Het hart pompt het bloed door het lichaam. Dit gebeurt doordat een elektrische prikkel de hartspier laat samentrekken. Tijdens de samentrekkingen treedt scheiding op van elektrische lading. Dit kun je meten en vervolgens zichtbaar maken met een elektrocardiogram (ECG).
In figuur 1 is een ECG weergegeven van een gezonde persoon. Dit ECG is getekend door een pen die met een snelheid van$25 \mathrm{~mm} \mathrm{~s}^{-1}van links naar rechts beweegt. Figuur 1 is op ware grootte.
Het maken van een MRI-scan heeft ook nadelen. Het sterke magneetveld van de MRI-scanner zorgt ervoor dat het ECG van de patiënt er anders uitziet, zelfs als het hart normaal functioneert. De verandering komt doordat in het bloed positieve en negatieve ionen zitten. Door de stroming van het bloed en het uitwendige magneetveld van de MRI-scanner ontstaat een lorentzkracht op de ionen. Hierdoor treedt in het bloed ladingsscheiding op waardoor een elektrische spanning ontstaat die de ECG-meting beïnvloedt. In figuur 3 staat een voorbeeld van de verandering van een ECG als het magneetveld verandert. Dit is vooral te zien bij de pijlen.
In figuur 4 is schematisch een doorsnede van de borstkas in zijaanzicht weergegeven. Het bloed verlaat het hart onder andere via het grootste bloedvat in het lichaam, de aorta. De aorta is in figuur 4 overdreven groot weergegeven.
Het uitwendige magnetisch veld$\vec{B}_{0}is aangegeven met pijlen die in de figuur van onder naar boven lopen. De horizontale pijlen in de aorta geven de$\vec{v}van het bloed aan. In het bovenste deel van de aorta staan de stromingsrichting van het bloed en de richting van het magneetveld loodrecht op elkaar. Figuur 4 staat ook op de uitwerkbijlage.
Voer de volgende opdrachten uit:
•Geef in de cirkel in de figuur op de uitwerkbijlage de richting aan van de lorentzkracht op de positieve ionen.
•Leg uit dat er in de aorta ladingsscheiding optreedt.
•Leg hiermee uit op welke spanning\left(U_{AB},\,U_{BC}\right.\left(U_{AB},\,U_{BC}\right)U_{AB},\,U_{BC}U_{AB},U_{BC}U_{AB},U_{BC}$U_{\mathrm{AB}}, U_{\mathrm{BC}}ofU_{AC})$U_{\mathrm{AC}}de invloed van deze ladingsscheiding het grootst is.
Op deze pagina behandelen we vraag 11 van het centraal examen natuurkunde vwo 2022 – tijdvak 2. Deze vraag is onderdeel van ECG in MRI, en is 3 punten waard.
Je kunt hier zelf het antwoord invullen en vervolgens direct de uitwerking en uitleg bekijken.
Daarnaast kun je:
