BADANIE PRĄDÓW DIADYNAMICZNYCH
A. Przebieg doświadczenia:
1. Zapoznaj się z instrukcją użytkowania aparatu do generacji prądów
diadynamicznych oraz prądu galwanicznego DIATRONIC DT-7B
(w szczególności punkty: V, VII.1 i VII.2) oraz przyjrzyj się budowie fantomu
stanowiącego model części ciała (skóra umieszczona w zamykanym pudełku,
nasączona żelem przewodzącym. Do skóry przyłożone są elektrody
aluminiowe stanowiące część oprzyrządowania aparatu DIATRONIC).
2. Przeprowadź rejestrację prądów diadynamicznych:
Aluminiowe elektrody są podłączone do przewodu z czerwoną i czarną
końcówką, wychodzącego z gniazda przyrządu DIATRONIC. Elektroda
podłączona do czerwonej końcówki kabla jest anodą (+), natomiast elektroda
podłączona do czarnej końcówki jest katodą (-).
Włącz oscyloskop (przycisk na górze obudowy). Przyciski CH1 i RUN/STOP
powinny być podświetlone. Sprawdź czy sonda jest podłączona do gniazda X.
Sprawdź ustawienia oscyloskopu:
panel VERTICAL – pokrętłem nad przyciskiem CH1 ustaw skalę napięcia (oś y
na ekranie oscyloskopu) wynoszącą 5V/cm (wartość ta jest wyświetlana na
ekranie oscyloskopu, w lewym dolnym rogu)
panel HORIZONTAL - pokrętłem podstawy czasu wybierz skalę na osi x ekranu
oscyloskopu wynoszącą 5 ms/cm (wartość ta jest wyświetlana w dole, na środku
ekranu oscyloskopu).
Włącz DIATRONIC (włącznik z tyłu obudowy). Ustaw czas zabiegu 30 min
(przycisk (5)). Wybierz modulację MF za pomocą przycisku (2) i ustaw natężenie
prądu około 3 mA (przyciski (9)). W tym momencie zaczyna płynąć prąd w
obwodzie.
Odkryj przykrywkę fantomu. Końcówkę sondy oscyloskopu, która stanowi
uziemienie (krokodylek), przypnij do katody. Końcówką zakończoną igłą dotykaj
powierzchni skóry w dowolnym punkcie. Obserwuj przebieg na oscyloskopie.
Jeśli sygnał jest słabo widoczny użyj pokręteł:
zmiany podstawy czasu (panel HORIZONTAL) w celu dostosowania szerokości
sygnału
oraz skali na osi napięcia (panel VERTICAL) w celu dostosowania wysokości
sygnału.
Do przesuwania obrazu w pionie służy pokrętło POSITION w panelu
VERTICAL. Do przesuwania obrazu w poziomie służy pokrętło POSITION w
panelu HORIZONTAL. Do zamrożenia obrazu służy przycisk RUN/STOP.
Przeprowadź obserwację różnych typów modulacji. W tym celu każdorazowo,
przy zmianie modulacji, zatrzymaj generację prądu przyciskiem STOP, następnie
wybierz kolejny typ modulacji i ustaw natężenie prądu. W razie potrzeby wydłuż
czas pracy przyrządu. Przy modulacjach CP i LP zmieniaj przyciskami ISODYN-
BALANCE (3) udział przebiegu typu MF względem DF. Zaobserwuj także
przebieg prądu galwanicznego.
Przerysuj z ekranu oscyloskopu na kontrolkę modulacje MF i DF (w tym celu
zamroź obraz). Pamiętaj o odpowiednim przeliczeniu centymetrów na volty i
sekundy. Zapisz na kontrolce stosowane natężenia prądu IMF i IDF.
Zmierz częstotliwość podstawową generowanych prądów. W tym celu przy
dowolnie wybranej modulacji ustaw za pomocą pokrętła zmiany podstawy czasu
skalę 100s/cm, zamroź sygnał i policz okres zarejestrowanego sygnału.
Otrzymana wartość Tpodst zapisz na kontrolce.
Po zakończeniu rejestracji zatrzymaj generację prądu, odczep elektrody od
aparatu DIATRONIC, zamknij szczelnie przykrywkę fantomu. Wyłącz
oscyloskop oraz DIATRONIC.
B. Opracowanie wyników:
1. Policz częstotliwość podstawową fpodst generowanych sygnałów.
2. Policz okres modulacji (TMF i TDF) i częstotliwość modulacji (fMF i fDF) prądów
MF i DF.
3. Policz gęstość prądu płynącego przez elektrody w czasie rejestracji jednej z
modulacji. Pole powierzchni elektrody wynosi 10 cm2. Jaka byłaby gęstość
prądu płynącego przez elektrodę o powierzchni 75 cm2?
4. Policz energię przekazaną do układu w czasie 10 minut przepływu prądu DF.
Przyjmij:
- wartość natężenia stałą i równą IMF (w przybliżeniu jest to wartość skuteczna)
- moc średnią wydzieloną w układzie oszacuj według następującego równania:
1
P
I
S
DF
DF
TDF
Gdzie SDF jest polem pod wykresem (napięcia od czasu) jednego okresu
zarejestrowanej modulacji. Policz to pole przybliżając je prostokątem i trapezem
oraz licząc średnią tych dwóch wyników (patrz rysunek poniżej).
Zapisz na kontrolce wzór pozwalający policzyć energię przekazaną do układu
pamiętając, że jest ona równa pracy wykonanej przez prąd w tym układzie.
Oblicz energię.
5. Porównaj otrzymaną w punkcie 3. wartość energii z energią wydzieloną w
czasie 10 min. świecenia latarki z żarówką o mocy 2,5W.
6. Korzystając z praw elektrolizy Faradaya oblicz jaka ilość salicylanu sodu
zostanie wprowadzona do organizmu w trakcie zabiegu jonoforezy. Czas
trwania zabiegu wynosi 10 min., natężenie prądu I=20 mA. Masa molowa
salicylanu sodu wynosi 160,11g/mol, wartościowość z=1, stała Faradaya
F=96485 [C/mol]. Pod jaka elektrodą należy umieścić wodny roztwór
salicylanu sodu (-), aby lek został wprowadzony do organizmu?