Теплова дія ЕМП на БТ
Тепловий ефект струмів провідності. Кількість виділеної теплоти при наявності струмів провідності визначається за законом Джоуля-Ленца:
Тепловий ефект можна оцінити за питомою кількістю теплоти, яка виділяється в одиниці об'єму за одиницю часу:
Враховуючи співвідношення: ; отримуємо просту формулу, яку ще називають законом Джоуля-Ленца у диференційній формі:
(3.2)
З цієї формули випливає: а) чим більша густина струмів провідності у середовищі, тим ефективніше відбувається прогрівання тканин; б) при одній і тій самий густині струму j більше нагріваються тканини, що мають більший питомий опір р. Відповідно, нагріваються сильніше кістки, шкіра та інші поверхневі ділянки тканин і слабко нагріваються тканини внутрішнього середовища (кров, клітинна і позаклітинна рідини, м'язи тощо).
Тепловий ефект дії вихрових струмів можна оцінити за цією ж формулою (3.2), визначивши густину вихрових струмів з (3.1):
де - коефіцієнт, який залежить від геометричних розмірів ділянки й електродів.
Висновок: індукційні струми прогрівають середовища, які мають малий питомий опір, тобто ділянки, в яких виникають ці струми (кров, лімфа, м'язи тощо).
Тепловий ефект струмів зміщення. Скориставшись законом Джоуля у вигляді для випадку гармонічного закону зміни електричного поля отримаємо:
Отже, прогрів тканин струмами зміщення залежить від величини напруженості електричного поля, частоти його зміни і діелектричних властивостей середовища. Зокрема, для діелектрика, який знаходиться в однорідному полі конденсатора, величина визначається за формулою:
(3.3)
де - кут діелектричних втрат, який характеризує різницю фаз коливань напруженості векторів і дипольного моменту - коефіцієнт пропорційності, який у загальному випадку залежить від частоти.
Струми зміщення викликають ефективний прогрів як тканин, котрі є діелектриками, так і тих, які мають добру електропровідність, чим і обумовлене широке використання УВЧ-, НВЧ-методик прогріву біологічних тканин.
Дата добавления: 2020-11-18; просмотров: 386;