Представление о дипольном электрическом токовом генераторе.

При возбуждении одиночного волокна на его поверхности появляется элементарный источник тока, имеющий определенную величину ЭДС. В окружающей волокно электропроводной среде возникает бесконечно большое количество линий тока, которые замыкаются на полюсах источника.

Внутри источника также протекает ток. На основании закона Кирхгофа для разветвленной цепи следует, что сила тока внутри источника равна сумме токов, протекающих в разветвлениях.

Рассмотренную схему линий тока в электропроводной среде можно изобразить в виде эквивалентной электрической схемы (рис.2).

В этой схеме R_о моделирует сопротивление внешнего участка цепи, то есть сопротивление электропроводной среды, в которой протекают элементарные токи. Внутреннее сопротивление источника тока обозначено R_в. Элементарный

Источник тока имеет ЭДС равную Е

Сила тока I протекающего через любую точку этой схемы подчиняется

закону Ома для полной цепи.

Для нашего случая, элементарный источник тока в электропроводных тканях организма, предполагается, что R_в>>R₀. И тогда закон Ома примет вид :

Из этого следуют такие выводы :

1. Ток, протекающий в источнике, зависит только от внутреннего сопротивления среды.

2. Ток, протекающий в источнике, не зависит от сопротивления среды, в которой находится источник. То есть окружающая среда не влияет на состояние источника тока.

3. Величина тока, протекающего в источнике очень мала, так как очень велико R_в.

4. Элементарные токи, протекающие в электропроводной среде по порядку величины существенно меньше тока, протекающего в источнике, и не влияет на его состояние.

Все сказанное выше дает право рассматривать элементарный токовый генератор одиночного волокна как токовый электрический диполь.

Положительный полюс токового диполя называют положительным униполем или истоком.

Отрицательный полюс называют отрицательным униполем или стоком.

Токовый диполь – это система, состоящая из равных по модулю и противоположных по знаку униполей, поддерживаемых электрическим током и находящихся на определенном расстоянии друг от друга.

Расстояние между униполями называют плечом токового диполя.

Токовый диполь характеризуют величиной ЭДС – Е, током – I, протекающим внутри диполя от отрицательного к положительному униполю и плечом – L.

Рис.3

Введем обобщенную характеристику токового диполя – момент токового диполя.

Момент токового диполя векторная величина, имеющая начало на отрицательном униполе, направленная к положительному униполю и по модулю равная произведению плеча диполя на силу тока, протекающего внутри диполя.

На основании таких представлений источник тока в одиночном волокне формально можно изобразить в виде вектора .

Векторные представления источника тока позволяют судить не только о величине тока протекающего внутри диполя, окружающей среде (модуль диполя), но и направлении этого тока (вектор диполя).

Диполи в зависимости от величин плеча бывают точечными и конечных размеров.