Electrodynamique Flashcards
(12 cards)
Qu’est-ce que la densité de courant ? Comment intervient-t-elle dans la définition de normes légales pour les circuits domestiques et pour l’utilisation en Kiné ?
La densité de courant est définie comme le courant par unité de surface
Les effets d’un courant dans un corps dépendent de la section S traversée par les charges : si la section est grande, les effets seront moindre.
Les normes légales dans les circuits domestiques et pour les utilisations en kiné sont basées sur la donsitó de courant maximum qu’un matériau peut supporter avant de surchauffer ou de fondre.
Quelle est la différence entre un fusible (ou un disjoncteur) et différentiel ?
Les deux sont des dispositifs qui coupent le circuit :
–un fusible (ou un disjoncteur) : lorsque le courant est trop intense, le filament, fond, et le circuit est coupé.
– différentiel : lorsque le courant est différent de celui qui quitte le générateur, le circuit est coupé.
Qu’est-ce qui influence la résistance électrique d’un solide?
R = pL/S
Dépend de la résistivité du matériau, de la longueur et de la section du conducteur.
Un conducteur plus étroit oppose une plus grande résistance au passage du courant, et la résistance sera plus grande si le conducteur est plus long. Dans les conducteurs, la résistance augmente avec la température ; c’est l’inverse pour les semi-conducteurs.
Qu’est-ce que l’effet Joule ? Décrire ses effets microscopique et macroscopiques généraux. Quels sont les effets sur le corps humain ?
C’est la libération d’énergie thermique lors du passage du courant I dans un conducteur de résistance R pendant un temps t.
E(th) = RIt
Au niveau microscopique, l’effet joule est lié aux déplacements des charges dans la matière. Via des collisions successives le porteur de charge transfère une partie de son énergie cinétique à la matière sous forme de vibration atomique.
Au niveau macroscopique cette vibration se manifeste par un échauffement des composés électriques.
Le corps humain possède une résistance au courant qui traverse le corps. Il y a donc un risque de brûlure interne par effet Joule.
Qu’est-ce que l’électrolyse ?
L’électrolyse est un circuit électrique qui n’est pas fermé par des câbles conducteurs mais par un liquide, dans lequel les ions pourront se déplacer.
Le générateur de courant est relié à deux électrodes (plaques métalliques) plongées dans le liquide. Il y a création d’une ddp constante entre les électrodes et il en résulte un champ électrique.
Les cations se dirigent vers la cathode négative, les anions vers l’anode positive.
Décrire la méthode d’ionophorèse médicamenteuse: Schéma du dispositif, principe physique, effets à l’intérieur du corps, précautions et dangers associés.
Il s’agit de créer une dap de part et d’autre d’un membre du patient pour y provoquer un déplacement d’ions.
On place le produit sous forme ionique dans une éponge imbibée ou un bain au niveau d’une des électrodes, collée au patient.
Sous l’effet de la ddp, migration à l’intérieur du corps des ions.
Les effets peuvent être : antalgique, anti-inflammatoire, anti-œdémateux…
Précautions :
- Augmenter au maximum la surface de contact de la cathode pour éviter des sensations désagréables du fait que les fibres nerveuses qui se situent sous la cathode vont être directement excitées.
- Placer les électrodes parallèlement à la peau, de part et d’autre du corps.
- Pour éviter les brûlures chimiques, toujours placer les électrodes dans éponges humides en contact avec la peau qui absorberont les substances nocives.
- Utiliser un générateur à stabilisateur de courant (adapte V pour garder | constant).
- Ne pas éterniser le traitement pour éviter brûlures internes.
Pourquoi emploie-t-on des générateurs à stabilisateur de courants pour les applications kiné ?
Les tissus du corps ont une résistance variable qui tend à diminuer au fur et à mesure du passage du courant. Si le potentiel fourni est constant, le courant est de plus en plus fort. L’effet est donc potentiellement nocif dans le corps. Pour éviter cela: générateur à stabilisateur de courant (on adapte V pour garder | constant).
Comment la taille des électrodes employées en électrophorèse ou en électrostimulation influence-t-elle les effets sur l’organisme ?
C’est la densité du courant qui détermine l’effet sur le corps. Comme j = I/S, un même courant aura moins d’effet s’il est appliqué sur une plus grande surface et inversement.
Expliquer, à l’aide des caractéristiques temporelles d’un circuit RC, le principe de fonctionnement d’un pacemaker.
Le circuit associé à un pacemaker comporte deux résistances, une pile, un condensateur et un interrupteur. Quand le condensateur est complètement chargé, l’interrupteur passe sur la partie droite du circuit, forçant la décharge du condensateur dans une plus grande résistance R. Quand la ddp aux bornes de R atteint une valeur déterminée, un transistor permet la fin de la décharge au niveau du cœur, ce qui stimule une contraction. L’interrupteur repasse alors du côté gauche, relançant la charge du condensateur pour un nouveau cycle.
Quel type de circuit RC peut-on associer à la conduction nerveuse ? Pourquoi ces circuits sont-ils insuffisants pour transporter un influx nerveux ?
L’influx nerveux peut être modélisé par un courant parcourant un câble imparfaitement isolé.
L’intérieur de l’axone oppose une résistance R et la membrane de l’axone n’étant pas parfaitement isolée il va y avoir une fuite du courant. La résistance associée au courant de fuite est la résistance de la membrane Rm. Des charges pouvant s’accumuler de part et d’autre de la membrane, celle-ci peut être assimilée à un condensateur.
Ces circuits sont insuffisants pour transporter l’influx nerveux car comme il y a des fuites, le condensateur prend de plus en plus de temps pour se charger et les valeurs du courant sont de plus en plus petites (à cause des résistances). De plus, un condensateur doit attendre que les condensateurs précédents soient chargés avant de pouvoir l’être lui-même.
Pour éviter l’amortissement du signal, il faudra amplifier le stimulus. Cette amplification est réalisée par une variation de perméabilité de la membrane à certains ions.
Quelle est la différence entre un courant polarisé et un courant bi-directionnel ? Dans quels but sont-ils respectivement employés ?
Courant polarisé: propagation des charges toujours dans le même sens, ddp des électrodes toujours de même signe. En général évité pour limiter le risque de brûlure chimique.
Courant bi-directionnel : pas de déplacement net de charges, les électrodes changent périodiquement de polarité. Il permet de pratiquer l’électrostimulation antalgique et excito-motrice pendant des séances de longues durées.
Expliquer pourquoi le transport d’énergie électrique à grande distance implique l’utilisation de haute tension ?
Puisque les cables utilisés pour le transport ont une résistance non nul, et que la perte d’énergie sous forme de chaleur sera donnée par P=RI2, on souhaite un courant le plus petit possible. Pour une puissance fournie déterminée, P=EI, un petit courant impose d’employé une grande Ddp E, d’utilisation de ligne haute tension.
