COULOMBOV ZAKON
ELEKTRIČNO POLJE
POTENCIJAL I NAPON
KAPACITET
(za one koji žele znati više)
Nekoliko važnih medicinskih dijagnostičkih tehnika temelji se na činjenici da površina ljudskog tijela nije ekvipotencijalna ploča. Između različitih točaka na tijelu postoje male potencijalne razlike (otprilike 30–500 μV), koje predstavljaju osnovu za elektrokardiografiju (EKG), elektroencefalografiju (EEG) i elektroretinografiju (ERG). Potencijalne razlike proizlaze iz električnih karakteristika mišićnih i živčanih stanica.
U obavljanju svojih bioloških funkcija, te stanice koriste pozitivno nabijene natrijeve i kalijeve ione te negativno nabijene kloridne ione, koji se nalaze unutar stanica i u izvanstaničnoj tekućini. Zbog prisutnosti tih nabijenih čestica stvaraju se električna polja koja se protežu do površine tijela i dovode do malih potencijalnih razlika.
Slika prikazuje elektrode postavljene na tijelo za mjerenje potencijalnih razlika u elektrokardiografiji. Potencijalna razlika između dviju lokacija mijenja se kako srce kuca i tvori ponavljajući uzorak. Zabilježeni uzorak potencijalne razlike u odnosu na vrijeme naziva se elektrokardiogram (EKG ili ECG), a njegov oblik ovisi o tome koja se par točaka (A i B, B i C itd.) koristi za postavljanje elektroda. Slika također prikazuje nekoliko EKG-a i označava regije (P, Q, R, S i T) povezane s određenim dijelovima srčanog ciklusa. Razlike između EKG-a normalnog i abnormalnog srca pružaju liječnicima vrijedan dijagnostički alat.
U elektroencefalografiji, elektrode se postavljaju na određene lokacije na glavi, kao što prikazuje prethodna slika i bilježe potencijalne razlike koje karakteriziraju aktivnost mozga. Graf potencijalne razlike u odnosu na vrijeme naziva se elektroencefalogram (EEG). Različiti dijelovi uzoraka u EEG-u često se nazivaju “valovi” ili “ritmovi”. Crtež prikazuje primjer glavnog ritma mirovanja mozga, tzv. alfa ritma, te također ilustrira razlike između EEG-a zdravog (normalnog) i bolesnog (abnormalnog) tkiva.
Električne karakteristike retine oka dovode do potencijalnih razlika mjerenih u elektroretinografiji. Slika prikazuje tipično postavljanje elektroda za snimanje uzorka potencijalne razlike u odnosu na vrijeme koji se javlja kada je oko stimulirano bljeskom svjetla. Jedna elektroda se montira na kontaktne leće, dok se druga često postavlja na čelo. Zabilježeni uzorak naziva se elektroretinogram (ERG), a dijelovi uzorka nazivaju se “A val” i “B val”. Kao što grafovi pokazuju, ERG normalnih i bolesnih (abnormalnih) očiju može se značajno razlikovati.
Klasična vrsta računalne tipkovnice temelji se na ideji kapaciteta kondenzatora. Svaka tipka je montirana na jednom kraju klipa, dok je drugi kraj pričvršćen za pomičnu metalnu ploču (vidi sliku). Pomična ploča odvojena je od fiksne ploče, a te dvije ploče zajedno tvore kondenzator.
Kada se tipka pritisne, pomična ploča se pomiče bliže fiksnoj ploči, što povećava kapacitet kondenzatora. Elektronički krug omogućuje računalu da detektira promjenu kapaciteta i na taj način prepozna koja je tipka pritisnuta.
Udaljenost između ploča je normalno 5,00 × 10⁻³ m, ali se smanjuje na 0,150 × 10⁻³ m kada se tipka pritisne. Površina ploča je 9,50 × 10⁻⁵ m², a kondenzator je ispunjen materijalom s dielektričnom konstantom 3,50.