, разность биопотенциалов, регистрируемую между двумя точками тела, называют отведением. Различают I отведение (правая рука – левая рука), II отведение (правая рука – левая нога) и III отведение (левая рука – левая нога).
27.КТ — это рентгеновское излучение, которое дает представление о физическом состоянии вещества, а при МРТ — постоянное и пульсирующее магнитные поля, а также радиочастотное излучение, дающее информацию о распределении протонов (атомов водорода), т.е. о химическом строении тканей. Я́дерный магни́тный резона́нс (ЯМР) — резонансное поглощение или излучение электромагнитной энергии веществом, содержащим ядра с ненулевым спином во внешнем магнитном поле, на частоте ν (называемой частотой ЯМР), обусловленное переориентацией магнитных моментов ядер.
Явление ядерного магнитного резонанса было открыто в 1938 году Исидором Раби в молекулярных пучках, за что он был удостоен Нобелевской премии 1944 года^[1]. В 1946 году Феликс Блох и Эдвард Миллз Парселл получили ядерный магнитный резонанс в жидкостях и твёрдых телах (Нобелевская премия 1952 года)
Одни и те же ядра атомов в различных окружениях в молекуле показывают различные сигналы ЯМР. Отличие такого сигнала ЯМР от сигнала стандартного вещества позволяет определить так называемый химический сдвиг, который обусловлен химическим строением изучаемого вещества. В методиках ЯМР есть много возможностей определять химическое строение веществ, конформации молекул, эффекты взаимного влияния, внутримолекулярные превращения.
28. Ближнепольная оптическая микроскопия (БОМ) — оптическая микроскопия, обеспечивающая разрешение лучшее, чем у обычного оптического микроскопа. Повышение разрешения БОМа достигается детектированием рассеяния света от изучаемого объекта на расстояниях меньших, чем длина волны света.^[1][2] В случае, если зонд (детектор) микроскопа ближнего поля снабжен устройством пространственного сканирования, то такой прибор называют сканирующим оптическим микроскопом ближнего поля. Такой микроскоп позволяет получать растровые изображения поверхностей и объектов с разрешением ниже дифракционного предела. Разрешающая способность прибора, для нахождения этой величины надо найти частное длины световой волны и двух числовых апертур. Следовательно, ее определяют конденсор и объектив микроскопа. Чем выше значение апертуры,тем лучше разрешение у прибора. Оптический микроскоп имеет разрешение 0,2 микрона, это минимальное расстояние до изображения,когда различимы все точки объекта.

Полезное увеличение микроскопа,это когда глаз полностью использует разрешающую способность микроскопа. Это достигается путем наблюдения за объектом под предельно лопустимым уголом. Зависит полезное увеличение от числовой апертуры и типа объектива. Метод светлого поля в проходящем свете применяется при изучении прозрачных препаратов с включенными в них абсорбирующими (поглощающими свет) частицами и деталями. Это могут быть, например, тонкие окрашенные срезы животных и растительных тканей, тонкие шлифы минералов и т. д. В отсутствие препарата пучок света из конденсора, проходя через объектив, даёт вблизи фокальной плоскости окуляра равномерно освещенное поле. При наличии в препарате абсорбирующего элемента происходит частичное поглощение и частичное рассеивание падающего на него света, что и обусловливает появление изображения. Возможно применение метода и при наблюдении неабсорбирующих объектов, но лишь в том случае, если они рассеивают освещающий пучок настолько сильно, что значительная часть его не попадает в объектив. Метод светлого поля в отражённом свете применяется при исследовании непрозрачных отражающих свет объектов, например шлифов металлов или руд. Освещение препарата (от осветителя и полупрозрачного зеркала) производится сверху, через объектив, который одновременно играет и роль конденсора. В изображении, создаваемом в плоскости объективом совместно с тубусной линзой, структура препарата видна из-за различия в отражающей способности её элементов; на светлом поле выделяются также неоднородности, рассеивающие падающий на них свет. Метод тёмного поля в проходящем свете (Dark-field microscopy) используется для получения изображений прозрачных неабсорбирующих объектов, которые не могут быть видны, если применить метод светлого поля. Зачастую это биологические объекты. Свет от осветителя и зеркала направляется на препарат конденсором специальной конструкции — т. н. конденсором тёмного поля. По выходе из конденсора основная часть лучей света, не изменившая своего направления при прохождении через прозрачный препарат, образует пучок в виде полого конуса и не попадает в объектив (который находится внутри этого конуса). Изображение в микроскопе формируется при помощи лишь небольшой части лучей, рассеянных микрочастицами находящегося на предметном стекле препарата внутрь конуса и прошедшими через объектив. Темнопольная микроскопия основана на эффекте Тиндаля (Tyndall effect), известным примером которого служит обнаружение пылинок в воздухе при освещении их узким лучом солнечного света. В поле зрения на тёмном фоне видны светлые изображения элементов структуры препарата, отличающихся от окружающей среды показателем преломления. У крупных частиц видны только светлые края, рассеивающие лучи света. Используя этот метод, нельзя определить по виду изображения, прозрачны частицы или непрозрачны, больший или меньший показатель преломления они имеют по сравнению с окружающей средой.
29. Поляризация света. Свет естественный и поляризованный. Закон Малюса.
При отражении от границы двух диэлектриков естественный свет частично поляризуется.
Устройство,позволяющие получать поляризованный свет из естественного, называют поляризованным.
Поляризатор можно использовать для анализа поляризованного света, тогда его называют анализатором.

Закон Малюса:

Термин поляризация света имеет два смысла:
1)Под этим понимают св-во света, характеризующееся пространственно-временной упорядоченностью ориентации электрического и магнитного векторов.
2)Поляризацией света наз. Процесс получения поляризованного света.