Електричні коливання

В замкнутому контурі, що містить заряджений конденсатор і котушку індуктивності, виникають електричні коливання. Вони відбуваються таким чином. Конденсатор починає розряджатися, через котушку протікає струм, у неї створюється магнітне поле і виникає електрорушійна сила самоіндукції. Електрорушійна сила самоіндукції підтримує струм після того, як конденсатор повністю розрядиться; це призводить до того, що конденсатор знову заряджається, але вже з полярністю пластин зворотного вихідної. Потім процес повторюється, але струм у контурі має зворотний напрямок. Таким чином, при електричних коливаннях в конденсаторі контуру є змінне електричне поле, а в котушці - змінне магнітне поле, які взаємно переходять одне в інше за допомогою утворюється в контурі змінного струму.
Якщо частота змінного електричного і магнітного полів досить висока (в області надвисоких частот), то взаємний перехід їх може відбуватися безпосередньо шляхом взаємної індукції у вільному просторі.
Сукупність взаємно пов'язаних та переходять одне в інше високочастотних електричного і магнітного полів називається електромагнітним полем. Електромагнітне поле, що утворюється в коливальному контурі і називається полем індукції, відрізняється тим, що його електрична і магнітна складові пов'язані з елементами контуру (ємністю та індуктивністю) і тому можуть бути використані в якійсь мірі незалежно одна від іншої.
Електромагнітне поле, яке утворилося у вільному просторі і називається полем випромінювання, що поширюється зі швидкістю світла від джерела по всіх напрямках, утворюючи електромагнітну хвилю.
В електромагнітній хвилі електрична і магнітна складові можуть бути розділені тільки умовно. Джерелом електромагнітних хвиль є коливальний контур генератора, з випромінювачем хвиль - антеною.
Електричні коливання використовують для лікувальних цілей: а) при загальній дарсонвалізації (див.), коли вплив здійснюється високочастотним імпульсним електромагнітним полем, утвореним при певних умовах в соленоїді коливального контуру апарату, всередині якого міститься хворий; б) при індуктотермії (див.), коли вплив здійснюється переважно магнітним полем, утвореним за допомогою спіралі, обтічної високочастотним струмом і накладеної на ділянку тіла хворого, що підлягає впливу; в) при терапії нулем УВЧ, при якій вплив здійснюється електричним полем, що утворюється між пластинами конденсатора, підключеного до коливального контуру апарату; між ними поміщається область тіла хворого, що підлягає впливу.
Первинна дія на тканини організму високочастотного магнітного поля пов'язано головним чином з утворенням в тканинах-провідниках вихрових струмів, що при достатній потужності дає тепловий ефект.
Високочастотне електричне поле в тканинах-провідниках викликає коливальний рух іонів (струм провідності), у тканинах-діелектриках відбуваються поляризаційні явища (основне значення має орієнтаційна поляризація, в результаті якої у зв'язку зі змінним характером поля молекули здійснюють обертальні коливання - коливання, що супроводжуються як тепловим ефектом, так і більш глибокими структурно-хімічними змінами в тканинах).
Первинна дія електромагнітного поля на тканини організму відповідає спільному дії його електричної і магнітної складових.
Електромагнітні хвилі характеризуються частотою коливань або довжиною хвилі. Довжина хвилі - це відстань, на яку вона розповсюджується за один період коливань її електричної або магнітної складової. Різні по довжині хвилі по-різному діють на тканини організму. Серед радіохвиль розрізняють довгі, середні, короткі та ультракороткі (див. таблицю).

Назва хвилі Довжина хвилі Частота Назва частоти
Довгі (ДХ) 10 000-1000 м 30-300 кГц Висока (ВЧ)
Середні (СВ) 1000-100 м 0,3-3 МГц
Короткі (KB) 100-10 м 3-30 МГц
Ультракороткі (УКХ) Метрові 10-1 м 30-300 МГц Ультравысокая (УВЧ)
Дециметрові
Сантиметрові
Міліметрові
1-0,1 м
10-1 см
10-1 мм
300-3000 МГц
3-30 ГГц
30-300 ГГц
Надвисока (НВЧ)

Для лікувальних цілей (мікрохвильова терапія) використовують хвилі дециметрового і сантиметрового діапазонів. Опромінення ділянки поверхні тіла хворого здійснюється спрямованим потоком хвиль від випромінювача за допомогою спеціальних рефлекторів або хвилеводів.
Первинна дія мікрохвиль на тканини організму - це дія електромагнітного поля надвисокої частоти; в основному вона полягає в коливаннях іонів та інших заряджених частинок, наявних у тканинах-провідниках, а також у осцилляциях дипольних молекул в тканинах-діелектриках.
Особливістю дії мікрохвиль є поглинання їх у поверхнево розташованих шарах тканин; особливого значення набувають при цих частотах діелектричні властивості води (див. Електролікування).