ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Воздействие высокочастотного электрического поля

На биологические ткани (УВЧ- терапия)

Возьмем биологическую ткань с диэлектрической проницаемостью и поместим ее между двумя электродами, выполненных в виде пластин. Причем пластины не касаются биологической ткани. Между пластинами возникает переменное электрическое поле напряженностью Е (рис. 2).

S – площадь пластин,

U – переменное напряжение, подаваемое на пластины.

Под влиянием высокочастотного электрического поля в биологической ткани возникают токи смещения и проводимости.

Выразим через напряженность переменного электрического поля Е.

Среднее значение мощности в цепи переменного тока, выражающейся формулой,

- угол сдвига фаз между и . В чистых диэлектриках и .

В реальных диэлектриках , а угол - называют углом диэлектрических потерь (рис3).

Разложим силу тока на две составляющие: активную и реактивную (рис. 3). Реактивная составляющая сдвинута по фазе относительно напряжения на угол и мощность, выделяемая ею, равна нулю. Активная составляющая выделяет мощность в биологической ткани, которая определяется уравнением:

Выразим через :

Тогда

.

Выразим через напряжение и емкостное сопротивление биологической ткани.

= .

где С- емкость плоского конденсатора в котором находится ткань с диэлектрической проницаемостью .

Тогда

,

но , а , получаем .

Выразим через напряженность электрического поля Е, т.е.:

d - расстояние между обкладками конденсатора с биологической тканью.

Тогда

и

.

При анализе полученного выражения видно, что количество тепла выделяемой в единице объема биологической ткани зависит от диэлектрических свойств самой ткани - чем больше диэлектрическая проницаемость, тем соответственно, и больше выделяется тепла. Следовательно, при УВЧ-терапии лучше прогреваются ткани, обладающие диэлектрическими свойствами (жир, клетчатка и т.д.).

В аппаратах УВЧ используется электрическое поле с частотой 40МГц.

Наряду с УВЧ – терапией применяется микроволновая терапия ( =2375 МГц) и ДЦВ – терапия ( = 460 МГц). Эти два вида получили название СВЧ – терапия.

Физический аспект: Электрическая волна поляризует молекулы вещества, в результате чего возникают диполи. При изменении направления электромагнитной волны происходит переориентация диполей, что вызывает ток смещения. Кроме того, электромагнитная волна вызывает смещения ионов образуя ток проводимости. Таким образом, в веществе помещенной в переменное электромагнитное поле возникают как токи проводимости, так и токи смещения. Все это приводит к нагреванию вещества.

Глубина проникновения электромагнитных волн в биологические ткани зависит от свойств самой ткани (строения) и электромагнитных волн.

Сантиметровые волны проникают в мышцы, биологические жидкости на глубины около 2 см., а в жир, клетчатки около 10 см.

Для дециметровых волн эти показатели примерно в 2 раза выше.

Порядок выполнения работы

Упражнение №1. Изучение теплового действия высокочастотного электрического поля на диэлектрик и электролит

1. Подключите дискообразные электроды к аппарату УВЧ.

2. Между электродами поместите 2 сосуда с одинаковыми объемами жидкостей (пробирки с диэлектриком и электролитом), измерьте первоначальную их температуру и запишите в таблицу 1.

Таблица 1

3. Включите аппарат в сеть ручкой "компенсатор". Этой же ручкой при нажатой кнопке "контроль напряжения" установите показания стрелки измерительного прибора в пределах жирной полосы.

4. Поворотом ручки "мощность" установите выходную мощность 30 Вт.

5. Ручкой "настройка" настройте терапевтический контур в резонанс. Положение резонанса будет отмечено максимальным отклонением стрелки измерительного прибора и максимальным накалом сигнальной лампы, расположенной над прибором.

6. Через каждые 2 минуты в течение 16 минут измеряйте температуру жидкостей. Результаты занесите в таблицу 1.

Внимание! Постоянно следите за резонансом, в случае необходимости подстраивайте терапевтический контур.

7. Отключите аппарат УВЧ от сети.

8. По полученным данным в одних координатных осях постройте графики зависимости температуры диэлектрика и электролита от времени их нахождения в высокочастотном электрическом поле.

Упражнение №2. Изучение теплового действия высокочастотного магнитного поля на диэлектрик и электролит

1. Подключите катушку индуктивности к аппарату УВЧ и расположите ее в подставке в непосредственной близости от пробирок (между торцовой частью катушки и пробирками должен быть зазор около 5 мм, чтобы не было прямого контакта катушки со стеклом).

2. Включите аппарат в сеть, установите выходную мощность 30 Вт и настройте прибор в резонанс.

3. Отметив начальную температуру жидкостей, через каждые 2 минуты записывайте в таблицу, аналогичную таблице 1, изменения их температуры в течение 20 минут.

4. Отключите аппарат УВЧ от сети.

5. По полученным данным в одних координатных осях постройте графики зависимости температуры диэлектрика и электролита от времени их нахождения в высокочастотном магнитном поле.

6. Выключить прибор из сети.