Билет№68. «равнение тепловых эффектов электромагнитного поля УВЧ и СВЧ-диапазонов в проводнике и диэлектрике» (лабораторная работа)

«равнение тепловых эффектов электромагнитного поля УВЧ и СВЧ-диапазонов в проводнике и диэлектрике» (лабораторная работа)

Цель:Исследование теплового воздействия переменного электрического поля УВЧ-диапазона и электромагнитного поля СВЧ-диапазона на диэлектрики и проводники.

Теория: В живых тканях, находящихся в электромагнитных полях, возникают токи смещения и проводимости. Значительный ток смещения возникает только в физических средах, пребывающих в высокочастотных полях. Нагревание живых тканей, помещенных между электродами аппарата УВЧ-терапии (v=40.68МГц, лямда=7,37м), обусловлено током смещения, возникающих в этих тканях под действием электрополя. Тепло выделяется преимущественно в диэлектрических компонентах тканей, тогда как проводники нагреваются слабо. Тепловой эффект СВЧ-терапии (v=2375 МГц, лямда=12,6см) связан с током смещения, в основе которого преимущественно лежат релаксацционные колебания молекул воды. Наибольшее выделение тепла происходит в органах и тканях, богатых водой(кровь,, лимфа, мышечная ткань)

Модель проводника – 0,9% натрийхлор., а модель диэлектрика – касторовое масло. Выделение тепла в электролите и диэлектрике оценивают по скорости повышения температуры каждой из исследуемых жидкостей. Наблюдение проводят в течение 10 мин.

Основные части генератора: колебательный контур, вкл в анодную цепь, в котором возбуждаются незатухающие электромагнитные колебания, частота которых определяется индуктивностью L_a и емкостью C_A контура, источник электрической энергии Е_А, электролампы Л1 и Л2, катушка связи L_C

Измеряемые величины: t начальная, а также изменение ее через каждые 2 мин, до 10 мин.

Вывод: Порог изменения температуры за время показал, что для УВЧ излучения молек касторового масла нагрелся быстрее, чем физ р-р, т.к. нагревание р-ра обусловлено током смещения, возникающим в этих тканях под действием электрополя. Тепло выделяется преимущественно в диэлектрических компонентах, тогда как проводники нагреваются слабо.