CC BY
82
Список литературы /References
1. Асанов А., Ободоева Г. Регуляризация и единственность решений линейных интегральных уравнений Вольтерра третьего рода // Исслед. по интегро-дифференц. уравнениям. Фрунзе: Илим, 1994. Вып. 25. С. 65-74.
2. Денисов А.М. О приближенном решении уравнения Вольтерра первого рода // ЖВМ и МФ, 1975. Т. 15. № 4. С. 1053-1056.
3. Иманалиев М.И., Асанов А. Регуляризация, единственность и существование решения для интегральных уравнений Вольтерра первого рода // Исслед. по интегро-дифференц. уравнениям. Фрунзе: Илим, 1988. Вып. 21. С. 3-38.
4. Лаврентьев М.М. Об интегральных уравнениях первого рода // ДАН СССР, 1959. Т. 127. № 1. С. 31-33.
5. Каракеев Т.Т., Мустафаева Н. Регуляризация интегральных уравнений Вольтерра первого рода // Вестник КНУ им. Ж.Баласагына, 2014. Выпуск 5. С. 19-22.
6. Омуров Т.Д., Каракеев Т.Т. Регуляризация и численные методы решения обратных и нелокальных краевых задач. Бишкек: Илим, 2006. 164 с.
7. Треногин В.А. Функциональный анализ. Москва: Наука, 1980. 496 с.
РАСЧЁТ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ЧЕЛОВЕКА Акопов В.В. Email: Akopov1138@scientifictext.ru
Акопов Вачакан Ваграмович - учитель физики, Муниципальное общеобразовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа № 6 села Полтавского, с. Полтавское, Курский район, Ставропольский край
Аннотация: численное значение диэлектрической проницаемости человека, полученное в данной статье расчётным путём, можно использовать при теоретических медицинских исследованиях человека. Для углубленного изучения данной темы учащимся необходимо: выполнить лабораторную работу практикума 11 класса по теме: «Измерение диэлектрической проницаемости человека по её магнитной индукции, силе тока и росту» и затем сравнить результат с численным значением диэлектрической проницаемости, полученным теоретически расчётным путём.
Ключевые слова: человек, диэлектрическая проницаемость, органические вещества, неорганические вещества.
CALCULATION OF THE DIELECTRIC PERMEABILITY OF A MAN
Akopov V.V.
Akopov Vachakan Vagramovich - Teacher of Physics, MUNICIPAL EDUCATIONAL INSTITUTION SECONDARY SCHOOL № 6 OF THE VILLAGE OF POLTAVA, VILLAGE OF POLTAVA, KURSK DISTRICT, STAVROPOL TERRITORY
Abstract: the numerical value of the permittivity of a person, obtained in this article by calculation, can be used in theoretical medical studies of a person. For in-depth study of this topic, students need to: perform the laboratory work of the 11th class workshop on the topic: "Measurement of the dielectric permeability of a person by its magnetic induction, current strength and growth" and then compare the result with the numerical value of the permittivity obtained theoretically by calculation. Keywords: man, dielectric permeability, organic substances, inorganic substances.
УДК 537.8
Человек - это самое удивительное создание из всех живых существ на Земле. Организм человека - это сложная электромагнитная система, которая выдерживает повседневные нагрузки, стрессы и сопротивление различным вирусам. Основой нашей жизни являются энергия и её свойства: амплитуда, частота и скорость колебания. Каждый человек является определённым передатчиком и источником этих колебаний. Собственные колебания внутренних органов человека находятся в пределах 100 Гц (из источников интернета).
Одной из физических величин, характеризующих тело человека, является диэлектрическая проницаемость.
«Диэлектрическая проницаемость - это безразмерная физическая величина, которая показывает степень ослабления электрического поля диэлектрическим материалом по сравнению с вакуумом. [1, с. 162].
Из источников интернета, тело человека имеет усреднённые значения диэлектрической проницаемости 40-60. Предполагаю, что диэлектрическая проницаемость тела человека будет значительно больше, так как диэлектрическая проницаемость некоторых белков варьирует в пределах от 100 до 2600. Попытаемся рассчитать её.
Очень сложен окружающий нас мир. При этом человек является его неотъемлемой частью. Тело человека состоит из тех же веществ, элементов, что и планета Земля. Так же как и все живые организмы, наше тело построено из клеток и межклеточного вещества. Известно, что в среднем человек состоит из воды на 60%, на 34% из органических веществ, а остальные 6% приходятся на неорганические (минеральные) вещества. Это средние числа, всё меняется с возрастом. Вода необходима для жизни, однако она имеет вспомогательное значение. Основную роль играет треть массы нашего тела, которая представляет собой его так называемый «сухой остаток». Основными соединениями являются белки, жиры и углеводы, а также родственные им вещества. Все эти вещества настолько свойственны живым организмам, что получили название органические.
Таблица 1. Содержание белков в органах и тканях человека [2, с. 22]
Органы и ткани Содержание белков Органы и ткани Содержание белков
от массы сухой ткани от общего белка тела от массы сухой ткани от общего белка тела
кожа 63 11,5 Почки 72 0,5
кости (твёрдые ткани) 20 18,7 Лёгкие 82 3,7
зубы (твёрдые ткани) 18 0,1 Поджелу дочная железа 47 0,1
Поперечнополосатые мышцы 80 34,7 Жировая ткань 14 6,4
Мозг и нервная ткань 45 2,0 Остальные жидкие ткани 85 1,4
Печень 57 3,6 Пищеварите льный тракт 63 1,8
Сердце 60 0,7 Остальные плотные ткани 54 14,6
Селезёнка 84 0,2 Всё тело 45 100
Из различных источников интернета найдены диэлектрические проницаемости биотканей человека и занесены в таблицу. С увеличением частоты диэлектрическая
проницаемость биотканей уменьшается. При относительно низких частотах диэлектрическая проницаемость велика.
Для нахождения диэлектрической проницаемости составим уравнение: £ -М. = £1-ш1 + е2-ш2+...+ £„-ш„, отсюда
£, ■ т + е ■ т +... + е„ ■ т„
е =-М-• (1)
где £ - диэлектрическая проницаемость, ш - масса отдельных органов и тканей тела, М -масса тела и веществ организма человека.
Учитывая, что т = к - М, (2) где к - доля от общей массы тела человека. Тогда, используя выражения (1) и (2), будем иметь:
_ 8Х ■ к ■ М + 82 ■ к2 ■ М +... + еп ■ кп ■ М
£ = ~~ или
М
£ = £1-к1+ £2-к2+...+ £п-к „ (3)
Таблица 2. Диэлектрическая проницаемость биотканей человека при частотах 20 Гц, 100 Гц и температуре 37°С (£)
№ п/п Наименование биотканей Частота, Гц
20 100
1. Кожа 50 40
2. Кости (твёрдые ткани) 10 6
3. Зубы (твёрдые ткани) 10 6
4. Поперечно-полосатые мышцы 2500 800
5. Печень 2600 850
6. Мозг и нервная ткань 330 105
7. Сердце 2560 820
8. Лёгкие 1400 450
9. Селезёнка 320 101
10. Почки 190 62
11. Поджелудочная железа 150 49
12. Жировая ткань 470 150
13. Пищеварительный тракт 150 48
14. Остальные жидкие ткани 260 85
15. Остальные твёрдые ткани 25 8
Используя выражение (3) и численные значения физических величин из таблиц 1 и 2, рассчитаем диэлектрическую проницаемость органических веществ организма человека:
а) при частоте 100 Гц
£=0,П5-40+0,187-6+0,001-6+0,347-800+0,02-105+0,036-850+0,007-820+0,002-101+0,005-62+0,037-450+0,001 -49+0,064-150+0,014-85+0,018-48+0,146-8 -352
б) при частоте 20 Гц
£=0,П5^0+0,18740+0,00Ы0+0,347^500+0,02в30+0,036^600+0,007^560+0,002в20+0,0 05-190+0,037-1400+0,001-150+0,064-470+0,014-260+0,005-150+ 0,146-25-1085.
Таким образом, диэлектрическая проницаемость органических веществ организма человека варьирует в пределах от 352 до 1085.
По данным различных авторов, состав минеральных веществ в организме взрослого человека при массе 70 кг и среднее значение диэлектрической проницаемости химических элементов представлены в таблице 3.
Таблица 3. Состав минеральных веществ в организме взрослого человека при массе 70 кг, диэлектрическая проницаемость химических элементов
№п/п Наименование физических величин Кальций Фосфор Калий Сера Хлор Натрий Магний Железо Цинк Медь Селен Никель Молибден Фтор Итого
1 Масса (в грамма 1540 о ОО 5 <ч 5 о 5 о 5 о 0 1,75 0,07 0,02 0,01 0,009 0,0026 3115,4
2 т т т 00 0(3
<ч 00 <ч <4
Рассчитаем долю от общей массы каждого химического элемента. Для этого массу каждого химического элемента делим на массу всего минерального вещества.
1540г
Например, для кальция: к =-« 0,4943.
3115,4г
Аналогично рассчитаем долю для каждого химического элемента и занесём в таблицу.
Таблица 4. Доля каждого химического элемента минеральных веществ организма человека
е
§ « „ Вод н
й * ий р о Калий а р ий йи о з к ь Селен ь л е д р
§ ? 6 1 а | иа фи ев Ка о о оФ Л 1) С о н Х На £ аМ е 5 Же * д 1 ^ б К л лоМ тФ
На ф
2 6 3 3 10
3 6 6 7 7 7 6 1 6 0 0 0
4 9 00 3 3 3 4 0 0 0 0 0
№ ю т т т о о о о о о
Ц ,0 гч ,0 о, о, о, о, о, о, о, 0 0 0 0
о ,0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,0 0, 0, 0, 0, 0,
,0 ,0 ,0 ,0
Используя выражение (3) и численные значения физических величин из таблиц 3 и 4, рассчитаем диэлектрическую проницаемость минеральных веществ организма человека:
£м = 0,4943-3 + 0,2696-4,7 + 0,0786-7,3 + 0,0337-4 + 0,0337-2,3 + 0,0337-8,4 + 0,0546-17 + 0,0011-2,6 + 0,0006-4,4 + 0,00002-2,8 + 0,000006-11 +0,000003-4,8 + 0,000003-7+0,000001-7,4-4,75.
Используя выражение (3) и численное значение диэлектрической проницаемости органических и минеральных веществ с учётом, что диэлектрическая проницаемость воды при 37°С равна 74,4, вычислим диэлектрическую проницаемость человека:
а) при частоте 100 Гц: ег '=0,34-352+0,6-74,4+0,06-4,75~165;
б) при частоте 20 Гц: е"= 0,34-1085+0,6-74,4+0,06-4,75~414.
Таким образом, диэлектрическая проницаемость человека варьирует в пределах от 165 до 414.
Список литературы /References
1. Мустафаев Р.А., Кривцов В.Г. Физика. М.: Высшая школа, 1989. 168 с.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. Москва. «Медицина», 1998. С. 22.
О СВЯЗИ МЕЖДУ МАГНИТНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ И ИНДУКТИВНОСТЬЮ ОДНОРОДНОГО ЛИНЕЙНОГО ПРОВОДНИКА Акопов В.В. Email: Akopov1138@scientifictext.ru
Акопов Вачакан Ваграмович - учитель физики, Муниципальное общеобразовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа № 6 села Полтавского, с. Полтавское, Курский район, Ставропольский край
Аннотация: в статье рассматривается связь магнитного сопротивления с индуктивностью однородного линейного проводника. Полученную формулу можно использовать для углубленного изучения учащимися раздела «Электродинамика» и при решении задач. Для успешного обучения необходимо развивать инициативу учащихся в экспериментаторской деятельности. Этой цели, в частности, может способствовать выполнение лабораторной работы практикума 11 класса по теме: «Измерение магнитного сопротивления однородного линейного проводника и его индуктивности». Ключевые слова: магнитное сопротивление, индуктивность, магнитное напряжение, магнитный поток, сила тока, однородный линейный проводник.
ABOUT COMMUNICATION BETWEEN THE MAGNETIC RESISTANCE AND INDUCTANCE OF THE UNIFORM LINEAR CONDUCTOR
Akopov V.V.
Akopov Vachakan Vagramovich - Teacher of Physics, MUNICIPAL EDUCATIONAL INSTITUTION SECONDARY SCHOOL № 6 OF THE VILLAGE OF POLTAVA, VILLAGE OF POLTAVA, KURSK DISTRICT, STAVROPOL TERRITORY
Abstract: the article deals with the relationship between magnetic resistance and the inductance of a homogeneous linear conductor. The resulting formula can be used for in-depth study by students of the section "Electrodynamics" and in solving problems. For successful learning, it is necessary to develop the initiative of students in experimental work. This goal in particular can contribute to the implementation of the laboratory work of the 11th class workshop on the topic: "Measuring the magnetic resistance of a homogeneous linear conductor and its inductance ".
Keywords: magnetic resistance, inductance, magnetic stress, magnetic flux, current strength, homogeneous linear conductor.
УДК 537.8
