Порядок выполнения работы. 1. Запустите АПК «Электропроводность биологических объектов», используя соответствующий ярлык на рабочем столе компьютера

1. Запустите АПК «Электропроводность биологических объектов», используя соответствующий ярлык на рабочем столе компьютера. Убедитесь, что в окне на титульном лист программы (см. рис. 5.14) введен адрес сервера АПК УД, и активируйте клавишу «Подключить». Нажмите клавишу «Начать» (см. рис. 5.14) и проведите запуск виртуального лабораторного стенда.

2. Последовательно выбирая кюветы, зарегистрируйте импеданс предложенных образцов при следующих частотах переменного тока: 0.1, 0.3, 0.6, 1, 3, 6, 10, 30, 60, 100, 300 кГц.

3. Сохраните результаты измерений, путем нажатия соответствующей клавиши.

4. Выбрав кривые дисперсии импеданса для самого целого и самого поврежденного образца, подберите параметры эквивалентной схемы, при которых расчетная кривая дисперсии будет близка к экспериментальной.

Обработка результатов ручных измерений

Для каждого образца рассчитайте значения емкости (С), тангенса угла сдвига фаз между током и напряжением (j), крутизну дисперсии K_п.

Контрольные вопросы

• В чем состоит парадокс электропроводящих свойств биологических тканей?
• Что наблюдается при пропускании постоянного тока через живые клетки?
• Чем обусловлены емкостные свойства живой ткани?
• Перечислите механизмы поляризации, возникающей в биообъектах при пропускании через них постоянного тока, в порядке увеличения времени релаксации.
• Как изменяется запись закона Ома для биообъектов? Что такое динамическая поляризационная емкость?
• Что такое эквивалентные схемы? Какая схема наиболее полно отражает зависимость импеданса “живой” ткани от частоты?
• Что такое дисперсия электропроводности?
• Каков характерный вид кривой дисперсии электропроводности для живых объектов? Как изменяется при повреждении тканей? Почему?

 

Требования к оформлению отчета

Отчет должен состоять из следующих стандартных частей:

• Титульный лист (форма предоставляется преподавателем)
• Введение и обзор литературы
• Цели и задачи исследования
• Обоснование и описание методики исследования, описание экспериментальной установки
• Результаты эксперимента и их обсуждение
• Выводы

 

Материал, предоставляемый для отчета по данной лабораторной работе:

Диаграммы 1-3: Дисперсия импеданса Z(lg f), активного сопротивления R(lg f), реактивного сопротивления X_s(lg f) всех образцов в полулогарифмических координатах.

Таблица 1: Экспериментальные данные и вычисленные параметры для всех образцов.

 

3.3 Что, как минимум, следует проанализировать в отчете и вынести в выводы:

1) Как изменяются электрические параметры биологических тканей при увеличении частоты переменного тока? Почему?

2) Как изменяются электрические параметры биологических тканей при их разрушении? Почему?

3) Какой тип емкости характерен для данных биологических тканей: поляризационный или статический?

4) При каких значениях R и C эквивалентная схема наилучшим образом моделирует кривую дисперсии импеданса данной биологической ткани?

 

Список литературы и Интернет-ресурсов

1. Губанов Н.И., Утепбергенов А.А. Медицинская биофизика. – М: Медицина, 1978. – 336 с.

2. Ремизов А.М. Медицинская и биологическая физика: Учеб. для вузов/ А.Н. Ремизов, А.Г. Максина, А.Я. Потапенко. – 4-е изд., перераб. и дополн. М: Дрофа, 2003, 560 с.

3. Самойлов В.О. Медицинская биофизика: учебник/ В.О. Самойлов. – СПб: СпецЛит, 2004, 496 с.

4. Савельев, И. В. Основы теоретической физики. В 2-х томах [Текст]: учебник. Т. 1. Механика. Электродинамика / И. В. Савельев. – 3-е изд., стереот. – СПб.: Лань, 2005. – 493 с.

5. Калашников, С. Г. Электричество [Текст]: учеб. пособ. / С. Г.Калашников, С. Г., – 6-е изд., стереот. – М.: Физматлит, 2008. – 624 с.

6. Лабораторные работы по физике [Текст]: учеб. пособ. / Под ред. Л.Л. Голдина. – М.: Наука, 1983. – 704 с.

7. Сергеев, С. Н. Физический практикум [Текст]: Обработка результатов физического эксперимента/ С. Н Сергеев. – 2-е изд., испр. – М.: Школа имени А. Н. Колмогорова, 2000. – 36 с.

8. Зайдель, А. Н. Погрешности измерений физических величин [Текст]: учеб. пособ. / А. Н. Зайдель. – Л.: Наука, 1985. – 112 с.

9. PhET. Interactive Science Simulations, University of Colorado [Электронный ресурс]: сайт.–URL: http://phet.colorado.edu / (дата обращения: 15.11.2010).

10. NTNU Virtual Physics Laboratory (Виртуальная физическая лаборатория) [Электронный ресурс]: сайт. – URL: http://www.phy.ntnu.edu.tw/java/index.html / (дата обращения: 15.11.2010).

11. ExploreLearning.com (Виртуальная физическая лаборатория) [Электронный ресурс]: сайт. – URL: http://explorescience.com / (дата обращения: 15.11.2010).

[С1]про