Dipol elektryczny - układ dwóch różnoimiennych ładunków elektrycznych q, umieszczonych w pewnej odległości l od siebie. Linia przechodząca przez oba ładunki nazywa się osią dipola; tego rodzaju dipole wykazują elektryczny moment dipolowy.

Elektryczny moment dipolowy jest to wektorowa wielkość fizyczna charakteryzująca dipol elektryczny. Dipol jest układem dwóch ładunków o tych samych wartościach bezwzględnych, ale przeciwnych znakach. Elektryczny moment dipolowy p dwóch punktowych ładunków o jednakowych wartościach q i przeciwnych znakach jest równy iloczynowi odległości między nimi i wartości ładunku dodatniego:

p=qd (p-moment dipolowy, q-ładunek) gdzie wektor d(odległość) ma kierunek prostej łączącej ładunki i zwrot od ładunku ujemnego do dodatniego.

Natężenie pola elektrycznego – wektorowa wielkość fizyczna charakteryzująca pole elektryczne.

Natężenie pola elektrycznego jest równe sile działającej na jednostkowy dodatni ładunek próbny, co matematycznie wyraża się jako stosunek siły , z jaką pole elektrostatyczne działa na ładunek elektryczny, do wartości q tego ładunku.

Energia elektrostatyczna – energia układu nieruchomych ładunków elektrycznych. Energia ta jest równoważna pracy jaką należy wykonać, aby utworzyć dany układ ładunków, przesuwając je do siebie z nieskończoności:

gdzie:

V – potencjał pola elektrycznego [V],

q₀ – ładunek przesuwany w polu elektrycznym [C].

Energię elektrostatyczną pary ładunków wyraża się wzorem:

gdzie:

q₀ – wartość drugiego ładunku [C],

r – odległość ładunków [m],

k – współczynnik proporcjonalności:

gdzie:

ε – bezwymiarowa względna przenikalność elektryczna ośrodka,

ε₀ – przenikalność elektryczna próżni [F/m].

Potencjałem elektrycznym w dowolnym punkcie P pola nazywa się stosunek pracy W wykonanej przez siłę elektryczną przy przenoszeniu ładunku q z tego punktu do nieskończoności, do wartości tego ładunku:

.

Jednostką potencjału jest 1 V (wolt) równy 1 J / 1 C (dżulowi na kulomb).

Zatem praca potrzebna na przeniesienie ładunku q z punktu P do R dana jest jako:

.

W przypadku pola elektrycznego wytwarzanego przez nieruchomy punktowy ładunek elektryczny:

gdzie:

– potencjał elektryczny (elektrostatyczny),

Q – ładunek wytwarzający pole elektryczne,

q – ładunek próbny,

r – odległość pomiędzy ładunkami,

– przenikalność elektryczna ośrodka.

Zgodnie z definicją potencjału elektrycznego:

gdzie:

- praca siły elektrycznej wykonanej przy przeniesieniu ładunku daleko od ładunku wytwarzającego pole elektryczne.

Ponieważ , a energia potencjalna pola elektrycznego ładunku punktowego wyraża się wzorem:

Z czego wynika:

Z zależności tej wynikają cechy potencjału elektrycznego (patrz wyżej).

Linie sił pola elektrycznego

Do obrazowego przedstawienia pola elektrycznego używa się linii sił pola elektrycznego. Są to linie, które w każdym punkcie przestrzeni są styczne do wektora siły działającej w tym polu na dodatni ładunek próbny.

LINIE EKWIPOTENCJALNE ZROBIC!!!!!!

Pierwsze prawo Kirchhoffa – prawo dotyczące przepływu prądu w rozgałęzieniach obwodu elektrycznego, sformułowane w 1845 roku przez Gustawa Kirchhoffa. Prawo to wynika z zasady zachowania ładunku czyli równania ciągłości. Wraz z drugim prawem Kirchhoffa umożliwia określenie wartości i kierunków prądów w obwodach elektrycznych.

II prawo Kirchhoffa można sformułować na kilka sposobów. Oto pierwszy z nich:

W obwodzie zamkniętym suma spadków napięć na wszystkich odbiornikach prądu musi być równa sumie napięć na źródłach napięcia.

Układ przewodzący serca - reguluje on rytmikę pracy serca oraz prawidłową kolejność skurczów poszczególnych części serca. Jest on zbudowany z zmodyfikowanych miocytów. Składają się na niego:

• • • węzeł zatokowo-przedsionkowy - generuje on wskutek powolnej samoistnej depolaryzacji prawidłowy rytm zatokowy skurczów serca.

    • węzeł przedsionkowo-komorowy

    • pęczek przedsionkowo-komorowy (pęczek Hisa) na który składa się pień (odnoga wspólna łac. crus commune), jedyne połączenie między mięśniówką przedsionków i komór) oraz odnogi prawej i lewej. Wszystkie odnogi biegną w przegrodzie międzykomorowej.

    • rozgałęzienia końcowe (włókna Purkiniego) wstępują ku górze w mięśniówce właściwej podstawy serca (zarówno komory prawej jak i lewej)

Potencjał czynnościowy serca:

W powstającym potencjale czynnościowym wyróżniamy pięć faz:

• faza 0 (szybka depolaryzacja) – zależy od szybkiego dokomórkowego prądu sodowego

• faza 1 (wstępna szybka repolaryzacja) – dokomórkowy prąd chlorkowy (w mięśniówce komór) i odkomórkowy prąd potasowy (w mięśniówce przedsionków)

• faza 2 (powolna repolaryzacja) – tzw. faza plateau (stabilizacja potencjału, stan równowagi pomiędzy dokomórkowym prądem wapniowo-sodowym a odkomórkowym prądem potasowym)

• faza 3 (szybka repolaryzacja) – przewaga odkomórkowego prądu potasowego nad wygasającym dokomórkowym prądem wapniowo-sodowym

• faza 4 (polaryzacja) – faza spoczynku, polaryzacji

Komórki rozrusznikowe serca mają zdolność do tzw. spontanicznej powolnej depolaryzacji w czwartej fazie potencjału czynnościowego.

linia izoelektryczna – linia pozioma zarejestrowana w czasie, gdy w sercu nie stwierdza się żadnych pobudzeń (aktywności). Najłatwiej wyznaczyć ją według odcinka PQ. Stanowi ona punkt odniesienia zmian PQRST.

Załamki

• załamek P – jest wyrazem depolaryzacji mięśnia przedsionków (dodatni we wszystkich 11 odprowadzeniach, poza aVR, tam ujemny)

• zespół QRS – odpowiada depolaryzacji mięśnia komór

• załamek T – odpowiada repolaryzacji komór

• czasami też załamek U

Działanie EKG

Różnice potencjałów, będące efektem sumarycznych zmian napięcia elektrycznego generowanego przez całe serce, mierzy się na powierzchni ciała za pomocą galwanometru, który jest najistotniejszą częścią elektrokardiografu. Elektrody znajdujące się w dwóch punktach na powierzchni ciała połączone z galwanometrem stanowią obwód elektryczny zwany odprowadzeniem. Prąd płynący od strony napięcia wyższego ku niższemu powoduje wychylenie wskazówki galwanometru, które zostaje zarejestrowane jako krzywa elektrokardiograficzna.

Przy ocenie wytwarzanego przez serce pola elektrycznego wykorzystuje się sformułowaną przez Einthovena koncepcję opartą na trzech założeniach:

1. Serce można porównać do dipola, czyli układu pary biegunów - dodatniego i ujemnego, tworzących najprostszy generator energii elektrycznej.

2. Serce znajduje się w środku geometrycznym tkanek, w których panują identyczne warunki przewodzenia prądu.

3. Punkty połączeń obu kończyn górnych i lewej kończyny dolnej z tułowiem są wierzchołkami trójkąta równobocznego, w środku którego znajduje się serce.

Tak więc elektrody umieszczone na obu przedramionach i lewym podudziu, niejako w przedłużeniu wyżej wymienionych punktów, tworzą wierzchołki trójkąta równobocznego, w którego środku znajduje się serce.

Ten układ odprowadzeń, zwany trójkątem Einthovena, obrazuje układ trzech dwubiegunowych odprowadzeń kończynowych (I, II, III).

Typy odprowadzeń w elektrokardiografii ( zasada konstrukcji odprowadzeń ), trójkąt Einthovena.

Trzy elektrody przyłącza się: LR – lewe ramię, PR – prawe ramię, LN – lewa noga - trójkąt I odprowadzenie – potencjał elektryczny między elektrodami LR (lewe ramię) i PR (Prawe ramię) II odprowadzenie – potencjał elektryczny między elektrodami PR (prawe ramię) i LN (lewa noga) III odprowadzenie – potencjał elektryczny między elektrodami LR (lewe ramię) i LN (lewa noga) Odprowadzenia przedsercowe Wilsona V1-V6

Rys. 1. Trójkąt Einthovena, litery R, L i F oznaczają odpowiednio prawą , lewą rękę oraz prawą nogę, I, II i III oznacza odpowiednio odprowadzenie pierwsze, drugie i trzecie, WS jest wektorem serca (wynikowy dipol, patrz rozdział pole serca)