4.40. По двум участкам, один из которых состоит из мышечной ткани, а другой из жировой, одинаковых геометрических размеров протекает постоянный электрический ток одинаковой силы. В жировой ткани в единицу времени выделяется 50 Дж тепла. Определите количество тепла, которое выделится в мышечной ткани. Удельная электрическая проводимость мышечной ткани 71 = 0,64 См/м, относительная диэлектрическая проницаемость - 81 = 110. Удельная электрическая проводимость жировой ткани %2 = 0,05 См/м, а относительная диэлектрическая проницаемость - 82 = 23 .

Для начала определим сопротивления участков ткани:

Для мышечной ткани: R1 = 1 / (σ1 * S) = 1 / (0,64 * 1) = 1,5625 Ом

Для жировой ткани: R2 = 1 / (σ2 * S) = 1 / (0,05 * 1) = 20 Ом

Теперь найдем мощность, выделяемую в жировой ткани: P2 = I^2 * R2 = I^2 * 20

Так как мощность, выделяемая в жировой ткани, равна 50 Дж, то: I^2 * 20 = 50 I^2 = 50 / 20 I = √2,5 = 1,58 А

Теперь найдем мощность, выделяемую в мышечной ткани: P1 = I^2 * R1 = (1,58)^2 * 1,5625

P1 = 3,96 * 1,5625 = 6,18 Вт

Теперь найдем количество тепла, выделяемое в мышечной ткани за единицу времени: Q1 = P1 * t = 6,18 * t

Таким образом, количество тепла, которое выделится в мышечной ткани, зависит от времени t, в течение которого протекает электрический ток.