Електронни елементи в прост дефибрилатор

Дефибрилаторите са медицински уреди, които се използват за лечение на животозастрашаващи сърдечни аритмии. Дефибрилаторите подават електроенергия към сърцето с целта да деполяризират сърдечния мускул изцяло и да върнат сърцето обратно към нормален синусов ритъм. Един прост дефибрилатор се състои от захранване, кондензатор, индуктор и двойка плаки. Фигура 1 илюстрира диаграмата на веригата на прост дефибрилатор.

Когато ключът е свързан с точка $A$‍, кондензаторът е свързан със захранването. Електричният ток започва да тече през веригата, докато напрежението в терминалите на кондензатора не е равно на напрежението на захранването. В този момент кондензаторът е достигнал до общия си капацитет на зареждане и токът, протичащ през резистора, е спрял.

Графика, която изобразява как токът се променя спрямо времето, докато кондензаторът бива зареждан, е показана подолу. Математически, графиката е представена от уравнението $I=(V_o/R)e^{\text{(-t/RC)}}$‍, където $RC$‍ е произведението на съпротивлението на веригата и капацитета на кондензатора. $RC$‍ също е позната като времевата константа. Колкото по-голяма е времевата константа, толкова по-дълго е нужно да тока да стигне до нула.

Когато ключът е свързан с точка $B$‍, кондензаторът започва да разрежда заряда и електрическа енергия е доставена чрез плаките на сърцето. Токът, доставен на сърцето, трябва да трае няколко милисекунди, за да може сърцето напълно да деполяризира. Но токът на разреждащ се кондензатор намалява експоненциално. Необходим е индуктор, за да продължи времетраенето на потока на тока, като индуцира напрежение, което се противопоставя на потока на тока. Тенденцията за противопоставяне на потока на тока се нарича индуктантност. Количеството електрическа енергия, доставено на сърцето, може да бъде изчислено от уравнението: $E=(Q\times V_o)/2$‍ където $Q$‍ е зарядът на захранването, а $V_o$‍ е напрежението на захранването.