2. Как зависит сопротивление живой ткани от частоты переменного тока? Приведите график, формулу и соответствующую эквивалентную схему. Как определяется коэф. Жизнестойкости ткани?

Сопротивление ткани max и равно R₁ на постоянном токе (ω=0), а с увеличением частоты импеданс сначала быстро уменьшается, а затем, достигнув некоторого значения Z₂, остаётся практически неизменным. Такая зависимость указывает на то, что в живой ткани нет элементов, обладающих индуктивностью, но есть элементы, обладающие св-вами ёмкости. Z=R₁ (R₂²+X_C²)/ ((R₁+R₂)²+X_C²). Емкостное сопротивление ткани X_C=1/ωC определяется её диэлектрическими составляющими. На очень высоких частотах сопротивление емкости стремится к нулю и импеданс живой ткани стремится к min значению: Z=R₁R₂/R₁+R₂. R₁- сопротивление кожи, R₂ – сопротивление цитоплазмы, крови. Зависимость импеданса ткани от частоты переменного тока определяется физиологическими особенностями ткани, что позволяет использовать измерения их электропроводимости в биологических и мед. исследованиях. Для живой ткани обычно R₁>>R₂, поэтому на средних частотах, когда (1/ωC)<<R₁, импеданс описывается формулой Z= (R₂²+(1/ ωC)²). Три вида ткани: живая, дефектная, мертвая. Коэф. поляризации (жизнестойкость) ткани К=Z_Н(v=10³)/Z_B(v=10⁶). Для живой ткани К>>1.

3. В чём сущность метода дефибрилляции сердца? Укажите примерные значения параметров используемых при этом электрических импульсов.

Дефибрилляция – воздействие на сердце мощным одиночным импульсом тока длительностью t_и=2-5мс,применяется либо при остановке сердца, либо при нерегулируемой аритмии. Один электрод под лопатку, другой на грудь. Напряжение 5-7 кВ, сила тока – 1А. На обнаженном сердце напряжение 1,5-2,5кВ. Мощный кратковременный импульс вызывает одновременное сокращение мышц миокарда.

4. Найдите эквивалентную дозу, полученную организмом при полном бета-распаде в нем фосфора ³²Р (период полураспада 14 суток) с начальной активностью 0,3мКи. Эффективная энергия одного бета-распада 0,69МэВ. Масса человека равна 70кг. Считать, что радионуклид из организма не выводится.

14 суток – 120960секунд; 0,3мКи=0,3*10^-3*3,7*10¹⁰=1,11*10⁷Бк; 0,69МэВ=0,69*10⁶*1,6*10^-19=1,104*10^-13Дж.

А=0,69N/T; N=АТ/0,69. D=E/m=E₁N/m=E₁AT/0,69m. k=1.

H=kD=1*1,104*10^-13*1,11*10⁷*120960/0,69*70=3,1*10^-3Зв.

5. Явление самоиндукции. Энергия магнитного поля.

Рассмотрим замкнутый контур, по которому течет ток I, который создает магнитное поле, индукция И которого пропорциональна силе тока I. B=µµ₀I/2r. Магнитный поток Ф через этот контур тоже будет пропорционален силе тока в контуре: Ф=LI, где L – коэф. пропорциональности (коэф. самоиндукции или индуктивность контура), [1Гн=1Вб/А] – индуктивность контура, в котором ток в 1 А создаёт магнитный поток через контур в 1 Вб. Если ток в контуре постоянный, то и магнитный поток Ф постоянный. Но если I контуре изменяется, то и Ф изменяется, в результате в контуре возникает ЭДС самоиндукции:

ЭДС_{самоинд}=(-dФ/dt)= -L(dI/dt). При быстром замыкании или размыкании цепи величина этой ЭДС может быть очень большой, и вызываемые ею индукционные токи (экстратоки) могут выводить из строя приборы, включенные в эту цепь. Поэтому мощные нагрузки включаются в цепь медленно, через специальные устройства (реостаты). Магнитное поле обладает энергией, которая зависит от силы тока, создающего это магнитное поле, и магнитного потока через контур с током, а также от силы тока и индуктивности контура: Wм=1/2ФI=1/2LI²=Ф²/2L. Электрический ток создаёт магнитное поле, которого определяется силой тока и индуктивностью контура.

6. В широкой части горизонтальной трубы вода (р=1000кг/м³) течет со скоростью 50cм/с (0,5м/с). Определите её скорость в узкой части трубы, если разность статических давлений в широкой и узкой частях равна 1,32кПа.

Всасывающее действие трубы. Уравнение Бернули: рv₁²/2+P₁=рv₂²/2+P₂; v₂= (2∆P/p+v₁²)=1,7м/с.