Высокочастотный сигнал при мощности 40Вт

Лабораторная работа №6

Выполнили: Шарова Кристина и Ефимов Павел, группа 71104

Тема: Физические основы высокочастотной электротерапии.

Цель:

1) Изучить физические основы использования электромагнитных колебаний и волн с лечебной целью.

2) Ознакомится с принципом действия аппарата для УВЧ-терапии.

3) Изучить на опыте действие высокочастотного электрического поля на проводники, электролиты и диэлектрики.

4) Изучить и провести метрологию сигнала УВЧ поля. Исследовать электромагнитное поле, создаваемое индуктором аппарата УВЧ-терапии.

Приборы:

1) Аппарат УВЧ-терапии;

2) Кювета из плексигласа с касторовым маслом (диэлектрик и раствором NaCl (электролит);

3) Плоские электроды; 4) Термометр; 5) Секундомер; 6) Индуктор;

7) Катушка индуктивности; 8) Осцилограф.

Рабочие формулы:

ρ =E²/q;

q=(C*D*Δt°)/τ;

E²=q/ω*ε₀*ε*tgδ.

ω = 2πν

Где:

Символ	Наименование	Ед. Изм.	Значение
q	колличество тепла	Дж
E	напряженность электрического поля	В2/м3
ρ	эффективная напряженность поля	Ом*м
C	удельная теплоемкость NaCl	Дж/кг*К	1*103
D	плотность NaCl	кг/м3	4,19*103
Δt°	изменение температуры	°С
τ	время, за которое произошло изменение температуры	с
ω	угловая скорость	рад/с
ε0	электрическая постоянная	Ф/м	8,85*10-12
ε	диэлектрическаая проницаемость		4,3
tgδ	тангенс угла диэлектрических потерь		0,01
ν	рабочая частота	МГц	40,68

Ход работы:

ОПЫТ 1

Таблица результатов №1:
Касторовое масло и раствор NaCl в высокочастотном электрическом поле

№ п.п.	Время, t, мин	t°С Касторового масла	Δt°С	t°С Nacl	Δt°С
		17,4	0	17,4	0
		18,6	1,2	17,8	0,4
		18,7	1,3	17,9	0,5
		18,8	1,4	18	0,6
		19	1,6	18,1	0,7
		19,2	1,8	18,2	0,8
		19,4	2	18,3	0,9

График зависимости Δt°С (t, мин)

q=(C*D*Δt°)/τ = (1*10³ х4,19*10³0,9)/720=5,08*10⁶Дж;

ω = 2πν = 2 х3,14*40,68=255,5*10⁶ рад/с;

E²=q/ω*ε₀*ε*tgδ = 5,08*10⁶/255,5*10⁶ *4,3*8,55*10^-12*0,01=522*10⁸ В²/м³;

ρ =E²/q = 522*10⁸ /5,08*10⁶=10,2 *10³Ом*м;

ОПЫТ 2

Таблица результатов №2:

Определение параметров высокочастотного сигнала:

E_a – Амплитуда; Т – Период; ν – Частота (ν=1/Т)

	Напряжение:	40 Вт	70 Вт
Ea	Амплитуда	0,3 В/м	0,7 В/м
Т	Период	25х10-9	25х10-9
ν	Частота	40 МГц	40 МГц

Высокочастотный сигнал при мощности 40Вт

Цена деления по горизонтали – 5 нс; по вертикали – 0,2 В/м.