En defibrillator er en maskin som genererer et elektrisk støt i en kort periode for å gjenvinne en stabil hjerterytme. Kondensatorer brukes vanligvis i defibrillatorer i stedet for batterier for å gi et slikt øyeblikkelig sjokk. I bærbare defibrillatorer brukes imidlertid batterier som strømkilde for å lade opp kondensatorene.
Kondensatorer lagrer enheter som absorberer eventuell ekstra energi i kretsen eller transientene i systemet og deretter frigjør ladningen som er lagret i dem når det er nødvendig. Dessuten fungerer de også som korttidsbatterier som lader og utlades ganske raskt i motsetning til konvensjonelle batterier, selv om de ikke kan holde på ladningen i lengre tid.
Disposisjon:
Hvordan fungerer en defibrillator?
For å forstå årsaken til at kondensatorer brukes i defibrillatorer, er det nødvendig å vite hvordan defibrillatoren fungerer. Så defibrillatorer har to kretser, den ene er ansvarlig for å lade kondensatoren og den andre er for å lade ut kondensatoren. Prosessen med lading og utlading gjøres av en liten datamaskin inne i defibrillatoren, men for å illustrere her er en enkel krets av en defibrillator:
I de ovennevnte kretsbryterne er A og B ansvarlige for ladingen av kondensatoren, mens bryterne 1,2,3,4 er ansvarlige for å lade ut kondensatoren. Når strømmen er slått på, er bryterne A og B på, og ladingen av kondensatoren startes:
Når kondensatoren og ladesystemet er på samme potensial, går bryterne A og B til AV-tilstand som betyr at kondensatoren er fulladet.
Nå når probene til defibrillatoren er festet til det angitte området av kroppen, begynner kondensatorene å utlades, noe som resulterer i et øyeblikkelig sjokk i hjertet. Først lukkes bryterne 1 og 4 og strømmen begynner å flyte, og denne strømretningen er kjent som foroverretningen.
Etter en tid vil retningen til strømmen endres og den vil begynne å flyte i motsatt retning, bølgeformen den viser er navngitt som bifasisk bølgeform.
Når grafen nå når null permanent betyr dette at kondensatoren er helt utladet, og her er bølgeformen til defibrillatoren:
Bytteintervallet her er tiden når strømmen endrer retning og alle fire bryterne i utladningskretsen går i AV-tilstand for å unngå kortslutning.
Hvorfor brukes en kondensator i en defibrillator?
Kondensatoren, sammenlignet med batteriene, kan lagre lading raskt på grunn av deres mindre størrelse og avanserte teknologi. Dessuten krever defibrillatoren en betydelig mengde spenning ved utgangen, som et batteri ikke kan levere på grunn av størrelsesbegrensningen.
Batterier bruker vanligvis kjemiske reaksjoner for å lagre og frigjøre energien, og dette setter en grense for hvor raskt den kan lades, og det samme er tilfellet for utladningen. Dessuten begynner batteriene å degraderes raskere sammenlignet med kondensatorene, og dermed reduseres også ladekapasiteten. Dette trekker konklusjonen at batterier ikke kan holde høye spenningsnivåer over lengre perioder.
På den annen side kan kondensatorene på grunn av deres sammensetning ganske enkelt lagre høye spenninger på kortere tid. Dessuten er levetiden til kondensatoren med hensyn til dens kapasitet til å lagre ladningen ganske høy, spesielt når det kommer til superkondensatorer. Med en kondensator kan øyeblikkelig støt leveres enkelt på grunn av den raske utladningen med en konstant strøm uten gnister.
Konklusjon
En defibrillator er en elektrisk enhet som produserer et støt som hjelper hjertet med å gjenvinne en stabil rytme eller gir behandling for ventrikkelflimmer. Vanligvis, for å gi et høyspenningsstøt til hjertet, brukes det en kondensator som lades av enten en strømforsyning eller et batteri. Bruken av kondensatorer foretrekkes på grunn av deres raske lading og utlading, deres evne til å lagre høye spenninger og deres stabile utgang.