Application of an RC circuit: the pacemaker - Application d'un circuit RC : le stimulateur cardiaque(EN/FR)

in Regional Press2 years ago

🌗Introduction:

Hello my friends from the HIVE community. I have the pleasure to share with you, from time to time, concrete experimental activities of great importance in the field of technology and the physical sciences. These experimental activities were carried out with my students in class.

🌗What is an RC dipole?

The RC dipole consists of a resistor (R) associated in series with a capacitor (C).

🌗Questions

How does the RC dipole respond when it is subjected, suddenly, to a constant voltage called: voltage step (E)? What his interest?

🌗Experimental study

The following electrical circuit is made (where the capacitor is initially discharged). Using the oscilloscope, the voltage across the generator and the voltage across the capacitor are displayed simultaneously. we obtain the following curves:


📳Image source: photo taken using my cell phone.


📳Image source: photo taken using my cell phone.


📳Image source: photo taken using my cell phone.

⭐ 💡Note: You can use a GBF feeding the dipole (RC) with a square voltage and study the response of this dipole in spaces of time (0, T / 2) and (T/2,T).(with T = période du signal carré)

🌗Interpretation

⭐ electrical circuit

or
Switch K is closed in position (1), the capacitor is gradually charged. We observe a curve uc = f (t) increasing exponentially while the voltage (E) remains constant during the interval (0; T / 2). Switch K is closed in position (2), the capacitor gradually discharges in the resistor. We observe a curve uc = f (t) decreasing exponentially while the voltage (E) vanishes during the interval (T / 2; T). In these cases of charging or discharging of the capacitor, the response of the RC dipole is not instantaneous. 🌗Application: the pacemaker 📴image source: http://freephysique.free.fr/cours%2031.html In the event of a dysfunction of the heart rhythm, it is possible to force the heart muscle to beat regularly by supplying it with small electrical impulses through leads. In this perspective, surgery allows the implantation in the thoracic cage of an artificial pacemaker (also called a pacemaker) represented by the following device: (CR subjected to a voltage step): 📴Image source:http://freephysique.free.fr/cours%2031.html the trigger circuit sends an electrical impulse to the probes which transmit it to the heart: a beat is then obtained!.. This is done at regular time intervals where the capacitor charges and discharges by the control of the switch (k) 🌗🌗🌗🌗🌗🌗🌗Thanks🌗🌗🌗🌗🌗🌗🌗 With respectful greetings, I come fromthank everyone in the Hive community for supporting me. I wish you a happy new year 2022 full of joy and honor ..Thank you @ecency .. Version française: Application d'un circuit RC : le stimulateur cardiaque 🌗introduction: Bonjour mes amis de la communauté HIVE. J'ai le plaisir de partager avec vous, de temps à autre, des activités expérimentales concrètes de grande importance dans le domaine de la technologie et des sciences physiques. Ces activités expérimentales ont été réalisées avec mes élèves en classe. 🌗Qu' est-ce qu'un dipôle RC ? Le dipôle RC est constitué d'une résistance (R) associée en série à un condensateur (C). 🌗Questions Comment réagit le dipôle RC lorsqu'il est soumis, subitement, à une tension constante appelée : échelon de tension (E)? Quel est son intérêt? 🌗Étude expérimentale Le circuit électrique suivant est réalisé (où le condensateur est initialement déchargé). A' l'aide de l'oscilloscope, la tension aux bornes du générateur et la tension aux bornes du condensateur sont affichées simultanément. on obtient les courbes suivantes : 📳Source de l'image : photo prise avec mon téléphone portable. 📳Source de l'image : photo prise avec mon téléphone portable. 📳Source de l'image : photo prise avec mon téléphone portable. ⭐💡Remarque : Vous pouvez utiliser un GBF alimentant le dipôle (RC) avec une tension carrée et étudier la réponse de ce dipôle dans les espaces de temps (0; T/2) et (T/2;T). (Avec T = période du signal carré). 🌗Interprétation ⭐ circuit électrique ou bien L'interrupteur K est fermé en position (1), le condensateur se charge progressivement. On observe une courbe uc = f (t) augmentant de façon exponentielle alors que la tension (E) reste constante pendant l'intervalle (0 ; T/2). L'interrupteur K est fermé en position (2), le condensateur se décharge progressivement dans la résistance. On observe une courbe uc = f(t) décroissant exponentiellement alors que la tension (E) s'annule pendant l'intervalle (T/2; T). Dans ces cas de charge ou de décharge du condensateur, la réponse du dipôle RC n'est pas instantanée. 🌗Application: le stimulateur cardiaque 📴Source image: http://freephysique.free.fr/cours%2031.html En cas de dysfonctionnement du rythme cardiaque, il est possible de forcer le muscle cardiaque à battre régulièrement en lui fournissant de petites impulsions électriques via des sondes. Dans cette perspective, la chirurgie permet l'implantation dans la cage thoracique d'un stimulateur cardiaque artificiel (appelé aussi stimulateur cardiaque) représenté par le dispositif suivant:(RC soumis à échelon de tension): 📴Source image: http://freephysique.free.fr/cours%2031.html Le circuit de déclenchement envoie une impulsion électrique vers les sondes qui la transmettent au cœur : on obtient ainsi un battement !.. Cela se fait à intervalles de temps réguliers où le condensateur se charge et se décharge par la commande du commutateur (k). 🌗🌗🌗🌗🌗🌗🌗Remercîments🌗🌗🌗🌗🌗🌗🌗 Avec mes salutations respectueuses, je viens de remercier tous les membres de la communauté Hive de m'avoir soutenu. Je vous souhaite une bonne et heureuse année 2022 pleine de joie et d'honneur.. Merci @ecency..

Sort:  

FR: Question : le temps de charge du condensateur est-il le même que le temps de décharge ?
EN: Question: Is the capacitor charging time the same as the discharging time?

FR: Très bonne question.. Dans ce cas d'application, la charge du condensateur est plus rapide que sa décharge car la résistance (r) de la batterie spéciale est très faible par rapport à la résistance (R), donc : pour (K) en position (1 ), le condensateur se charge avec une constante de temps (rC) inférieure à la constante de temps (RC) relative à sa décharge ((K) en position (2)).
EN: Very good question. In this case of application, the capacitor charge is faster than its discharge because the resistance (r) of the special battery is very low compared to the resistance (R), therefore: for (K) in position (1), the capacitor charges with a time constant (rC) lower than the time constant (RC) relating to its discharge ((K) in position (2)).

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Un bel exemple interdisciplinaire (biologie et physique) qui pourait simuler les eleves

FR: Et bien oui, les sciences physiques au service de la biologie.
EN: Well yes, the physical sciences at the service of biology.

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EN: The physical sciences at the heart of biology .. It is a very good example treated ..
FR: Les sciences physiques au cœur de la biologie.. C'est un très bon exemple traité..