قانون أوم هو قانون أساسي في الكهرباء يربط بين الجهد الكهربائي والتيار الكهربائي والمقاومة الكهربائية. ينص القانون على أن الجهد الكهربائي يساوي التيار الكهربائي مضروبًا في المقاومة الكهربائية، أو:
V = I * R
حيث:
- V هو الجهد الكهربائي (بالفولت)
- I هو التيار الكهربائي (بالأمبير)
- R هي المقاومة الكهربائية (بالأوم)
يمكن استخدام قانون أوم لحساب أي من هذه الكميات إذا كانت القيمة الأخرى معروفة. على سبيل المثال، إذا كان الجهد الكهربائي والمقاومة الكهربائية معروفين، يمكن استخدام القانون لحساب التيار الكهربائي:
I = V / R
هناك العديد من الأجهزة الطبية التي تعمل بقانون أوم. أحد الأمثلة هو جهاز تنظيم ضربات القلب. جهاز تنظيم ضربات القلب هو جهاز طبي يستخدم لتنظيم ضربات القلب. يحتوي جهاز تنظيم ضربات القلب على بطارية تولد جهدًا كهربائيًا. يمر هذا الجهد الكهربائي عبر دائرة كهربائية تحتوي على مقاومات. تحدد قيمة هذه المقاومات مقدار التيار الكهربائي الذي يتدفق عبر دائرة جهاز تنظيم ضربات القلب.
يستخدم جهاز تنظيم ضربات القلب قانون أوم لتحديد مقدار التيار الكهربائي الذي يحتاجه لضبط ضربات القلب. إذا كانت ضربات القلب بطيئة جدًا، فسيحتاج جهاز تنظيم ضربات القلب إلى توفير قدر أكبر من التيار الكهربائي. إذا كانت ضربات القلب سريعة جدًا، فسيحتاج جهاز تنظيم ضربات القلب إلى توفير قدر أقل من التيار الكهربائي.
مثال آخر على جهاز طبي يعمل بقانون أوم هو جهاز تخطيط القلب. جهاز تخطيط القلب هو جهاز طبي يستخدم لتسجيل نشاط القلب الكهربائي. يحتوي جهاز تخطيط القلب على أقطاب كهربائية يتم وضعها على الجلد. تلتقط الأقطاب الكهربائية الإشارات الكهربائية التي يولدها القلب.
تستخدم الأقطاب الكهربائية في جهاز تخطيط القلب قانون أوم لتحويل الإشارات الكهربائية إلى إشارة كهربائية يمكن تسجيلها. تحدد قيمة المقاومات في الأقطاب الكهربائية مقدار التيار الكهربائي الذي يتدفق عبر الأقطاب الكهربائية.
هناك العديد من الأجهزة الطبية الأخرى التي تعمل بقانون أوم. تشمل هذه الأجهزة أجهزة التنفس الصناعي، وأجهزة تنظيم ضربات القلب، وأجهزة تنظيم الحرارة، وأجهزة الأشعة السينية.
فيما يلي بعض الأمثلة المحددة على كيفية عمل قانون أوم في الأجهزة الطبية:
- جهاز تنظيم ضربات القلب: يستخدم جهاز تنظيم ضربات القلب قانون أوم لتحديد مقدار التيار الكهربائي الذي يحتاجه لضبط ضربات القلب. إذا كانت ضربات القلب بطيئة جدًا، فسيحتاج جهاز تنظيم ضربات القلب إلى توفير قدر أكبر من التيار الكهربائي. إذا كانت ضربات القلب سريعة جدًا، فسيحتاج جهاز تنظيم ضربات القلب إلى توفير قدر أقل من التيار الكهربائي.
- جهاز تخطيط القلب: يستخدم جهاز تخطيط القلب قانون أوم لتحويل الإشارات الكهربائية التي يولدها القلب إلى إشارة كهربائية يمكن تسجيلها. تحدد قيمة المقاومات في الأقطاب الكهربائية مقدار التيار الكهربائي الذي يتدفق عبر الأقطاب الكهربائية.
- جهاز التنفس الصناعي: يستخدم جهاز التنفس الصناعي قانون أوم لتوفير الضغط الإيجابي المستمر في الرئتين. يتم توفير هذا الضغط من خلال مروحة تضخ الهواء عبر قناع يتم وضعه على وجه المريض. تحدد قيمة المقاومات في جهاز التنفس الصناعي مقدار التيار الكهربائي الذي يتدفق عبر المروحة.
- جهاز تنظيم الحرارة: يستخدم جهاز تنظيم الحرارة قانون أوم للحفاظ على درجة حرارة الجسم في نطاق معين. يتم ذلك عن طريق استخدام عنصر تسخين يتم تشغيله وإيقافه حسب الحاجة. تحدد قيمة المقاومات في جهاز تنظيم الحرارة مقدار التيار الكهربائي الذي يتدفق عبر عنصر التسخين.
- جهاز الأشعة السينية: يستخدم جهاز الأشعة السينية قانون أوم لإنشاء أشعة سينية. يتم ذلك عن طريق استخدام أنبوب يولد شحنة كهربائية عالية الطاقة. تحدد قيمة المقاومات في أنبوب الأشعة السينية مقدار التيار الكهربائي الذي يتدفق عبر الأنبوب.
يلعب قانون أوم دورًا مهمًا في العديد من الأجهزة الطبية. فهو يسمح للمهندسين الطبيين بتصميم وبناء أجهزة طبية موثوقة وفعالة.