Материал: kompendium_po_fizike
121
Динамика
изменения
разности
потенциалов
на
каждом
отведении
имеет
характерный
вид
,
изображенный
на
рисунке
54,
и
называется
электрокардиограммой
.
Рисунок
54.
Электрокардиограмма
На
электрокардиограмме
различают
три
положительных
(
направленных
вверх
)
зубца
Р
, R,
Т
,
и
два
отрицательных
(
направленных
вниз
)
зубца
Q
и
S.
Эти
зубцы
характеризуют
величину
ЭДС
сердца
в
разные
периоды
его
работы
.
Кроме
того
,
на
электрокардиограмме
измеряются
интервалы
времени
,
характеризующего
длительность
различных
фаз
сердечного
цикла
.
Начинается
ЭКГ
положительным
зубцом
Р
.
За
ним
следует
горизонтальная
,
или
почти
горизонтальная
линия
,
которая
заканчивается
непостоянным
,
обычно
очень
маленьким
зубцом
Q.
Интервал
Р
-Q
измеряется
от
начала
зубца
Р
до
начала
зубца
Q.
Восходящая
часть
зубца
Q
непосредственно
переходит
в
положительный
зубец
R,
нисходящая
часть
зубца
R
переходит
в
отрицательный
непостоянный
зубец
S.
За
зубцом
S (
или
R)
следует
горизонтальная
линия
–
интервал
S-
Т
.
Иногда
зубец
S
сразу
полого
переходит
в
положительный
зубец
Т
.
За
зубцом
Т
иногда
следует
зубец
U.
Затем
идет
горизонтальная
(
изоэлектрическая
линия
),
соответствующая
периоду
диастолы
.
В
ЭКГ
различают
предсердный
и
желудочковый
комплексы
.
Зубец
Р
появляется
,
когда
начинается
возбуждение
предсердий
.
Начальная
часть
его
соответствует
возбуждению
правого
предсердия
,
средняя
−
возбуждению
левого
предсердия
.
Форма
,
направление
и
величина
зубца
Р
в
норме
для
различных
отведений
варьируют
в
широких
пределах
.
122
Интервал
Р
-Q
соответствует
периоду
от
начала
возбуждения
предсердий
до
начала
возбуждения
желудочков
.
Комплекс
QRS
отражает
проце
cc
постепенного
ox
вата
возбуждения
o
бои
x
желудочков
.
Зубец
R
обычно
самый
большой
и
соответствует
периоду
систолы
желудочков
.
Величина
и
форма
зубца
R
варьируют
в
различных
отведениях
и
зависят
от
положения
сердца
в
грудной
клетке
.
Зубец
Т
соответствует
периоду
падения
возбуждения
желудочков
.
Основными
характеристиками
ЭКГ
являются
форма
и
высота
зубцов
и
длительность
интервалов
.
При
патологических
изменениях
в
сердце
происходит
изменение
этих
характеристик
,
что
позволяет
использовать
электрокардиограммы
для
диагностики
заболеваний
сердца
.
Зная
высоту
зубцов
ЭКГ
,
можно
определить
углы
,
образованные
вектором
дипольного
момента
сердца
с
линиями
отведений
.
В
момент
времени
,
когда
дипольный
момент
сердца
принимает
максимальное
значение
(
зубец
R
на
ЭКГ
),
направление
дипольного
момента
(
электрическая
ось
сердца
)
совпадает
с
его
анатомической
осью
.
На
основании
этого
,
используя
электрокардиограмму
,
можно
определить
положение
анатомической
оси
сердца
.
123
ЦЕПИ
ПЕРЕМЕННОГО
ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО
ТОКА
1.
Переменный
электрический
ток
и
его
физические
характеристики
Переменным
током
называют
ток
,
периодически
изменяющийся
по
величине
и
по
направлению
.
Переменный
ток
можно
рассматривать
как
вынужденные
электромагнитные
(
электрические
колебания
).
Наиболее
распространенным
является
синусоидальный
переменный
ток
,
мгновенные
значения
которого
изменяются
во
времени
по
закону
синуса
(
косинуса
)
или
по
закону
простого
(
гармонического
)
колебания
.
ф
= B S
0
,
где
ф
−
магнитный
поток
;
В
−
магнитная
индукция
.
dt
d
ф
i
(
закон
Фарадея
или
закон
электромагнитной
индукции
);
,
cos
,
sin
sin
)
(
0
0
t
S
S
t
t
BS
dt
BS
d
m
i
где
BS
m
.
Соответственно
,
мгновенные
значения
напряжения
"
U
"
или
тока
"
I
"
во
внешней
цепи
генератора
:
U = U
m
sin
t
или
I = I
m
sin
t
,
где
U
m
и
I
m
−
максимальные
(
амплитудные
)
значения
,
соответственно
,
напряжения
и
тока
,
= 2
−
круговая
частота
переменного
напряжения
или
тока
.
Кроме
мгновенных
и
амплитудных
значений
,
для
характеристики
переменного
тока
пользуются
эффективными
или
действующими
(
средними
квадратичными
за
период
)
значениями
напряжения
и
тока
,
которые
обычно
и
указываются
на
шкале
измерительных
приборов
.
Для
синусоидального
переменного
тока
:
m
m
m
эф
U
U
U
U
71
,
0
41
,
1
2
124
m
m
m
эф
I
I
I
I
71
,
0
41
,
1
2
Назовем
действующей
(
эффективной
)
силой
переменного
тока
I
эф
такой
постоянный
ток
,
который
выделяет
в
цепи
с
сопротивлением
R
количество
теплоты
,
одинаковое
с
переменным
током
:
P
ср
=
P
,
2
2
2
эф
I R
I R
;
средняя
мощность
P
ср
=
U
эф
I
эф
cos
.
Переменный
ток
−
это
также
упорядоченное
(
направленное
)
движение
носителей
заряда
,
однако
оно
имеет
колебательный
характер
.
Электрическое
поле
изменяет
свое
направление
на
противоположное
каждую
половину
периода
.
Соответственно
изменяется
и
направление
перемещения
зарядов
в
проводниках
.
Величина
перемещения
весьма
мала
и
зависит
от
частоты
переменного
тока
.
Например
,
при
средней
скорости
дрейфа
электронов
в
металлическом
проводнике
порядка
0,1
см
/
сек
и
при
частоте
тока
50
Гц
смещение
электронов
имеет
порядок
0,001
см
.
Для
ионов
в
растворе
электролита
эта
величина
еще
меньше
.
При
достаточно
высокой
частоте
это
смещение
становится
такого
же
порядка
,
как
и
смещение
зарядов
в
тепловом
движении
.
Однако
колебания
зарядов
,
образующих
ток
,
от
последнего
отличаются
упорядоченным
(
направленным
)
характером
.
Переменный
ток
частотой
4-5
кГц
применяется
,
подобно
импульсным
токам
,
для
цепей
электростимуляции
,
а
частотой
20-
30
кГц
(
при
малых
силах
тока
)
−
при
измерении
,
например
,
полного
сопротивления
тканей
организма
.
Переменный
ток
200
кГц
и
выше
даже
при
значительных
силах
тока
раздражающего
действия
на
ткани
организма
не
оказывает
,
но
тепловой
эффект
тока
при
этом
сохраняется
,
поэтому
высокочастотные
токи
применяются
для
тепловых
лечебных
процедур
−
прогревания
глубоко
лежащих
тканей
организма
.
Колебательное
движение
зарядов
вносит
ряд
различий
в
явления
,
происходящие
в
цепях
переменного
тока
,
по
сравнению
с
постоянным
.
Например
,
конденсатор
является
проводником
в
цепи
переменного
тока
;
в
цепи
,
содержащей
индуктивность
,
125
постоянно
действует
э
.
д
.
с
.
самоиндукции
,
которая
имеет
также
переменный
характер
;
в
цепи
с
раствором
электролита
не
происходит
электрической
поляризации
и
потому
сопротивление
такой
цепи
(
а
,
следовательно
,
и
тканей
организма
)
при
прочих
равных
условиях
значительно
меньше
,
чем
при
постоянном
токе
,
и
т
.
д
.
2.
Цепь
переменного
электрического
тока
с
активным
сопротивлением
Цепь
переменного
тока
,
содержащая
омическое
сопротивление
R,
не
представляет
особенностей
.
В
ней
выполняется
закон
Ома
,
который
может
быть
применен
как
к
мгновенным
,
так
и
эффективным
значениям
напряжения
и
тока
:
R
U
I
.
Сопротивление
R
в
цепи
переменного
тока
называется
активным
,
так
как
при
прохождении
тока
в
нем
происходит
необратимая
потеря
энергии
,
которая
переходит
в
теплоту
.
Колебания
напряжения
и
тока
в
цепи
с
чисто
активным
сопротивлением
находятся
в
фазе
.
3.
Цепь
переменного
электрического
тока
с
индуктивным
сопротивлением
Рассмотрим
явления
,
происходящие
в
цепи
переменного
тока
с
индуктивностью
.
Подключим
к
переменному
напряжению
U =
R
U
I
U
R
I
t
U
I
U
R
I
R