 |
Использование высокочастотных электромагнитных колебаний с лечебной целью
|
|
|
|
Магнитное взаимодействие токов. Магнитное поле. Силы Ампера и Лоренца
Магнитное поле - форма сущ-ния материи. Порождается движущ-ся зарядами, токами, обнаруживается под действием на другие движ-ся заряды, токи. Сущ-ет реально, не зависит от нас материально. Магнитное взаимодействие- взаимодействие между проводниками с токами, т.е. взаимодействие между движущ-ся зарядами. Магнитное поле хар-ся индукцией магнитного поля B (Тл), напряженностью H (А/м). B=М·М0·Н. Магнитное поле- вихревое, т.к. силовые линии замкнутые, охватывают проводник с током, расположены в плоскости перпендикулярно проводнику с током. Направление силовых линий опр-ся по правилу правого винта: если поступательное движ-е правого винта направить по направлению тока, то направление вращения ручки винта покажет направление силовых линий магнитного поля. Вектор В и Н расположены по касательной линии в любой точке силовой линии. Направление В и Н опр-ся по правилу правого винта. Сила Ампера - F=B·I·l·sinα, α=(B^l). Направление силы Ампера опр-ся по правилу левой руки: если лев руку расположить так, чтобы силовые линии входили в ладонь, 4 пальца показывали направление тока, тогда отогнутый на 90º большой палец покажет направление силы Ампера. Сила Лоренца- сила, с которой магнитное поле действует на движ-ся заряд, влетевший в магнитное поле (положительного заряда). Если заряд отрицательный, то сила Лоренца направлена в противоположную сторону. Направление силы Лоренца опр-ся правилом левой руки. F= B·q·ύ
Закон Био-Савара-Лапласа. Индукция и напряженность прямого тока, кругового тока соленоида
Закон Био-Савара-Лапласа: dH=(Idlsinα)/(4πr²) (А/м). dB=(MM0Idlsinα)/(4πr²) (Тл).
|
|
|
Магнитное поле прямого тока текущему проводнику бесконечной длины: H=I / 4πr. B=MM0I / 2πr
Магнитное поле в центре кругового проводника с током: H=I/2R. B=MM0I/2R.
Магнитное поле соленоида бесконечной длины: H=IN/l. B=MM0(IN/l)=MM0In, где n- число витков на единицу длины, N- общее число витков в катушке, l- длина катушки.
Рамка с током в магнитном поле
Fa=B·I·l·sinα. На сторону b сила Ампера не действует, т.к. угол α=0, а на сторону а действует, которая равна Fa=B·I·а. На рамку начинает действовать механический момент, который равен Ммех=>Fb=Biab=BIl. Pмагн=IS. Ммех=BPмагн => B=Ммех / Pмагн. Магнит стремится повернуть контур так, чтобы его магнитный момент установился по направлению поля B. Если в данную точку него помещать рамки с разными магнитными моментами, то на них будут действовать разные механические моменты.
Магнитное поле в веществе
H- магнитная проницаемость (восприимчивость вещ-ва), котор завис от вещ-ва и его состояния: B=HBвнешн+Bв-ва=Bвнешн(1+H), (1+Н)=М. В зависимости от М и Н все вещ-ва дел-ся: 1) Парамагнетики (калий, кальций, натрий): Н и М > 1 – вещ-во намагничивается по внешнему полю. 2) Диамагнетики (медь, углерод, вода): Н и М < 1 – намагничиваются, против внешнего поля и ослабляют его. 3) Ферромагнетики: Н и М >> 1, есть домены – области самопроизвольного намагничивания. Индукция зависит от магнитных свойств вещ-ва, а напряжённость не зависит. М=3: B=MM0H=3M0H=3β0
Магнитный поток. Явление электромагнитной индукции. ЭДС индукции. Правило Ленца
Магнитный поток – поток вектора магнитной индукции. Явление электромагнитной индукции - явление возникновения электрич тока в замкнутой катушке (контуре) при изменении магнитного потока. Возникающий в контуре ток наз-ся индукционным. Ei = - Δp/Δt = - dp/dt. «-» значит, что индукционный ток возникает такого направления, что его магнитное поле направлено против изменения внешнего магнитного поля. Индукционный ток направлен всегда против причины, его вызывающей. (Правило Ленца). ЭДС индукции – возникновение индукционного тока в цепи. Она пропорциональна скорости изменения магнитного потока, пронизывающего этот контур (закон Фарадея).
|
|
|
Явление самоиндукции. ЭДС самоиндукции
Явление самоиндукции – возникновение ЭДС индукции в проводящем контуре при изменении в нём силы тока. Возникающий ток наз-ся током самоиндукции. Он завис от скорости изменения внешнего тока Ei= - L(ΔS/Δt). «-» показывает, что ток самоиндукции направлен против изменения основного тока. L – индуктивность контура, зависит от формы, размеров магнита и свойств вещ-ва. L=ММ0(N²S/l). ЭДС самоиндукции: по Фарадею: Ei= - dФ/dt. По Ленцу: Ei= - L(dI/dt). «-» показывает, что наличие индуктивности в контуре приводит к замедлению изменения тока в нём.
Колебательный контур. Электромагнитные волны. Шкала электромагнитных волн. Формула Томсона
Колебательный контур – цепь, состоящая из включённых последовательно катушки индуктивностью L, конденсатора ёмкостью С и резистора сопротивлением R. Формула Томсона: T=2π·корень(lC) (c)., l- индуктивность контура, С- ёмкость конденсатора. Электромагнитные волны – переменное электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью.
Биологическое действие переменного электромагнитного поля
Использование высокочастотных электромагнитных колебаний с лечебной целью
Эффективность и методики терапевтического и хирургического использования высокочастотных токов и электромагнитных полей опр-ся их частотными хар-ками и интенсивностями. Дарсонвализация - метод лечения импульсными токами с частотой от 200 до 500 кГц при напряжении до 20 кВ. Токи в тканях не превышают 15-20 мА. Она стимулирует заживлению ран и язв, оказывает болеутоляющий эффект. Её применяют как укрепляющее средство при диатезах, после чумы у собак, при экзематозных поражениях кожи. Диатермия - прогревание глубоколежащих тканей эндогенным теплом, создаваемый токами от 1 до 3 А, при напряжении 200-250 В и при частоте от 1 до 1,5 мГц. Она позволяет повысить локальную температуру тканей на 2-5 градусов, причём немного повыш-ся и температура всего тела. Физиологический эффект её заключ-ся во внутритканевом повышении температуры, которая может сохраняться в течение нескольких часов. В ветеринарии её применяют при болезнях органов дыхания, артритов. Индуктотермия - индуктирование высокочастотным электромагнитным полем вихревых токов в теле животного. Она даёт более глубокое и равномерное прогревание, т.к. проводится на более высоких частотах 10-15 мГц. УВЧ терапия – используют электрич поле с частотой 30-300 мГц. Применяют при острых воспалениях в суставах, при гайморитах, фурункулёзе. Микроволновая терапия - используются сверхвысокочастотные электромагнитные колебания. Применяют при заболеваниях периферической нервной системы, гинекологических заболеваниях. Электрохирургия – хирургический диатермий – рассечение тканей в результате воздействия высокочастотного тока.
|
|
|
|
|
|
