Электромагнитное поле - это особая форма материи, посредством которой осуществляется воздействие между электрическими заряженными частицами.
Физические причины существования ЭМП связаны с тем, что изменяющееся во времени электрическое поле напряженностью E, В/м, порождает магнитное поле напряженностью Н, А/м, а изменяющееся магнитное поле — вихревое электрическое поле. Обе компоненты, Е и Н, непрерывно изменяясь, возбуждают одна другую.
Рис. 2.1 Две компоненты ЭМП (дальняя зона излучения)
· Механизм ЭМП
Электромагнитные поля окружают нас постоянно. Однако человек различает только видимый свет, который занимает лишь узкую полоску спектра ЭМВ — электромагнитных волн .
Рис. 2.2 Электромагнитный спектр
Глаз человека не различает ЭМП, длина волны которых больше или меньше длины световой волны, поэтому мы не видим излучений промышленного оборудования, радаров, радиоантенн, линий электропередач и др. Все эти устройства, использующие электрическую энергию, излучают так называемые антропогенные ЭМП, которые вместе с естественными полями Земли и Космоса создают сложную и изменчивую электромагнитную обстановку.
Особенностью ЭМП является его деление на «ближнюю» и «дальнюю» зоны. На практике в «ближней» зоне — зоне индукции на расстоянии от источника r < X ЭМП можно считать квазистатическим. Здесь оно быстро убывает с расстоянием, обратно пропорционально r2 или r3. Поле в зоне индукции служит для формирования электромагнитной волны. «Дальняя» зона (r > ЗА.) — зона сформировавшейся электромагнитной волны, в которой интенсивность поля убывает обратно пропорционально расстоянию до источника r -1. Граница «ближней» и «дальней» зоны представлена на рисунке (2.3).
Рис. 2.3 Ближняя (1) и дальняя (2) зоны ЭМП для разных частот
Согласно теории ЭМП, «ближняя» (зона индукции) находится на расстоянии:
Где - длина волны.
с — скорость распространения волны (для вакуума или воздуха — скорость света);
f— частота электромагнитных колебаний.
«Дальняя» зона, или зона распространения (зона излучения), находится на расстоянии:
Электромагнитные поля характеризуются длиной волны λ. Источник, генерирующий излучение, т.е. создающий электромагнитные колебания, характеризуется частотой f.
Таблица 2.1 Международная классификация электромагнитных волн
| Частоты
| Диапазон
| Длины волн
| Диапазон
|
| Крайне низкие, КНЧ
Сверхнизкие, СНЧ
Инфракрасные, ИНЧ
Очень низкие, ОНЧ
Низкие частоты, НЧ
Средние, СЧ
Высокие частоты, ВЧ
Очень высокие, ОВЧ
Ультравысокие, УВЧ
Сверхвысокие, СВЧ
Крайне высокие, КВЧ
Гипервысокие, ГВЧ
| 3-30 Гц
30-300 Гц
0,3-3 кГц
3-30 кГц
30-300 кГц
0,3-3 МГц
3-30 МГц
30-300 МГц
0,3-3 ГГц
3-30 ГГц
30-300 ГГц
300-3000 ГГц
| Декамегаметровые
Мегаметровые
Гектокилометровые
М ириаметровые
Километровые
Гектометровые
Декаметровые
Метровые
Дециметровые
Сантиметровые
Миллиметровые
Децимиллиметровые
| 100-10 Мм
10-1 Мм
1000-100 км
100-10 км
10-1 км
1-0,1 км
100-10 м
10-1 м
1-0,1 м
10-1 см
10—1 мм
1—0,1 мм
|
· 55 Защита окружающей среды от электромагнитных полей (ЭМП).
Источники электромагнитного излучения (ЭМИ). Природные (естественные) источники ЭМИ. Техногенные (антропогенные) источники ЭМП. Электромагнитное загрязнение биосферы. Влияние ЭМП на здоровье человека. Биологическое действие электромагнитных полей.
ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (ЭМИ)
Природные (естественные) источники ЭМИ
Природные (естественные) источники ЭМП делят на две группы:
Первая — поле Земли: постоянное (основное) магнитное поле (55,7 — 33,4 А/м, причем напряженность геомагнитного поля убывает от магнитных полюсов к магнитному экватору). Процессы в магнитосфере вызывают колебания геомагнитного поля в широком диапазоне частот : от 10-5 до 102 Гц, амплитуда может достигать сотых долей ампер на метр.
Вторая — радиоволны, генерируемые космическими источниками (Солнце, галактики и др.). В силу относительно низкого уровня излучения космических радиоисточников и нерегулярного характера воздействия их суммарный эффект поражения земных биообъектов незначителен.
3.2.Техногенные (антропогенные) источники ЭМП.
Первая — источники, генерирующие крайне низкие и сверхнизкие частоты от 0 Гц до 3 кГц.
Вторая — источники, генерирующие от 3 кГц до 300 ГГц, включая микроволны (СВЧ-излучение) в диапазоне от 300 МГц до 300 ГГц.
Основные источники электромагнитных излучений :
-электротранспорт (трамваи, троллейбусы, поезда…)
-линии электропередач (высоковольтные)
-электропроводка
-бытовые электроприборы
-теле- и радиостанции (транслирующие антенны)
-спутниковая и сотовая связь
-радары
-персональные компьютеры
Таблица 3.1 Некоторые техногенные источники ЭМП (ЭМИ)
| Источники излучения
| Диапазоны частот излучения, волны
|
| 1.Радиотехнические объекты
2.Радиопередающие станции
3.Радиолокационные и радионавигационные станции
4.Телевизионные станции
5.Плазменные установки
6.Термические установки
7.Высоковольтные линии электропередач
8.Рентгеновские установки
9.Лазеры
10.Мазеры
11.Технологические установки
12.Ядерные реакторы
13.Источники ЭМП специального назначения (наземные, водные, подводные, воздушные), применяемые в радиоэлектронном противодействии
| 30 кГц-30 МГц
30 кГц-300 МГц
СВЧ-диапазон (300 МГц-300 ГГц)
30 МГц-3 ГГц
Видимый, ИК-, УФ-диапазоны
Видимый, ИК-диапазон
Промышленные частоты, статическое электричество
Жесткий УФ, рентгеновский диапазон, видимое свечение
Оптический диапазон
СВЧ-диапазон
ВЧ, СВЧ, ИК, УФ, видимый, рентгеновский диапазоны
Излучения рентгеновское и , γ ,
ИК, видимое и т. п.
Радиоволны, оптический диапазон, акустические волны (комбинированность действия)
|
· 56 Защита окружающей среды от электромагнитных полей (ЭМП).
Нормирование ЭПМ.
Нормирование ЭПМ.
Применение новых технологических процессов и радиоэлектронных систем и устройств, излучающих электромагнитную энергию в окружающую среду, создает и ряд трудностей, связанных с отрицательным воздействием ЭМИ на организм человека.
Установлено, что этот вид энергии воздействует на весь организм, вызывая его перегрев под влиянием переменного поля, а также отрицательно действует и на отдельные системы организма.
Данные об интенсивности облучения человека на некоторых рабочих местах приведены в таблице.
Таблица 5.1 Интенсивность ЭМИ на рабочих местах
| Производственный процесс
| Основные источники излучения
| Интенсивность облучения персонала, мкВт/см2
|
| Регулировка, настройка и испытание комплекса РЛС в выпускных цехах заводов и ремонтных мастерских
| Антенные системы
|
|
| Регулировка, настройка и испытание комплекса РЛС в условиях полигона
| Антенные системы
|
|
| Регулировка, настройка и испытание отдельных СВЧ узлов, блоков и приборов
| Катодные выводы магнетрона, волноводо-коаксиальные переходы и др.
|
|
| Научно-исследовательские работы
| Антенные устройства, генераторные блоки, СВЧ приборы и др.
| < 1000
|
| Эксплуатация РЛС на аэродромах гражданской авиации
| Антенные системы
| 100-1000
|
| Эксплуатация СВЧ аппаратов в некоторых областях народного хозяйства, в том числе физиотерапевтические кабинеты
| Антенные системы, генераторные блоки, излучатели и др.
| 1-2000
|
| Контрольно-измерительные работы в экранированных помещениях
| Генераторные блоки, антенные системы
| 5-50 (сложные ЭМП)
|
Нормативной базой в Российской Федерации являются санитарные нормы и правила (СНиП), а также предельно допустимые уровни (ПДУ) для некоторых источников ЭМП. Нормируют ЭМИ в соответствии с нормативными документами и справочными данными. В таблице приведены допустимые значения Е и Н энергетической нагрузки ЭМП на рабочих местах и в местах возможного нахождения персонала. Указанные значения не должны превышаться в течение рабочего дня в зависимости от природы полей.
Таблица 5.2 Предельно допустимые уровни напряженности и ЭН — энергетической нагрузки ЭМП*
| Частоты, МГц
| Е, В/м,
≤
| Н, А/м,
≤
| Нормативная энергетическая нагрузка,
(мкВт*ч)/см2
| Дополнения
|
| 6*10-2-3
3-30
30-50
50-300
6-10-2-1,5
30-50
|
-
-
| -
-
-
-
0,3
| -
| Допускается превышение уровней в два раза при воздействии не долее 0,5 рабочего дня
|
| 300 — 3*105
| -
| -
|
| Кроме случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн
|
| -
| -
|
| Облучение от вращающихся и сканирующих антенн с частотой 1 Гц и скважностью не менее 50
|
| -
| -
|
| Последовательное или одновременное облучение в непрерывном или прерывистом режимах
|
Конечно, для полного рассмотрения вопроса 'Электрическое поле создается зарядами. Магнитное поле создается при движении электрических зарядов по проводнику.', приведенной информации не достаточно, однако чтобы понять основы, её должно хватить. Если вы изучаете эту тему, с целью выполнения задания заданного преподавателем, вы можете обратится за консультацией в нашу компанию. В нашей команде работает большой состав специалистов, которые разбираются в изучаемом вами вопросе на экспертном уровне.
