Karolina Rykała gr. AP02

Obsługa sprzętów w kosmetologii 2.

1. Transformator jest to urządzenie elektryczne, przeznacze do zamiany układu napięć i prądów przemiennych na układ napięć i prądów o innych wartościach, lecz takiej samej częstotliwości. Zmiana ta odbywa się za pośrednictwem pola magnetycznego.

Transformator zbudowany jest z dwóch lub więcej cewek (zwanych uzwojeniami), nawiniętych na wspólny rdzeń magnetyczny wykonany zazwyczaj z materiału ferromagnetycznego.

Oba obwody są zazwyczaj oddzielone galwanicznie i energia przekazywana między nimi jest przez pole magnetyczne. Wyjątkiem jest autotransformator, w którym uzwojenie pierwotne i uzwojenie wtórne posiadają część wspólną i są ze sobą połączone galwanicznie.

Każdy transformator składa się z trzech podstawowych elementów:

• uzwojenia pierwotnego (zasilanego),

• uzwojenia wtórnego (odbiorczego),

• rdzenia ferromagnetycznego, na którym są umieszczone oba uzwojenia (w specjalnych zastosowaniach stosuje się transformatory bez rdzenia, tzw. transformatory powietrzne).

Zasada działania transformatora:

Uzwojenie pierwotne podłączone jest do źródła prądu przemiennego. Powoduje to przepływ w nim prądu przemiennego i powstanie zmiennego pola magnetycznego. Zmienny strumień pola magnetycznego, przewodzony przez rdzeń transformatora, przepływa przez pozostałe cewki (zwane wtórnymi). Zmiana strumienia pola magnetycznego w cewkach wtórnych wywołuje zjawisko indukcji elektromagnetycznej - powstaje w nich zmienna siła elektromotoryczna (napięcie). Jeżeli pominie się opór uzwojeń oraz pojemności między zwojami uzwojeń i przyjmie się, że cały strumień magnetyczny wytworzony w uzwojeniu pierwotnym przenika przez rdzeń do uzwojenia wtórnego (nie ma strat pola magnetycznego na promieniowanie), to taki transformator nazywamy idealnym.

Cewka (zwojnica, solenoid, rzadziej induktor) jest biernym elementem elektronicznym i elektrotechnicznym.

Cewka składa się z pewnej liczby przewodnika nawiniętych np. na powierzchni walca (cewka cylindryczna), na powierzchni pierścienia (cewka toroidalna) lub na płaszczyźnie (cewka spiralna lub płaska). Wewnątrz lub na zewnątrz zwojów może znajdować się rdzeń z materiału magnetycznego diamagnetycznego lub ferromagnetycznego.

2. Wyładowanie elektryczne w gazach, przepływ prądu elektrycznego w środowisku gazowym. Wiąże się z tym cały zespół zjawisk zależnych od parametrów gazu (jego ciśnienia, rodzaju, składu domieszek itp), przyłożonego napięcia, czynników zewnętrznych oraz formy geometrycznej układu.
   
   W zwykłych warunkach, warunkiem niezbędnym przepływu prądu przez gaz jest jego jonizacja. Jeśli zachodzi ona wyłącznie pod wpływem czynnika zewnętrznego, np. promieniowania jonizującego, jest w równowadze z rekombinacją - dla niskich napięć w tych warunkach przepływ prądu przez gaz spełnia prawo Ohma.
   
   Przy wzroście napięcia ponad pewną wartość krytyczną następuje jonizacja maksymalna - płynie prąd o natężeniu niezależnym od wartości przyłożonego napięcia. Tak dzieje się aż do pewnej wartości, przy której prąd narasta lawinowo na skutek pojawiającej się jonizacji zderzeniowej. Ten typ wyładowania ustaje, gdy zanika działanie zewnętrznego czynnika powodującego pierwotną jonizację.
   
   Przy niskim ciśnieniu i przy wysokim napięciu dochodzi do zjawiska przebicia w gazie: jony padające na katodę wybijają z niej elektrony zdolne do podtrzymania jonizacji - jest to tzw. wyładowanie samoistne, a odpowiadające mu napięcie jest napięciem wyładowania samoistnego.

Przy ciśnieniu wysokim dochodzi do powstawania sznurów plazmowych (tzw. strimerów), przy mniejszych napięciach powstaje wyładowanie iskrowe (iskra elektryczna, piorun), natomiast przy znacznych gradientach pola elektrycznego dochodzi do wyładowania koronowego. Przy dostatecznie dużym natężeniu prądu wyładowanie w gazie przechodzi w jedną z form łuku elektrycznego.

3. Doświadczenie Hertza, Hertz potwierdził teorię Maxwella. Wykorzystanie faktu, iż natężenie wirowego pola elektrycznego jest wprost proporcjonalne do szybkości zmian wywołującego je pola magnetycznego, doprowadziło go do wniosku, że do uzyskania fali elektromagnetycznej o dużych wartościach wektorów
i
potrzebna jest duża częstotliwość źródła drgań. W tym celu Hertz usunął z obwodu LC cewkę i zastąpił ją prostymi przewodami (zmniejszył przez to indukcyjność L obwodu) oraz rozsunął okładki kondensatora, by zmniejszyć pojemność C. To spowodowało "wydostanie" się linii pola elektrycznego na zewnątrz. Następnie Hertz usunął w ogóle okładki kondensatora (zmniejszył przez to dodatkowo pojemność). W rezultacie otrzymał prostoliniowy przewodnik o określonej, choć bardzo niewielkiej indukcyjności i pojemności, zwany otwartym obwodem drgań. Innym doświadczeniem, jakie wykonał Hertz było zastosowanie rezonansowego obwodu drgań w postaci kołowego przewodnika z iskiernikiem złożonym z dwóch kuleczek, którego częstotliwość drgań własnych powinna być taka sama, jak obwodu otwartego wysyłającego fale, tzn. dostrojona do źródła drgań. Rezonans powoduje, iż obwód ten zostaje pobudzony do drgań, a między kuleczkami powstaje iskrzenie.

Na podstawie tych dwóch doświadczeń Hertz odkrył następujące właściwości fal elektromagnetycznych:

• fale elektromagnetyczne nie przechodzą przez przewodniki, lecz zostają odbite od nich, zgodnie z prawem odbicia w ruchu falowym, przechodzą natomiast przez dielektryki, ulegając załamaniu zgodnie z prawami załamania

• fale padające i odbite interferują ze sobą wytwarzając fale stojące

• w próżni fale elektromagnetyczne rozchodzą się prostoliniowo

• prędkość rozchodzenia się fal elektromagnetycznych w próżni równa jest 300 000 km/s, a więc równa jest prędkości rozchodzenia się światła c.

Fale elektromagnetyczne mają szerokie zastosowanie w radiotelegrafii, radiofonii, telewizji i radarze, elektromedycynie, łączności satelitarnej, itp.

4. Ozon, bezbarwny , lekko niebieskawy gaz będąc odmianą tlenu posiada szereg interesujących właściwości fizycznych:

• ciężar cząsteczkowy 48 ;gaz cięższy od powietrza, dobrze zalega w przestrzeniach zamkniętych,

• gęstość- ozon / powietrze: 1,6; łatwo wypiera powietrze,

• wyczuwalny już w stężeniu 1:600,

• łatwo rozpuszczalny w wodzie (15 x lepiej od tlenu),

• przyłącza się bardzo łatwo do podwójnego wiązania w związkach organicznych tworząc ozonidy,

• jeden z najsilniejszych znanych utleniaczy,

• gaz

• nietrwały, po około 20 minutach ulega rozpadowi generując cząsteczkę tlenu i niezwykle aktywny tlen atomowy /O^-- /

.

Sydney Chapman zaproponował wyjaśnienie mechanizmu powstawania ozonu w atmosferze. Według niego do powstania cząsteczki ozonu potrzebna jest obecność atomów tlenu, które pojawiają się jako wynik rozpadu cząsteczki tlenu na dużych wysokościach. Cząsteczka ozonu powstaje w wyniku zderzeń cząsteczki tlenu z atomem tlenu i w obecności jakiejś neutralnej cząsteczki M, przejmującej nadmiar energii. Cząsteczka ozonu może jednak ulec rozpadowi w wyniku zderzenia z atomem tlenu i powstają wtedy dwie cząsteczki tlenu lub rozpaść się pod wpływem promieniowania słonecznego. Jest to najprostszy model powstawania i rozpadu ozonu, tzw. model Chapmana. W rzeczywistości procesy te są o wiele bardziej skomplikowane, a krótkofalowe promieniowanie Słońca odgrywa podstawową rolę w bilansie ozonu atmosferycznego.

5. Promieniowanie elektromagnetyczne (fala elektromagnetyczna) - rozchodzące się w przestrzeni zaburzenie pola elektromagnetycznego. Zaburzenie to ma charakter fali poprzecznej, w której składowa elektryczna i magnetyczna są prostopadłe do siebie, a obie są prostopadłe do kierunku rozchodzenia się promieniowania.

Własności promieniowania:

Promieniowanie elektromagnetyczne rozchodząc się objawia swe własności falowe zachowując się jak każda fala, ulega interferencji, dyfrakcji, spełnia prawo odbicia i załamania.

Rozchodzenie się fali w ośrodkach silnie zależy od właściwości tych ośrodków oraz częstotliwości fali. Fala rozchodząc się w ośrodku pobudza do drgań ładunki zawarte w cząsteczkach i atomach, najczęściej są to elektrony. Indukowane w ten sposób drgania elektronów są źródłem fal wtórnych, którą poprzez superpozycję z falą padającą zmieniają jej długość i prędkość rozchodzenia się.

Powstawanie i pochłanianie promieniowania elektromagnetycznego wiąże się ze zmianą energii cząstek obdarzonych ładunkiem elektrycznym, zwykle elektronów, jako cząstek o małej masie.

Własności promieniowania elektromagnetycznego silnie zależą od długości fali (częstotliwości promieniowania) i dlatego dokonano podziału promieniowania elektromagnetycznego ze względu na jego częstotliwość.

Podział promieniowania elektromagnetycznego:

Jest on zależny od długości fal (częstotliwości) przejawia się jako:

• Fale radiowe (długościach fal od 10 do nawet 2000 metrów) jest to promieniowanie elektromagnetyczne, które może być wytwarzane przez prąd przemienny płynący w antenie.

• Mikrofale (długość fal od 1 milimetra do 1 metra) to rodzaj promieniowania elektromagnetycznego o długości fali pomiędzy podczerwienią i falami ultrakrótkimi, zaliczane są do fal radiowych.

• Podczerwień (długość fali od 760 nanometrów do 2000 mikrometrów) promieniowanie elektromagnetyczne o długości fal pomiędzy światłem widzialnym a falami radiowym.

• Światło widzialne (obejmuje zakres fal o długościach od 380 do 780 nanometrów) ta część promieniowania elektromagnetycznego, na którą reaguje siatkówka oka człowieka w procesie widzenia.

• Ultrafiolet (należą tu fale o długościach od 390 do 10 nm) promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali krótszej niż światło widzialne i dłuższej niż promieniowanie rentgenowskie. Słowo "ultrafiolet" oznacza "powyżej fioletu" i utworzone jest z łacińskiego słowa "ultra" (ponad) i słowa "fiolet" oznaczającego barwę o najmniejszej długości fali w świetle widzialnym.

• Promieniowanie rentgenowskie (obejmuje fale o długościach z przedziału od 10 nm do 0.001 nm) Zakres promieniowania rentgenowskiego znajduje się pomiędzy ultrafioletem i promieniowaniem gamma. Znanym skrótem nazwy jest promieniowanie rtg.

• Promieniowanie gamma (obejmuje promieniowani elektromagnetyczne o długościach mniejszych od 0.1 nm) Źródłem tego promieniowania są wzbudzone atomy.

6. Powstawanie ozonu. Wraz z oddalaniem się od powierzchni Ziemi właściwości fizyczne powietrza takie jak temperatura i gęstość ulegają zmianie. Najniższą warstwą atmosfery jest troposfera sięgająca mniej więcej do wysokości 10 km . Tuż nad nią znajduje się obszar zwany tropopauzą  Warstwą sąsiadującą z tropopauzą jest stratosfera, która sięga do wysokości ok. 45 km i dzieli się na dwie warstwy. W dolnej części zwanej stratosferą zimną utrzymuje się względnie stała (ok. -60 ^oC) temperatura, zaś w górnej warstwie zwanej stratosferą ciepłą temperatura zaczyna wzrastać, osiągając na wysokości około 50 km wartość zerową. Stratosfera przechodzi tu w tzw. stratopauzę. W stratosferze obserwuje się największą  koncentrację ozonu (na wysokości 25 - 40 km) i bardzo często ta część atmosfery nazywana jest ozonosferą.

Opisane wyżej strefy tworzą względnie zamknięte systemy. Wymiana gazowa pomiędzy nimi odbywa się przede wszystkim w klimacie umiarkowanym i nad równikiem, gdzie troposfera tworzy zmarszczki i fale, a dzięki wysoko sięgającym trąbom powietrznym następuje wymiana mas powietrza miedzy warstwami. Wynikiem tego jest transportowanie niszczących warstwę ozonową substancji do stratosfery. Proces ten zachodzi jednak dość wolno i gazy emitowane na powierzchni Ziemi docierają do stratosfery dopiero po upływie okresu od 10 do 15 lat.

7. Własności fizyczne i chemiczne ozonu:

Zasadnicza warstwa ozonu znajduje się w atmosferze na wysokości 17 - 35 km gdzie powstaje z tlenu pod wpływem promieniowania  ultrafioletowego o długości fali do 185 nm. Ozon jest gazem cięższym od powietrza. Jest nietrwały, łatwo ulega rozkładowi. Przyspiesza go jeszcze wzrost temperatury, wilgotności i zanieczyszczeń powietrza. W wodzie ozon rozkłada się szybciej niż w powietrzu. Na szybkość rozkładu ma wpływ odczyn i rodzaj zanieczyszczeń. W postaci gazowej jest bezbarwny, w grubszych warstwach ma kolor niebieski. Wstanie ciekłym jest prawie nieprzezroczysty o zabarwieniu intensywnie ciemnoniebieskim. W stanie stałym jest prawie czarny. Temperatura topnienia wynosi 80,5 K, temperatura krzepnięcia 22 K, a temperatura wrzenia 161,66 K.

Ciekły ozon łatwo rozkłada się na tlen (reakcja wybuchowa).

Rozpuszczalność ozonu w wodzie jest 10 razy większa niż tlenu. Wraz ze wzrostem temperatury wody rozpuszczalność ozonu maleje.

Ozon jest bardzo silnym związkiem utleniającym, dużo silniejszym od tlenu.

Ze względu na swoje bardzo silne właściwości utleniające ma duże zastosowanie w przemyśle. Używa się go również do dezynfekcji wody, wentylacji kopalni. Powietrze zawierające ozon wpuszcza się do zbiorników wodnych co powoduje niszczenie drobnoustrojów, spala drobiny pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Ozon pojawiający się w niższych warstwach atmosfery staje się groźną trucizną. Powoduje podrażnienie oczu, gardła i nosa, a wdychany uszkadza płuca.

Budowę cząsteczkową ozonu można przedstawić za pomocą klasycznego wzoru kątowego. Długość wiązania pomiędzy centralnym atomem tlenu, a atomami skrajnymi jest jednakowa i wynosi 0,126 nm, zaś kąt między wiązaniami ma wartość 127⁰.

8. Prąd darsonwala, to prąd wysokiej częstotliwości, którego działanie wiąże się z wykorzystywaniem ciepła w tkance, pobudzaniem układu naczyniowego oraz drażniącego zakończenia nerwów czuciowych. Każdy rodzaj urządzenia ma wbudowany włącznik i wyłącznik sieciowy oraz regulator natężenia prądu, istotnym elementem wyposażenia są elektrody tzw. peloty, które wymieniamy dostosowując je do powierzchni zabiegu, a także do formy i celu zabiegu. W gabinecie kosmetycznym najczęściej zabieg wykonuje się za pomocą elektrod próżniowych lub elektrod zawierających gazy szlachetne, które są rożnie wyprofilowanymi bankami szklanymi.

Najpopularniejsze kształty pelot:

• grzybkowa,

• grzebieniowa,

• łukowa,

• pręcikowa,

• wałkowa.

Działanie darsonwala:

Po zbliżeniu elektrody do ciała na odległość kilku milimetrów pojawia się iskrzenie w kolorze uzależnionym od rodzaju gazu wypełniającego pelotę. Np. pelota wypełniona powietrzem iskrzy na fioletowo, a ksenonem na czerwono. W pelocie podczas „zbliżania się” cząsteczek tlenu objawiającego się iskrzeniem powstaje ozon, ma on bardzo silne właściwości bakteriobójcze. Szczególnie istotne jest jego destrukcyjne działanie na bakterie beztlenowe.

Bibliografia:

• Nowy Leksykon PWN, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1998,

• Encyklopedia Gutenberga, Aktualizacje Encyklopedyczne, Wydawnictwo Kurpisz, Poznań 1997,

• Świat Wiedzy,

• Internet.

4

---