FIZYKA FIZYKA Prąd elektrycznyPrąd elektryczny

Prezentacja do wykładu 5.Prezentacja do wykładu 5.dr Dorota Wierzuchowaskadr Dorota Wierzuchowaska

Prawo Coulomba Prawo Coulomba Dwa punktowe i nieruchome ładunki Dwa punktowe i nieruchome ładunki elektryczne elektryczne qq i i QQ działają na siebie siłą działają na siebie siłą wprost proporcjonalną do iloczynu tych wprost proporcjonalną do iloczynu tych ładunków, ładunków, a oa odwrotnie proporcjonalną do dwrotnie proporcjonalną do kwadratu odległości kwadratu odległości rr między nimi: między nimi:

jest przenikalnością elektryczną próżnijest przenikalnością elektryczną próżni

rr

rqQF

o

24

1

       

Potencjał elektrycznyPotencjał elektryczny►Aby przesunąć ładunek w polu Aby przesunąć ładunek w polu

elektrycznym należy wykonać pracę elektrycznym należy wykonać pracę przeciwko siłom pola. Potencjał w przeciwko siłom pola. Potencjał w danym punkcie pola elektrycznego jest danym punkcie pola elektrycznego jest to praca, jaką należy wykonać, aby to praca, jaką należy wykonać, aby przesunąć jednostkowy ładunek dodatni przesunąć jednostkowy ładunek dodatni z nieskończoności do danego punktu.z nieskończoności do danego punktu.

►Swobodny, dodatni ładunek elektryczny Swobodny, dodatni ładunek elektryczny porusza się w polu z punktu o potencjale porusza się w polu z punktu o potencjale wyższym do punktu o potencjale wyższym do punktu o potencjale niższym.niższym.

Potencjał w polu ładunku Potencjał w polu ładunku punktowego qpunktowego q

=q/4=q/4rr

Potencjał pola wytworzonego przez Potencjał pola wytworzonego przez układ ładunków jest równy układ ładunków jest równy algebraicznej sumie potencjałów algebraicznej sumie potencjałów wytwarzanych przez każdy ładunek wytwarzanych przez każdy ładunek oddzielnie.oddzielnie.

Prąd elektrycznyPrąd elektryczny► Jest to uporządkowany (skierowany) ruch Jest to uporządkowany (skierowany) ruch

ładunków elektrycznych.ładunków elektrycznych.► Wielkością opisującą prąd elektryczny jest Wielkością opisującą prąd elektryczny jest

natężenie prądu elektrycznego natężenie prądu elektrycznego II, które , które definiuje się jako ilość ładunku definiuje się jako ilość ładunku elektrycznego elektrycznego qq, który przepływa przez , który przepływa przez poprzeczny przekrój przewodnika poprzeczny przekrój przewodnika w jednostce czasu:w jednostce czasu:

dtdqI

Warunki przepływu prądu Warunki przepływu prądu elektrycznegoelektrycznego

►Ładunki elektryczne w przewodniku Ładunki elektryczne w przewodniku poruszają się pod wpływem pola poruszają się pod wpływem pola elektrycznego. elektrycznego.

►Warunkiem przepływu prądu w Warunkiem przepływu prądu w obwodzie jest istnienie różnicy obwodzie jest istnienie różnicy potencjałów U. potencjałów U.

►Obwód musi być zamknięty.Obwód musi być zamknięty.

Rodzaje prądu elektrycznegoRodzaje prądu elektrycznego

►Prąd stałyPrąd stały charakteryzuje się charakteryzuje się stałą wartością natężenia oraz stałą wartością natężenia oraz stałym kierunkiem przepływu. stałym kierunkiem przepływu.

►Prąd zmiennyPrąd zmienny to taki prąd to taki prąd elektryczny, którego wartość elektryczny, którego wartość natężenia jest zmienna w czasie. natężenia jest zmienna w czasie.

Różne rodzaje zmienności prąduRóżne rodzaje zmienności prądu

Źródła napięcia Źródła napięcia elektrycznegoelektrycznego

► Aby prąd w przewodniku mógł płynąć Aby prąd w przewodniku mógł płynąć nieprzerwanie, konieczne są urządzenia nieprzerwanie, konieczne są urządzenia podtrzymujące różnicę potencjałów.podtrzymujące różnicę potencjałów.

► Ogniwo elektryczne (bateria) wytwarza Ogniwo elektryczne (bateria) wytwarza różnicę potencjałów kosztem energii reakcji różnicę potencjałów kosztem energii reakcji chemicznych ichemicznych i  jest źródłem napięcia stałego.jest źródłem napięcia stałego.

► Prądnica jest źródłem napięcia zmiennego Prądnica jest źródłem napięcia zmiennego ii  działa w oparciu o zjawisko indukcji działa w oparciu o zjawisko indukcji elektromagnetycznej.elektromagnetycznej.

Siła elektromotorycznaSiła elektromotoryczna

Siła elektromotoryczna Siła elektromotoryczna źródła to źródła to różnica potencjałów (napięcie) różnica potencjałów (napięcie) między biegunami źródła między biegunami źródła otwartego - gdy opór zewnętrzny otwartego - gdy opór zewnętrzny jest nieskończenie duży.jest nieskończenie duży.

Ogniwo VoltyOgniwo Volty ► Ogniwo Volty stanowią Ogniwo Volty stanowią

płytki - cynkowa płytki - cynkowa i miedziana - zanurzone i miedziana - zanurzone w roztworze wodnym w roztworze wodnym kwasu siarkowego. kwasu siarkowego.

Źródłem prądu są reakcje Źródłem prądu są reakcje chemiczne zachodzące chemiczne zachodzące między elektrodą, a między elektrodą, a   elektrolitem.elektrolitem.

► elektroda cynkowa (Aelektroda cynkowa (A):): Zn --> ZnZn --> Zn2+2+ + 2e + 2e ► elektroda miedziana (K+):elektroda miedziana (K+): 2 H2 H++ + 2e --> H + 2e --> H22

Prawo OhmaPrawo Ohma► Prawo OhmaPrawo Ohma mówi, że mówi, że natężenie I prądunatężenie I prądu stałego stałego

jest proporcjonalnejest proporcjonalne do całkowitej siły do całkowitej siły elektromotorycznej welektromotorycznej w  obwodzie zamkniętym lub obwodzie zamkniętym lub do do różnicy potencjałówróżnicy potencjałów (napięcia elektrycznego) (napięcia elektrycznego) między końcami części obwodu nie zawierającej między końcami części obwodu nie zawierającej źródeł siły elektromotorycznej. Prawidłowość tę źródeł siły elektromotorycznej. Prawidłowość tę odkrył w 1827 Georg Simon Ohm. Można ją opisać odkrył w 1827 Georg Simon Ohm. Można ją opisać jako:jako:

I~UI~U► Współczynnik proporcjonalności w tej relacji to Współczynnik proporcjonalności w tej relacji to 1/R1/R, ,

gdzie gdzie RR to opór przewodnika . to opór przewodnika .

Warunki stosowalności prawa Warunki stosowalności prawa OhmaOhma

Prawo to jest prawem doświadczalnym. Prawo to jest prawem doświadczalnym. Materiały, które się do niego stosują, Materiały, które się do niego stosują, nazywamy nazywamy przewodnikami omowymiprzewodnikami omowymi lub "przewodnikami liniowymi" - lub "przewodnikami liniowymi" - w odróżnieniu od przewodników w odróżnieniu od przewodników nieliniowych, w  których opór jest nieliniowych, w  których opór jest funkcją natężenia płynącego przez nie funkcją natężenia płynącego przez nie prądu. Prawo Ohma najlepiej jest prądu. Prawo Ohma najlepiej jest spełnione dla metali. Prawo to nie jest spełnione dla metali. Prawo to nie jest spełnione, gdy zmieniają się parametry spełnione, gdy zmieniają się parametry przewodnika, np. temperatura. przewodnika, np. temperatura.

Sprawdzanie słuszności prawa Sprawdzanie słuszności prawa OhmaOhma

ProstoliniowośProstoliniowość wykresu I(U) ć wykresu I(U) jest jest potwierdzeniepotwierdzeniem słuszności m słuszności prawa Ohma.prawa Ohma.

Czynnik 1/R Czynnik 1/R i opór R można i opór R można wyznaczyć wyznaczyć z nachylenia z nachylenia wykresu.wykresu.

I=U/RI=U/R

Zależność natężenia prądu I od napiecia U

02468

0 5 10napięcie U [V]

natę

żeni

e I[

mA]

Zależność oporu od wymiarów Zależność oporu od wymiarów przewodnikaprzewodnika

slR

Opór przewodnika zależy od jego rodzaju , długości l i pola przekroju poprzecznego s

Pierwsze prawo KirchhoffaPierwsze prawo Kirchhoffawynika z zasady zachowania ładunku i dotyczy wynika z zasady zachowania ładunku i dotyczy przepływu prądu w rozgałęzieniach –węzłach przepływu prądu w rozgałęzieniach –węzłach obwodu elektrycznego.obwodu elektrycznego.

Suma algebraiczna natężeń prądów dopływających(+) i odpływających(-)

z danego węzła jest równa 0

lub w innym sformułowaniulub w innym sformułowaniu

Suma natężeń prądów dopływających do Suma natężeń prądów dopływających do węzła jest równa sumie natężeń prądów węzła jest równa sumie natężeń prądów

wypływających z tego węzła.wypływających z tego węzła.

Drugie prawo KirchhoffaDrugie prawo Kirchhoffawynika z zasady zachowania energii; dotyczy wynika z zasady zachowania energii; dotyczy bilansu napięć w zamkniętym obwodzie bilansu napięć w zamkniętym obwodzie elektrycznym.elektrycznym.

Suma wartości chwilowych sił Suma wartości chwilowych sił elektromotorycznych występujących w elektromotorycznych występujących w

 obwodzie zamkniętym równa jest sumie  obwodzie zamkniętym równa jest sumie wartości chwilowych napięć elektrycznych wartości chwilowych napięć elektrycznych

na elementach tego obwodu:na elementach tego obwodu:

EEi i = = UUkk

Pomiar oporu- mostek Pomiar oporu- mostek Wheatstone’aWheatstone’a

► Gdy mostek jest Gdy mostek jest zrównoważony zrównoważony UUwywy=0=0

► RRxxIIxx=R=R22II22

RR33IIxx=R=R44II22

4

32

4

2

3 RRRR

RR

RR

xx

Liniowy mostek Liniowy mostek Wheatstone’aWheatstone’a

Oporniki ROporniki R22 i R i R44 stanowią drut o danym stanowią drut o danym przekroju s i długości l po którym przesuwa przekroju s i długości l po którym przesuwa się suwak, którego położenie a można się suwak, którego położenie a można zmieniać.zmieniać.

alaRR

ala

RR

RR

xx

3

4

2

3

Elektryczne właściwości Elektryczne właściwości materiimaterii

Pod względem własności Pod względem własności przewodzenia prądu elektrycznego przewodzenia prądu elektrycznego substancje możemy podzielić na:substancje możemy podzielić na:

►przewodnikiprzewodniki►półprzewodnikipółprzewodniki► izolatoryizolatory

Pasmowa teoria ciała stałegoPasmowa teoria ciała stałegoW przypadku ciała stałego elektrony oddziałują W przypadku ciała stałego elektrony oddziałują nie tylko z jądrem i elektronami własnego nie tylko z jądrem i elektronami własnego atomu lecz znajdują się w polu będącym atomu lecz znajdują się w polu będącym wypadkową oddziaływań wszystkich jąder i wypadkową oddziaływań wszystkich jąder i elektronów. Dozwolone poziomy energetyczne elektronów. Dozwolone poziomy energetyczne elektronów tworzą tzw. pasma energetyczne elektronów tworzą tzw. pasma energetyczne przedzielone pasmami wzbronionymi. Pasma przedzielone pasmami wzbronionymi. Pasma wzbronione, nazywane też przerwami wzbronione, nazywane też przerwami energetycznymi, są to zakresy energii, których energetycznymi, są to zakresy energii, których elektronom nie wolno zajmować. elektronom nie wolno zajmować.

► pasmo walencyjnepasmo walencyjne ( (pasmo pasmo podstawowepodstawowe) - zakres energii jaką ) - zakres energii jaką posiadają elektrony walencyjne posiadają elektrony walencyjne związane z jądrem atomu; związane z jądrem atomu;

► pasmo przewodnictwapasmo przewodnictwa - zakres - zakres energii jaką posiadają elektrony energii jaką posiadają elektrony walencyjne uwolnione z atomu, walencyjne uwolnione z atomu, będące wówczas nośnikami będące wówczas nośnikami swobodnymi w ciele stałym. swobodnymi w ciele stałym.

E E

Pasmo Pasmo przewodnictwaprzewodnictwa

Uproszczony Uproszczony schemat układu schemat układu poziomów poziomów energetycznych energetycznych elektronów w elektronów w ciele stałymciele stałym

Pasmo walencyjne

Pasmo wzbronione

Mechanizm przewodzenia Mechanizm przewodzenia prąduprądu

Pod wpływem przyłożonego napięcia, elektrony są Pod wpływem przyłożonego napięcia, elektrony są przyspieszane i zwiększają energię co na wykresie przyspieszane i zwiększają energię co na wykresie można przedstawić jako przemieszczanie się można przedstawić jako przemieszczanie się elektronu ku górze w obrębie pasma elektronu ku górze w obrębie pasma przewodnictwa (tylko elektrony z pasma przewodnictwa (tylko elektrony z pasma przewodnictwa, bo pasma walencyjne są przewodnictwa, bo pasma walencyjne są zapełnione). Elektron zderza się z jonami sieci zapełnione). Elektron zderza się z jonami sieci krystalicznej tracąc przy tym energię, czyli "spada" krystalicznej tracąc przy tym energię, czyli "spada" na dół pasma, skąd znowu może być na dół pasma, skąd znowu może być przyspieszany itd. Może przemieszczać w ramach przyspieszany itd. Może przemieszczać w ramach pasma, a nie może przeskoczyć do następnego, pasma, a nie może przeskoczyć do następnego, gdyż to wymaga energii większej niż szerokość gdyż to wymaga energii większej niż szerokość pasma.pasma.

PrzewodnikiPrzewodniki W przewodnikachW przewodnikach pasmo pasmo

przewodnictwa i walencyjne zachodzą przewodnictwa i walencyjne zachodzą na siebie, w częściowo zapełnionym na siebie, w częściowo zapełnionym paśmie walencyjnym elektrony mogą paśmie walencyjnym elektrony mogą zmieniać swoją energię. Występuje zmieniać swoją energię. Występuje dużo elektronów swobodnych dużo elektronów swobodnych tworzących wewnątrz przewodnika tworzących wewnątrz przewodnika tzw. gaz elektronowy i możliwy jest tzw. gaz elektronowy i możliwy jest przepływ prądu. przepływ prądu.

Srebro, miedź, złoto, aluminium, stal, żelazo, grafitSrebro, miedź, złoto, aluminium, stal, żelazo, grafit

IzolatoryIzolatory Izolatory Izolatory np. dielektryki, np. dielektryki,

charakteryzują się tym, że szerokość charakteryzują się tym, że szerokość przerwy energetycznej jest duża, a przy przerwy energetycznej jest duża, a przy tym wszystkie pasma są całkowicie tym wszystkie pasma są całkowicie zapełnione. W izolatorach występuje zapełnione. W izolatorach występuje niska koncentracja nośników niska koncentracja nośników swobodnych.swobodnych.

Szkło , porcelana, specjalna guma, pewne rodzaje Szkło , porcelana, specjalna guma, pewne rodzaje plastików, suche drewno, olej transformatorowy, plastików, suche drewno, olej transformatorowy, suche powietrze, próżnia, czysta chemicznie woda.suche powietrze, próżnia, czysta chemicznie woda.

PółprzewodnikiPółprzewodniki Charakteryzują się pośrednią Charakteryzują się pośrednią

szerokością pasma wzbronionego. Część szerokością pasma wzbronionego. Część elektronów z pasma walencyjnego może elektronów z pasma walencyjnego może przeskoczyć przez niewielką przerwę przeskoczyć przez niewielką przerwę energetyczna do pasma przewodnictwa energetyczna do pasma przewodnictwa pod wpływem względnie niskiego pod wpływem względnie niskiego napięcia zewnętrznego lub napięcia zewnętrznego lub promieniowania elektromagnetycznego. promieniowania elektromagnetycznego.

German, krzem, arsenek galu, azotek galuGerman, krzem, arsenek galu, azotek galu

Złącze p-nZłącze p-n Elektrony dyfundują Elektrony dyfundują

do obszaru typu p, do obszaru typu p, natomiast dziury do natomiast dziury do obszaru typu n obszaru typu n gdzie dochodzi do gdzie dochodzi do rekombinacji rekombinacji powodującej powodującej pojawienie się pojawienie się nieruchomych nieruchomych jonów i powstanie jonów i powstanie warstwy zaporowej.warstwy zaporowej.

Polaryzacja złącza p-nPolaryzacja złącza p-n W zależności od biegunowości napięcia W zależności od biegunowości napięcia

zewnętrznego-dwa rodzaje polaryzacji:zewnętrznego-dwa rodzaje polaryzacji:► w kierunku przewodzeniaw kierunku przewodzenia, wówczas , wówczas

dodatni biegun napięcia jest dołączony do dodatni biegun napięcia jest dołączony do obszaru obszaru pp; bariera potencjału U; bariera potencjału UDD zmniejsza zmniejsza się o wartość zewnętrznego napięcia, w się o wartość zewnętrznego napięcia, w obwodzie płynie prąd obwodzie płynie prąd

► w kierunku zaporowymw kierunku zaporowym, wówczas dodatni , wówczas dodatni biegun napięcia jest dołączany do obszaru biegun napięcia jest dołączany do obszaru n, n, bariera potencjału zwiększa się, płynie bariera potencjału zwiększa się, płynie tylko niewielki prąd wsteczny.tylko niewielki prąd wsteczny.

Dioda półprzewodnikowa Dioda półprzewodnikowa charakterystyka prądowo-charakterystyka prądowo-

napięciowanapięciowa► polaryzacja w kierunku polaryzacja w kierunku

przewodzeniaprzewodzenia czerwony czerwony - - UU < < UUDD, złącze , złącze

praktycznie nie przewodzi, prąd praktycznie nie przewodzi, prąd jest bardzo mały; jest bardzo mały;

niebieski niebieski - - UU > > UUD,D, złącze złącze przewodzi, wraz ze wzrostem przewodzi, wraz ze wzrostem napięcia prąd znacząco rośnie; napięcia prąd znacząco rośnie;

► polaryzacja w kierunku polaryzacja w kierunku zaporowymzaporowym

zielonyzielony - płynie niewielki prąd - płynie niewielki prąd unoszenia; unoszenia;

żółtyżółty - prąd gwałtownie rośnie. - prąd gwałtownie rośnie.

Prąd okresowo zmiennyPrąd okresowo zmiennyJest szczególnym przypadkiem Jest szczególnym przypadkiem prądu zmiennego. Jego natężenie prądu zmiennego. Jego natężenie zmienia się w sposób okresowy. zmienia się w sposób okresowy. Wartości chwilowe natężenia I(t) i Wartości chwilowe natężenia I(t) i kierunek przepływu prądu kierunek przepływu prądu powtarzają się w  jednakowych powtarzają się w  jednakowych odstępach czasu (okresach T).odstępach czasu (okresach T).

Prąd przemiennyPrąd przemiennyStosunkowo największe znaczenie praktyczne Stosunkowo największe znaczenie praktyczne mają prądy o sinusoidalnej zależności mają prądy o sinusoidalnej zależności natężenia od czasu. Ich przepływ natężenia od czasu. Ich przepływ powodowany jest istnieniem w obwodzie powodowany jest istnieniem w obwodzie sinusoidalnie zmiennej siły sinusoidalnie zmiennej siły elektromotorycznej. W technice często nazwa elektromotorycznej. W technice często nazwa prąd przemienny oznacza prąd sinusoidalny: prąd przemienny oznacza prąd sinusoidalny:

I(t)=II(t)=Ioosinsintt= 2= 2/T/T

Siła magnetycznaSiła magnetycznaNa ładunek poruszający się w polu Na ładunek poruszający się w polu magnetycznym (magnesu stałego lub magnetycznym (magnesu stałego lub prądu elektrycznego) działa (niezależnie prądu elektrycznego) działa (niezależnie od siły elektrycznej) siła prostopadła do od siły elektrycznej) siła prostopadła do jego prędkości.jego prędkości.

Wektor Wektor BB to indukcja to indukcja pola pola magnetycznego.magnetycznego.

BVqF

x

Indukcja elektromagnetycznaIndukcja elektromagnetycznaJest to zjawisko powstawania siły Jest to zjawisko powstawania siły elektromotorycznej elektromotorycznej w przewodniku pod w przewodniku pod wpływem zmian strumienia indukcji pola wpływem zmian strumienia indukcji pola magnetycznego magnetycznego na skutek zmian pola na skutek zmian pola magnetycznego B lub ruchu przewodnika magnetycznego B lub ruchu przewodnika ww  polu magnetycznym:polu magnetycznym:

dtd

Strumień indukcji Strumień indukcji magnetycznejmagnetycznej

Strumień indukcji magnetycznej Strumień indukcji magnetycznej przepływający przez powierzchnię płaską o przepływający przez powierzchnię płaską o polu polu S,S, to iloczyn skalarny wektora indukcji to iloczyn skalarny wektora indukcji magnetycznej magnetycznej BB i normalnego do tej i normalnego do tej powierzchni wektora powierzchni wektora S, S, którego długość jest którego długość jest równa wielkości powierzchni.równa wielkości powierzchni.

α - kąt między wektorami α - kąt między wektorami BB i i SS

cosBSSB

Prądnica Prądnica prądu zmiennegoprądu zmiennegoDo wytwarzania prądu elektrycznego Do wytwarzania prądu elektrycznego stosuje się obecnie najczęściej prądnice stosuje się obecnie najczęściej prądnice prądu zmiennego (alternatory, prądu zmiennego (alternatory, generatory w elektrowniach). Podstawą generatory w elektrowniach). Podstawą ich działania, jak i wielu innych urządzeń ich działania, jak i wielu innych urządzeń elektrycznych, takich jak transformatory, elektrycznych, takich jak transformatory, piece indukcyjne itp., jest zjawisko piece indukcyjne itp., jest zjawisko indukcji elektromagnetycznej.indukcji elektromagnetycznej.

Siła elektrodynamiczna Siła elektrodynamiczna to siła to siła FF, która działa na przewodnik , która działa na przewodnik elektryczny o długości elektryczny o długości ll, przez który , przez który płynie prąd elektryczny o natężeniupłynie prąd elektryczny o natężeniu II, , znajdujący się w polu magnetycznym o znajdujący się w polu magnetycznym o indukcji indukcji BB..

Wartość tej siły określa równanie:Wartość tej siły określa równanie:

FFll = B I l sina = B I l sina kąt między kierunkiem przepływu prądu kąt między kierunkiem przepływu prądu

a kierunkiem linii pola. a kierunkiem linii pola.

Silnik elektrycznySilnik elektryczny

Powstawanie siły elektrodynamicznej Powstawanie siły elektrodynamicznej jest podstawą działania silników jest podstawą działania silników elektrycznychelektrycznych

Przepływ prądu w tkankachPrzepływ prądu w tkankach Pod wpływem napięcia elektrycznego Pod wpływem napięcia elektrycznego

w organizmach żywych powstają w organizmach żywych powstają jonowe prądy elektryczne. Natężenie jonowe prądy elektryczne. Natężenie tych prądów zależy od oporności tych prądów zależy od oporności tkanki. Opór tkanek wynika głównie z tkanki. Opór tkanek wynika głównie z oporności błon komórkowych. Opór oporności błon komórkowych. Opór właściwy (opór jednostki długości właściwy (opór jednostki długości przewodnika o jednostkowej przewodnika o jednostkowej powierzchni przekroju) tkanek zależy powierzchni przekroju) tkanek zależy od warunków irodzaju tkanki.od warunków irodzaju tkanki.

Oporności właściwe tkanekOporności właściwe tkanekTkankaTkanka Oporność właściwa Oporność właściwa

[[m]m]Woda Woda 10106 6

skóraskóra 1,6-4,751,6-4,75

tkanka tłuszczowatkanka tłuszczowa 12 12 wątrobawątroba 1,2-1,451,2-1,45

śledzionaśledziona 0,86-1,050,86-1,05

płuca płuca 0,96-1,050,96-1,05

mięśniemięśnie 0,8-1,00,8-1,0mózgmózg 1,64-2,281,64-2,28

Oporności właściwe komórekOporności właściwe komórek

► Oporności właściwe komórek zwierzęcych Oporności właściwe komórek zwierzęcych i roślinnych dla prądów stałych wynoszą około i roślinnych dla prądów stałych wynoszą około

101044-10-105 5 m (wartości charakterystyczne dla m (wartości charakterystyczne dla półprzewodników) Pomiary eliminujące wpływy półprzewodników) Pomiary eliminujące wpływy zewnętrzne (warstwa wody na powierzchni zewnętrzne (warstwa wody na powierzchni komórek, przepływ jonów w przestrzeni komórek, przepływ jonów w przestrzeni międzykomórkowej), dostarczają wyższych międzykomórkowej), dostarczają wyższych wartości np. 10wartości np. 1010 10 m dla krwinek czerwonych m dla krwinek czerwonych (charakterystyczne dla izolatorów)(charakterystyczne dla izolatorów)

► W normalnych warunkach całkowita oporność W normalnych warunkach całkowita oporność ciała ludzkiego ma wartość około 1 kΩ. ciała ludzkiego ma wartość około 1 kΩ.

Wpływ prądów na organizmyWpływ prądów na organizmy Szkodliwy wpływ przepływu prądu Szkodliwy wpływ przepływu prądu

zależy od jego rodzaju. Prąd stały jest zależy od jego rodzaju. Prąd stały jest mniej szkodliwy niż prąd przemienny, mniej szkodliwy niż prąd przemienny, dlatego też dopuszczalne są około dlatego też dopuszczalne są około dwukrotnie większe wartości napięć dwukrotnie większe wartości napięć bezpiecznych stałych niż bezpiecznych stałych niż przemiennych. Napięcie do 12V nie jest przemiennych. Napięcie do 12V nie jest odczuwalne, 24V powoduje mrowienie, odczuwalne, 24V powoduje mrowienie, do 120 V jest uznawane za bezpieczne.do 120 V jest uznawane za bezpieczne.

► Najbardziej drażniące działanie wywierają Najbardziej drażniące działanie wywierają prądy zmienne o małej częstości 30-150 Hz, prądy zmienne o małej częstości 30-150 Hz, ich wpływu nie osłabiają efekty ich wpływu nie osłabiają efekty polaryzacyjne i dyfuzyjne. polaryzacyjne i dyfuzyjne.

► Prądy o dużych częstościach mają nawet Prądy o dużych częstościach mają nawet korzystne działanie, stosowane są w terapii.korzystne działanie, stosowane są w terapii.

► Przepływ prądu przemiennego o wartości Przepływ prądu przemiennego o wartości powyżej 50 mA zaczyna powodować powyżej 50 mA zaczyna powodować nieodwracalne uszkodzenia w organizmie nieodwracalne uszkodzenia w organizmie ludzkim. Z prawa Ohma wynika, że ludzkim. Z prawa Ohma wynika, że bezpieczna wartość napięcia przemiennego bezpieczna wartość napięcia przemiennego to: to:

1 kΩ · 50 mA = 50 V.1 kΩ · 50 mA = 50 V. W warunkach specjalnych (podwyższone W warunkach specjalnych (podwyższone

zagrożenie np. praca w czasie deszczu) zagrożenie np. praca w czasie deszczu) bezpieczna wartość napięcia wynosi 25 V.bezpieczna wartość napięcia wynosi 25 V.

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ