Ток в кабеле
Для лучшего понимания принципов прохождения тока по кабелю представим себе, как распространяется тепло вдоль металлического прута в теплоизолирующей оболочке, который помещен в проводящую среду (например, в воду). Если нагревать прут с одного конца, тепло распространяется вдоль прута и по мере своего распространения частично рассеивается в окружающую среду, проникая через оболочку. Чем дальше от нагреваемого конца, тем ниже температура, по мере снижения температуры снижается и скорость рассеяния тепла. При условии, что окружающая среда обладает высокой теплопроводностью , расстояние, на которое распространится теплота, будет зависеть главным образом от двух параметров:
- от теплопроводности прута и
- от изолирующих свойств оболочки.
Протекание тока в кабеле происходит похожим образом. Напряжение , приложенное к одному концу кабеля, вызывает поток тока по стержню в продольном направлении, который частично теряется сквозь оболочку в окружающую среду. Чем дальше от конца, к которому приложено напряжение, тем меньше ток. Расстояние, на которое распространится ток, будет зависеть от проводимости стержня и от того, насколько эффективно оболочка предотвращает потери тока. Оболочка с низким сопротивлением пропустит весь ток в окружающую среду. Оболочка с более высоким сопротивлением позволит току распространиться на большее расстояние.
Ток в аксоне переносится ионами : при инъекции тока в нервное волокно (например, в аксон омара ) через микроэлектрод, как показано на рис. 7.1 А, инъецированные положительные заряды будут отталкивать дпугие катионы и притягивать анионы . Самый распространенный из небольших ионов внутри клетки - это калий , который, следовательно, переносит наибольшее количество тока через, мембрану. Ток протекает в продольном направлении вдоль аксона, и по мере продвижения часть его теряется из-за перемещения ионов через мембрану. В мембране с низким сопротивлением и большой ионной проводимостью большая часть тока потеряетсл до того, как он успеет переместиться на сколь-нибудь значительное расстояние. При более высоком сопротивлении мембраны ток распространится вдоль аксона на большее расстояние, прежде чем рассеяться в окружающую среду.
