Напряженность и потенциал

Характеристики электрического поля.

Электробиофизики

Основы теории электричества и

Электрические и магнитные яв­ления связаны с особой формой существования материи — электри­ческими и магнитными полями и их взаимодействием. Эти поля в общем случае настолько взаимозависимы, что принято говорить о едином электромагнитном поле.

Электромагнитные явления имеют три направления медико-биологических приложений.

Первое из них — понимание электрических процессов, проис­ходящих в организме, а также электрических и магнитных характеристик биологических сред. К этому направлению отно­сятся физические основы электрокардиографии, магнитобиоло-гии и реографии, а также изучение электропроводимости биоло­гических тканей и жидкостей и др.

Второе направление связано с пониманием механизма воздей­ствия электромагнитных полей на организм. Это воздействие мо­жет выступать как лечебный, производственный или климатиче­ский фактор.

Третье направление — приборное, аппаратурное. Электродина­мика является теоретической основой электроники, и в частности медицинской электроники. В этом отношении значение электро­динамики для медицины усиливается еще и потому, что многие неэлектрические параметры биологических систем, например температуру, стремятся преобразовать в электрический сигнал для удобства измерения и регистрации.

Силовой характеристикой электрического поля является напряженность, равная отношению силы, действующей в данной точке поля на точечный заряд, к этому заряду

Е = F/q (1)

Напряженность — вектор, направление которого совпадает с направлением силы, действующей в данной точке поля на поло­жительный точечный заряд.

Разностью потенциалов между точками поля называют отношение работы, совершаемой силами поля при перемеще­нии точечного положительного заряда из одной точки поля в другую, к этому заряду:

(2)

где и — потенциалы в точках 1и 2электрического поля, U₁₂ — напряжение между этими точками. Разность потенциалов между двумя точками зависит от положения выбранных точек и от на­пряженности электрического поля, как следует из (2).

Наряду с разностью потенциалов в качестве характеристики электрического поля используют понятие потенциала. Однако для данной точки поля оно имеет однозначный смысл только в том случае, если задан потенциал какой-либо произвольной точки поля. На практике принято считать, что потенциал проводников, соединенных с землей, или потенциал шасси, на котором смонти­ровано радиоустройство (и в том и в другом случаях говорят о за­землении), равны нулю. В теоретических задачах обычно считают равным нулю потенциал бесконечно удаленных точек.

Дата добавления: 2013-12-13