Форум сайта alsak.ru
Задачи и вопросы по физике => Постоянный ток => Электродинамика => Работа и мощность => : Антон Огурцевич 08 July 2017, 22:57
-
При лечении плеврита методом УВЧ-терапии необходимо за одну 15-минутную процедуру в объёме ткани 450 см3 выделить 8,15 кДж теплоты. Удельное сопротивление ткани 13 Ом∙м. Вычислить эффективное значение напряжённости электрического поля между электродами и амплитудное значение напряжённости. Биофизика. Сделать рисунок.
-
Напряженность и напряжение связаны соотношением: \[ E = \frac{U}{l}. \] Количество теплоты, выделяемое при прохождении электрического тока по проводнику, определяется по закону Джоуля-Ленца:
\[ Q = {I^2}R\Delta t, \] где \[ R = \frac{{\rho l}}{S} \]сопротивление участка, ρ – удельное сопротивление, l – толщина участка или расстояние между электродами, S – площадь электродов в данном случае. Объем ткани между электродами V=lS где S – площадь электродов.
Сила тока по закону Ома для участка \[
I = \frac{U}{R},\;\;\;Q = \frac{{{U^2}}}{R}\Delta t = \frac{{{U^2}S}}{{\rho l}}\Delta t \Rightarrow U = \sqrt {\frac{{Q\rho l}}{{S\Delta t}}} . \] Эффективное значение напряженности
\[ \begin{gathered}
E = \frac{U}{l} = \frac{{\sqrt {\frac{{Q\rho l}}{{S\Delta t}}} }}{l} = \sqrt {\frac{{Q\rho l}}{{{l^2}S\Delta t}}} = \sqrt {\frac{{Q\rho }}{{lS\Delta t}}} = \sqrt {\frac{{Q\rho }}{{V\Delta t}}} . \hfill \\
E = \sqrt {\frac{{8,15 \cdot {{10}^3} \cdot 13}}{{450 \cdot {{10}^{ - 6}} \cdot 15 \cdot 60}}} = 990. \hfill \\
\end{gathered} \]
Амплитудное значение напряженности \[ {E_m} = E \cdot \sqrt 2 = 990 \cdot \sqrt 2 = 1387. \]
Ответ: 990 В/м, 1387 В/м.