Определить, какие компоненты входят в полное электрическое сопротивление (импеданс) живых тканей при воздействии переменного тока

Предмет: Физика
Раздел: Электричество и магнетизм (Электрические свойства биологических тканей, Импеданс)

Задание: Определить, какие компоненты входят в полное электрическое сопротивление (импеданс) живых тканей при воздействии переменного тока.

Теория:

Полное электрическое сопротивление переменному току называется импедансом. Импеданс обозначается буквой Z и измеряется в омах (Ом). В общем случае он включает в себя:

1. Активную составляющую — это обычное сопротивление R, связанное с рассеянием энергии (тепло).
2. Реактивную составляющую— включает:
   • Емкостное сопротивление X_C = \frac{1}{\omega C}, где \omega — угловая частота, C — емкость.
   • Индуктивное сопротивление X_L = \omega L, где L — индуктивность.

Однако в живых тканях преобладает емкостной характер реактивности, поскольку ткани содержат клеточные мембраны, которые действуют как диэлектрики (конденсаторы), а индуктивность в биологических тканях практически отсутствует.

Анализ вариантов:

1. Емкостной и индуктивной составляющими — ❌ нет, индуктивность в живых тканях пренебрежимо мала.
2. Только активной компонентой (R) — ❌ нет, так как присутствует также емкостная составляющая.
3. Емкостным и активным сопротивлением — ✅ верно, именно эти компоненты определяют импеданс живых тканей.

Ответ:

✅ Правильный вариант:
3. Емкостным и активным сопротивлением