Elektromagnetické pole
Elektromagnetické pole označuje typ hmoty, ktorá sa vyskytuje okolo pohybujúcich sa nábojov. Pozostáva z elektrických, ale aj magnetických polí. Ich existencia je prepojená, keďže nemôžu existovať oddelene a nezávisle od seba, pretože z jedného poľa vzniká druhé.
Skúsme teraz priblížiť tému elektromagnetického poľa podrobnejšie. Z definície možno usúdiť, že v prípade zmeny elektrického poľa sú predpoklady pre vznik magnetického poľa. A keďže elektrické pole má tendenciu sa časom meniť a nemožno ho nazvať nemenným, je premenlivé aj magnetické pole.
Keď zmeníte jedno pole, vygeneruje sa ďalšie. A bez ohľadu na to, aké bude následné pole, zdrojom bude predchádzajúce pole, to znamená vodič s prúdom, a nie jeho pôvodný zdroj.
A aj keď je prúd vo vodiči vypnutý, elektromagnetické pole nikam nezmizne, ale bude naďalej existovať a bude sa šíriť v priestore.
Vlastnosti elektromagnetických vĺn
Maxwellova teória. Vírivé elektrické pole
James Clerk Maxwell, slávny britský fyzik, napísal v roku 1857 prácu, v ktorej poskytol dôkazy, že polia ako elektrické a magnetické spolu úzko súvisia.
Podľa jeho teórie z toho vyplýva, že striedavé magnetické pole má schopnosť vytvárať také nové elektrické pole, ktoré sa líši od predchádzajúceho elektrického poľa vytvoreného pomocou zdroja prúdu, keďže toto nové elektrické pole je vírové.
A tu vy a ja vidíme, že vírivé elektrické pole je pole, v ktorom sú siločiary uzavreté. To znamená, že je potrebné poznamenať, že elektrické pole má rovnaké uzavreté čiary ako magnetické pole.
Z toho vyplýva, že striedavé magnetické pole je schopné vytvoriť vírivé elektrické pole a vírivé elektrické pole má schopnosť uviesť náboje do pohybu. A v dôsledku toho dostaneme indukčný elektrický prúd. Z Maxwellovej práce vyplýva, že také polia ako elektrické a magnetické koexistujú tesne vedľa seba.
To znamená, že na existenciu magnetického poľa je potrebný pohybujúci sa elektrický náboj. No, elektrické pole vzniká vďaka pokojovému elektrickému náboju. Medzi poliami je taký transparentný vzťah. Z toho môžeme vyvodiť ďalší záver, že rôzne typy polí možno pozorovať v rôznych referenčných rámcoch.
Ak sa budeme riadiť Maxwellovou teóriou, potom môžeme zhrnúť, že striedavé elektrické a magnetické polia nemôžu existovať oddelene, pretože pri zmene magnetického poľa vzniká elektrické pole a meniace sa elektrické pole vytvára magnetické.
Prírodné zdroje elektromagnetických polí
Pre moderného človeka nie je tajomstvom, že elektromagnetické polia, aj keď sú pre naše oči neviditeľné, nás obklopujú všade.
Prírodné zdroje EMP zahŕňajú:
Po prvé, je to trvalé elektrické a magnetické pole Zeme.
Po druhé, takéto zdroje zahŕňajú rádiové vlny, ktoré transformujú také kozmické zdroje ako Slnko, hviezdy atď.
Po tretie, tieto zdroje sú tiež atmosférické procesy, ako sú výboje blesku atď.
Antropogénne (umelé) zdroje elektromagnetických polí
Okrem prirodzených zdrojov výskytu EMP vznikajú aj v dôsledku antropogénnych zdrojov. Medzi tieto zdroje patria röntgenové lúče, ktoré sa používajú v zdravotníckych zariadeniach. Používajú sa aj na prenos informácií pomocou rôznych rádiových staníc, mobilných staníc a tiež televíznych antén. A elektrina, ktorá je v každej zásuvke, tiež generuje EMF, ale je pravda, že s nižšou frekvenciou.
Vplyv EMP na ľudské zdravie
Moderná spoločnosť si v súčasnosti nevie predstaviť svoj život bez takých výhod civilizácie, ako je prítomnosť rôznych domácich spotrebičov, počítačov a mobilnej komunikácie. Tie nám, samozrejme, uľahčujú život, no vytvárajú okolo nás elektromagnetické polia. Prirodzene, EMP nevidíme, ale obklopujú nás všade. Sú prítomné v našich domovoch, v práci a dokonca aj v doprave.
Pokojne môžeme povedať, že moderný človek žije v nepretržitom elektromagnetickom poli, ktoré má, žiaľ, obrovský vplyv na ľudské zdravie. Pri dlhodobom pôsobení elektromagnetického poľa na ľudskom tele sa objavujú také nepríjemné príznaky, ako je chronická únava, podráždenosť, narušený spánok, pozornosť a pamäť. Takéto dlhodobé vystavenie EMP môže spôsobiť bolesť hlavy, neplodnosť, poruchy fungovania nervového a srdcového systému, ako aj výskyt onkologických ochorení.
Elektromagnetické pole je druh hmoty, ktorá vzniká okolo pohybujúcich sa nábojov. Napríklad okolo vodiča s prúdom. Elektromagnetické pole sa skladá z dvoch zložiek: elektrického a magnetického poľa. Nemôžu existovať nezávisle od seba. Z jednej veci vzniká ďalšia. Keď sa elektrické pole zmení, okamžite sa objaví magnetické.
Rýchlosť šírenia elektromagnetických vĺn V = C/EM
Kde e a m respektíve magnetická a dielektrická permeabilita prostredia, v ktorom sa vlna šíri.
Elektromagnetická vlna sa vo vákuu šíri rýchlosťou svetla, teda 300 000 km/s. Pretože dielektrická a magnetická permeabilita vákua sa považuje za rovnú 1.
Pri zmene elektrického poľa vzniká magnetické pole. Keďže elektrické pole, ktoré to spôsobilo, nie je konštantné (to znamená, že sa mení v čase), magnetické pole bude tiež premenlivé.
Meniace sa magnetické pole zase vytvára elektrické pole atď. Teda pre nasledujúce pole (je jedno, či je elektrické alebo magnetické) bude zdrojom predchádzajúce pole a nie pôvodný zdroj, teda vodič s prúdom.
Takže aj po vypnutí prúdu vo vodiči bude elektromagnetické pole naďalej existovať a bude sa šíriť v priestore.
Elektromagnetická vlna sa šíri priestorom všetkými smermi od svojho zdroja. Môžete si predstaviť rozsvietenie žiarovky, lúče svetla z nej sa šíria na všetky strany.
Keď sa elektromagnetická vlna šíri, prenáša energiu priestorom. Čím silnejší je prúd vo vodiči spôsobujúcim pole, tým väčšia je energia prenášaná vlnou. Taktiež energia závisí od frekvencie emitovaných vĺn, pri náraste 2,3,4-násobku energie vĺn vzrastie 4,9,16-krát, resp. To znamená, že energia šírenia vlny je úmerná druhej mocnine frekvencie.
Najlepšie podmienky na šírenie vĺn sú vytvorené vtedy, keď sa dĺžka vodiča rovná vlnovej dĺžke.
Magnetické a elektrické siločiary budú letieť navzájom kolmo. Magnetické siločiary pokrývajú vodič prúdu a sú vždy uzavreté.
Elektrické siločiary prechádzajú z jedného náboja do druhého.
Elektromagnetická vlna je vždy šmyková vlna. To znamená, že siločiary, magnetické aj elektrické, ležia v rovine kolmej na smer šírenia.
Sila elektromagnetického poľa je sila charakteristická pre pole. Tiež napätie, vektorová veličina, to znamená, že má začiatok a smer.
Intenzita poľa smeruje tangenciálne k siločiaram.
Keďže sila elektrického a magnetického poľa je na seba kolmá, existuje pravidlo, podľa ktorého sa dá určiť smer šírenia vlny. Keď sa skrutka otáča po najkratšej dráhe od vektora intenzity elektrického poľa k vektoru intenzity magnetického poľa, translačný pohyb skrutky bude indikovať smer šírenia vlny.
Elektrina okolo nás
Elektromagnetické pole (definícia z TSB)- Ide o špeciálnu formu hmoty, prostredníctvom ktorej sa uskutočňuje interakcia medzi elektricky nabitými časticami. Na základe tejto definície nie je jasné, čo je primárne - existencia nabitých častíc alebo prítomnosť poľa. Nabitie častíc môže byť spôsobené iba prítomnosťou elektromagnetického poľa. Presne ako v príbehu sliepky a vajíčka. Pointa je, že nabité častice a elektromagnetické pole sú od seba neoddeliteľné a nemôžu bez seba existovať. Preto definícia nedáva vám ani mne príležitosť pochopiť podstatu fenoménu elektromagnetického poľa a jediné, čo si treba pamätať, je, že špeciálna forma hmoty! Teóriu elektromagnetického poľa vyvinul James Maxwell v roku 1865.
Čo je elektromagnetické pole? Môžete si predstaviť, že žijeme v elektromagnetickom vesmíre, ktorý je úplne a úplne preniknutý elektromagnetickým poľom a rôzne častice a látky, v závislosti od ich štruktúry a vlastností, pod vplyvom elektromagnetického poľa získavajú kladný alebo záporný náboj. alebo zostať elektricky neutrálny. Podľa toho možno elektromagnetické polia rozdeliť do dvoch typov: statické, teda emitované nabitými telesami (časticami) a od nich neodcudziteľné, a dynamickýšíriaci sa v priestore, odtrhnutý od zdroja, ktorý ho vyžaroval. Dynamické elektromagnetické pole vo fyzike je reprezentované vo forme dvoch vzájomne kolmých vĺn: elektrickej (E) a magnetickej (H).
Skutočnosť, že elektrické pole je generované striedavým magnetickým poľom a magnetické pole - striedavým elektrickým, vedie k tomu, že elektrické a magnetické striedavé polia neexistujú oddelene od seba. Elektromagnetické pole stacionárnych alebo rovnomerne sa pohybujúcich nabitých častíc priamo súvisí so samotnými časticami. Zrýchleným pohybom týchto nabitých častíc sa elektromagnetické pole od nich „odtrhne“ a existuje samostatne vo forme elektromagnetických vĺn, pričom s odstránením zdroja nezmizne.
Zdroje elektromagnetických polí
Prírodné (prírodné) zdroje elektromagnetických polí
Prírodné (prírodné) zdroje EMP sú rozdelené do nasledujúcich skupín:
Magnetické pole Zeme. Veľkosť geomagnetického poľa Zeme sa nad zemským povrchom mení od 35 μT na rovníku do 65 μT v blízkosti pólov.
Elektrické pole zeme smerované normálne k zemskému povrchu, nabité záporne vzhľadom na hornú vrstvu atmosféry. Intenzita elektrického poľa na povrchu Zeme je 120 ... 130 V / ma klesá s výškou približne exponenciálne. Ročné zmeny v elektrickom poli majú podobný charakter na celej Zemi: maximálne napätie je 150 ... 250 V / mv januári až februári a minimálne 100 ... 120 V / mv júni až júli.
Atmosférická elektrina Sú elektrické javy v zemskej atmosfére. Vo vzduchu (odkaz) sú vždy kladné a záporné elektrické náboje - ióny, ktoré vznikajú pôsobením rádioaktívnych látok, kozmického žiarenia a ultrafialového žiarenia zo Slnka. Zemeguľa je negatívne nabitá; medzi ním a atmosférou je veľký potenciálny rozdiel. Sila elektrostatického poľa prudko stúpa počas búrok. Frekvenčný rozsah atmosférických výbojov je medzi 100 Hz a 30 MHz.
Mimozemské zdroje zahŕňajú žiarenie mimo zemskej atmosféry.
Biologické elektromagnetické pozadie. Biologické objekty, podobne ako iné fyzické telá, pri teplotách nad absolútnou nulou vyžarujú EMF v rozsahu 10 kHz - 100 GHz. Je to spôsobené chaotickým pohybom nábojov – iónov, v ľudskom tele. Hustota výkonu takéhoto žiarenia u ľudí je 10 mW / cm2, čo pre dospelého človeka dáva celkový výkon 100 W. Ľudské telo tiež vyžaruje EMP na frekvencii 300 GHz s hustotou výkonu približne 0,003 W/m2.
Antropogénne zdroje elektromagnetických polí
Antropogénne zdroje sú rozdelené do 2 skupín:
Nízkofrekvenčné zdroje žiarenia (0 - 3 kHz)
Do tejto skupiny patria všetky systémy na výrobu, prenos a rozvod elektrickej energie (elektrické vedenia, trafostanice, elektrárne, rôzne káblové systémy), domáce a kancelárske elektrické a elektronické zariadenia vrátane PC monitorov, elektromobily, železničná doprava a jej infraštruktúra, ako aj metro, trolejbusová a električková doprava.
Už dnes sa elektromagnetické pole na 18-32% územia miest tvorí v dôsledku automobilovej dopravy. Elektromagnetické vlny vznikajúce pri pohybe vozidiel rušia televízny a rozhlasový príjem a môžu mať škodlivý vplyv aj na ľudský organizmus.
Vysokofrekvenčné zdroje žiarenia (3 kHz až 300 GHz)
Do tejto skupiny patria funkčné vysielače – zdroje elektromagnetického poľa za účelom vysielania alebo prijímania informácií. Sú to komerčné vysielače (rozhlas, televízia), rádiotelefóny (auto a rádiotelefóny, CB rádio, amatérske rádiové vysielače, priemyselné rádiotelefóny), smerové rádiové komunikácie (satelitná rádiová komunikácia, pozemné reléové stanice), navigácia (letecká doprava, lodná doprava, rádiové hotspoty) , lokátory (letecká komunikácia, lodná doprava, transportné lokátory, riadenie leteckej dopravy). Patria sem aj rôzne technologické zariadenia využívajúce mikrovlnné žiarenie, premenné (50 Hz - 1 MHz) a pulzné polia, vybavenie domácnosti (mikrovlnné rúry), prostriedky vizuálneho zobrazovania informácií na katódových trubiciach (PC monitory, televízory a pod.). . Pre vedecký výskum v medicíne sa používajú ultravysokofrekvenčné prúdy. Elektromagnetické polia vznikajúce pri použití takýchto prúdov predstavujú určité pracovné nebezpečenstvo, preto je potrebné prijať ochranné opatrenia proti ich účinkom na organizmus.
Hlavnými umelými zdrojmi sú:
Charakteristickým znakom ožiarenia v mestských podmienkach je vplyv na obyvateľstvo tak celkového elektromagnetického pozadia (integrálny parameter), ako aj silného EMP z jednotlivých zdrojov (diferenciálny parameter).
Vedecko-technický pokrok je sprevádzaný prudkým nárastom sily elektromagnetických polí (EMP) vytvorených človekom, ktoré sú v niektorých prípadoch stovky a tisíckrát vyššie ako úroveň prírodných polí.
Spektrum elektromagnetických vĺn zahŕňa vlny dĺžky od 1000 km do 0,001 mikrónu a vo frekvencii f od 3 × 102 do 3 × 1020 Hz. Elektromagnetické pole je charakterizované súborom vektorov elektrických a magnetických zložiek. Rôzne rozsahy elektromagnetických vĺn majú spoločnú fyzikálnu podstatu, líšia sa však energiou, povahou šírenia, absorpciou, odrazom a pôsobením na životné prostredie, človeka. Čím je vlnová dĺžka kratšia, tým viac energie kvantum nesie.
Hlavné charakteristiky EMF sú:
Intenzita elektrického poľa E, V/m.
Intenzita magnetického poľa N, A/m.
Hustota toku energie prenášaná elektromagnetickými vlnami ja, W/m2.
Vzťah medzi nimi je určený závislosťou:
Energetické pripojenie ja a frekvencie f fluktuácia je definovaná ako:
kde: f = s / l, a c = 3 × 108 m/s (rýchlosť šírenia elektromagnetických vĺn), h= 6,6 × 1034 W/cm2 (Planckova konštanta).
Vo vesmíre. okolitý zdroj EMF je rozdelený do 3 zón (obr. 9):
a) Blízka zóna(indukcia), kde nedochádza k šíreniu vĺn, prenosu energie, a preto sa elektrické a magnetické zložky EMP posudzujú nezávisle. Hranica R zóny< l/2p.
b) Stredná zóna(difrakcia), kde sú vlny na seba navrstvené, čím vznikajú vrcholy a stojaté vlny. Hranice zón l / 2p< R < 2pl. Основная характеристика зоны суммарная плотность потоков энергии волн.
v) Oblasť žiarenia(vlna) s hranicou R> 2pl. Dochádza k šíreniu vĺn, preto charakteristikou zóny žiarenia je hustota energetického toku, t.j. množstvo energie dopadajúcej na jednotkový povrch ja(W/m2).
 |
Ryža. 1.9... Zóny existencie elektromagnetického poľa
Elektromagnetické pole so vzdialenosťou od zdrojov žiarenia sa tlmí v nepriamom pomere k druhej mocnine vzdialenosti od zdroja. V indukčnej zóne intenzita elektrického poľa klesá nepriamo úmerne k vzdialenosti k tretej mocnine a magnetické pole sa znižuje nepriamo úmerne k druhej mocnine vzdialenosti.
Podľa povahy vplyvu na ľudské telo je EMF rozdelené do 5 rozsahov:
Elektromagnetické polia výkonovej frekvencie (EMP IF): f < 10 000 Гц.
Elektromagnetické žiarenie rádiového frekvenčného rozsahu (EMR RF) f 10 000 Hz.
Elektromagnetické polia rádiofrekvenčnej časti spektra sú rozdelené do štyroch čiastkových pásiem:
1) f 10 000 Hz až 3 000 000 Hz (3 MHz);
2) f od 3 do 30 MHz;
3) f od 30 do 300 MHz;
4) f 300 MHz až 300 000 MHz (300 GHz).
Zdrojmi elektromagnetických polí priemyselnej frekvencie sú elektrické vedenia vysokého napätia, otvorené rozvádzače, všetky elektrické siete a zariadenia napájané striedavým prúdom 50 Hz. Nebezpečenstvo vystavenia sa vedeniam sa zvyšuje so zvyšujúcim sa napätím v dôsledku zvýšenia náboja sústredeného vo fáze. Sila elektrického poľa v oblastiach, kde prechádzajú vysokonapäťové elektrické vedenia, môže dosiahnuť niekoľko tisíc voltov na meter. Vlny tohto rozsahu sú silne absorbované pôdou a vo vzdialenosti 50-100 m od vedenia intenzita klesá na niekoľko desiatok voltov na meter. Pri systematickom vystavení EP sa pozorujú funkčné poruchy v činnosti nervového a kardiovaskulárneho systému. So zvýšením intenzity poľa v tele dochádza k pretrvávajúcim funkčným zmenám v centrálnom nervovom systéme. Spolu s biologickým účinkom elektrického poľa medzi človekom a kovovým predmetom môže v dôsledku telesného potenciálu dochádzať k výbojom, ktorý pri izolovaní človeka od Zeme dosahuje niekoľko kilovoltov.
Prípustné úrovne intenzity elektrických polí na pracoviskách sú stanovené GOST 12.1.002-84 "Elektrické polia priemyselnej frekvencie". Maximálna prípustná úroveň intenzity IF EMF je nastavená na 25 kV / m. Prípustný čas zotrvania v takomto poli je 10 minút. Zdržiavanie sa v EMP meniča s napätím vyšším ako 25 kV / m bez ochranného vybavenia nie je povolené a v EMP meniča s napätím do 5 kV / m je dovolené zdržiavať sa počas celej doby prevádzky. deň. Na výpočet prípustnej doby zotrvania v elektrickom pohone pri intenzite viac ako 5 až 20 kV / m vrátane sa používa vzorec T = (50/E) - 2, kde: T- prípustná doba pobytu v PCh EMF, (hodina); E- intenzita elektrickej zložky PCh EMF, (kV / m).
Sanitárne normy SN 2.2.4.723-98 upravujú diaľkové ovládanie magnetickej zložky PCh EMP na pracoviskách. Magnetická sila N by nemala presiahnuť 80 A/m pri 8-hodinovom pobyte v tejto oblasti.
Intenzita elektrickej zložky PCh EMF v obytných budovách a bytoch je regulovaná SanPiN 2971-84 „Sanitárne normy a pravidlá na ochranu obyvateľstva pred účinkami elektrického poľa vytvoreného nadzemnými elektrickými prenosovými vedeniami striedavého prúdu priemyselnej frekvencie. ." Podľa tohto dokumentu hodnota E by nemala presiahnuť 0,5 kV / mv obytných priestoroch a 1 kV / m na území mestského rozvoja. Normy pre diaľkové ovládanie magnetickej zložky EMI frekvenčného meniča pre obytné a mestské prostredie neboli v súčasnosti vyvinuté.
EMP RF sa používajú na tepelné spracovanie, tavenie kovov, rádiovú komunikáciu a medicínu. Zdroje EMF v priemyselných priestoroch sú generátory lámp, v rádiových inštaláciách - anténne systémy, v mikrovlnných rúrach - úniky energie pri rozbití obrazovky pracovnej komory.
RF EMR pôsobiace na telo spôsobuje polarizáciu atómov a molekúl tkanív, orientáciu polárnych molekúl, objavenie sa iónových prúdov v tkanivách a zahrievanie tkanív v dôsledku absorpcie EMF energie. To narúša štruktúru elektrických potenciálov, cirkuláciu tekutín v bunkách tela, biochemickú aktivitu molekúl a zloženie krvi.
Biologický účinok RF EMR závisí od jeho parametrov: vlnová dĺžka, intenzita a režim žiarenia (pulzné, kontinuálne, prerušované), na ploche ožiareného povrchu, trvaní ožarovania. Elektromagnetická energia je čiastočne absorbovaná tkanivami a premenená na teplo, dochádza k lokálnemu zahrievaniu tkanív a buniek. RF EMR má nepriaznivý vplyv na centrálny nervový systém, spôsobuje poruchy neuroendokrinnej regulácie, zmeny v krvi, zakalenie očnej šošovky (iba podrozsah 4), metabolické poruchy.
Hygienická regulácia RF EMR sa vykonáva v súlade s GOST 12.1.006-84 „Elektromagnetické polia rádiových frekvencií. Prípustné úrovne na pracoviskách a požiadavky na kontrolu. Úrovne EMF na pracoviskách sa kontrolujú meraním intenzity elektrických a magnetických zložiek vo frekvenčnom rozsahu 60 kHz – 300 MHz a hustoty energetického toku EMF (PEF) vo frekvenčnom rozsahu 300 MHz – 300 GHz, pričom sa berú do úvahy čas strávený v zóne ožarovania.
Pre EMF rádiových frekvencií od 10 kHz do 300 MHz je intenzita elektrických a magnetických zložiek poľa regulovaná v závislosti od frekvenčného rozsahu: čím vyššia frekvencia, tým nižšia je prípustná hodnota intenzity. Napríklad elektrická zložka EMF pre frekvencie 10 kHz - 3 MHz je 50 V / m a pre frekvencie 50 MHz - 300 MHz iba 5 V / m. Vo frekvenčnom rozsahu 300 MHz - 300 GHz sa reguluje hustota energetického toku žiarenia a ním vytvorená energetická záťaž, t.j. energetický tok prechádzajúci jednotkou ožiareného povrchu počas pôsobenia. Maximálna hodnota hustoty energetického toku by nemala presiahnuť 1000 µW / cm2. Čas zotrvania v takomto poli by nemal presiahnuť 20 minút. Pobyt na poli s PES rovným 25 μW / cm 2 je povolený počas 8-hodinovej pracovnej zmeny.
V mestskom a domácom prostredí je RF EMR štandardizované v súlade s SN 2.2.4 / 2.1.8-055-96 "Elektromagnetické žiarenie rádiofrekvenčného rozsahu". V obytných priestoroch by OOP EMR RF nemal prekročiť 10 μW / cm2.
V strojárstve je široko používané magneticko-pulzné a elektrohydraulické spracovanie kovov s nízkofrekvenčným impulzným prúdom 5-10 kHz (rezanie a stláčanie rúrkových polotovarov, razenie, dierovanie, čistenie odliatkov). Zdroje pulzný magnetický poľom na pracovisku sú otvorené pracovné tlmivky, elektródy, prúdové zbernice. Pulzné magnetické pole ovplyvňuje metabolizmus v tkanivách mozgu, endokrinné regulačné systémy.
Elektrostatické pole(ESP) je pole stacionárnych elektrických nábojov, ktoré sa navzájom ovplyvňujú. ESP sa vyznačuje napätím E, teda pomer sily pôsobiacej v poli na bodový náboj k hodnote tohto náboja. Sila ESP sa meria vo V/m. ESP vznikajú v elektrárňach, v elektrotechnických procesoch. ESP sa používa pri elektročistení plynov, pri nanášaní náterov a lakov. ESP má negatívny vplyv na centrálny nervový systém; tí, ktorí pracujú v zóne ESP, pociťujú bolesti hlavy, poruchy spánku atď. V zdrojoch ESP predstavujú okrem biologických účinkov určité nebezpečenstvo aeroióny. Zdrojom vzdušných iónov je koróna, ktorá sa objavuje na drôtoch pod napätím E> 50 kV / m.
Povolené úrovne napätia ESP inštalované podľa GOST 12.1.045-84 „Elektrostatické polia. Povolené úrovne na pracoviskách a požiadavky na vykonávanie kontroly“. Prípustná úroveň napätia ESP sa nastavuje v závislosti od času stráveného na pracovisku. Diaľkové ovládanie intenzity ESP je nastavené na 60 kV/m na 1 hodinu. Keď je sila ESP menšia ako 20 kV / m, čas zotrvania v ESP nie je regulovaný.
Hlavné charakteristiky laserové žiarenie sú: vlnová dĺžka l, (μm), intenzita žiarenia určená energiou alebo výkonom výstupného lúča a vyjadrená v jouloch (J) alebo wattoch (W): trvanie impulzu (s), frekvencia opakovania impulzu (Hz) ... Hlavnými kritériami nebezpečenstva pre laser sú jeho výkon, vlnová dĺžka, trvanie impulzu a expozícia.
Podľa stupňa nebezpečenstva sa lasery delia do 4 tried: 1 - výstupné žiarenie nie je nebezpečné pre oči, 2 - priame a zrkadlovo odrazené žiarenie je nebezpečné pre oči, 3 - difúzne odrazené žiarenie je nebezpečné pre oči, 4 - difúzne odrazené žiarenie je pre pokožku nebezpečné ...
Triedu lasera podľa stupňa nebezpečenstva generovaného žiarenia určuje výrobca. Pri práci s lasermi je personál vystavený škodlivým a nebezpečným výrobným faktorom.
Skupina fyzikálnych škodlivých a nebezpečných faktorov pri prevádzke laserov zahŕňa:
Laserové žiarenie (priame, rozptýlené, zrkadlové alebo difúzne odrazené),
zvýšená hodnota napätia napájacieho zdroja laserov,
prašnosť vzduchu v pracovnej oblasti produktmi interakcie laserového žiarenia s cieľom, zvýšená hladina ultrafialového a infračerveného žiarenia,
Ionizujúce a elektromagnetické žiarenie v pracovnej oblasti, zvýšený jas svetla z pulzných výbojok a nebezpečenstvo výbuchu laserových čerpacích systémov.
Personál obsluhujúci lasery je vzhľadom na povahu výrobného procesu vystavený chemicky nebezpečným a škodlivým faktorom, ako sú ozón, oxidy dusíka a iné plyny.
Účinok laserového žiarenia na telo závisí od parametrov žiarenia (výkon, vlnová dĺžka, trvanie impulzu, frekvencia opakovania impulzu, doba expozície a plocha ožarovaného povrchu), lokalizácia účinku a vlastnosti ožarovaného objektu. Laserové žiarenie spôsobuje organické zmeny (primárne účinky) a špecifické zmeny v tele samotnom (sekundárne účinky) v ožarovaných tkanivách. Pôsobením žiarenia sa ožarované tkanivá rýchlo zahrievajú, t.j. tepelné popálenie. V dôsledku rýchleho zahriatia na vysoké teploty dochádza v ožarovaných tkanivách k prudkému zvýšeniu tlaku, čo vedie k ich mechanickému poškodeniu. Účinky laserového žiarenia na organizmus môžu spôsobiť funkčné poruchy až úplnú stratu zraku. Povaha poškodenej kože je rôzna od miernych až po rôzne stupne popálenín, až po nekrózu. Okrem zmien tkaniva spôsobuje laserové žiarenie funkčné zmeny v organizme.
Maximálne prípustné úrovne vystavenia sa riadia hygienickými normami a pravidlami pre konštrukciu a prevádzku laserov 2392-81. Maximálne prípustné úrovne expozície sú diferencované s ohľadom na prevádzkový režim laserov. Pre každý prevádzkový režim, časť optického rozsahu, sa hodnota diaľkového ovládača určuje podľa špeciálnych tabuliek. Dozimetrická kontrola laserového žiarenia sa vykonáva v súlade s GOST 12.1.031-81. Riadenie meria hustotu výkonu kontinuálneho žiarenia, hustotu energie pulzného a pulzne modulovaného žiarenia a ďalšie parametre.
Ultrafialové žiarenie - ide o okom neviditeľné elektromagnetické žiarenie, ktoré zaujíma medzipolohu medzi svetlom a röntgenovým žiarením. Biologicky aktívna časť UV žiarenia sa delí na tri časti: A s vlnovou dĺžkou 400-315 nm, B s vlnovou dĺžkou 315-280 nm a C 280-200 nm. UV lúče majú schopnosť vyvolať fotoelektrický efekt, luminiscenciu, rozvoj fotochemických reakcií a majú tiež významnú biologickú aktivitu.
UV žiarenie sa vyznačuje baktericídne a erytémové vlastnosti. Sila erytémového žiarenia - je to hodnota, ktorá charakterizuje priaznivý vplyv UV žiarenia na človeka. Jednotkou erytémového žiarenia je Er, čo zodpovedá výkonu 1 W pre vlnovú dĺžku 297 nm. Jednotka erytémového osvetlenia (ožiarenia) Er na meter štvorcový (Er / m2) alebo W / m2. Dávka žiarenia Ner sa meria v Er × h / m2, t.j. ide o ožiarenie povrchu na určitý čas. Baktericídna aktivita toku UV žiarenia sa meria v bact. V súlade s tým je baktericídne ožiarenie bact na m2 a dávka bact za hodinu na m2 (bq × h / m2).
Zdrojmi UV žiarenia pri výrobe sú elektrický oblúk, autogénny plameň, ortuťovo-kremenné horáky a iné teplotné žiariče.
Prirodzené UV žiarenie má pozitívny vplyv na organizmus. Pri nedostatku slnečného žiarenia dochádza k „svetlému hladovaniu“, nedostatku vitamínu D, oslabeniu imunity, funkčným poruchám nervového systému. UV žiarenie z priemyselných zdrojov však môže spôsobiť akútne a chronické očné choroby z povolania. Akútne poškodenie oka sa nazýva elektroftalmia. Často sa vyskytuje erytém kože tváre a očných viečok. Chronické lézie zahŕňajú chronickú konjunktivitídu, kataraktu šošovky, kožné lézie (dermatitída, edém s pľuzgiermi).
Štandardizácia UV žiarenia vykonávané v súlade s "Sanitárnymi normami pre ultrafialové žiarenie v priemyselných priestoroch" 4557-88. Pri normalizácii sa intenzita žiarenia nastavuje vo W/m2. Pri ožarovacej ploche 0,2 m 2 do 5 minút s prestávkou 30 minút s celkovým trvaním do 60 minút je norma pre UV-A 50 W / m2, pre UV-B je 0,05 W / m2. a pre UV-C 0,01 W/m2. Pri celkovom trvaní ožiarenia 50 % pracovnej zmeny a jednom ožiarení 5 minút je norma pre UV-A 10 W / m 2, pre UV-B je 0,01 W / m 2 s ožiarenou plochou 0,1 m 2 a ožarovanie UV-C nie je povolené.
Inštrukcie
Vezmite dve batérie a zlepte ich. Batérie pripojte tak, aby boli na svojich koncoch odlišné, to znamená plus oproti mínusu a naopak. Pomocou sponiek na papier pripevnite drôt na koniec každej batérie. Potom položte jednu z papierových sponiek na batérie. Ak sponka nedosiahne stred každej z nich, možno budete musieť rozvinúť na požadovanú dĺžku. Zaistite štruktúru páskou. Uistite sa, že konce drôtov sú voľné a okraje kancelárskej sponky siahajú do stredu každej batérie. Pripojte batérie hore, to isté urobte na druhej strane.
Vezmite medený drôt. Drôt nechajte asi 15 centimetrov rovný a potom ho omotajte okolo sklenenej kadičky. Urobte asi 10 otáčok. Nechajte ďalších 15 centimetrov rovno. Pripojte jeden z vodičov z napájacieho zdroja k jednému z voľných koncov výslednej medenej cievky. Uistite sa, že vodiče sú navzájom dobre spojené. Po pripojení obvod dáva magnetický lúka... Druhý vodič napájacieho zdroja pripojte medeným vodičom.
Keď cievkou preteká prúd, vnútro sa zmagnetizuje. Spony sa zlepia a časti lyžice alebo vidličky, skrutkovačov zmagnetizujú a priťahujú iné kovové predmety, kým je cievka pod napätím.
Poznámka
Cievka môže byť horúca. Uistite sa, že v blízkosti nie je žiadny horľavý materiál a dávajte pozor, aby ste si nepopálili pokožku.
Užitočné rady
Najľahšie zmagnetizovateľný kov je železo. Pri kontrole poľa nevyberajte hliník alebo meď.
Ak chcete vytvoriť elektromagnetické pole, musíte jeho zdroj vyžarovať. Zároveň musí produkovať kombináciu dvoch polí, elektrického a magnetického, ktoré sa môžu šíriť priestorom a navzájom sa generovať. Elektromagnetické pole sa môže šíriť v priestore vo forme elektromagnetickej vlny.
Budete potrebovať
- - izolovaný drôt;
- - klinec;
- - dva vodiče;
- - Rumkorfova cievka.
Inštrukcie
Vezmite izolovaný drôt s nízkym odporom, najlepšie je meď. Naviňte ho na oceľové jadro, postačí obyčajný klinec dlhý 100 mm (výplet). Pripojte kábel k zdroju napájania, stačí obyčajná batéria. Elektrický lúka, ktorý v ňom bude generovať elektrický prúd.
Smerový pohyb nabitého (elektrického prúdu) zase vytvorí magnet lúka, ktorý bude sústredený v oceľovom jadre s drôtom navinutým okolo neho. Jadro sa transformuje a je k sebe priťahované feromagnetmi (nikel, kobalt atď.). Výsledný lúka možno nazvať elektromagnetické, keďže el lúka magnetické.
Získať klasické elektromagnetické pole, elektrické aj magnetické lúka menila sa časom, potom elektrika lúka bude generovať magnetické a naopak. Na to je potrebné urýchliť pohybujúce sa náboje. Najjednoduchší spôsob, ako to urobiť, je prinútiť ich váhať. Preto na získanie elektromagnetického poľa stačí zobrať vodič a pripojiť ho k bežnej domácej sieti. Bude ale taký malý, že ho nebude možné zmerať prístrojmi.
Aby ste získali dostatočne silné magnetické pole, vytvorte Hertzov vibrátor. Aby ste to urobili, vezmite dva rovné identické vodiče, pripevnite ich tak, aby medzera medzi nimi bola 7 mm. Pôjde o otvorený oscilačný obvod s nízkou a elektrickou kapacitou. Pripojte každý z vodičov k svorkám Rumkorf (umožňuje vám to prijímať vysokonapäťové impulzy). Pripojte obvod k batérii. V iskrisku medzi vodičmi začnú výboje a samotný vibrátor sa stane zdrojom elektromagnetického poľa.
Podobné videá
Zavádzanie nových technológií a rozšírené používanie elektriny viedli k vzniku umelých elektromagnetických polí, ktoré majú najčastejšie škodlivý vplyv na človeka a životné prostredie. Tieto fyzikálne polia vznikajú tam, kde sa pohybujú náboje.
Povaha elektromagnetického poľa
Elektromagnetické pole je zvláštny druh hmoty. Vzniká okolo vodičov, po ktorých sa pohybujú elektrické náboje. Silové pole pozostáva z dvoch nezávislých polí - magnetického a elektrického, ktoré nemôžu existovať navzájom izolovane. Elektrické pole, keď vzniká a mení sa, vždy vytvára magnetické pole.
Jedným z prvých, ktorí v polovici 19. storočia skúmali povahu striedavých polí, bol James Maxwell, ktorému sa pripisuje vytvorenie teórie elektromagnetického poľa. Vedec ukázal, že elektrické náboje pohybujúce sa so zrýchlením vytvárajú elektrické pole. Jeho zmena vytvára pole magnetických síl.
Zdrojom striedavého magnetického poľa môže byť magnet, ak je uvedený do pohybu, ako aj elektrický náboj, ktorý kmitá alebo sa pohybuje so zrýchlením. Ak sa náboj pohybuje konštantnou rýchlosťou, potom vodičom preteká konštantný prúd, ktorý sa vyznačuje konštantným magnetickým poľom. Elektromagnetické pole, ktoré sa šíri v priestore, prenáša energiu, ktorá závisí od veľkosti prúdu vo vodiči a frekvencie emitovaných vĺn.
Vystavenie človeka elektromagnetickému poľu
Úroveň všetkého elektromagnetického žiarenia generovaného umelými technickými systémami je mnohonásobne vyššia ako prirodzené žiarenie planéty. Ide o tepelný efekt, ktorý môže viesť k prehriatiu telesných tkanív a nezvratným následkom. Napríklad dlhodobé používanie mobilného telefónu, ktorý je zdrojom žiarenia, môže viesť k zvýšeniu teploty mozgu a očnej šošovky.
Elektromagnetické polia vznikajúce pri používaní domácich spotrebičov môžu spôsobiť zhubné novotvary. To platí najmä pre telo dieťaťa. Dlhodobá prítomnosť človeka v blízkosti zdroja elektromagnetických vĺn znižuje výkonnosť imunitného systému, vedie k ochoreniam srdca a ciev.
Samozrejme, nie je možné úplne opustiť používanie technických prostriedkov, ktoré sú zdrojom elektromagnetického poľa. Môžete však použiť najjednoduchšie preventívne opatrenia, napríklad používať telefón iba s náhlavnou súpravou, po použití zariadenia nenechávajte káble spotrebičov v elektrických zásuvkách. V každodennom živote sa odporúča používať predlžovacie káble a káble s ochranným tienením.