24. Переменный ток. Закон Ома для цепи переменного тока
Примером источника переменного тока может служить трехфазный генератор (генератор трехфазного тока). Трехфазный генератор состоит из неподвижной части – статора, на котором расположены три катушки (обмотки), и движущейся части – ротора, представляющего собой магнит. В основе работы генератора переменного тока лежит явление электромагнитной индукции: вращающийся вблизи катушек магнит создает в них переменное магнитное поле, а, значит, и переменный магнитный поток, поэтому по закону Фарадея в катушках возникает переменная ЭДС индукции. Таким образом, переменный ток- электрический ток, который с течением времени изменяется по величине или направлению или, в частном случае, изменяется по величине, сохраняя своё направление в электрической цепи неизменным.
,
а E0 – амплитуда напряжения, ω –
циклическая частота колебаний напряжения
(частота вращения ротора)
25. Действие переменного тока на живой организм
Действие переменного (синусоидального) тока на живые ткани зависит от его частоты. На низких частотах (0-10 кГц) действие в основном раздражающее, на высоких (выше 10 кГц) – прогревающее. При увеличении частоты удельное сопротивление живой ткани или живых клеток падает. с увеличением частоты уменьшается емкостное сопротивление мембран, и внутриклеточная среда начинает принимать участие в проводимости, что и приводит к уменьшению удельного сопротивления живой ткани.
1. Фарадизация. Это метод диагностического и лечебного применения переменного тока низкой частоты (30-150 Гц). При пропускании такого тока через здоровые мышцу или нерв, идущий к ней, наступает длительное судорожное сокращение мышцы, аналогичное ее сокращению при физической работе. При поражении мышцы или иннервирующего ее двигательного нерва электровозбудимость снижается и может совершенно исчезнуть. Поэтому фарадизацию используют в электродиагностике нервно-мышечного аппарата человека и животных. Кроме того, пропускание низкочастотного переменного тока усиливает крово- и лимфообращение в мышце, улучшает обмен веществ, повышает ее сократительную способность, что ведет к укреплению мышцы.
2. Диатермия. Диатермия – пропускание тока высокой частоты (1,76 МГц) через ткань для местного прогревания путем наложения электродов. Регулирование мощности тока позволяет осуществлять дозировку. Под влиянием высокочастотных токов расслабляется скелетная мускулатура и мышцы внутренних органов, в том числе и сосудов. Эта особенность биологического действия токов используется при лечении спазмов сосудов, мочеточников, желчевыводящих протоков, желчного пузыря, а также при лечении язвенной болезни желудка. В ветеринарии диатермию применяют при заболеваниях органов дыхания, нефритах, артритах и др. Выделение в тканях большого количества тепла ведет к усилению лимфо- и кровообращения, к усилению обмена веществ и повышению защитной функции лейкоцитов. Недостатком, ограничивающим применение диатермии, является непродуктивный прогрев кожных покровов и подкожной жировой клетчатки.
3. Индуктотермия. В отличие от диатермии этот метод не вызывает нежелательного перегрева кожного покрова. В основе индуктотермии лежит возбуждение вихревых токов в теле человека или животного внешним высокочастотным электромагнитным полем. Катушки для индуктотермии имеют всего несколько витков. Для прогревания внутренних органов катушки имеют вид плоской спирали, которую прикладывают к телу. Чтобы прогреть конечности, на них наматывают 1-2 витка изолированного кабеля, соединенного с генератором высокочастотного тока. Она дает глубокое и равномерное прогревание.
Дарсонвализация. Этот метод электротерапии заключается в применении слабого импульсного тока высокой частоты и большого напряжения для лечения неврозов и местных нарушений питания тканей. Стеклянный вакуумный электрод перемещается по поверхности тела. При этом между телом и электродом происходят высокочастотные разряды, вызывающие раздражение чувствительных нервных окончаний кожи. Раздражения рефлекторно через центральную нервную систему вызывают расширение кровеносных сосудов, что ведет к улучшению питания тканей и оказывает болеутоляющее действие. Метод применяется для лечения варикозного расширения вен, отморожений, трофических язв, при болях в области сердца, обусловленных неврозами и спазмами его сосудов, при лечении заболеваний поверхностно расположенных нервов и нервных сплетений.
Ультравысокочастотная терапия.
Животное или отдельный его орган помещают в конденсатор, входящий в состав колебательного контура (рис. 16). При УВЧ-терапии нагрев костной, мышечной и жировой тканей происходит интенсивнее, чем нагрев кровеносных сосудов, лимфатических узлов и пр. То есть сильнее нагреваются ткани с бóльшим удельным сопротивлением. Кожа относительно «прозрачна» для УВЧ поля, и его действие сильнее выражено в глубоколежащих тканях. Электромагнитное поле ультравысокой частоты оказывает ряд физикохимических воздействий, к которым относятся усиление активизации ферментов, превращение грубодисперсных белковых молекул в менее крупные с соответствующим изменением рН цитоплазмы и т.п. В ветеринарии УВЧтерапию применяют при острых воспалительных процессах в суставах, при маститах, гайморитах, фурункулезе и других заболеваниях.
Электротомия . Это метод электрохирургии, позволяющий рассекать ткани с помощью токов высокой частоты. Активный электрод здесь имеет форму тонкого лезвия, что обеспечивает высокую плотность тока (до 40 мА/мм 2 ). После включения высокочастотного тока лезвием проводят без давления по поверхности рассекаемой ткани. Теплота, выделяющаяся при прохождении по тканям переменного тока, разрушает эти ткани, которые при этом просто испаряются. Разрез получается почти бескровным, поскольку сосуды краев раны тут же «завариваются» вследствие электрокоагуляции. Второй электрод (неактивный) делают с большой площадью.
Электрокоагуляция . При электрокоагуляции происходит «сваривание» ткани высокочастотным током. Активный электрод в форме шара или диска плотно прижимают к ткани, после чего на несколько секунд включают высокочастотный ток. Ткань под электродом нагревается, что приводит к необратимому свертыванию тканевых белков – коагуляции. Важнейшей областью применения электрокоагуляции является остановка кровотечений при операциях.