Описание метода и схемы опыта

 

Определение импеданса участка предплечья человека производится косвенным методом. Электрическая цепь для проведения измерений представлена на рис. 3.

Электроды Э1 и Э2 помещаются на участок живой ткани с общим сопротивлением Z.

 

Рис. 3.

 

Омическое сопротивление и биологическая ткань (между электродами и ) включены последовательно, поэтому через эти участки цепи течет одинаковый ток и . Используя закон Ома для участка цепи, имеем уравнение

из которого находим

(1)

Формула (1) является расчетной в данной лабораторной работе.

 

Ход выполнения работы

1. Определить величину сопротивления постоянного резистора при помощи мультиметра (в режиме омметра). В данной работе оно равняется 330кОм.

2. Укрепить электроды на предплечье на расстоянии 10 см друг от друга, подложив под них прокладки, смоченные физраствором. На протяжении всего опыта положение электродов не изменять.

3. Собрать схему измерения импеданса участка предплечья (рис. 3).

4. Установить на генераторе при помощи переключателей «частота» и «множитель» частоту выходного сигнала 100Гц.

5. Включить схему в сеть и вращением ручки регулировки выходного напряжения генератора установить значение напряжения (показания милливольтметра, подключенного к предплечью) в пределах 200¸250 мВ.

6. При помощи переключателей «частота» и «множитель» установить нужнуючастоту тока изарегистрировать значение напряженийна резисторе R и предплечье ( и ). Данные занести в таблицу 1.

7. Повторить опыт 15-20 раз для различных значений частот, изменяя ее в пределах от 100Гц до 1000000Гц.

8. Отключить схему от сети. Не снимая электродов с предплечья, отсоединить их от схемы.

9. Используя расчетную формулу (1), вычислить значение импеданса Z для различных частот переменного тока. Данные занести в таблицу.

 

Таблица 1.

№	n	lgn			Z	№	n	lgn			Z
	кГц		мВ	мВ	кОм		кГц		мВ	мВ	кОм
	0,1
	0,5

 

10.

Построить график Z=f(n) аналогичный построенному на рис. 4.

 

 

Рис. 4.

 

 

Вопросы выходного контроля

1. Что такое электрический ток? Что является носителями тока в проводниках и растворах электролитов?

2. Закон Ома для участка цепи.

3. От каких величин зависит сопротивление проводника?

4. Как вычислить общее сопротивление цепи при последовательном, параллельном, смешанном соединении?

5. Почему постоянный ток не проходит по цепи при наличии в ней конденсатора?

6. Что происходит с конденсатором при подключении к нему источника постоянного тока?

7. Виды электрических сопротивлений в цепи переменного тока.

8. Как вычисляется емкостное сопротивление?

9. Как вычисляется полное сопротивление цепи переменного тока при последовательном соединении основных ее элементов?

10. Закон Ома для полной цепи.

11. Принципы построения векторной диаграммы токов и напряжений.

12. Как построить векторную диаграмму токов и напряжений для последовательного и параллельного соединения резистора и конденсатора?

13. Что такое импеданс живой ткани?

14. Какие виды сопротивлений можно выделить в живой биологической ткани?

15. Почему в биологических тканях нет элементов, аналогичных катушке индуктивности?

16. Что такое эквивалентная электрическая схема?

17. Какие свойства биологической ткани моделируют элементы эквивалентной схемы?

18. Как объяснить вид частотной зависимости импеданса живой ткани?