Ηλεκτρικές ταλαντώσεις σε δονήσεις. Εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα. ταλαντευτικά περιγράμματα. Οιονεί ακίνητα ρεύματα

Το κύκλωμα ταλάντωσης είναι ένα από τα κύρια στοιχεία των συστημάτων ραδιομηχανικής. Διακρίνω γραμμικόςΚαι μη γραμμικό ταλαντευτικός περιγράμματα. Επιλογές R, μεγάλοΚαι ΜΕΤο γραμμικό κύκλωμα ταλάντωσης δεν εξαρτάται από την ένταση των ταλαντώσεων και η περίοδος των ταλαντώσεων δεν εξαρτάται από το πλάτος.

Ελλείψει απωλειών ( R=0) σε ένα γραμμικό ταλαντευόμενο κύκλωμα, συμβαίνουν ελεύθερες αρμονικές ταλαντώσεις.

Για να διεγείρονται οι ταλαντώσεις στο κύκλωμα, ο πυκνωτής προφορτίζεται από μια μπαταρία μπαταριών, δίνοντάς του ενέργεια Wpκαι μετακινήστε το διακόπτη στη θέση 2.

Αφού κλείσει το κύκλωμα, ο πυκνωτής θα αρχίσει να εκφορτίζεται μέσω του επαγωγέα, χάνοντας ενέργεια. Ένα ρεύμα θα εμφανιστεί στο κύκλωμα, προκαλώντας ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο. Το εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο, με τη σειρά του, οδηγεί στη δημιουργία ενός ηλεκτρικού πεδίου δίνης που εμποδίζει το ρεύμα, με αποτέλεσμα η αλλαγή του ρεύματος να συμβαίνει σταδιακά. Καθώς το ρεύμα διαμέσου του πηνίου αυξάνεται, η ενέργεια του μαγνητικού πεδίου αυξάνεται. WΜ. συνολική ενέργεια WΤο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο του κυκλώματος παραμένει σταθερό (ελλείψει αντίστασης) και ίσο με το άθροισμα των ενεργειών του μαγνητικού και του ηλεκτρικού πεδίου. Η συνολική ενέργεια, δυνάμει του νόμου της διατήρησης της ενέργειας, είναι ίση με τη μέγιστη ενέργεια ενός ηλεκτρικού ή μαγνητικού πεδίου:

,

Οπου μεγάλοείναι η αυτεπαγωγή του πηνίου, ΕγώΚαι I m- ισχύς ρεύματος και η μέγιστη τιμή του, qΚαι qm- το φορτίο του πυκνωτή και η μέγιστη τιμή του, ΜΕείναι η χωρητικότητα του πυκνωτή.

Η διαδικασία μεταφοράς ενέργειας σε ένα κύκλωμα ταλάντωσης μεταξύ του ηλεκτρικού πεδίου του πυκνωτή κατά την εκφόρτισή του και του μαγνητικού πεδίου που συγκεντρώνεται στο πηνίο είναι εντελώς ανάλογη με τη διαδικασία μετατροπής της δυναμικής ενέργειας ενός τεντωμένου ελατηρίου ή ενός αυξημένου φορτίου ενός μαθηματικού εκκρεμούς σε κινητική ενέργεια κατά τις μηχανικές ταλαντώσεις του τελευταίου.

Παρακάτω είναι η αντιστοιχία μεταξύ μηχανικών και ηλεκτρικών μεγεθών σε ταλαντωτικές διεργασίες.

Η διαφορική εξίσωση που περιγράφει τις διεργασίες σε ένα κύκλωμα ταλάντωσης μπορεί να ληφθεί εξισώνοντας την παράγωγο ως προς τη συνολική ενέργεια του κυκλώματος σε μηδέν (καθώς η συνολική ενέργεια είναι σταθερή) και αντικαθιστώντας το ρεύμα στην εξίσωση που προκύπτει με την παράγωγο του φορτίου ως προς το χρόνο. Η τελική εξίσωση μοιάζει με αυτό:

.

Όπως μπορείτε να δείτε, η εξίσωση δεν διαφέρει σε μορφή από την αντίστοιχη διαφορική εξίσωση για δωρεάν μηχανικούς κραδασμούς μπάλας σε ελατήριο. Αντικαθιστώντας τις μηχανικές παραμέτρους του συστήματος με ηλεκτρικές παραμέτρους χρησιμοποιώντας τον παραπάνω πίνακα, θα λάβουμε ακριβώς την εξίσωση.

Κατ' αναλογία με τη λύση μιας διαφορικής εξίσωσης για ένα μηχανικό ταλαντευόμενο σύστημα κυκλική συχνότητα ελεύθερων ηλεκτρικών ταλαντώσεωνείναι ίσο με:

.

Η περίοδος των ελεύθερων ταλαντώσεων στο κύκλωμα είναι ίση με:

.

Ο τύπος ονομάζεται τύπος Thomson προς τιμήν του Άγγλου φυσικού W. Thomson (Kelvin), ο οποίος τον παρήγαγε.

Η αύξηση της περιόδου των ελεύθερων ταλαντώσεων με αύξηση μεγάλοΚαι ΜΕΑυτό εξηγείται από το γεγονός ότι όσο αυξάνεται η αυτεπαγωγή, το ρεύμα αυξάνεται πιο αργά και πέφτει στο μηδέν πιο αργά, και όσο μεγαλύτερη είναι η χωρητικότητα, τόσο περισσότερος χρόνος χρειάζεται για να επαναφορτιστεί ο πυκνωτής.

Αρμονικές ταλαντώσεις φορτίου και ρεύματοςπεριγράφονται από τις ίδιες εξισώσεις με τις μηχανικές αντίστοιχές τους:

q = q m cos ω 0 t,

i \u003d q "\u003d - ω 0 q m sin ω 0 t \u003d I m cos (ω 0 t + π / 2),

Οπου qmείναι το πλάτος των ταλαντώσεων φορτίου, I m = ω 0 qmείναι το πλάτος των ταλαντώσεων του ρεύματος. Οι τρέχουσες διακυμάνσεις οδηγούν σε φάση κατά π/2διακυμάνσεις φόρτισης.

Εμφανίζονται παρουσία μιας εξωτερικής περιοδικά μεταβαλλόμενης δύναμης. Τέτοιες ταλαντώσεις εμφανίζονται, για παράδειγμα, παρουσία μιας περιοδικής ηλεκτροκινητικής δύναμης στο κύκλωμα. Ένα μεταβλητό επαγωγικό emf εμφανίζεται σε ένα συρμάτινο πλαίσιο πολλών στροφών, που περιστρέφεται στο πεδίο ενός μόνιμου μαγνήτη.

Σε αυτή την περίπτωση, η μαγνητική ροή που διεισδύει στο πλαίσιο αλλάζει περιοδικά. Σύμφωνα με το νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, το αναδυόμενο EMF επαγωγής αλλάζει επίσης περιοδικά. Εάν το πλαίσιο είναι κλειστό σε ένα γαλβανόμετρο, το βέλος του θα αρχίσει να ταλαντώνεται γύρω από τη θέση ισορροπίας, υποδεικνύοντας ότι ένα εναλλασσόμενο ρεύμα ρέει στο κύκλωμα. Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα των εξαναγκασμένων ταλαντώσεων είναι η εξάρτηση του πλάτους τους από τη συχνότητα των αλλαγών στην εξωτερική δύναμη.

Εναλλασσόμενο ρεύμα.

Εναλλασσόμενο ρεύμαείναι ένα ηλεκτρικό ρεύμα που αλλάζει με το χρόνο.

Το εναλλασσόμενο ρεύμα περιλαμβάνει διάφορους τύπους παλμικών, παλμικών, περιοδικών και οιονεί περιοδικών ρευμάτων. Στη μηχανική, εναλλασσόμενο ρεύμα συνήθως σημαίνει περιοδικά ή σχεδόν περιοδικά ρεύματα εναλλασσόμενης κατεύθυνσης.

Η αρχή λειτουργίας του εναλλάκτη.

Τις περισσότερες φορές, χρησιμοποιείται ένα περιοδικό ρεύμα, η ισχύς του οποίου αλλάζει με την πάροδο του χρόνου σύμφωνα με έναν αρμονικό νόμο (αρμονικό ή ημιτονοειδές εναλλασσόμενο ρεύμα). Αυτό είναι το ρεύμα που χρησιμοποιείται σε εργοστάσια και εργοστάσια και στο δίκτυο φωτισμού διαμερισμάτων. Είναι μια εξαναγκασμένη ηλεκτρομαγνητική ταλάντωση. Η συχνότητα του βιομηχανικού εναλλασσόμενου ρεύματος είναι 50 Hz. Η εναλλασσόμενη τάση στις υποδοχές των πριζών του δικτύου φωτισμού δημιουργείται από γεννήτριες σε σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Το απλούστερο μοντέλο μιας τέτοιας γεννήτριας είναι ένα συρμάτινο πλαίσιο που περιστρέφεται σε ένα ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο.

Ροή μαγνητικής επαγωγής φά, διαπερνώντας ένα συρμάτινο πλαίσιο με μια περιοχή μικρό, ανάλογο με το συνημίτονο της γωνίας α μεταξύ του κανονικού στο πλαίσιο και του διανύσματος μαγνητικής επαγωγής:

Ф = BS συν α.

Με ομοιόμορφη περιστροφή του πλαισίου, η γωνία α αυξάνεται ανάλογα με το χρόνο t: α = 2πnt, Οπου n- συχνότητα περιστροφής. Επομένως, η ροή της μαγνητικής επαγωγής αλλάζει αρμονικά με τη συχνότητα κυκλικής ταλάντωσης ω = 2πn:

Φ = BS cos ωt.

Σύμφωνα με το νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, το επαγωγικό emf στο πλαίσιο είναι:

e \u003d -Ф "\u003d -BS (cos ωt)" \u003d ɛ m sin ωt,

Οπου ɛm= ΒΣωείναι το πλάτος της επαγωγής emf.

Έτσι, η τάση στο δίκτυο AC αλλάζει σύμφωνα με έναν ημιτονοειδές (ή συνημιτονικό) νόμο:

u = Αμ αμαρτ ωt(ή u = U m cos ωt),

Οπου u- στιγμιαία τιμή τάσης, U m- πλάτος τάσης.

Το ρεύμα στο κύκλωμα θα αλλάξει με την ίδια συχνότητα με την τάση, αλλά είναι δυνατή μια μετατόπιση φάσης μεταξύ τους. φ με. Επομένως, στη γενική περίπτωση, η στιγμιαία τιμή του ρεύματος Εγώκαθορίζεται από τον τύπο:

i = I m sin(φt + φΜε) ,

Οπου I mείναι το πλάτος του ρεύματος.

Η ισχύς του ρεύματος σε κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος με αντίσταση. Εάν το ηλεκτρικό κύκλωμα αποτελείται από ενεργή αντίσταση Rκαι καλώδια με αμελητέα επαγωγή

Εάν περιλαμβάνεται μια εξωτερική μεταβλητή EMF στο κύκλωμα του κυκλώματος (Εικ. 1), τότε η ένταση πεδίου στον αγωγό του πηνίου και τα καλώδια που συνδέουν τα στοιχεία του κυκλώματος μεταξύ τους θα αλλάζουν περιοδικά, πράγμα που σημαίνει ότι η ταχύτητα της διατεταγμένης κίνησης των ελεύθερων φορτίων σε αυτά θα αλλάζει περιοδικά, ως αποτέλεσμα, η ισχύς ρεύματος στο κύκλωμα θα αλλάζει περιοδικά. εξαναγκασμένες ηλεκτρικές ταλαντώσεις θα συμβούν στο κύκλωμα.

Εξαναγκαστικοί ηλεκτρικοί κραδασμοί- αυτές είναι περιοδικές αλλαγές στην ισχύ του ρεύματος στο κύκλωμα και σε άλλα ηλεκτρικά μεγέθη υπό τη δράση ενός μεταβλητού EMF από μια εξωτερική πηγή.

Το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο στη σύγχρονη τεχνολογία και στην καθημερινή ζωή έχει βρει ένα ημιτονοειδές εναλλασσόμενο ρεύμα με συχνότητα 50 Hz.

Εναλλασσόμενο ρεύμαείναι ένα ρεύμα που αλλάζει περιοδικά με το χρόνο. Είναι μια εξαναγκασμένη ηλεκτρική ταλάντωση που συμβαίνει σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα υπό τη δράση ενός περιοδικά μεταβαλλόμενου εξωτερικού EMF. Περίοδοςεναλλασσόμενο ρεύμα είναι η χρονική περίοδος κατά την οποία το ρεύμα κάνει μια πλήρη ταλάντωση. Συχνότηταεναλλασσόμενο ρεύμα είναι ο αριθμός των ταλαντώσεων εναλλασσόμενου ρεύματος ανά δευτερόλεπτο.

Για να υπάρχει ημιτονοειδές ρεύμα σε ένα κύκλωμα, η πηγή σε αυτό το κύκλωμα πρέπει να δημιουργήσει ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρικό πεδίο που αλλάζει ημιτονοειδώς. Στην πράξη, το ημιτονοειδές EMF δημιουργείται από εναλλάκτες που λειτουργούν σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής.

Βιβλιογραφία

Aksenovich L. A. Φυσική στο γυμνάσιο: Θεωρία. Καθήκοντα. Δοκιμές: Proc. επίδομα για ιδρύματα που παρέχουν γενική. περιβάλλοντα, εκπαίδευση / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; Εκδ. Κ. Σ. Φαρίνο. - Mn.: Adukatsia i vykhavanne, 2004. - C. 396.

1. Ηλεκτρομαγνητικά κύματα

2. Κλειστό ταλαντωτικό κύκλωμα Τύπος Thomson.

3. Ανοικτό κύκλωμα ταλάντωσης. Ηλεκτρομαγνητικά κύματα.

4. Κλίμακα ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Ταξινόμηση των διαστημάτων συχνότητας που υιοθετείται στην ιατρική.

5. Επίδραση στο ανθρώπινο σώμα με εναλλασσόμενα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία για θεραπευτικούς σκοπούς.

1. Σύμφωνα με τη θεωρία του Maxwell, ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρικό πεδίο είναι ένα σύνολο εναλλασσόμενων αμοιβαία κάθετων ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων που κινούνται στο διάστημα με την ταχύτητα του φωτός.

Όπου και είναι η σχετική διαπερατότητα και διαπερατότητα του μέσου.

Η διάδοση ενός ηλεκτρομαγνητικού πεδίου συνοδεύεται από μεταφορά ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας.

Όλα τα είδη εναλλασσόμενων ρευμάτων χρησιμεύουν ως πηγές ηλεκτρομαγνητικού πεδίου (ακτινοβολία e / m): εναλλασσόμενο ρεύμα σε αγωγούς, ταλαντωτική κίνηση ιόντων, ηλεκτρονίων και άλλων φορτισμένων σωματιδίων, περιστροφή ηλεκτρονίων σε ένα άτομο γύρω από τον πυρήνα κ.λπ.

Το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο διαδίδεται με τη μορφή ενός εγκάρσιου ηλεκτρομαγνητικού κύματος, που αποτελείται από δύο κύματα που συμπίπτουν σε φάση - ηλεκτρικό και μαγνητικό.

Το μήκος, η περίοδος T, η συχνότητα και η ταχύτητα διάδοσης του κύματος σχετίζονται με τη σχέση

Η ένταση ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος ή η πυκνότητα ροής ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας είναι ανάλογη του τετραγώνου της συχνότητας των κυμάτων.

Η πηγή των έντονων e/m κυμάτων θα πρέπει να είναι εναλλασσόμενα ρεύματα υψηλής συχνότητας, τα οποία ονομάζονται ηλεκτρικές ταλαντώσεις. Ως γεννήτρια τέτοιων ταλαντώσεων χρησιμοποιείται ένα ταλαντευόμενο κύκλωμα.

2. Το κύκλωμα ταλάντωσης αποτελείται από έναν πυκνωτή και ένα πηνίο

.

Πρώτον, ο πυκνωτής φορτίζεται. Το πεδίο μέσα σε αυτό είναι Е=Е m . Στο τέλος τη στιγμή που ο πυκνωτής αρχίζει να εκφορτίζεται. Στο κύκλωμα θα εμφανιστεί αυξανόμενο ρεύμα και στο πηνίο εμφανίζεται ένα μαγνητικό πεδίο H. Καθώς ο πυκνωτής αποφορτίζεται, το ηλεκτρικό του πεδίο εξασθενεί και το μαγνητικό πεδίο του πηνίου αυξάνεται.

Τη χρονική στιγμή t 1, ο πυκνωτής αποφορτίζεται πλήρως. Στην περίπτωση αυτή, Ε=0, Η=Η m. Τώρα όλη η ενέργεια του κυκλώματος θα συγκεντρωθεί στο πηνίο. Μετά το ένα τέταρτο της περιόδου, ο πυκνωτής θα επαναφορτιστεί και η ενέργεια του κυκλώματος θα περάσει από το πηνίο στον πυκνωτή κ.ο.κ.

Οτι. ηλεκτρικές ταλαντώσεις με περίοδο Τ συμβαίνουν στο κύκλωμα. κατά το πρώτο μισό της περιόδου, το ρεύμα ρέει προς μία κατεύθυνση, κατά το δεύτερο μισό της περιόδου - προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Οι ηλεκτρικές ταλαντώσεις στο κύκλωμα συνοδεύονται από περιοδικούς αμοιβαίους μετασχηματισμούς των ενεργειών του ηλεκτρικού πεδίου του πυκνωτή και του μαγνητικού πεδίου του πηνίου αυτοεπαγωγής, όπως οι μηχανικές ταλαντώσεις ενός εκκρεμούς συνοδεύονται από αμοιβαίους μετασχηματισμούς του δυναμικού και των κινητικών ενεργειών του εκκρεμούς.

Η περίοδος των e/m ταλαντώσεων στο κύκλωμα καθορίζεται από τον τύπο Thomson

Όπου L είναι η αυτεπαγωγή του κυκλώματος, C είναι η χωρητικότητά του. Οι ταλαντώσεις στο κύκλωμα αποσβένονται. Για την υλοποίηση συνεχών ταλαντώσεων, είναι απαραίτητο να αντισταθμιστούν οι απώλειες στο κύκλωμα επαναφορτίζοντας τον πυκνωτή με τη βοήθεια μιας συσκευής c / i.

3. Ένα ανοιχτό κύκλωμα ταλάντωσης είναι ένας ευθύς αγωγός με διάκενο σπινθήρα στη μέση, ο οποίος έχει μικρή χωρητικότητα και επαγωγή.

Σε αυτόν τον δονητή, το εναλλασσόμενο ηλεκτρικό πεδίο δεν ήταν πλέον συγκεντρωμένο μέσα στον πυκνωτή, αλλά περιέβαλλε τον δονητή από το εξωτερικό, γεγονός που αύξησε σημαντικά την ένταση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.

Ο δονητής Hertz είναι ένα ηλεκτρικό δίπολο με μεταβλητή ροπή.

Η ακτινοβολία Η/Μ του ανοιχτού δονητή 1 καταγράφεται χρησιμοποιώντας τον δεύτερο δονητή 3, ο οποίος έχει την ίδια συχνότητα ταλάντωσης με τον δονητή ακτινοβολίας, δηλ. συντονίζεται σε συντονισμό με τον πομπό και επομένως ονομάζεται αντηχείο.

Όταν τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα φτάνουν στον συντονιστή, συμβαίνουν ηλεκτρικές ταλαντώσεις σε αυτόν, που συνοδεύονται από έναν σπινθήρα που πηδά μέσα από το διάκενο του σπινθήρα.

Οι επίμονες ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις αποτελούν πηγή συνεχούς μαγνητικής ακτινοβολίας.

4. Από τη θεωρία του Maxwell προκύπτει ότι διάφορα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, συμπεριλαμβανομένων των κυμάτων φωτός, έχουν κοινή φύση. Από αυτή την άποψη, είναι σκόπιμο να αντιπροσωπεύονται όλα τα είδη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων με τη μορφή μιας ενιαίας κλίμακας.

Ολόκληρη η κλίμακα χωρίζεται υπό όρους σε έξι εύρη: ραδιοκύματα (μακρύ, μεσαίο και βραχύ), υπέρυθρο, ορατό, υπεριώδες, ακτίνες Χ και ακτινοβολία γάμμα.

Τα ραδιοκύματα προκαλούνται από εναλλασσόμενα ρεύματα σε αγωγούς και ηλεκτρονικές ροές.

Η υπέρυθρη, η ορατή και η υπεριώδης ακτινοβολία προέρχονται από άτομα, μόρια και γρήγορα φορτισμένα σωματίδια.

Η ακτινοβολία ακτίνων Χ εμφανίζεται κατά τη διάρκεια ενδοατομικών διεργασιών, η ακτινοβολία γάμμα είναι πυρηνικής προέλευσης.

Ορισμένες περιοχές αλληλοεπικαλύπτονται επειδή κύματα ίδιου μήκους μπορούν να παραχθούν με διαφορετικές διαδικασίες. Έτσι, η μεγαλύτερη υπεριώδης ακτινοβολία βραχέων κυμάτων εμποδίζεται από ακτίνες Χ μακρών κυμάτων.

Στην ιατρική, η ακόλουθη υπό όρους διαίρεση των ηλεκτρομαγνητικών ταλαντώσεων σε εύρη συχνοτήτων είναι αποδεκτή.

Συχνά ο φυσικοθεραπευτικός ηλεκτρονικός εξοπλισμός χαμηλής και ακουστικής συχνότητας ονομάζεται χαμηλής συχνότητας. Ο ηλεκτρονικός εξοπλισμός όλων των άλλων συχνοτήτων ονομάζεται γενικευμένη έννοια της υψηλής συχνότητας.

Μέσα σε αυτές τις ομάδες συσκευών, υπάρχει επίσης μια εσωτερική ταξινόμηση ανάλογα με τις παραμέτρους και τον σκοπό τους.

5. Επίδραση στο ανθρώπινο σώμα από εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο.

Τα δινορεύματα προκύπτουν σε μαζικά αγώγιμα σώματα σε εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο. Αυτά τα ρεύματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη θέρμανση βιολογικών ιστών και οργάνων. Αυτή η μέθοδος ονομάζεται επαγωγική θερμότητα.

Με την επαγωγική θερμότητα, η ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται στους ιστούς είναι ανάλογη με τα τετράγωνα της συχνότητας και της επαγωγής του εναλλασσόμενου μαγνητικού πεδίου και αντιστρόφως ανάλογη με την ειδική αντίσταση. Επομένως, ιστοί πλούσιοι σε αιμοφόρα αγγεία, όπως οι μύες, θα θερμαίνονται πιο έντονα από τους ιστούς με λίπος.

Έκθεση σε εναλλασσόμενο ηλεκτρικό πεδίο

Σε ιστούς σε εναλλασσόμενο ηλεκτρικό πεδίο, προκύπτουν ρεύματα μετατόπισης και ρεύματα αγωγιμότητας. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται ηλεκτρικά πεδία υπερυψηλών συχνοτήτων, οπότε η αντίστοιχη φυσιοθεραπευτική μέθοδος ονομάζεται θεραπεία UHF.

Η ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται στο σώμα μπορεί να εκφραστεί ως εξής:

(1)

Εδώ Ε είναι η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου

l - το μήκος του αντικειμένου που τοποθετείται στο κουτί

S - το τμήμα του

Η αντίστασή του

Η ειδική αντίστασή του.

Διαιρώντας και τα δύο μέρη (1) με τον όγκο Sl του σώματος, λαμβάνουμε την ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται σε 1 s σε 1 m 3 ιστού:

Έκθεση σε ηλεκτρομαγνητικά κύματα

Η χρήση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στην περιοχή μικροκυμάτων - θεραπεία μικροκυμάτων (συχνότητα 2375 MHz, \u003d 12,6 cm) και θεραπεία DCV (συχνότητα 460 MHz, \u003d 65,2 cm)

Τα κύματα Η/Μ έχουν θερμική επίδραση σε βιολογικά αντικείμενα. Το κύμα Η/Μ πολώνει τα μόρια της ύλης και περιοδικά τα αναπροσανατολίζει ως ηλεκτρικά δίπολα. Επιπλέον, το κύμα e/m επηρεάζει τα ιόντα των βιολογικών συστημάτων και προκαλεί ένα εναλλασσόμενο ρεύμα αγωγιμότητας.

Έτσι, σε μια ουσία σε ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, υπάρχουν τόσο ρεύματα μετατόπισης όσο και ρεύματα αγωγιμότητας. Όλα αυτά οδηγούν σε θέρμανση της ουσίας.

Τα ρεύματα μετατόπισης λόγω του επαναπροσανατολισμού των μορίων του νερού έχουν μεγάλη σημασία. Από αυτή την άποψη, η μέγιστη απορρόφηση της ενέργειας των μικροκυμάτων εμφανίζεται σε ιστούς όπως οι μύες και το αίμα, και λιγότερο στον λόξυγκα των οστών και στον λιπώδη λόξυγκα, είναι μικρότεροι και θερμαίνονται.

Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα μπορούν να επηρεάσουν βιολογικά αντικείμενα σπάζοντας δεσμούς υδρογόνου και επηρεάζοντας τον προσανατολισμό των μακρομορίων DNA και RNA.

Λαμβάνοντας υπόψη τη σύνθετη σύνθεση των ιστών, θεωρείται υπό όρους ότι κατά τη θεραπεία με μικροκύματα, το βάθος διείσδυσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είναι 3-5 cm από την επιφάνεια και με θεραπεία LCV έως 9 cm.

Τα κύματα εκατοστών e/m διεισδύουν σε μύες, δέρμα, βιολογικά υγρά έως 2 cm, σε λίπος, οστά - έως 10 cm.