рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

ИЗУЧЕНИЕ АППАРАТА ДЛЯ ГАЛЬВАНИЗАЦИИ

ИЗУЧЕНИЕ АППАРАТА ДЛЯ ГАЛЬВАНИЗАЦИИ - раздел Физика, Занятия по физике Цель Работы:Изучить Действие Постоянного Тока На Т...

Цель работы:изучить действие постоянного тока на ткани и органы, лечебные методики - гальванизация, лечебный электрофорез, устройство и принцип действия аппарата для гальванизации.

Приборы и принадлежности:аппарат для гальванизации, вольтметр,

магазин сопротивлений.

 

ТЕОРИЯ

Ткани организма по электропроводным свойствам подразделяются на диэлектрики и электролиты. К диэлектрикам относятся твердые ткани: связки, сухожилия, роговой слой кожи, кость без надкостницы, клеточные мембраны. К электролитам - биологические жидкости: кровь, лимфа, спинномозговая жидкость и др. Электролиты содержат большое количество ионов, которые участвуют в различных обменных процессах. По тем участкам, где имеется жидкость (кровеносные и лимфатические сосуды, мышечные и нервные ткани), может протекать электрический ток.

При пропускании постоянного электрического тока и, соответственно, наложении электрического поля ионы упорядоченно перемещаются: положительные - в направлении поля, отрицательные - против. Вследствие этого происходит поляризация тканей, меняется концентрация ионов в клетках и межклеточных жидкостях ( прежде всего ионов Na, K, Cl ), кислотно-щелочное равновесие, водный баланс, усиливается крово- и лимфообращение и т.д. Количество перемещенных ионов определяется величиной пропускаемого тока и создаваемого электрического поля. Дозируя величину тока ( поля) и время воздействия, можно добиться желаемого лечебного эффекта.

На этом основаны две лечебные методики:

· гальванизация,

· лекарственный ( лечебный) электрофорез.

Гальванизация - метод физиотерапии, при котором используется действие на ткани организма постоянного электрического тока силой несколько миллиампер и, соответственно, электрического поля напряженностью Е=4-10 В/м.

Ток подводят с помощью проводов и пластинчатых электродов, изготовленных из металла, малая химическая активность которых не вызывает появления на электродах ЭДС поляризации. Чаще всего используется свинец. При прохождении постоянного тока через организм возможно возникновение химического и термического ожогов.

Химический ожог вызывают продукты электролиза раствора NaCl, содержащегося в тканях (то есть щелочи и кислоты)

NaCl + H2O ® NaOH + HCl.

Для устранения химического ожога между электродами и кожей помещают гидрофильные прокладки, смоченные физиологическим раствором или теплой водой. В этом случае кислоты и щелочи накапливаются в прокладках.

Термический ожог вызывает ток, если он достигает значительной величины. Это возможно вследствие того, что электропроводность тканей, и прежде всего кожи, зависит от содержания пота и влаги, поэтому даже при небольшом напряжении на электродах ток, пропускаемый через организм, может быть значительным.

Во избежание термического ожога нельзя превышать допустимое значение плотности тока.

Плотность тока определяется величиной силы тока и площадью электродов ( или прокладки ):

j = I / S.

В зависимости от площади электродов величина допустимой плотности тока может колебаться в пределах от 0,01 до 0,2 mA/ см2. Чтобы при контакте плотность тока была одинакова по всей площади прокладок, электроды и прокладки должны быть плотно прижаты к участку тела. Для этого на электроды кладут подушки с песком. По допустимому значению плотности тока определяют максимальный ток, который можно пропустить через пациента:

Iдоп= jдоп · S.

Лекарственный электрофорез - это введение при помощи постоянного электрического тока и поля лекарственных веществ через кожу и слизистые оболочки. Растворами этих веществ смачивают прокладки под электродами. Вещество, образующее в растворе положительные ионы, вводится с положительного электрода, образующее отрицательные ионы - с отрицательного электрода. Частицы лекарственного вещества под действием тока и поля проникают в толщу кожи и образуют в ней так называемое ионное депо , из которого вымываются лимфой и кровью. При этом методе на организм действуют одновременно постоянный ток ( активный биологический фактор) и лекарственное вещество ( фармакотерапевтический фактор). Продолжительность лечебных процедур от 20 до 40 минут.

При данных методиках необходимо учитывать явление поляризации, возникающее при прохождении постоянного тока через ткани организма. Возникающее электрическое поле поляризации направлено против внешнего поля и противодействует ему. Вследствие этого в тканях ток достигает постоянного значения не сразу, а спустя некоторое время. Поэтому в начале процедуры необходимо следить за показаниями миллиамперметра.

Данные лечебные методики обеспечивают локальность действия на органы и ткани. Оба метода можно осуществить с помощью жидкостных электродов в виде ванн, в которые помещаются конечности пациента.

CХЕМА И ПРИНЦИП РАБОТЫ АППАРАТА

ДЛЯ ГАЛЬВАНИЗАЦИИ

Аппарат для гальванизации состоит из полупроводникового выпрямителя, сглаживающего фильтра, потенциометра, миллиамперметра с шунтом ( рис.1). При включении аппарата в сеть переменное напряжение, подаваемое на его вход, в трансформаторе преобразуется до напряжения, необходимого для работы выпрямителя. При помощи диодов переменный ток выпрямляется, затем сглаживается фильтром и поступает на потенциометр R. C потенциометра напряжение подается на клеммы пациента. Меняя величину подаваемого напряжения, регулируют силу тока в цепи пациента.

 

 

Ток измеряется миллиамперметром, параллельно которому подключается шунт (Rш), что обеспечивает достаточную чувствительность прибора при измерении токов значительной величины.

Рассмотрим работу отдельных узлов аппарата.

Выпрямитель - это устройство, преобразующее переменный ток в ток одного направления. Для этой цели используются полупроводниковые диоды. В схеме, изображенной на рис. 1 , двухполупериодный выпрямитель состоит их трансформатора и 4 полупроводниковых диодов, включенных по мостовой схеме. Каждый диод является «стороной» четырехугольника. В одну диагональ этого четырехугольника ( СД ) подается напряжение со вторичной обмотки трансформатора, с другой диагонали (АВ ) выпрямленный ток подается на сглаживающий фильтр, а затем на потенциометр R.

Трансформатор - это устройство для повышения или понижения переменного напряжения. Он состоит из двух обмоток, одна из которых называется первичной, а другая - вторичной. Обмотки трансформатора могут быть намотаны параллельно или расположены на общем сердечнике из магнитомягкого железа; обычно он изготавливается наборным для уменьшения потерь на вихревые токи. В любом случае

принцип действия трансформатора основан на том, что магнитный поток, создаваемый током в первичной обмотке, должен проходить через вторичную обмотку.

При конструировании трансформатора стараются добиться того, чтобы весь (или почти весь) магнитный поток, создаваемый первичной обмоткой, проходил через вторичную. В дальнейшем мы будем полагать, что это действительно так. Будем также считать омические потери и потери на гистерезис в сердечнике пренебрежимо малыми. Эти предположения вполне оправданны, так как в современных трансформаторах потери обычно не превышают 1%.

Когда на первичную обмотку подается переменное напряжение, возникающий в результате этого переменный магнитный поток возбуждает во вторичной обмотке переменное напряжение той же частоты.

Однако напряжение на обмотках будет различным в зависимости от числа витков в каждой из них.

Согласно закону Фарадея, возникает ЭДС, равная :

в первичной обмотке ε1=-N1, во вторичной - ε2=-N2.

Напряжение, приложенное к первичной обмотке, равно ( без учета омических потерь) U1 = -ε1=N1, а для вторичной обмотки можно записать: U2= ε 2.С учетом этого можно теперь получить так называемое уравнение трансформатора, показывающее, как напряжение на вторичной обмотке связано с напряжением на первичной:

.

Если N2>N1, то трансформатор называется повышающим, если же N2<N1,то трансформатор называется понижающим. В аппарате для гальванизации выполняется последнее условие.

В аппарате для гальванизации трансформатор кроме того, что преобразует напряжение переменного тока, обеспечивает электробезопасность больного. Индуктивная связь между обмотками исключает возможность непосредственного соединения больного с сетью переменного напряжения в 220 В. В противном случае ( например, заземлении больного ) может произойти электротравма.

Полупроводниковый диод - прибор , основным элементом которого является контакт двух полупроводников с различными типами проводимости: n и p. В полупроводниках n - типа основные носители заряда - электроны, в p -типа - дырки. Контакт двух полупроводников с различными типами носителей заряда называют n-p - переходом ( или электронно-дырочным ). Контактный слой обладает хорошей электропроводимостью только в одном направлении и почти не пропускает ток в другом направлении.

На этом свойстве контактного слоя основана работа диода в качестве выпрямителя.

Потенциалы на концах вторичной обмотки изменяются каждую половину периода. Допустим, в точке С ( верхний конец обмотки ) потенциал положительный, а в точке Д - потенциал отрицательный. В эту половину периода открыты диоды D1 и D3, через них течет токI1. Диоды D2 и D4 закрыты. В следующую половину периода полярность потенциалов сменится на противоположную : на нижнем конце обмотки потенциал будет положительным, а на верхнем - отрицательным. Открыты диоды D2 и D4, через них течет ток I2. Диоды D1 и D3 закрыты. В обе половины периода на входе в сглаживающий фильтр ( см. дальше) токи I1 иI2 приходят в одном направлении, но меняются по величине ( двухполупериодное выпрямление ) и создают суммарный пульсирующий ток, который представлен на рис. 2

Рис.2

Сглаживающий фильтр.

Выпрямленный ток сильно пульсирует. Сглаживают пульсации при помощи фильтра. В схеме, приведенной на рис. 1 фильтр состоит из конденсаторовC1,C2, C3, включенных параллельно нагрузке R, и резисторов R1 и R2, включенных последовательно с R. Конденсаторы, включенные в фильтр, обладают достаточно большой емкостью.

При нарастании напряжения на вторичной обмотке трансформатора конденсаторы заряжаются через диоды: в рассмотренном выше случае они заряжаются в первую четверть периода через диоды D1и D3, в третью четверть периода - через диоды D2и D4 . При уменьшении напряжения на обмотке трансформатора конденсаторы разряжаются через сопротивление нагрузкиR ( вторая и четвертая четверти периода ).

Величина сопротивления R значительно больше сопротивления диодов, поэтому разряд конденсатора происходит значительно медленнее его зарядки.

Вследствие этого за время уменьшения напряжения на обмотке до нуля конденсаторы, не успевая разрядиться до конца, подзаряжаются следующим нарастающим импульсом напряжения. В итоге пульсации тока становятся гораздо меньше ( рис. 3).

Рис.3

Таким образом через нагрузочное сопротивление будет протекать значительно сглаженный ток, показанный на рисунке 3 более жирной кривой. В зависимости от величины C1, C2, C3, а также R1и R2можно добиться такого состояния, что через нагрузку ( в нашем случае через R) пойдет практически постоянный ток, графическое изображение которого приведено на рис. 4.

Процессы, происходящие в аппарате для гальванизации, можно описать и несколько по-другому, не вдаваясь в физику явлений, а оставаясь на позициях электротехники.

Рис.4

Пульсирующий ток, полученный после выпрямителя,

попадает в электрический фильтр, состоящий, в нашем случае, из емкостей и сопротивлений.

Действие фильтра основано на том, что через емкость не проходит постоянная составляющая тока, тогда как через активное сопротивление она проходит. Отсюда и название: «ФИЛЬТР» - отфильтровывается переменная составляющая тока.

Пульсирующий ток можно рассматривать как результат сложения постоянногоI0 и переменного I~токов. Эти составляющие можно выделить с помощью фильтра из двух параллельных цепей, содержащих индуктивность и емкость или, если необходимый выпрямленный ток мал и допустима некоторая потеря постоянного напряжения, активное сопротивление и емкость. При этом постоянная составляющая проходит через активное сопротивление, а переменная - через емкость.

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Подключить к выходным клеммам аппарата для гальванизации магазин сопротивлений ( имитация сопротивления тканей организма ) и вольтметр.

2. Снять пять вольтамперных характеристик аппарата для сопротивлений, указанных в таблице, производя замеры силы тока и напряжения на всем диапазоне регулировочного потенциометра. Результаты измерений занести в таблицу.

3. Построить по полученным данным график зависимости силы тока от напряжения для указанных сопротивлений на одной координатной плоскости.

4. Рассчитать максимальную плотность тока, которую может дать аппарат при данной площади электродов :

j max =.

5. Рассчитать максимальный ток, который допустимо пропускать через пациента при заданной площади электродов:

I доп = j доп· S .

Запись результатов измерений

Сопротивление ”тканей организма”, Ом   № пп Сила тока, текущая через пациента, мA Напряжение, поданное на пациента, В Площадь электродов S, см2 jmax= мAсм2   jдоп, мAcм2   Iдоп, мA
              0,01  
1 000               0,1  
2 000               0,1  
5 000               0,1  
10 000               0,2  

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Занятия по физике

высшего профессионального образования.. Пермская государственная медицинская академия имени академика Е А Вагнера..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ИЗУЧЕНИЕ АППАРАТА ДЛЯ ГАЛЬВАНИЗАЦИИ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Расчет ошибок прямого измерения
Пусть проведено n измерений некоторой величины Х. В результате получен ряд значений этой величины: Наиболее вероятным

Расчет ошибок косвенного измерения
Пусть искомая величина Z является функцией двух переменных: X и Y, т.е Z=f(x, y). Установлено, что абсолютная ошибка функции y=f(x) равна произв

Микрометр
Рис.3 Прибор для измерения линейных

ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ
Физический маятник (рис.2) состоит из металлического тела прямоугольной формы с вырезами. Осью вращения служит ребро приз

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Методы определения механических свойств у биологических тканей аналогичны методам определения этих свойств у технических материалов. При экспериментальных исследованиях упругих свойств костной ткан

ГИДРОДИНАМИКИ И РЕОЛОГИИ
ТЕОРИЯ Линии и трубки тока. Уравнение неразрывности струи Гидродинамика – раздел гидроаэромеханики, в котором изучается движение несжимаем

Коэффициент вязкости
Вязкость – одно из важнейших явлений, наблюдающихся при движении реальной жидкости. Всем реальным жидкостям (и газам) в той или иной степени присуща вязкость, или внутреннее трение.

Понятие о числе Рейнольдса
  Жидкость, протекающую по цилиндрической трубе радиуса R, можно представить разделенной на концентрические слои (рис.1

Определение коэффициента вязкости методом Стокса
Приборы и принадлежности: стеклянный цилиндр с кольцевыми метками, исследуемая жидкость, дробинки, микрометр, секундомер, линейка, термометр. Английским физиком и математиком Стокс

Измерение коэффициента вязкости жидкости вискозиметром Гесса
  Приборы и принадлежности: вискозиметр Гесса, эталонная жидкость – дистиллированная вода, исследуемая жидкость, вата, спирт. Вискозиметр Гесса позволяет измерить вели

ГАРМОНИЧЕСКОГО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
  Цель работы:определить индуктивность катушки, емкость конденсатора; экспериментально проверить закон Ома для полной цепи переменного тока. Приборы и принадлежност

Цепь переменного тока с активным сопротивлением
Активным ( омическим ) сопротивлением в цепях переменного тока называют сопротивление, в котором происходит необратимый процесс превращения электрической энергии в какой-либо иной вид, например, в

Индуктивность в цепи переменного тока
Рассмотрим цепь переменного тока, в которую включена катушка индуктивностью L ( Рис.3,а). Пусть напряжение в цепи изменяется по закону u=Umsi

Емкость в цепи переменного тока
Рассмотрим цепь переменного тока, в которую включен конденсатор С( Рис.4,а).  

Цепь переменного тока с активным, индуктивным
и емкостным сопротивлениями Рассмотрим основные соотношения электрических величин в цепи переменного тока с индуктивностью, емкостью и активным сопротивлением, соедине

Импеданс тканей организма
Ткани организма представляют собой по электрическим свойствам разнородную среду. Органические вещества ( белки, жиры, углеводы и др.), из которых состоят плотные части тканей, являются диэлектрикам

Электронно-лучевая трубка
Электронно-лучевая трубка является главным рабочим элементом осциллографа. Она представ

Помнить!
Сила Кулона для отрицательных частиц направлена против вектора напряженности электрического поля, который касателен к силовой линии ! Возможность вылета электрона за пределы модулятора обусловли

Система отклоняющих пластин
Данная система состоит из двух пар взаимно перпендикулярных пластин: YY и XX. Электронный луч, двигаясь в электрическом поле пластин, отклоняется к пластине, потенциал которой положит

Генератор развертки
  Принцип работы генератора пилообразного нап

Чувствительность вертикального входа осциллографа к переменному напряжению
Одним из основных параметров электронно-лучевых трубок является чувствительность. Чувствительность показывает, на сколько миллиметров перемещается

Электронного осциллографа
Включить прибор в сеть (220В), дать ему прогреться в течение 3 минут. 2. Выключить генератор развертки, поставив ручку «Диапазон частот» в положение «0». 3. Сфокусировать электрон

ИЗУЧЕНИЕ АППАРАТА НИЗКОЧАСТОТНОЙ ТЕРАПИИ
Цель работы:ознакомление с аппаратом низкочастотной терапии, изучение механизма действия его импульсных токов на ткани организма, определение периодов коле

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
  1. Соберите рабочую блок-схему    

ИНДУКТОТЕРМИЯ
Метод физиотерапии, в основе которого лежит воздействие переменным высокочастотным магнитным полем (n~107 Гц), Поле вызывает в тканях вихревые электрические токи, энергия

УВЧ-ТЕРАПИЯ
Метод физиотерапии, в основе которого лежит воздействие переменным электрическим полем ультравысокой частоты (n~107 Гц). Основной эффект- нагревание поверхностных и глубоколежащ

МИКРОВОЛНОВАЯ ТЕРАПИЯ
Метод физиотерапии, в основе которого лежит воздействие на ткани организма электромагнитных волн частотой ~108 Гц (СМВ-сантиметровая терапия) и частотой ~109 Гц (ДМВ- дециметр

ДЕЙСТВИЕ ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО
ПОЛЯ УВЧ НА ЭЛЕКТРОЛИТЫ Под действием электрического поля УВЧ ионы электролита совершают вынужденные колебания с частотой поля. При этом увеличивается ток проводимости, а энергия эл

ПОЛЯ УВЧ НА ДИЭЛЕКТРИКИ
Рассмотрим диэлектрик в переменном электрическом поле УВЧ. В реальном диэлектрике существует небольшой ток проводимости и ориентационная поляризация молекул. Это приводит к поглощению подводимой эн

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ДАТЧИКОВ
  Цель работы:1. Изучение тензорезистивного проволочного датчика и получение его характеристик. 2. Изучение датчика температуры - термопары.

Генераторные датчики
В качестве генераторных датчиков рассмотрим термопару, пьезоэлектрический датчик и индукционный датчик. Термопара Термопары относятся к термоэлек

Параметрические датчики
Примерами могут служить емкостные, индуктивные, резистивные датчики. Емкостной датчик В качестве примера может быть использован, например, плоский конденсатор. Емкость C

Датчики медико-биологической информации
  Датчики медико-биологической информации преобразуют биофизические и биохимические величины в электрические сигналы, «переводят» информацию с «физиологического языка» организма на яз

Изучение тензорезистора
  Проволочный тензорезистор (рис 5.) изготавливается из тонкой константановой пр

Изучение датчиков температуры
  В данной работе в качестве датчика температуры используется термопара, изготов

Фокусное расстояние
объектива - несколько миллиметров, окуляра - несколько сантиметров.   Схема оптической системы микроскопа и ход лучей в нем показаны на рис.1. Соотно

Разрешающая способность микроскопа
Технически возможно создать оптические микроскопы, объективы и окуляры которых дадут общее увеличение 1500-2000 и больше. Однако это нецелесообразно, так как возможность различить мелкие детали пре

Полезное увеличение микроскопа ограничено его разрешающей способностью и разрешающей способностью глаза.
Разрешающая способность глаза характеризуется наименьшим углом зрения, при котором человеческий глаз еще различает раздельно две точки предмета. Она лимитируется дифракцией на зрачке и расстоянием

Некоторые распространенные и специальные методы оптической микроскопии
1. Метод светлого поля в проходящем свете. Наиболее распространенный метод для исследования прозрачных окрашенных и неокрашенных объектов. Объект освещается снизу и выглядит цветным

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Измерить микрометром толщину проволоки d пять раз. Данные занести в таблицу 1. 2. Вычислить среднее значение диаметра , з

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИИ
Цель работы: изучить принцип работы электрокардиографа, записи электрокардиограммы и ее анализа. Приборы и принадлежности:электрокардиограф.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Заземлить прибор. 2. Установить все органы управления ( тумблеры, кнопки и пр.) в исходное положение. 3. Включить прибор в сеть. 4.

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги