Описание метода и схемы опыта

Простейшая эквивалентная электрическая схема – это схема, состоящая из двух резисторов и одного конденсатора, соединенных таким образом, что их электрическое сопротивление при изменении частоты переменного тока изменяется так же, как импеданс живой ткани (рис. 5).

               Рис. 5.

В этой схеме резистор R₁ моделирует сопротивление межклеточной жидкости, R₂ – общее сопротивление внутриклеточной цитоплазмы, а С – емкостные свойства клеточной мембраны.

Вычислим величины этой схемы, пользуясь данными, полученными при выполнении задания 1.

1). R₁=Z₀, т.к. при пропускании по цепи постоянного тока, он не пойдет через ветвь, содержащую конденсатор.

2). При больших частотах емкостное сопротивление  уменьшается и практически не влияет на общее сопротивление цепи . На графике (рис. 4) этот момент соответствует выходу импеданса на постоянную величину.

По значениям R₁ и R₀ можно вычислить величину .

3). Емкостное сопротивление можно выразить из формулы для общего сопротивления цепи: .

4). Взяв какое-либо значение частоты (чаще всего берут n=1000Гц), и соответствующее значение импеданса из табл.1, можно вычислить X_c и .

Ход работы

1. По данным опыта 1 рассчитываем элементы эквивалентной схемы R₁, R₂ и С.

2. На имеющейся модели эквивалентной схемы выставить по омметру сопротивление резисторов и подобрать емкость конденсатора.

3. К схеме опыта 1 вместо электродов подключаем эквивалентную схему.

4. Снимаем значение общего сопротивления схемы аналогично измерениям импеданса при тех же самых условиях (выходное напряжение генератора и частоты).

5. Данные измерений и вычислений Z заносим в таблицу, аналогичную таблице 1.

6. Строим график Z=f(n).

7. Сравниваем графики, получившиеся для живой ткани и эквивалентной схемы.

Задание 3.Определить сдвиг фаз между током и напряжением для участка живой биологической ткани.

Приборы и оборудование: генератор переменного тока, частотометр, двухканальный осциллограф, постоянный резистор, электроды, соединительные провода, прокладки, физраствор.