tehniؤچka fizika 2 fizika 2 fizika - stari.tf.unibl. iz fizike s.pelemiإ،, b.إ kipina, f.ler...

Download Tehniؤچka fizika 2 Fizika 2 Fizika - stari.tf.unibl. IZ FIZIKE S.Pelemiإ،, B.إ kipina, F.Ler ZBIRKA

Post on 29-Aug-2019

25 views

Category:

Documents

3 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • Tehnika fizika 2

    Fizika 2Fizika 2

    FizikaAkademik Dragoljub Mirjani

  • Osnovna literatura PREDAVANJE:

    D.Mirjani, J.etraji:BIOFIZIKE OSNOVE TEHNIKE I MEDICINE

    I.Jani, D.Mirjani, J.etraji:

    OPTA FIZIKA I BIOFIZIKA, Banja Luka

    D. Rakovi:

    OSNOVI BIOFIZIKE, Beograd

    RAUNSKE VJEBE: RAUNSKE VJEBE:G.Dimi, M.Mitrinovi:ZBIRKA ZADATAKA IZ FIZIKE vii kurs DB.Pavlovi, T.Mihajlidi, R.aiZADACI IZ FIZIKES.Pelemi, B.kipina, F.LerZBIRKA ZADATAKA IZ FIZIKE, Banja Luka, 2015.

    LAB. VJEBE:

    J.etraji, S.Vuenovi, D.Mirjani, B.kipina:

    FIZIKA eksperimentalne vjebe (praktikum)

  • POLAGANJE ISPITA?

    Uraene laboratorijske vjebe

    Poloen kolokvij iz zadataka

    Poloen kolokvij iz teorije Poloen kolokvij iz teorije

    Poloen test iz zadataka i teorije

    Usmeni ispit

  • Termini testova

    Test br. 1 TEORIJA + ZADACI

    22.04. U 13 h (petak)

    Test br. 2 TEORIJA + ZADACI Test br. 2 TEORIJA + ZADACI27.05. U 13 h (petak)

    Mainski fakultet

    Test 1 22.04. U 16 h (petak)

    Test 2 27.05. U 16 h (petak)

  • ELEKTROMAGNETIZAM

    naelektrisanje Q N e= ; Ce 19106,1 =

    Kulonova sila interakcije dva naelektrisanja F

    q q

    ro= 1

    41 2

    2;

    Elektrino poljer

    r

    EF

    q= ;

    q

    Elektrini fluks; Gausov zakon = = r rE S q

    oi

    1

    Elektrino potencijal

    ==C

    sdFq

    AV ;

    2

    1 rr

    Elektrino napon U V V= 1 2 ; EdU

    dx=

  • Elektrini dipol, dipolni momentr rp ql= ;

    Na el.dipol u el.polju djeluje moment sile

    r r rM p E= ;

  • Permanentni dipoli se postavljaju du elektrinog polja kada se nau u njemu, ali se ne mogu potpuno orjentisati. Zato?

  • Dielektrici

    E E Eo= ' ; E Ee' ;=

    ( )E Eo e= +1 r e= +1 ; = o r

  • ELEKTRINI KAPACITET

    Kod ventrikularne fibrilacije-tipianog oblika sranog udaramoramo okirati srani miipacijenta strujom jaine 20 Akoje e u grudi pacijentadovesti 200 J elektrineenergije u toku 2 ms. Ovozahtijeva elektrinu snagu odzahtijeva elektrinu snagu od200 kW.

    Ovoliku snagu lako emoobezbijediti u bolnici, ali kakoemo je obezbijediti izvanoptimalnih bolnikih uslova?

  • Elektrini kapacitet i kondenzatori

    q CV= ; [ ]C qV

    F= ;

    Kapacitet sfernog kondenzatora C ro r= 4

    Kapacitet ploastog kondenzatora d

    SC r0=

    Vezivanje kondenzatora

    =i

    iCC paralelna veza

    serijska veza=i iCC

    11

  • Elektrina struja i otpornost

    idq

    dt= ; I q

    t= ; j

    di

    dS

    A

    m=

    2- gustina struje

    = Aq

    ;

    UI =

    - elektromotorna sila (EMS)

    Omov zakon EJ =R

    UI =

    S

    lR =

    Omov zakon EJ =

    Specifina provodnost i specifina otpornost su karakteristike materijala

    1=

  • Elektrina i toplotna provodljivost vezane su Videman-Francovim zakonom

    .const=

    = RR serijska vezaVezivanje otpornika

    =i

    iRR serijska veza

    paralelna veza=i iRR

    11

  • Loe zapremisnki provodnici (LZP)

    ;lcIS

    lRIU ===

    -za pravu a constc =

    -za krivu b constc

    cI

    S= gdje je

    -za krivu b constc

    Proizvod otpora LZP i kapaciteta kondenzatora iji je on dielektrik:

    RCl

    S

    S

    l= = ;

  • Otpor elektrode je:rC

    R

    4

    1==

    Razlika potencijala izmeu dve sferne elektrode koje se nalaze u sredini ija je provodnost :

    U V Vq

    r= =2 1 2

    ; Eq

    r

    U

    r= =

    4 22; ESjSI ==

    Tada je otpor sredine izmeu dve sferne elektrode:

    rI

    UR

    21==

  • OSNOVI ELEKTRONIKE

    a) provodnici b) izolatori c) puluprovodnici

  • Sopstvena i primjesna provodljivost kod poluprovodnika (poluprovodnici p ili n tipa )

    Dioda (pn-spoj) kao usmjerivaki element u el.kolu

    Tranzistor (pnp ili npn - spoj) kao pojaivaki element u el.kolu

  • Osnovi medicinske elektronike

    Funkcionalna dijagnostika (EKG, EMG, EEG,...)

    Elektrostimulacija (izazivanje elektrinih promjena u eliji, nervu ili miiu)

    Elektroterapija (jednosmernom i visokofrekventnom strujom, elektromagnetnim poljima, Tesline struje, skin-efekat)efekat)

    Medicinska kibernetika (MIS, ASY)

  • Elektrine struje u tenostima

    Joni nosioci naelektrisanja u tenostima

    1. Faradejev zakon elektrolize

    2. Faradejev zakon elektrolize

    kqkItm == k elektrohem.ekvivalent

    2. Faradejev zakon elektrolize

    z

    M

    Fk

    1=z

    M- ekvivalentna masa

    F Faradejeva konstanta (96500 C/mol

  • Omov zakon za bioloke sisteme

    IE E

    Rpol=

    R

  • Elektrine struje u gasovima

    a nesamostalno pranjenje

    b saturacija (struja zasienja)(struja zasienja)

    c samostalno pranjenje (GM oblast proporcionalni broja)

  • MAGNETIZAM

    d

    iiF baoba

    2

    =

    Magnetna sila privlaenja izmeu dva provodnika kroz koje protiu struje:

    ;sin

    4 2r

    dsidB o

    =34 r

    rsdiBd o

    rrr =

    Magnetna indukcija u taki P(na udaljenosti R) koja potie od dijelia provodnika ds kroz koji protie struja jaine i:

  • Ukupna magnetna indukcija beskonano dugog provodnika (na udaljenosti R od provodnika):

    ;4 R

    IB o

    =

    Ukupna magnetna indukcija krune struje (provodnik savijen u krunu konturu poluprenika r):

    ;2 r

    IB o

    =

    Ukupna magnetna indukcija solenoida i torusa:

    ;l

    NIB o=

    Magnetni fluks (broj linija magnetnog polja koji prolazi kroz neku povr):

    = r rB dS

  • Dejstvo magnetnog polja indukcije B na elektrinu struju Ikoja protie provodnikom:

    r r rF Il B= ;

    Magnetni moment konture povrine S:

    SIprr =

    Magnetni moment e se orijentisatidu spoljanjeg magnentnog poljaidukcije B, tj. na njega e djelovatimoment sile M:

    ;BpMrrr =

  • Kretanje naelektrisane estice u magnetnom polju:

    sin ; ;sin qvBFqvt

    lql

    t

    qIlIlBF =

    ====

    BvqFrrr = Lorencova sila

    Maseni spektrograf

    mv= =2

    Fmv

    rqvB= =

    2

    ;

    rB

    E

    Br

    v

    m

    q2

    ==

    za elektron:

    =

    kg

    C

    m

    e 1110759,1

  • Magnetne osobine materije

    Dijamagnetici nemaju permanentne dipole

    ( )B B B B Bo m o r o= + = + =' ;1 r m= +1

    m 0, r 1ne zavisi od T i B0

    Paramagnetici imaju permanentne dipole, haotino usmjerenedipole, haotino usmjerene

    m 0, r 1zavisi od T, a ne zavisi od B0

    Feromagnetici imaju permanentne dipole, jednako usmjerene unutar domena ,0>>m 1>>r

    zavisi od T i od B0

  • Paramagnetici zavise od temperature: (Kiri)T

    Cm =

    Feromagnetici zavise od temperature: (Kiri-Vajs)mc

    C

    T T=

    na temeperaturi TC dolazi do razbijanja domena i prelaska feromagnetika u paramagnetik!

    Feromagnetici zavise od B0, a ova zavisnost ima oblik krive

    0

    ova zavisnost ima oblik krive kao na slici histerezis!

  • Nuklearna Magnenta Rezonanca (NMR)

    Jezgra nekih atoma imaju SPIN, dakle i magnetni moment (vodonik, C-13, N-15, O-17..)

    Jezgra nekih atoma nemaju SPIN, dakle nemaju magnetni moment (C-12, N-14, O-16..)

  • Ako se jezgro nae u spoljanjemmagnetnom polju, njegov magnetnimoment e se usmjeriti du polja,aline potpuno i vrie PRECESIJU, sane potpuno i vrie PRECESIJU, safrekvencijom koja je proporcionalnajaini magnentnog polja!

    Frekvencija precesije magnetnog momenta je REZONANTNA (ili Larmorova) frekvencija tog jezgra!

  • Ako na jezgro koje se nalazi u spoljanjem magnetnom poljupoaljemo RF-signal sa frekvencijom koja je jednaka rezonantnoj(Larmorovoj) frekvenci jezgra dolazi do EKSITACIJE!

    Spin se promijeni, a magnetni moment tada precesira u ravni koja jenormalna na magnetno polje!

  • Kako magnetni moment jezgra vri sasvim drugaiju precesiju, jezgro emituje energiju NOVI RF-signal koji nam ustvari daje sliku!

    Ova faza se zove RELAKSACIJA!

    Vrijeme relaskacije zavisi od vrste tkiva!

    (npr. atomi-jezgra elija tumora imaju drugaije vrijeme relaksacije od zdravih elija)

  • U NMR moemo mjeriti 2 vrste vremena relaksacije (T1 i T2) igustinu protona (PD-proton density)!

    NMR nam prua da sami odaberemo koje emo vrijemerelaksacije mjeriti (T1, T2 ili PD), tj. koju sliku elimo da vidimo!

    T1 PD T2

  • Elektromagnetna indukcija

    = = = =dAdq

    Fdx

    dq

    ilBdx

    dq

    d

    dt

    ; ( ) cos0SBdt

    d

    dt

    dr=

    =

    Lencovo pravilo smjer indukovane EMS je takav da se ona suprostavlja uzroku koji je proizvodi

    Uzajamna indukcija

    s Ldi

    dt=

    Uzajamna indukcija

    Samoindukcija

    dt

    diM 12 =

  • Naizmjenine struje

    = =ddt

    tm

    sin ; mm =

    iR

    t I tm m= = sin sin ;

    RI mm

    =

    RLC - kolo

    u u u uR L C= + +

    Ldi

    dtRi

    q

    CU tm+ + = cos

  • tgL

    CR

    = 1

    ; ( )i I tm= cos ; u U tm= cos

    ;1

    22

    +=C

    LRZ

    X LL = ;

    XCc

    = 1

    induktanca

    kapacitanca} reaktanca CL XXX +=

    impendanca C

    impendanca

    Snaga naizmjenine struje: P t u i UI( ) cos ;= =

    ;2mII = ;

    2mUU = = m

    2veza izmeu maksimalnih i efektivnih veliina

  • FIZIKI OSNOVI REOGRAFIJE

    Reografija (elektropletizmografija) dijagnostiki metod baziran na promjeni el.impendance posmatranog dijela krvotoka i ostalog tkiva. O organizmu

Recommended

View more >