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阻抗包括电阻和电抗两部分，单位都是欧姆（Ω ）。 生物体内的阻抗是由电阻和容抗两部分构成的。 *第六节 生物电阻抗 电阻抗：简称阻抗，在数值上相当于通过单位电流强度时，该物体两端的电势差。 电抗又可分为由电容而引起的容抗和由电感而引起的感抗两类。 式中ω为施加于生物体上的交流电的频率。 在R、C串联的情况下，阻抗Z与电阻R和容抗 之间的关系为 在R、C串联的情况下，阻抗Z与电阻R和容抗ZC之间的关系为 电阻抗的倒数是电导纳，简称导纳，用符号Y表示，即Y=1/Z，单位为西门子（S)。 细胞的阻抗特点可用右图所示的细胞的等效电路来表示，图中C表示细胞的膜电容，Ri表示细胞内液的电阻， Re表示细胞外液的电阻。 细胞的阻抗 CW和RW所代表的阻抗常称为瓦尔堡（Warburg）阻抗。 人体的组织或器官都有通电电极的存在，当电极与体内物质接触时会产生电化学过程，导致双重层电容CW的建立。 人体内局部组织的阻抗等效电路 由于通电会使体内局部组织中的体液电解，因此体液的阻抗RW也发生了变化。 电极附近的等效电路可用右图来表示。 体内局部组织总阻抗的等效电路 EA、 EB代表电极A、B附近出现的极化电动势；C0代表两电极与体内电介质所构成的电容， C1A、 C1B分别代表两电极处的双重层电容；R1、 R2A、 R2B分别代表体内物质、电极附近与电解过程有关的纯电阻； RWA、 CWA、 RWB、 CWB分别代表两电极附近的瓦尔堡阻抗。 当电极间通以高频交流电时 便很小，可忽略不计。阻抗Z近似等于电阻R1。上图 (b)给出了等效电路的阻抗与频率之间的这种关系。 当EA、 EB和C0可以忽略时，则上图中的等效电路便可简化为下图（a）所示的等效电路。 当电键K打向a点时，电路接通，电路中电流i逐渐增大，由于自感的作用，电流的变化使电路中产生自感电动势 εL与电源电动势ε共同决定电路中的电流，由基尔霍夫第一定律 即 可用分离变量法求解以上一阶微分方程 式中C为积分常数，将初始条件t =0时i =0，代入上式求出C，可解得 上式表达了RL电路接通电源后，电流强度随时间的变化规律。 对上式两边积分得 通常称τ为RL电路的时间常数(time constant)。τ越大，电流增长得越慢，暂态过程持续的时间越久。 电路中的比值L/R决定了电流达到稳定值的过程所需要的时间的长短。当t=L/R=τ时，电流为 当RL电路中的电流达到稳定值后将电键K从a打向b，断开电源。 在这一过程中，电路中的电流由自感电动势式决定。由基尔霍夫第一定律 用分离变量法解此一阶微分方程，代入初始条件t=0时i=I=ε/R ，可得断开电源后RL闭合回路中电流随时间变化的规律 当t=τ=L/R时，电流降低为初始值I的37% 1．自感磁能和互感磁能 二、 磁场的能量 当线圈与电源接通时，电路中的电流i由零逐渐增大到稳定值I，由于自感现象，在电流增大的过程中有与电源电动势反方向的自感电动势存在，外电源ε不仅要供给电路中消耗在电阻R上的焦耳热的能量，而且还要反抗自感电动势εL作功。 由 在电流由i=0达到稳定值I的过程中，电源反抗自感电动势所作的功为 在dt时间内，电源反抗自感电动势所作的功为 得 这部分功以能量的形式储存在线圈内 当切断电源把开关打向b时，电流由稳定值I逐渐减小到零，线圈中产生与电流方向相同的感应电动势。 自感电动势在电流减小的过程中所作的功转化为电流流经电阻R时放出的焦耳热 由此可知，在一个自感系数L为的线圈中通有电流强度为I的电流时，线圈中所储存的能量为 该能量称为自感磁能 在两个相邻的线圈1和2中分别通有电流I1和I2 。 首先我们使线圈1中的电流由零增加到稳定值I1 ，然后使线圈2中的电流由零增加到稳定值I2 。 由于线圈2中的电流i2的变化在线圈1中产生了感应电动势ε12，为了保持线圈1中的电流i1不发生变化，在线圈1的电源必须抵抗互感电动势而作功 两个线圈中电源抵抗互感电动势所作的功，也以磁能的形式储存起来 W21称为线圈1、2的互感磁能 两个相邻的载流线圈所储存的总磁能为 当两个线圈中各自建立了电流I1和I2后，除互感磁能外每个线圈里各储有自感磁能 考虑一无限长、密绕的直螺线管，管内充满磁导率为 的均匀磁介质，可得螺线管的自感系数为 2．磁场的能量 式中n为单位长度上线圈的匝数，V为螺线管的体积，当螺线管中的电流为I时，其自感磁能为 由于无限长直螺线管内的磁感应强度B=μnI，代入上式，得 V可以看作磁场分布的空间 单位体积内的磁能即磁能密度(magnetic energy density)为 该式说明，在任何磁场中，任一点的磁场能量密度只