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Lic. Magdalena Veronesi
Universidad de Buenos Aires Facultad de Medicina C.B.C. Bioelectricidad Lic. Magdalena Veronesi
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Bioelectricidad Es la parte de la Biofísica que estudia los fenómenos eléctricos, electroquímicos y electromagnéticos de los seres vivos.
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Composición electrolítica de los líquidos en el organismo
mEq/l H2O Fosfatos Orgánicos 200 Mg+ 40 45 K+ 155 Na+ 145 Na+ 150 HCO3- 40 100 Cl- 115 Cl- 105 Prot- 45 PLASMA INTERSTICIAL INTRACELULAR
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Los Canales Iónicos
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Ecuación Goldman- Hodgkin- Katz
Ecuación de Nerst Ecuación Goldman- Hodgkin- Katz
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La membrana plasmática neuronal
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Esquema de una membrana
Análogo Eléctrico
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Definiciones Electrostática: Estudio de cargas eléctricas en reposo. (Coulomb) Electrodinámica: Estudio de las cargas eléctricas en movimiento. (Ohm)
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Carga eléctrica +- ++ - -
Electrostática = estudio de las cargas eléctricas en reposo +- ++ - - atracción repulsión Unidad de carga = el electrón e= x C (Coulomb)
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Ley de Coulomb F F d q 1 q 2
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Campo Eléctrico Es la zona del espacio donde cargas eléctricas
ejercen su influencia. Es decir que cada carga eléctrica con su presencia modifica las propiedades del espacio que la rodea.
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Líneas de fuerza E K q E K q E1 . r1 = E2 . r2 r² r² 2 2 = =
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Campo Eléctrico Potencial Electrostático
q 1 d A
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Efecto resistivo: Representa la caída de tensión electrocinética en el interior de un conductor.
Efecto capacitivo: Se produce por el almacenamiento de cargas en un sistema formado por dos conductores separados por una pequeña distancia.
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Capacitor
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Capacitores V
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La Capacitancia en una Neurona
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Asociación de Capacitores
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Resistencia (Ohm Ω) d Conductancia (Mho -1 )
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Resistencias en paralelo
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Resistencias en paralelo
La diferencia de potencial entre los extremos de cada resistencia es la misma. 1 / R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 +……. En consecuencia, R total es igual a la inversa de 1/R. R1 R2
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Resistencias en serie
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Resistencias en serie La Resistencia total o equivalente es:
R = R1 R2 R3 +……… R R R3 V
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Intensidad eléctrica
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Ley de Ohm R i Ley de Joule V
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Conductores Aislantes Semiconductores
Existen tres tipos fundamentales de materiales, de acuerdo con su comportamiento eléctrico: Conductores Aislantes Semiconductores
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Conductores y aislantes
Aislantes : materiales en los que la carga eléctrica no se puede mover libremente (Madera, plástico, roca …) Conductores: los electrones tienen libertad de movimiento (Metales, H2O…) Semiconductores: se pueden comportar como conductores o como aislantes.
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Materiales conductores
Forman una nube de electrones libres
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Materiales aislantes El hecho fundamental es que los electrones quedan ligados al material, al contrario de lo que sucedía con la nube electrónica de los conductores
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Conductores y aisladores
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NUDO: Es el punto de confluencia de tres o más conductores
NUDO: Es el punto de confluencia de tres o más conductores. MALLA: Es un camino cerrado a través del circuito.
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Consideremos la malla y la regla de nudos :
La suma de todas las intensidades en un nudo debe ser nula IA + IB + IC = 0. Después la malla ABEF y la regla de la malla: la suma de las diferencias de potencial se debe anular EA + IARA = EB + IBRB
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Leyes de Kirchhoff Σi = 0 (en un nodo) i1 = i2 + i3 + i4
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Σ(V + fem) = 0 (en una malla)
Leyes de Kirchhoff Σ(V + fem) = 0 (en una malla) V - V1 - V2 = 0 Vi = i1.R1 + i2.R2 + i3.R3 = Vf
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La corriente circulando por el circuito se define como
I=E/R La resistencia total viene determinada por la suma de las resistencias en serie R = R1 + R2 .
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VOLTÍMETRO: Mide la diferencia de potencial entre dos puntos
VOLTÍMETRO: Mide la diferencia de potencial entre dos puntos. Su resistencia interna es infinita. Se coloca en paralelo al componente del cuál se quiere conocer su caída de tensión. AMPERÍMETRO: Mide la corriente que lo atraviesa. Su resistencia interna es nula. Se coloca en serie.
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Corriente eléctrica Señales continuas (CC): Se trata de señales de valor medio no nulo con una frecuencia de variación muy lenta, por lo que se pueden considerar como constantes en el tiempo.
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Una corriente eléctrica produce un campo magnético
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El campo magnético interacciona con cada una de las partículas cargadas cuyo movimiento produce la corriente L
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Una corriente eléctrica produce un campo magnético
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La magnitud de la fuerza magnética
F = q V B El módulo de la fuerza es proporcional al valor de la carga y al módulo de la velocidad con la que se mueve.
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Fuerza de Lorentz
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Corriente eléctrica Señales alternas (CA): Son señales que cambian de signo periódicamente, de tal forma que su valor medio en una oscilación completa es nulo. El caso más simple es el de una señal sinusoidal
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Efecto resistivo: Representa la caída de tensión electrocinética en el interior de un conductor.
Efecto capacitivo: Se produce por el almacenamiento de cargas en un sistema formado por dos conductores separados por una pequeña distancia. Efecto inductivo: Producido por la influencia de los campos magnéticos.
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Circuito de CA
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Valor Pico, Medio y Eficaz
Valor Pico (Vp): ó Amplitud es el valor máximo que va a tomar la tensión eléctrica En ARG 311 Volt Valor Eficaz (Vef): Vef = Vp x 0.707 Valor Medio (Vm): es el promedio de los valores que toma la curva . Vm = Vp x 0.637
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Vp, Vm y Vef
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Circuitos RLC
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Bobina
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INDUCTANCIA MUTUA
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Gracias
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