Voltage response of three-dimensional RC-medium to prolonged step voltage change

Abstract

Gautos elektrotoninio potencialo pasiskirstymo trimatėje ominėje-talpinėje terpėje analitinės išraiškos, kada stimuliuojama ilgos trukmės stačiakampiu įtampos šuoliuku. Nustatyta laiko, per kurį terpės elektrotoninis potencialas pasiekia pusę stacionarios amplitudės (T1/2), išvestinės (∂T1/2/∂R) priklausomybė nuo atstumo tarp elektrodo ir matavimo taško (R), kada terpė stimuliuojama stačiakampiu įtampos impulsu. Modeliuojant kompiuteriu nustatyta, kad funkcijos T1/2=f(R) polinkis priklauso nuo atstumo R bei nuo stimuliuojančio elektrodo dydžio. Arti elektrodo priklausomybė T1/2 = f(R) nėra tiesinė. The analytical expressions of electrotonic potential distribution in three-dimensional ohmic-capacitive medium, when long square voltage pulses are applied, were derived. The expression of half-time (T1/2) derivative in respect to distance (∂T1/2/∂R) was obtained. The dependencies of T1/2 and ∂T1/2/∂R on the voltage electrode dimensions and the distance between the voltage electrode and the potential measurement place were calculated. The calculations demonstrate that the slope of the function T1/2=f(R) depends both on the distance between the potential measurement site and the voltage electrode, as well as the voltage electrode dimensions. Close to the voltage source, the dependence of T1/2 on distance deviates from linear.