Теплова дія ЕМП на БТ

Тепловий ефект струмів провідності. Кількість виділе­ної теплоти при наявності струмів провідності визначається за законом Джоуля-Ленца:

Тепловий ефект можна оцінити за питомою кількістю теплоти, яка виділяється в одиниці об'єму за одиницю часу:

Враховуючи співвідношення: ; отримуємо просту формулу, яку ще називають законом Джоуля-Ленца у диференційній формі:

(3.2)

З цієї формули випливає: а) чим більша густина струмів провідності у середовищі, тим ефективніше відбувається прогрівання тканин; б) при одній і тій самий густині струму j більше нагріваються тканини, що мають більший питомий опір р. Відповідно, нагріваються сильніше кістки, шкіра та інші поверхневі ділянки тканин і слабко нагріваються тка­нини внутрішнього середовища (кров, клітинна і позаклі­тинна рідини, м'язи тощо).

Тепловий ефект дії вихрових струмів можна оцінити за цією ж формулою (3.2), визначивши густину вихрових струмів з (3.1):

де - коефіцієнт, який залежить від геометричних розмірів ділянки й електродів.

Висновок: індукційні струми прогрівають середовища, які мають малий питомий опір, тобто ділянки, в яких вини­кають ці струми (кров, лімфа, м'язи тощо).

Тепловий ефект струмів зміщення. Скориставшись за­коном Джоуля у вигляді для випадку гармонічного закону зміни електричного поля отримаємо:

Отже, прогрів тканин струмами зміщення залежить від величини напруженості електричного поля, частоти його зміни і діелектричних властивостей середовища. Зокрема, для діелектрика, який знаходиться в однорідному полі кон­денсатора, величина визначається за формулою:

(3.3)

де - кут діелектричних втрат, який характеризує різницю фаз коливань напруженості векторів і дипольного момен­ту - коефіцієнт пропорційності, який у загальному випадку залежить від частоти.

Струми зміщення викликають ефективний прогрів як тканин, котрі є діелектриками, так і тих, які мають добру електропровідність, чим і обумовлене широке використан­ня УВЧ-, НВЧ-методик прогріву біологічних тканин.