Биофизика курсымен қалыпты физиология кафедрасы
Айнымалы тоқ тізбегіндегі толық кедергі. Кернеулер резонансы
жүктеу/скачать 0,97 Mb.
|
| Айнымалы тоқ тізбегіндегі толық кедергі. Кернеулер резонансы.
Айнымалы кернеу U берілген, өзара тібектей қосылған үш кедергіден тұратын тізбекті қарастырайық (3-сурет). Берілген кернеу U тізбектің бөліктеріне ; ; болып бөлінеді, ал ток күші I барлығына бірдей болады. UL мен UC кернеулер қарама-қарсы фазада болса, UR мен I бірдей фазада болғандықтан, жалпы кернеулердің геометриялық қосындысына тең болады (4-сурет). және - токтың фазасы бойынша Кернеу U тікбұрышты үшбұрыштың гипотенузасы болғандықтан Пифагор теоремасын пайдаланып табамыз: 4-сурет 3-сурет Осы амплитудалар мен Ом заңын пайдаланып: мұндағы: - тізбектің толық кедергісі немесе импедансы деп аталады. Мына қатынас айнымалы ток тізбегі үшін жалпыланған Ом заңы деп аталады: Ток пен кернеудің арасындағы фаза айырымы: Формуладан көрініп тұрғандай ХL мен ХC мәндері өзара жақындағанда толық кедергі азайып, ток күші көбейеді. М ысалға немесе онда болғанда, толық кедергі Z=R тең болады да, ток күші ең жоғарғы мәнге жетеді. 5-сурет Бұл құбылысты электр резонансы деп атайды (5-сурет). Резонансқа сай келетін жиілікті электр тізбегінің резонанстың жиілігі деп атайды: Осы жағдайдан тізбектің толық кедергісі Z аз шамаға ие болады. 5- суретте резонанстың қисығы көрсетілген. Қазіргі уақытта медициналық зерттеулерде биологиялық тірі ағза жасушаларында (ұлпалардан) айнымалы ток өткізе отырып, импедансты (толық кедергі) өлшеу өте үлкен орын алады. Жасушалық мембрана токты өте нашар өткізсе, ал цитоплазма мен ағза жасушасының сұйығы токты өте жақсы өткізеді. Осындай жүйелер активті және сыйымдылық кедергілерге иемдене алады. Тірі ағза жасушасынан айнымалы ток өткізгенде, ондағы толық кедергінің өзгеруі оның жиілігіне тәуелді болады (6-сурет). Міне осы құбылысты импеданстың дисперсиясы деп атайды. Өлі ағза жасушасы үшін импеданс дисперсиясы байқалмайды, бірақ анықтап айтқанда импеданс дисперсиясы мүшелердің және ағза жасушасының өмірге икемділігін (қабілеттігін) анықтайды. Адамның бір жерінің етін алып (оны трансплантант деп атайды), екінші жеріне жапсырғанда оның өмірге қабілеттілігін бағалауға тура келеді. Эквивалентті схемалар көмегімен тірі ағза жасушасы үшін толық кедергіні (импедансты) өңдеуге (модельдеуге) болады. Соңғы кездерде реография әдісі қан айналым үрдісін зерттеудің негізгі диагностикалық әдісі болып табылады. Егер адам денесінің белгілі бір бөлігі арқылы жоғарғы жиілікті (шамамен 40- 500 кГц) және аз ток (10 мА-ден көп емес) айнымалы электр тоғын өткізіп, кедергісін тіркеп отырса, онда пульстық толқынның өтуінен ол кедергі үнемі өзгеріске ұшырап отырады (6-сурет). Бұл әдіс кедергінің өзгеру импедансын тіркеуге негізделген. Сол себептен айнымалы ток тізбегіндегі әртүрлі кедергілерді және тірі биологиялық ұлпадан өтетін жоғары жиілікті токтың өтуінің ерекшеліктерін білу керек. Импеданс Z деп толық кедергіні айтады. Көп жағдайда ол мынаған тең: (1)
Қан айналым жүйесі әрбір систоладан кейін өзінің көлемін тез өзгертіп отырады (сол кезде басқа ұлпалардың көлемі өзгереді немесе аз ғана өзгереді). Соған сәйкес пульстік толқынның систолалық көтерілу моментінде электр кедергісінің төмендеуі байқалса, ал диастолалық уақытында артады (немесе электр өткізгіштіктік кемиді). 6-сурет. 7-сурет Сапалық сипаттама қисықтың қайталануын, анакроттың тіктігін, катакроттың пішінін, қосымша толқындардың саны мен өрнектелуін ескереді. Әдетте келесі ақпараттық көрсеткіштер өлшенеді: 1) систолалық және диастолалық толқындардың амплитудасы, инцизураның деңгейіндегі толқынның амплитудасы, анакрот пен катакроттың ұзақтығы және т.б. уақытша интервалдар (қан тамырлардың тонусы мен жиырылғыштығын) (7-сур.). Реографтағы арнайы генератор көмегімен ағзаға зиянсыз электродтар арқылы тоқтар жіберіледі. Бір мезгілде денеде өтетін тоқты тіркейтін потенциалды электродтар (немесе потенциометрлік) жалғанады. Клиникалық тексеруге байланысты зерттеу аймағы мен соған сәйкес электродтардың жалғану орны да өзгереді. Интегралдық және аймақтық реографияның түрлері бар. жүктеу/скачать 0,97 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|