0000019

140 Fizykoterapia

kami elektryczności, 2) przewodniki drugorzędowe, w których istnieją swobodne jony, będące także nośnikami elektryczności. W tych przewodnikach ruch elektronów jest związany z przemieszczaniem się jonów ujemnych w kierunku bieguna dodatniego źródła prądu. W drugorzędnych przewodnikach elektryczności przepływający prąd powoduje jednocześnie przemieszczanie się jonów dodatnich w kierunku bieguna ujemnego.

W wyniku przyłączania się lub odczepiania elektronów atom obojętny traci lub zyskuje elektrony. Proces ten nazywa się jonizacją, natomiast naładowany elektrycznie atom - jonem. Jony dodatnie, czyli kationy, oznaczane znakiem (+), są atomami lub cząsteczkami z przewagę ładunków dodatnich (zmniejszona liczba elektronów), w polu elektrycznym przemieszczają się do katody (bieguna ujemnego). Jony ujemne, czyli aniony, oznaczane znakiem (-), są atomami lub cząsteczkami z przewagą ładunków ujemnych (zwiększona liczba elektronów), w polu elektrycznym bowiem przemieszczają się do anody (bieguna dodatniego).

Uporządkowany ruch elektronów w przewodniku elektrycznym, od bieguna ujemnego do bieguna dodatniego, jest możliwy dzięki sile elektromotorycznej, wyzwolonej przez różnicę potencjałów między katodą (nadmiar elektronów) i anodą (niedobór elektronów), która nazywa się napięciem. Po połączeniu obu biegunów przewodnikiem elektrycznym elektrony przepływają do anody - aż do osiągnięcia stanu równowagi, wówczas napięcie spada do zera. Jednostką miary napięcia jest wolt (V).

Oprócz napięcia niezmiernie ważna jest siła prądu, która nazywa się natężeniem. Jest to ilość elektryczności przepływającej przez przekrój przewodnika elektrycznego w ciągu jednej sekundy. Jednostką miary natężenia prądu jest am-per (A). Stosunek natężenia prądu, tj. liczby ładunków elektrycznych, do wielkości powierzchni, przez którą przepływają, nazywa się gęstością prądu. Prąd przepływający przez dwie elektrody o różnej wielkości ma gęstość ładunków większą pod elektrodą mniejszą. Jednostką miary gęstości prądu jest A/cm-. Gęstość prądu przepływającego przez organizm człowieka nie jest bez znaczenia dla jego zdrowia i życia.

Elektrony przepływające w przewodniku elektrycznym napotykają na opór, którego wielkość zależy od rodzaju przewodnika, jego długości i przekroju. Opór wzrasta wraz z długością i przekrojem przewodnika. Srebro, miedź i aluminium są dobrymi przewodnikami elektryczności, wykazującymi małą oporność. Jednostką oporu powszechnie używaną w fizykoterapii jest om (Q). Zgodnie z prawem Ohma natężenie prąciu w przewodniku jest wprost proporcjonalne do napięcia i odwrotnie proporcjonalne do oporu. Prawo to dotyczy prądu stałego i prądu zmiennego malej częstotliwości.

Od czasu odkrycia elektronów wiadomo, że prąd płynie od bieguna ujemnego do dodatniego. Tymczasem nadal przyjmuje się umownie za kierunek przepływu prądu kierunek odwrotny, tj. od bieguna dodatniego do ujemnego. Pomimo tej niezgodności ze stanem faktycznym, umowny kierunek utrzymuje się ze względu na to, że sprostowanie pociągnęłoby za sobą konieczność zmiany oznakowania urządzeń na całym świecie.

Istnieją dwa podstawowe rodzaje prądu - stały i zmienny. Prąd stały płynie w jednym kierunku i zachowuje stałe w odniesieniu do linii zerowej natężenie, niezmienne w czasie. Prąd zmienny (nazywany niekiedy przemiennym) ma zmienne napięcie, natężenie i zależny od czasu, w odniesieniu do linii zerowej, zmienny kierunek. Cechy te stanowią o naturze falowej prądu zmiennego. Czas powtarzania się każdej zmiany kierunku, w odniesieniu do linii zerowej, nazywa się cyklem lub okresem. Każdy okres, przedstawiany graficznie jako fala, składa się z dwóch połówek, tj. wychyleń powyżej (umownie dodatnie) i poniżej (umownie ujemne) linii zerowej. Jeden okres równa się długości fali. Liczbę okresów w jednej sekundzie nazywamy ich częstotliwością. Im większa częstotliwość prądu zmiennego, tym krótsza jest długość jego fali. Miarą częstotliwości jest 1 hertz (Hz). W prądzie zmiennym, tzw. sieciowym, o częstotliwości 50 Hz, w czasie jednej sekundy 100 razy następuje zmiana kierunku przepływu prądu.

Do elektroterapii wykorzystuje się prąd sieciowy⁷, który zostaje przepuszczony przez tzw. prostownik prądu zmiennego. Przy tzw. prostowaniu jednopołów-kowym uzyskuje się tylko jedną połówkę okresu - dodatnią lub ujemną. W wypadku prostowania jednokierunkowego pozostają tylko połówki dodatnie fali, ujemne zaś zostają odrzucone. Przy całkowitym prostowaniu prądu sieciowego obie połówki zostają, są dodatnie, a więc częstotliwość ich zostaje podwojona i uzyskuje się prąd stały impulsowy⁷ o częstotliwości 100 Hz. Stosowane w elek-froterapii prądy malej częstotliwości są w istocie prądem stałym (zachowany jest jeden kierunek przepływu elektronów) przerywanym.

Podział prądów elektrycznych wykorzystywanych w elektrolecznictwie ma charakter raczej umowny, odbiega bowiem od podziału technicznego. Wyróżnia się więc: 1) prąd stały⁷ galwaniczny, 2) prądy impulsowe małej częstotliwości, 3) prądy impulsowe średniej częstotliwości, 4) prądy wielkiej częstotliwości.