ЦПТ, содержащая последовательно включенные

активное, индуктивное и ёмкостное сопротивления

На рис.13.10 приведена схема, в которой все элементы включены последовательно.

Рис. 13.10

Сила тока на всех элементах одинакова и равна силе входного тока .

Напряжения на элементах цепи:

опережает ток на

отстает от тока на .

Рис. 13.11

Из треугольника напряжений можно рассчитать модуль вектора напряжения:   - импеданс (общее сопротивление цепи):

Для расчёта общего напряжения проще воспользоваться методом векторных диаграмм (рис. 13.11

Если индуктивное и ёмкостное сопротивления равны то и в цепи наблюдается резонанс напряжений – резкое возрастание напряжения, при котором

Цепь переменного тока, содержащая параллельно включенные активное, индуктивное и ёмкостное сопротивления

В этой цепи (рис.13.14) напряжения на всех элементах равны:

.

Рис. 13.14

Общий ток разделяется в точке соединения и токи на элементах цепи определяются как:

совпадает по фазе с напряжением; опережает напряжение по фазе на ;

отстаёт от напряжения по фазе на .

Поэтому общий ток складывается векторно (рис. 13.15):

Импеданс в этой цепи рассчитывается из формулы

Рис. 13.15

Если , то и общий ток в цепи будет максимальным: . Это явление называется резонансом токов.

Органы и ткани организма как элементы ЦПТ. Реография.

Активное сопротивление обусловлено взаимодействием в веществе зарядов противоположного знака, следовательно, ткани и органы организма обладают активным сопротивлением.

Ёмкостное сопротивление организма обусловлено наличием в нём мембран и макроскопических образований, состоящих из различных соединительных оболочек и перегородок.. Их следует рассматривать как систему конденсаторов.

Таким образом, если на участок ткани наложить электроды и пропустить переменный электрический ток, то такую цепь можно моделировать в виде электрической цепи, состоящей из конденсатора и резистора.

Если конденсатор и резистор соединены последовательно (рис. 13.16), то

при постоянном токе сопротивление цепистремится к бесконечности, причем очень резко. Это предполагает, что сопротивление тканей организма постоянному току бесконечно большое, что противоречит действительности.

Рис. 13.16

Если конденсатор и резистор соединены параллельно (рис. 13.17), то

Рис. 13.17

при переменном токе высокой частоты ( ) импеданс тканей стремится к нулю, но опыт показывает, что даже при больших частотах биологические ткани обладают сопротивлением переменному току.

Поэтому ткани или органы как элемент цепи переменного тока следует моделировать так (рис. 13.18):

Рис.13.18

Зависимость (рис. 13.19) важно знать для оценки жизнедеятельности тканей организма. Например, криваядля здоровой клетки; прямая 2 для мертвой клетки.

Рис. 13.19

Диагностический метод, основанный на регистрации измерения импеданса тканей организма в процессе сердечной деятельности, называется реографией (импеданс-плетизмографией).

Контрольные вопросы

•Переменный ток. Цепи переменного тока, содержащие: а) резистор (активное сопротивление); б) катушку индуктивности; в) конденсатор. •Векторные диаграммы. Индуктивное и емкостное сопротивления. •Цепь переменного тока с последовательным соединением активного, емкостного и индуктивного сопротивлений. Векторная диаграмма. •Треугольник сопротивлений. Резонанс напряжений. •Цепь переменного тока с параллельным соединением активного, емкостного и индуктивного сопротивлений. Векторная диаграмма. •Резонанс токов. •Импеданс тканей организма. Модель органов и тканей организма как элемент цепи переменного тока. •Принцип реографии. Блок-схема реографа.