Сопротивление в цепи переменного тока

Рис. 29

Это можно наблюдать на следующем опыте (рис. 29). В стеклянную трубку В, соединенную с наполненным водой резервуаром А, с торца вставлен стержень Г из легкорастворяющейся краски, от которого в об­щий поток воды поступает окрашенная струйка. Скорость течения воды регулируется краном Б. При небольшой скорости течения окрашенная струйка не смешивается с основным потоком (рис. 29, а) - течение ла­минарное. При повышении скорости течения воды окрашенная струйка начинает колебаться, теряет резкую границу, образует завихрения и при еще большей скорости разрывается на части и смешивается с об­щим потоком (рис. 29, б) — течение становится турбулентным.

Характерным для турбулентного течения являются местные изме­нения давления в жидкости, вызывающие колебательное движение частиц, сопровождающееся звуковыми явлениями (шум, журчание и т.п.), благодаря которым турбулентное течение легко обнаруживается.

Скорость v_кр перехода ламинарного течения в турбулентное можно определить, пользуясь определенным из опыта критерием — числом Рейнольдса Re (безразмерная величина), которое связывает ее с плот­ностью, вязкостью жидкости и диаметром D трубы: . Для прямой гладкой трубы Re_Kp = 2300. Если Re >= Re_Kp, то течение переходит в турбулентное.

 

3. Пульсовая волна.

Задание: На экране должен быть изображен кровеносный сосуд (труба). В него вбрасывается единовременно большой объем жидкости и его просвет увеличивается. Увеличение просвета с затуханием движется к концу сосуда. Предусмотреть возможность задания коэффициента затухания и начального давления (величину начального увеличения просвета). Изображать также график зависимости давления от расстояния.

Теория: Пульсовая волна - это процесс распространения изменения объема вдоль эластичного сосуда в результате изменения в нем давления и массы жидкости.

- амплитуда пульсовой волны (пульсовое давление) – разность между максимальным и минимальным значениями давлений в данной точке сосуда.

В начале аорты амплитуда волны .

- затухание амплитуды пульсовой волны при её распространении вдоль сосудов.

- коэффициент затухания, увеличивающийся с уменьшением радиуса сосуда.

- скорость пульсовой волны зависит от свойств сосуда и крови:

- модуль Юнга стенки сосуда;

- толщина стенки сосуда;

- радиус сосуда;

- плотность крови.

- успевает охватить все крупные сосуды.

Определение - диагностика состояния сосудов.

 

4. Переменный ток.

Задание: На экране должна быть изображена электрическая схема с последовательно соединенными сопротивлением, индуктивностью и ёмкостью. На вход подаётся синусоидально изменяющееся напряжение с нулевой начальной фазой. Задается сопротивление, индуктивность, ёмкость, частота и амплитуда напряжения. И для заданных значений строится векторная диаграмма и график зависимости напряжения и силы тока от времени.

Теория: Переменным называют ток, мгновенные значения которого периодически изменяются по величине и по направлению.

В узком смысле это синусоидально изменяющийся ток:

где - максимальные (амплитудные) значения напряжения и тока, - круговая частота.

Действующим или эффективным значением переменного тока называется среднее квадратичное значение силы тока за период Т его изменения:

, поскольку . Аналогично .

Сопротивление в цепи переменного тока.

. Амплитуда силы тока: .

Колебания тока происходят в одной фазе с напряжением.