Гальванические токи

Гальванотерапия является одним из современных методов аппаратной косметологии, который способствует оздоровлению и омоложению кожи лица. Можно сказать, что гальванотерапия – это общее, сборное название аппаратных методов, в основе которых лежит способ воздействия на кожу гальваническим током в сочетании с косметическими препаратами. Этот метод был назван в честь итальянского врача Луиджи Гальвани, который является основоположником экспериментальной электрофизиологии.

Что такое гальванотерапия

Гальванотерапия – это использование в терапевтических и косметических целях непрерывного электрического тока малой силы и низкого напряжения. Для этого используют ток малой интенсивности до 50 мА и низкого напряжения 30-80 В.

Человеческие ткани содержат растворы солей и коллоидные системы. Коллоиды – это вещества, состоящие из мельчайших частиц, рассеянных в среде другого вещества. Коллоиды не кристаллизуются, но образуют с водой густые клейкие растворы. Вышеназванные вещества входят в состав жидкостей организма, железистой ткани и мышц. Их молекулы и ионы распадаются на мельчайшие электрически заряженные частицы. Непрерывный ток проходит через ткани организма, провоцируя в них изменения физико-химического свойства.


Под воздействием гальванического тока ионная концентрация модифицируется, что провоцирует раздражение рецепторов, которые расположены на коже. Надо сказать, что человеческий организм плохо проводит ток. Движение тока зависит от хороших проводников и количества жировой ткани, так как последняя является для электрических импульсов серьезным препятствием.

Таким образом, при осуществлении метода гальванотерапии происходит раздражение кожных рецепторов. Ток проводится с помощью электродов, которые прикладывают к определенным зонам лица. Благодаря раздражению нервных окончаний, в нервную систему поступают импульсы, которые вызывают благотворное изменение физико-химического характера.

Преодолевая сопротивление кожи, ток в организме двигается не линейно, а распространяется по пути наименьшего сопротивления. Проходя  через биологические ткани, гальванический ток оказывает на организм человека разнообразные эффекты. Кожа человека, если она не повреждена, обладает высоким омическим порогом и низкой электропроводностью. По этой причине гальванический ток проникает в организм через межклеточные проходы, через оболочки нервов и мышц, а также через выводные протоки сальных и потовых желез.

Преимущества и недостатки гальванотерапии

Гальванотерапия мягко воздействуя на внутренние системы организма, вызывает расширение кровеносных сосудов, вызывает синтез таких жизненно необходимых веществ таких как: эндорфин, серотонин, гепарин. В результате этих реакций улучшается клеточное снабжение, работа сальных желез, повышается проницаемость клеток и их защитные функции.

Благоприятный эффект дает сочетание гальванического тока и лекарственных препаратов. Лекарственные препараты глубоко проникают в кожу, не травмируя ее и не нарушая ее целостность.

Гальванотерапия является мощным биостимулятором всего организма. Кроме воздействия на кожу, она обеспечивает проникновение активных лекарственных веществ в клеточные ткани. Таким образом, гальванотерапия способствует:

  • улучшению кровообращения;
  • улучшает углеводный и белковый обмен;
  • запускает восстановительные реакции в организме;
  • благотворно влияет на органы и системы.

Преимущества гальванотерапии заключаются в следующих моментах:

  • хороший результат без хирургического вмешательства;
  • безболезненность процедуры;
  • сохраняется целостность кожного покрова;
  • не существует угрозы инфицирования;
  • отсутствие реабилитационного периода;
  • отсутствие побочных эффектов и осложнений.

Говоря о преимуществах данного метода, нельзя не упомянуть его недостатки:

  • хороший результат достигается несколькими процедурами;
  • неприятные ощущения, металлический привкус во рту как во время проведения процедуры, так и после нее;
  • значительное покраснение кожи;
  • множество противопоказаний.

Виды гальванотерапии

В косметологии применяют  два вида гальванотерапии:

  • ионофорез;
  • дезинкрустация.

Ионофорез – это процедура, которую выполняют с помощью тока низкого напряжения. Процедуру осуществляют специальным прибором с насадками, через который в кожу передается электрический ток. Данная процедура усиливает кровообращение и улучшает проникающую способность лечебных средств.

В итоге полезные вещества из кремов и масок проникают глубоко в дерму, где происходят процессы обновления и восстановления.

Дезинкрустация — это процедура, которая осуществляет чистку кожи с помощью гальванического тока и щелочного раствора. Когда гальванический ток действует на раствор, то происходит омыление (химическая реакция). Суть реакции заключается в том, что щелочи реагируя с жирными кислотами сальных желез, омыляются и трансформируются в мыло, с помощью которого очищается кожа. Щелочной раствор способствует разрыхлению кожи, в результате чего из ее пор удаляется кожное сало. Например, при акне дезинкрустация может быть хорошей заменой механической чистке лица.

Как проводят гальванотерапию

Перед процедурой осуществляют очищение и обезжиривание кожи несколькими методами: броссажем, скрабом или легким химическим пилингом. Затем на очищенную кожу накладывают марлевую ткань, которую предварительно пропитали  специальным препаратом или токопроводящим веществом, в состав которого входят лечебные ингредиенты. Далее проводят непосредственно процедуру: врач – косметолог медленно начинает обрабатывать кожу специальным электродом.

Обычно используют два электрода: активный и пассивный. Активным работает сам специалист, а пассивный пациент держит в своей руке. В конце процедуры кожу пациента протирают успокаивающим лосьоном, накладывают охлаждающую маску, а затем наносят питательный крем. Длительность процедуры 30 минут в зависимости от обрабатываемого участка, а сам процесс гальванотерапии длится не более 5 минут. Во время процедуры пациент ощущает легкое жжение и покалывание, интенсивность покалывания зависит от индивидуального порога терпимости.

СТРОЙНАЯ ФИГУРА!

Процедуру проводят курсами, не более 2-х раз месяц. Полный курс насчитывает 6 – 8  процедур. Для закрепления эффекта курс повторяют через два или три месяца.

Показания к проведению процедуры

Процедуру проводят в следующих случаях:

  • сухой и дряблой кожи;
  • чувствительной кожи:
  • мелких и глубоких морщин;
  • обильной пигментации;
  • купероза и розацеа;
  • акне и комедонов;
  • отеков и темных кругов под глазами.

Противопоказания

Не проводят процедуру при следующих состояниях:

  • заболеваний системы кроветворения;
  • при туберкулезе;
  • онкологических и аутоиммунных заболеваний;
  • нарушение целостности кожных покровов обрабатываемого участка;
  • острых и хронических заболеваний в стадии обострения;
  • заболеваний кожи (дерматиты, экземы);
  • атеросклероза;
  • заболеваний сердечно-сосудистой системы;
  • беременности и лактации;
  • наличие кардиостимуляторов или металлических протезов;

Вы – одна из тех миллионов женщин, которые борются с лишним весом?

А все ваши попытки похудеть не увенчались успехом?

И вы уже задумывались о радикальных мерах? Оно и понятно, ведь стройная фигура — это показатель здоровья и повод для гордости. Кроме того, это как минимум долголетие человека. А то, что человек, теряющий «лишние килограммы» , выглядит моложе – аксиома не требующая доказательств.

Поэтому мы рекомендуем прочитать историю Марины Африкантовой, которой удалось сбросить лишний вес быстро, эффективно и без дорогостоящих процедур …

Красота и Здоровье   Здоровье

Гальванотерапия

Гальванотерапия представляет собой использование в лечебных целях непрерывного постоянного электрического тока. Для этого применяется ток малой силы (до 50 мА) и низкого напряжения (30-80 В). Этот метод был назван по имени итальянского врача Л. Гальвани.

Постоянный ток проходит через ткани организма, в которых при этом происходят определенные физико-химические изменения.

В тканях человеческого организма содержатся коллоиды и растворы солей. Коллоиды – это белки, гликоген и другие крупномолекулярные вещества.

Все эти вещества входят в состав жидкостей организма, мышц и железистой ткани. Их молекулы распадаются на электрически заряженные ионы. Электрический ток в теле человека двигается не прямолинейно. Это движение и проводимость тока зависят от наличия хороших проводников и количества жировой ткани, которая плохо проводит ток.

При гальванизации, прежде всего, раздражаются кожные рецепторы. Это происходит из-за изменения ионной концентрации. Ток проводится при помощи наложения электродов. Во время процедуры пациент может испытывать легкое жжение и покалывание под электродами. Благодаря раздражению нервных окончаний, в центральную нервную систему поступают нервные импульсы. Это способствует возникновению общих и местных реакций организма.

Гальванический ток

Под воздействием гальванического тока происходит расширение кровеносных сосудов, при этом ускоряется кровоток. В месте воздействия этого тока происходит выработка таких биологически активных веществ, как гистамин, серотонин и др.

Гальванический ток оказывает нормализующее влияние на функциональное состояние центральной нервной системы человека, способствует повышению функциональных возможностей сердца, стимулирует деятельность желез внутренней секреции. Он также приводит к ускорению процессов регенерации. Повышает защитные силы человеческого организма.

Наиболее благотворное влияние гальванический ток оказывает в сочетании с лекарственными веществами.

Нужно отметить, что в месте наложения электрода у пациента часто наблюдается возникновение сосудистых реакций. Они проявляются в основном гиперемией кожи, которая может держаться еще несколько часов после окончания процедуры. Длительное воздействие гальванического тока приводит к понижению тактильной и болевой чувствительности кожи.

При расположении электродов в области головы, у пациента могут наблюдаться такие реакции, как ощущение металлического привкуса во рту, появление фосфенов и др. Может также возникать головокружение.

Показания для применения процедуры гальванотерапии

Гальванотерапия применяется при достаточно широком спектре заболеваний. Этот метод назначают пациентам, страдающим гипертонической болезнью I-II стадии, ишемической болезнью сердца, гастритом, воспалительными процессами, дискинезией желчных путей и кишечника, колитом и язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки. Помогает гальванотерапия при бронхиальной астме, миозитах, хронических артритах и полиартритах. Используется при поражениях периферической нервной системы инфекционного, токсического и травматического происхождения – плекситах, невритах, невралгиях, радикулитах. Показанием являются заболевания женских половых органов, некоторые заболевания центральной нервной системы, к которым относятся: мигрень, нарушения мозгового кровообращения, последствия травм головного и спинного мозга. Часто этот метод применяется для лечения таких кожных проблем, как: себорея, мелкие морщины, сухая увядающая кожа, постугревые рубцы и т. д. Достаточно эффективен метод гальванотерапии при лечении некоторых стоматологических заболеваний, болезней глаз, нарушениях трофики, переломах костей и т.п.

Лечение детей гальванотерапией

Используется гальванотерапия и при лечении детей. Но начинать применять ее можно только через 4-6 недель после рождения. При этом специалист обязательно должен большое внимание уделять состоянию кожи и общей реакции маленьких пациентов. При лечении детей данным методом плотность тока должна быть ниже, чем у взрослых. По сравнению со взрослыми пациентами, продолжительность процедур и их количество на курс лечения должно быть меньше на 1/3.

Противопоказания для назначения гальванотерапии

Противопоказанием для назначения гальванотерапии, прежде всего, является наличие у пациента индивидуальной непереносимости тока, беременность, наличие новообразований различной локализации, острых воспалительных и гнойных процессов, а также системных заболеваний крови и интоксикации.

Не следует применять данную методику лечения, если в местах наложения электродов у больного имеются нарушения целостности кожного покрова. Исключение составляет раневый процесс. Не назначается гальванотерапия при кожных заболеваниях распространенного характера, например, экзема и дерматит. Нельзя использовать ее у пациентов, страдающих выраженной кахексией, полной потерей болевой чувствительности, резко выраженным атеросклерозом и другими заболеваниями сердечно-сосудистой системы в стадии декомпенсации.


Аппараты для гальванотерапии

Для проведения гальванотерапии в медицинских учреждениях используются специальные приборы. Ток поступает через электронный выпрямитель переменного тока осветительной сети, имеющий регулировочные и контрольные устройства.

Для процедур местной и общей гальванотерапии обычно применяется настенно-настольный аппарат «Поток-1» (АГ-75), а также аппарат АГН-32 и портативный аппарат АГП-33.

Стоматологические процедуры проводятся при помощи аппарата ГР-ГМ, к которому прилагается набор специальных электродов.

Для проведения гальванотерапевтических процедур в четырехкамерных гидрогальванических ваннах используется аппарат АГН-32, имеющий приставку для подключения проводов. При этом в специальных гнездах размещено по два графитовых или угольных электрода.

Автор: Верещагина Софья
Статья защищена законом об авторских и смежных правах. При использовании и перепечатке материала активная ссылка на женский сайт inmoment.ru обязательна!

Вернуться в начало раздела Здоровое тело
Вернуться в начало раздела Красота и Здоровье

явление, какое происходит, когда два полюса гальванического элемента (или батареи из них) соединяются друг с другом при посредстве какого-либо проводника электричества. Гальванический ток представляет собой лишь частный случай вообще явления электрического тока. По отношению к электричеству все тела природы разделяются на две категории: тела, проводящие электричество, проводники, и тела непроводящие электричество — изоляторы или диэлектрики. Свойство тела проводить электричество выражается в том, что при соединении помощью испытываемого тела друг с другом двух других тел, из которых одно наэлектризовано, а другое нет, в одном случае тело, раньше не наэлектризованное, становится наэлектризованным, электрическое состояние передается ему от другого, наэлектризованного, причем ослабляется электрическое состояние последнего; в другом случае не замечается при этом изменения в состоянии обоих тел, не наэлектризованное предварительно тело остается без признаков электризации и после такого соединения. Все металлы, графит, кокс, обыкновенная вода, растворы в ней солей, кислот — все это проводники электричества. Различные смолы, каучук, шелк, стекло, сера, парафин, воск, весьма многие минералы, органические соединения, наконец газы при обычной упругости — представляют собой тела, не проводящие электричество. . При соединении друг с другом с помощью проводника двух каких-нибудь проводящих тел, различно наэлектризованных (одно из них может быть совсем не наэлектризовано, может быть сама земля), т. е. оказывающих неодинаковые действия на присоединяемый к ним электроскоп или электрометр, имеющих, точнее говоря, неодинаковые электрические потенциалы (см. Потенциал), эти тела приходят в близко одинаковое электрическое состояние , а вместе с этим в соединяющем их проводнике происходит особое явление, сопровождающееся целым рядом разнообразных действий. Проводник нагревается, и это особенно резко замечается, когда таким проводником берется очень тонкая проволока; последняя может даже вполне разрушиться, обратившись в мелкий порошок (для этого необходима лишь очень сильная электризация одного из соединяемых тел); этот проводник действует на находящуюся вблизи магнитную стрелку, как бы сообщает ей толчок; если соединение различно наэлектризованных тел делается одновременно при посредстве твердых и жидких веществ, может случиться, что на границах, отделяющих твердые тела от жидких, будут замечены продукты химического разложения жидкостей; этот проводник, наконец, в другом соседнем с ним проводнике вызывает явление, вполне подобное тому, какое происходит в нем самом. Такое явление в проводнике и носит название электрического тока. Оно выражается в изменениях состояния самого проводника (внутренние действия тока) и также в действиях вне его (внешние действия тока). По существовавшему в прежнее время предположению присутствия в телах особых электрических жидкостей как причины, вызывающей в них электризацию, электрический ток принимался за течение этой жидкости из одного тела в другое (отсюда и название ток), и направление, в каком допускалось перемещение положительного электричества, считалось за направление самого тока. При сказанных условиях, т. е. при соединении проводником двух тел, предварительно наэлектризованных не в одинаковой степени, электрический ток в проводнике ограничивается лишь очень коротким промежутком времени, измеряющимся весьма малой долей секунды. Но подобное явление возможно удержать и произвольно долгое время; для этого необходимо только сохранять все это время электрические состояния обоих тел неодинаковыми. Простая электрическая машина дает к этому средства. Пока поддерживается такой машиной различие в электрическом состоянии двух проводящих тел, в проводнике, соединяющем их, продолжается существование электрического тока. В проводнике непрерывно выделяется теплота; магнитная стрелка, помещенная на вертикальной оси вблизи такого проводника (под ним или над ним) и в своем положении равновесия под действием земного магнетизма, когда в проводнике нет тока, параллельная ему, удерживается отклоненной на некоторый угол от этого положения (плоскости магнитного меридиана); в жидкости, составляющей часть всего проводника, соединяющего тела, наблюдается химическое разложение; продукты этого разложения выделяются на границах, отделяющих твердые части проводника от жидкости; проводник притягивает или отталкивает другой проводник, в котором также поддерживается электрический ток. Таким образом, выделение теплоты в проводнике, отклонение магнитной стрелки из ее естественного положения, химическое разложение проводящей жидкости (электролиз), притяжение или отталкивание другого проводника также с током (явления эдектродинамические) — вот наиболее характерные действия, вызываемые явлением электрического тока. К этому нужно прибавить еще намагничивание, какое получается в стальной или железной игле, если поместить последнюю в катушку, сделанную из обмотанной шелком или бумагой проволоки и пропустить через эту проволоку электрический ток, а также возбуждение электрического тока в соседнем, отделенном непроводящей средой, другом проводнике в момент появления или исчезновения тока в рассматриваемом. Все упомянутые действия тока при употреблении электрической машины для сохранения постоянного различия между электрическими состояниями двух тел, между которыми в проводнике получается такой ток, будут вообще очень слабые. Говорят, что сила электрического тока в проводнике в этом случае мала. Эти действия получаются значительно сильнее, если взять гальванический элемент (или, лучше, батарею из нескольких элементов) и соединить подобным же проводником оба полюса. На этих полюсах, пока нет соединительного проводника, пока элемент, как говорят, разомкнут и тщательно изолирован, наблюдается различная по знаку электризация. Электроскоп обнаруживает положительное электричество на одном полюсе и отрицательное на другом. Электрометр дает величины потенциалов на том и другом полюсе вообще близко равные, но противоположные по знаку. Таким образом получается некоторая разность потенциалов на обоих полюсах, которая остается без изменения и в том случае, когда с полюсами элемента соединяются какие-нибудь другие проводящие тела или один из полюсов элемента проводником соединяется с землей. Пока элемент не замкнут, наблюдаемая на его полюсах разность потенциалов зависит исключительно от состава элемента, температуры его и в незначительной степени от давления окружающей элемент среды. Последнее, впрочем, обнаруживается только при значительном искусственном изменении упругости этой среды. Эта разность потенциалов не меняется при сохранении состава элемента с изменением формы и размеров его. Когда полюса элемента соединены друг с другом при посредстве какого-либо проводника (элемент, как говорят, замкнут этим проводником), они остаются по-прежнему различно наэлектризованными. Электрометр обнаруживает и теперь разность потенциалов между ними. Эта разность потенциалов, однако, иная, чем тогда, когда элемент разомкнут. Она изменяется, кроме того, вместе с изменением проводника, соединяющего собой полюса. Итак, в проводнике, соединяющем полюса, должен появиться электрический ток. Этот-то ток и носит название тока гальванического. По всем своим свойствам качественно он ничем не отличается от вышеупомянутого тока электрического. Да и по существу явление гальванического тока одинаково с явлением тока между двумя различно электризуемыми электрической машиной телами. Здесь также полюса элемента непрерывно поддерживаются наэлектризованными, один положительно, другой отрицательно, производится лишь последнее не действием посторонней машины, а постоянно происходящими при этом химическими соединениями тел, входящих в состав элемента. Гальванический ток наблюдается не только в проводнике (обычно в виде проволок или столбов жидкости), соединяющем полюса элемента (внешняя часть цепи), он существует и проявляет все свои действия и в жидкостях самого элемента (внутренняя часть цепи). Если в проволоке между полюсами элемента Вульстена (медь и цинк в подкисленной воде) ток имеет направление от меди к цинку , то в воде внутри этого элемента он направляется от цинка к меди. Г. ток, таким образом, образует собой замкнутое кольцо (замкнутую цепь), идя от одного полюса элемента к другому через внешний проводник и продолжая свой путь внутри элемента через его жидкость от этого второго полюса к первому. С точки зрения теории двух электрических жидкостей обратное направление электрического течения между полюсами внутри элемента сравнительно с направлением движения электричества во внешнем проводнике объясняется непрерывно происходящим вследствие химических действий в элементе разъединением двух электричеств в каждой частице жидкости, которые соединяются затем с противоположными жидкостями в соседних с этой частицах и, наконец, от частиц, прилегающих к полюсам, сообщаются этим последним; причем каждый полюс получает лишь одно электричество. Явление гальванического тока, а вместе с этим химические соединения и распадения внутри элемента существуют, пока полюса элемента соединены проводником. То и другое прекращается тотчас, как только будет нарушено соединение полюсов проводником или внешний проводник будет разделен поперек тока каким-либо непроводящим электричество веществом.

Заметим прежде всего весьма важное положение, выведенное теоретически и подтвержденное путем опытных исследований. Как уже сказано, существование тока от элемента обязано непрерывно поддерживающейся разности электрических потенциалов на полюсах элемента. Последнее же вызывается непрерывно происходящими химическими действиями внутри самого элемента. Если вычислить на основании данных термохимии все количество тепла, какое должно выделиться вследствие таких химических действий (комбинация тел только тогда и составляет элемент, т. е. может дать ток, когда химические действия, происходящие между этими телами, дают в результате выделение тепла), осложненных изменениями и физических свойств тел, составляющих элемент, когда внутри его произойдет известное по количеству химическое соединение, и затем наблюдать, что происходит на самом деле, когда элемент замкнут и химические реакции в нем существуют, — окажется, что внутри элемента при образовании подобного по количеству химического соединения не образуется столько тепла. Теплоты внутри элемента получается вообще меньше. Но, если определить вместе с этим и то тепло, какое развивается за это время во внешней части цепи, сумма количеств обоих теплот получается равной количеству теплоты, вычисленному по данным термохимии. При этом, однако, прохождение тока по внешней части цепи не должно сопровождаться приведением в движение током какого-либо механизма, совершающего работу (электродвигателя), или же разложением какой-либо жидкости, помещенной в этой внешней части цепи. В двух последних случаях вычисленная по данным термохимии теплота получается по количеству больше, чем теплота, наблюдаемая во всей цепи. Разность между двумя этими количествами оказывается равной количеству тепла, эквивалентному совершенной током работе. Мы имеем здесь подтверждение закона сохранения энергии. Итак, электрический ток, образующийся в цепи от какого-либо элемента, разносит по всей цепи тепло (часть его может преобразовываться в работу), какое должно было бы получиться внутри элемента за счет химических действий, в нем происходящих.

Более или менее сильные действия тока определяют большую или меньшую силу его. Сила тока, таким образом, — количественная характеристика тока в отношении тех явлений, какие могут быть вызваны им. Но может быть дано и иное определение силы тока, соответствующее теории электрических жидкостей. Сила тока есть количество электричества, протекающего по расчету в единицу времени через поперечное сечение цепи. Это количество для всякого поперечного сечения цепи, если только току представляется один путь (внешняя часть цепи без разветвлений), должно быть одно и то же. Иначе происходило бы в отдельных местах проводника непрерывное накопление электричества. Путем опыта, наблюдая действие тока на магнитную стрелку, можно также убедиться, что сила тока во всех частях неразветвленной цепи одна и та же. Изучение различных действий тока приводит к заключению, что между всеми этими действиями существует соответствие. Пропуская ток через какой-либо проводник, находящийся вблизи магнитной стрелки (лучше, если за такой проводник будет взята плоская катушка из изолированной проволоки, помещенная своими оборотами в вертикальной плоскости, параллельной с плоскостью, в которой устанавливается вращающаяся на вертикальной оси магнитная стрелка под действием земного магнетизма, т. е. будет взят гальванометр), и одновременно через сосуд с жидкостью, продукты разложения которой от действия тока могут быть количественно определены (вольтметр), можно заметить, что количество жидкости, разлагаемой в определенный промежуток времени, и сила, с какой взятый проводник действует на магнитную стрелку, стремясь отклонить последнюю из ее положения равновесия (из плоскости магнитного меридиана), при различных токах строго пропорциональны друг к другу. Если, кроме того, определять количество теплоты, выделяемой в какой-нибудь части цепи, всегда состоящей из одного и того же проводника, то окажется, что при различных токах это количество теплоты, получаемое в определенное время, изменяется быстрее, чем действие тока на магнитную стрелку или количество разлагаемой им в это же время жидкости. Выделение тепла пропорционально квадрату величин, выражающих действие тока на магнитную стрелку и количество разлагающейся жидкости. Оба последних действия, как показывают опыты, пропорциональны силе тока, определяемой количеством электричества, протекающего в единицу времени через поперечное сечение проводника. Выделение тепла в данном проводнике в известное время пропорционально, следовательно, квадрату силы тока.

На основании сказанного по каждому из упомянутых трех различных действий тока является возможность измерять его силу (см. Вольтметр, Гальванометр, Калориметр, Тепловые явления тока). Измерение силы является возможным еще и по действию, какое оказывает одна часть цепи на другую подвижную часть (см. Электродинамометр). Это действие, как показали опыты Ампера, пропорционально квадрату силы тока.

За единицу силы тока в настоящее время обычно принимается сила тока, выделяющего из раствора азотно-серебряной соли в одну секунду 1,118 м. гр. серебра. Такая сила тока носит название Ампер. В теории электричества за единицу силы тока принимается сила в 10 раз большая Ампера. Такая единица называется абсолютной электромагнитной единицей силы тока (см. Единицы).

Употребляющиеся на практике токи весьма разнятся между собой по силе. Так, приводящие в действие телеграфные аппараты токи измеряются в тысячных долях Ампера, еще значительно слабее токи телефонные; напротив, токи, распространяющиеся по главным проводникам при электрическом освещении, нередко достигают тысяч Амперов.

Измерив силу тока, существующего в какой-либо цепи элемента, и затем разделив внешнюю часть цепи поперек тока на две части и поместив между этими частями какой-нибудь новый лишний проводник, мы заметим уменьшение силы тока. Итак, введение нового проводника в существующую цепь сопровождается ослаблением тока. Это ослабление тока будет тем значительнее, чем длиннее вводимый в цепь проводник при том же веществе его и том же сечении, или чем меньше его поперечное сечение при той же длине в том же веществе его. При одинаковых размерах и форме проводников ослабление тока, производимое помещением их в цепь, неодинаково для различных веществ, из которых изготовлены эти проводники. Меньше всего произведет ослабление проводник из серебра, несколько больше — из меди, еще больше — из железа, висмута и особенно значительное ослабление получается при введении в цепь столба жидкости. Такое уменьшение силы тока при помещении в цепь нового проводника приписывается «гальваническому сопротивлению» последнего. Сравнение действий, оказываемых на силу тока различными вводимыми в цепь проводниками, дает возможность сравнения сопротивлений этих проводников и выражения сопротивления какого-либо проводника в принятой единице такого сопротивления. Простая подстановка на место испытуемого проводника другого, производящего одинаковое ослабление тока, может дать средство определения искомого сопротивления. Такой способ, однако, ненадежен. Несравненно точнее достигается это при употреблении во внешней части цепи системы расположения проводников, известной под названием системы мостика Витстона (см. Мостик Витстона).

Опыты показывают, что величина сопротивления всякого тела, имеющего форму цилиндра, бруска, какого-нибудь одного и того же по всей длине сечения, или ленты, может быть выражено формулой: r = ρ(L/S) — Здесь r сопротивление этого проводника, L — длина и S — поперечное сечение его, ρ — относительное сопротивление вещества проводника, т. е. выраженное в принятой единице сопротивление изготовленного из этого вещества бруска, имеющего единицу длины и единицу поперечного сечения. Сопротивление проводника, поперечное сечение которого не одинаково по всей длине или который составлен из нескольких проводников, различных по веществу и соединенных друг с другом своими концами, может быть выражено суммой сопротивлений отдельных частей, имеющих одно и то же сечение и состоящих из одного вещества.

Температура тела оказывает существенное влияние на величину его сопротивления. В твердых и жидких проводниках, химически не разлагающихся на составные части при прохождении по ним тока, за исключением всех сортов угля, кокса, графита и недавно изготовленного сплава, названного манганином (этот сплав состоит из меди — 83%, никеля — 4%, и марганца — 13%), повышение температуры сопровождается увеличением сопротивления. В графите, коксе, углях и манганине, напротив, увеличение температуры вызывает уменьшение сопротивления Особенно сильно это проявляется в графите и коксе, в манганине же изменение сопротивления очень мало. Во всех жидкостях и твердых телах, разлагающихся током, увеличение температуры производит уменьшение сопротивления. Такое же действие оказывает нагревание и на тела, плохо проводящие электричество, так называемые изоляторы. Все изоляторы, даже совсем не проводящие электричества при обыкновенной температуре (как, например, газы при обычной упругости), являются проводниками, когда они нагреты до известного числа градусов. Вообще сопротивление тела при какой-нибудь температуре t° можно выразить, в зависимости от сопротивления этого тела при 0°, формулой: rt = r0(1+αt). Здесь α — температурный коэффициент сопротивления. В отношении гальванического сопротивления весьма интересным является селен в кристаллическом состоянии. Такой селен является чувствительным к свету. Его сопротивление весьма значительно уменьшается при освещении. Свет действует также и на сопротивление смеси серы с сернистыми соединениями меди или серебра. Сопротивление такой смеси тоже уменьшается при освещении. Весьма вероятно, что и в селене во время его нагревания в присутствии меди образуются особые селеновые соединения с медью, которые и подвергаются изменениям при действии световых лучей. На сопротивление металлов влияет и намагничивание. Помещение металлического проводника в магнитное поле сопровождается изменением его сопротивления. Особенно обнаруживается такое влияние магнитного поля на висмут.

За единицу сопротивления в настоящее время на практике принимается Ом — сопротивление, оказываемое току ртутным столбом в 106 см длиной при 1 кв. мм сечения и при температуре 0°. В теории электричества за единицу сопротивления принимается сопротивление в 109 раз меньшее, чем Ом. Последняя единица носит название абсолютной электромагнитной единицы сопротивления.

В нижеследующей таблице приведены относительные сопротивления некоторых веществ, взятых в форме куба, ребро которого равно 1 см. Величины сопротивлений даны в миллионных долях Ома (в микроОмах). Вместе с сопротивлениями приведены и температурные коэффициенты.

| Серебро при 0°                                      | ρ = 1,492     | α = + 0,00377 |

| Медь при 0°                                             | ρ = 1,584     | α = + 0,00388 |

| Платина при 0°                                          | ρ = 8,981     | α = + 0,00247 |

| Железо отожженное при 0°                    | ρ = 9,636     | α = + 0,00630 |

| Нейзильбер при 0°                                 | ρ = 20,760  | α = + 0,00044 |

| Ртуть при 0°                                          | ρ = 94,340  | α = + 0,00072 |

| Серная кислота + вода (уд. в. 1,21) при | 0,83×106      | -0,015               |

| 18°                                                            |                |                         |

| Обыкновенная вода                                | 135×1010      | —                       |

| Стекло при 200°                                      | 227×1011      | —                       |

| Гуттаперча при 24°                                | 353×1011      | —                       |

| Уголь для электр. освещ. при 15°              | 3,9×103    | -0,00052         |

Величина, обратная сопротивлению тела, т. е. представляющая собой 1/r, носит название проводимости этого тела. О проводимости жидкостей см. Гальванопроводность.

Как уже замечено выше, газы, особенно при обычном атмосферном давлении, представляют собой наиболее совершенные изоляторы. Если разделить внешнюю часть цепи поперек тока слоем газа, то даже при самой малой толщине этого слоя не наблюдается совсем тока в цепи. Ток получается только в том случае, когда между отделенными газом концами проводников образуется вольтова дуга. Слой газа, однако, является проводящим, и ток в цепи появляется при сильном нагревании газа. Недавние исследования проф. А. Г. Столетова и Риги показали, что в подобной цепи появляется ток и при обычной температуре газа в слое, когда прилежащая к нему оконечность проводника, на которой электризация отрицательная, освещается ультрафиолетовыми лучами света.

При одной и той же внешней части цепи являющийся в ней ток изменяется вместе с изменением размеров элементов и, главным образом, вместе с изменением состава их. Итак, при одном и том же сопротивлении внешних проводников сила тока в цепи может быть весьма различна. Если соединить начало и конец проводников, составляющих внешнюю часть цепи, с электрометром, способным указывать разность потенциалов на двух телах, последний, как уже сказано, при прохождении тока обнаружит некоторую разность потенциалов на обоих концах этой части цепи. При замене одного элемента другим, иных размеров или иного состава, эта разность потенциалов получается также иная. Если внешняя часть цепи вся состоит из проводников, не разлагающихся действием тока, то, измеряя одновременно силу тока в цепи и разность потенциалов на двух концах внешней части её, мы найдем, что сила тока пропорциональна этой разности потенциалов. Если соединить с электрометром начало и конец любого проводника, помещенного во внешней части цепи, электрометр укажет и на концах этого проводника разность потенциалов, когда в цепи имеется ток. При изменении источника тока, элемента или батареи (также равным образом это относится и к случаям возбуждения тока действием электрических или динамо-машин) протекающий через всякую однородную часть цепи ток изменяет, как показывают опыты, свою силу пропорционально появляющейся на концах этой части цепи разности потенциалов. Если, обратно, удерживать разность потенциалов, указываемую электрометром, на концах проводника одною и тою же и менять сам проводник, беря его с различными сопротивлениями, сила тока в проводнике будет также меняться. Сила тока получается всегда обратно пропорциональной сопротивлению проводника. На основании сказанного получается весьма важное соотношение между силой тока (J), сопротивлением однородного проводника (R) и разностью потенциалов на двух концах этого проводника (V1-V2):

J = k (1)

Эта формула и выражает собой известный закон Ома, найденный им из рассмотрения электрического тока в проводнике по аналогии с распространением тепла в теле. Вместо выражения «разность потенциалов на концах проводника» Ом употребил только термин «разность напряжений на концах проводника».

Условившись в выборе соответствующих единиц для силы тока и сопротивления, можно положить в формуле закона Ома коэффициент k = 1. Тогда для всякого однородного, не разлагающегося током, проводника получится:

J = (V1-V2)/R (2),

откуда следует, что разность потенциалов на концах такого проводника будет: V1 — V2 = RJ, и эта разность потенциалов должна быть приравнена единице, когда проводник имеет сопротивление, равное единнце, и сила тока, проходящего по нему, также равна единице. Принимая за единицу сопротивления Ом, за единицу силы тока Ампер, получаем единицу для разности потенциалов, называемую Вольт. В теории электричества соответственно абсолютным электромагнитным единицам сопротивления и силы тока будет другая единица и для разности потенциалов. По формуле (2) легко видеть, что такая единица в 108 раз меньше Вольта.

Разность потенциалов на концах проводника очень часто называется электродвижущей силой, действующей в таком проводнике.

Если рассматриваемый проводник во внешней части цепи представляет собой два не разлагающихся током вещества (например, два одинаковых металла), отделенных друг от друга веществами разлагающимися (например, какой-нибудь проводящей жидкостью), или же состоит из нескольких разнородных (химически или даже физически) веществ, не подверженных разложению, формула для силы тока получается несколько сложнее. В этом случае сила тока для такого составного проводника выражается в зависимости от разности потенциалов на концах проводника и сопротивления его через

J = ((V1-V2)-e)/R (3)

Здесь е в первом случае представляет собой электродвижущую силу поляризации (см. Поляризация электр.), являющуюся в комбинации упомянутых выше не разлагающихся и разлагающихся тел; во втором случае е выражает собой сумму разностей потенциалов, наблюдаемых в местах соприкосновения разнородных проводников (явление Вольта). Принимая во внимание последнее, более общее выражение для силы тока в отдельных частях цепи, возможно для замкнутой цепи, в которой имеется элемент или батарея (тоже и для случая образования тока динамо-машиной), представить силу тока формулой:

J = (E-e)/(R+r) (4)

В этой формуле Е, так называемая электродвижущая сила источника тока — элемента или батареи (или динамо-машины), равняется разности потенциалов, наблюдаемой при разомкнутой цепи на полюсах элемента или батареи (или на зажимах в динамо-машине); е — электродвижущая сила поляризации, вызываемая током во внешней части цепи, R — сопротивление этой части цепи и r — сопротивление внутренней части цепи. Когда внешняя часть цепи состоит исключительно из проводников, не разлагающихся током, величина е = 0 и сила тока в цепи представляется через

J = E/(R+r) (5)

В случаях более сложных, когда проводники, составляющие цепь, не представляют собой одно сомкнутое кольцо, но так соединены друг с другом, что образуют как бы сеть, в отдельных частях которой находятся источники тока, решение задачи о нахождении силы тока в каждой части этой сети получается на основании двух теорем Кирхгофа.

Теорема I. Если в одном месте пересекаются несколько проводников, то сумма сил токов, притекающих по проводникам к этому месту, равна сумме сил токов, утекающих от него i1 + i2 +… = i’1 + + i’2 + i’3 +… Эта теорема, иначе, выражает невозможность непрерывного накопления электричества в месте пересечения проводников (черт. 1).

Чертеж 1

Теорема II. В каждом замкнутом контуре, выделенном из сети проводников, алгебраическая сумма произведений сил токов в различных частях этого контура на сопротивления этих частей равна алгебраической сумме электродвижущих сил источников тока, находящихся в частях рассматриваемого контура. При этом в обеих алгебраических суммах принимается для рассматриваемой силы тока и электродвижущей силы знак + или —, смотря по направлению (относительно движения часовой стрелки), какое имеет данный ток и по какому образовался бы ток от рассматриваемой электродвижущей силы.

Чертеж 2 изображает сеть проводников.

Черт. 2.

Приложим II теорему Кирхгофа к замкнутому контуру в этой сети ABCDE. Стрелки означают направления токов в отдельных частях этого контура. Пусть большая поперечная линия в местах, в которых показан источник тока, соответствует положительному полюсу этого источника; тогда по II теореме: i1r1 + i2r2 — i3r3 — i4r4 + i5r5 = E1 + E2 — Е4.

II теорема может быть выведена как следствие формулы 3, примененной для всех отдельных частей замкнутого контура.

Нужно заметить, что приведенные формулы для силы тока относятся лишь к случаям токов установившихся, т. е. не изменяющих своей силы. Для токов, изменяющихся по силе или для токов, меняющих свое направление (токи переменные), выражение силы получается несколько иное; в него входит кроме того, величина, характеризующая самоиндукцию рассматриваемого проводника (см. Индукция, Индукционный ток).

Кроме вышеупомянутых, замечаются и другие действия тока. Под влиянием прохождения тока по проводнику в иных случаях изменяется структура этого проводника, изменяются и размеры его. Длина проволоки, по которой идет ток, наблюдается иная, чем без тока и при той же температуре. Проходя по жидкости, находящейся в тонкой стеклянной трубке, ток вызывает в ней особые движения. Сильный ток, пропущенный по твердому проводнику, расплавляет и обращает в пар вещество этого проводника. Всякое изменение силы тока в каком-либо проводнике сопровождается возникновением в другом соседнем проводнике также электрического процесса (индукция); при этом в последнем наблюдается или возбуждение двух противоположных по знаку электризаций (когда проводник не замкнут), или же появление тока (когда проводник замкнут). Подобное же явление происходит и при изменении относительного положения проводника с током и другого проводника без тока. Наконец, при пропускании тока через проволоку, намотанную в виде правильной катушки, внутри которой помещено какое-либо прозрачное тело (все равно, твердое, жидкое или газообразное), наблюдается действие этого тока на поляризованный свет, проходящий сквозь это тело. Плоскость поляризации света повертывается около направления луча на некоторый угол. Все эти действия тщательно изучены, и определены законы, управляющие ими, но сама природа электрического тока до сих пор еще вполне не известна. Не течение, конечно, электрических жидкостей по проводнику составляет электрический ток. Это явление — механическое. Ток, несомненно, представляет собой какие-то движения в эфире; но что это за движения — пока мы не знаем. Весьма интересно учение о токе, выведенное английским физиком Пойнтингом из основ теории Максвелла и имеющее немало сторонников в Англии. По этому учению при существовании тока в цепи не происходит в самих проводниках никакого иного явления, кроме выделения тепла, сам электрический процесс, вызывающий все действия, обычно приписываемый току в проводниках, происходит на самом деле в окружающей изолирующей среде. В последней возникают особые движения эфира, преобразовывающиеся в тепловые движения материи внутри массы проводника. Проводник является, таким образом, разрушителем электрических движений. Само распространение электрических движений происходит не по направлению проводника, а из окружающей среды перпендикулярно к нему.

И. Боргман.

Гальванический ток — постоянный электрический ток невысокого напряжения и небольшой силы, получивший свое название в честь Луиджи Гальвани (см.). Оказывает на организм разнообразное действие, обусловленное изменениями, которые он вызывает, проходя через биологические ткани. Неповрежденная кожа человека обладает высоким омическим сопротивлением и низкой удельной электропроводностью, поэтому гальванический ток в организм проникает в основном через выводные протоки потовых и сальных желез, межклеточные щели. Преодолев сопротивление кожи, ток дальше распространяется по пути наименьшего омического сопротивления, преимущественно по межклеточным пространствам, кровеносным и лимфатическим сосудам, оболочкам нервов и мышцам, нередко значительно отклоняясь от прямой, которой можно условно соединить два электрода.
Прохождение тока через биологические ткани сопровождается рядом первичных физико-химических сдвигов, лежащих в основе физиологического и лечебного действия фактора (см. Гальванизация). Наиболее существенным физико-химическим процессом, происходящим под влиянием гальванического тока, считается изменение количественного и качественного соотношения (ионной конъюнктуры) ионов в тканях. Это обусловлено тем, что под действием электрического поля находящиеся в тканях ионы, особенно простые типа ионов калия, натрия, кальция, хлора и др., приходят в движение и перемещаются с различной скоростью к электродам. При этом положительно заряженные ионы (катионы) двигаются к отрицательному электроду (катоду), а отрицательно заряженные ионы (анионы) — к положительному электроду (аноду). В результате этого в тканях возникает ионная асимметрия, сказывающаяся на жизнедеятельности клеток, скорости протекания в них биофизических, биохимических и электрофизиологических процессов. Наиболее характерным проявлением ионной асимметрии является относительное преобладание у катода одновалентных катионов (К+, Na+), а у анода двухвалентных катионов (Са2+, Mg2+). Этими сдвигами объясняют раздражающее (стимулирующее, возбуждающее) действие катода и, наоборот, успокаивающее (седативное, тормозное) действие анода. Прохождение тока через ткани сопровождается также переходом части ионов из связанного с полиэлектролитами состояния в свободное, ведет к увеличению активности ионов. Данный процесс способствует повышению физиологической активности тканей, определяет преимущественно стимулирующее действие гальванического тока на организм.
Происходящее под влиянием гальванического тока различное по направлению и скорости перемещение ионов ведет к возникновению электрической поляризации, характеризующейся скоплением по обеим сторонам клеточных мембран, межтканевых перегородок и фасций ионов противоположного знака. Возникающая при этом э.д.с. поляризации имеет направление, обратное приложенному напряжению. Электрическая поляризация сказывается на дисперсности коллоидов протоплазмы, гидратации клеток, проницаемости мембран, явлениях диффузии и осмоса. Поляризация затухает в течение нескольких часов и определяет длительное последействие фактора.
Воздействие гальваническим током сопровождается изменением кислотно-основного состояния (рН) тканей, особенно в области расположения электродов. Происходящие здесь электролитические процессы ведут к образованию под анодом кислоты, а под катодом — щелочи. Изменение рН тканей отражается на активности ферментов, состоянии коллоидов, биосинтезе биологически активных веществ, служит источником раздражения рецепторов кожи. При прохождении тока через биологические ткани наблюдается перемещение жидкости (воды) в направлении катода. Это явление носит название электроосмоса. Вследствие этого под катодом наблюдается отек и разрыхление тканей, а в области анода — их сморщивание и уплотнение.
Упомянутые физико-химические эффекты гальванического тока, с одной стороны, являются источником раздражения нервных рецепторов, ведущего к формированию общей или сегментарной рефлекторной реакции организма, а с другой — приводят к различным местным изменениям, преимущественно в коже. Проявлениями местного действия гальванического тока считают гиперемию, усиленный синтез биологически активных веществ, изменение возбудимости и проводимости нервных стволов, улучшение кровоснабжения тканей и др. Возникающие под действием гальванического тока разнообразные реакции местного, сегментарного и генерализованного характера сопровождаются различными терапевтическими эффектами (противовоспалительный, анальгетический, вазодилятаторный, метаболический и др.), что и определяет использование фактора с лечебно-профилактическими целями в виде метода гальванизации (см.).

Добавить комментарий

*