Elektromagnetno polje
Elektromagnetno polje se nanaša na vrsto snovi, ki se pojavlja okoli gibljivih nabojev. Sestavljen je iz električnega in magnetnega polja. Njihov obstoj je med seboj povezan, saj ne morejo obstajati ločeno in neodvisno drug od drugega, ker eno polje poraja drugo.
In zdaj se poskusimo podrobneje približati temi elektromagnetnega polja. Iz definicije lahko sklepamo, da se v primeru spremembe električnega polja pojavijo predpogoji za nastanek magnetnega polja. In ker se električno polje sčasoma spreminja in ga ni mogoče imenovati konstantno, je tudi magnetno polje spremenljivo.
Ko se eno polje spremeni, se ustvari drugo. In ne glede na to, kakšno bo naslednje polje, bo vir prejšnje polje, torej prevodnik s tokom, in ne njegov prvotni vir.
In tudi v primeru, ko je tok v prevodniku izklopljen, elektromagnetno polje še vedno ne bo nikjer izginilo, ampak bo še naprej obstajalo in se širilo v vesolju.
Lastnosti elektromagnetnih valov
Maxwellova teorija. Vortex električno polje
James Clerk Maxwell, slavni britanski fizik, je leta 1857 napisal delo, v katerem je podal dokaze, da so polja, kot sta električna in magnetna, tesno povezana.
Po njegovi teoriji je sledilo, da izmenično magnetno polje teži k ustvarjanju tako novega električnega polja, ki se razlikuje od prejšnjega električnega polja, ustvarjenega z uporabo tokovnega vira, saj je to novo električno polje vrtinčno.
In tukaj vidimo, da je vrtinčno električno polje polje, v katerem so črte sile zaprte. To pomeni, da je treba opozoriti, da so linije električnega polja tako zaprte kot linije magnetnega polja.
Iz tega sledi sklep, da je izmenično magnetno polje sposobno ustvariti vrtinčno električno polje, vrtinčno električno polje pa ima sposobnost premikanja nabojev. In kot rezultat dobimo indukcijski električni tok. Iz Maxwellovega dela sledi, da polja, kot sta električno in magnetno, tesno obstajajo med seboj.
To pomeni, da je za obstoj magnetnega polja potreben gibljiv električni naboj. No, električno polje nastane zaradi električnega naboja v mirovanju. Tu obstaja taka pregledna medsebojna povezava med polji. Iz tega lahko potegnemo še en sklep, da lahko v različnih referenčnih sistemih opazujemo različne vrste polj.
Če sledimo Maxwellovi teoriji, potem lahko sklepamo, da izmenična električna in magnetna polja ne morejo obstajati ločeno, saj ob spremembi magnetnega polja nastane električno polje, spreminjajoče se električno polje pa magnetno.
Naravni viri elektromagnetnih polj
Za sodobnega človeka ni skrivnost, da nas elektromagnetna polja, čeprav ostajajo nevidna našim očem, obkrožajo povsod.
Naravni viri EMF vključujejo:
Prvič, to je stalno električno in magnetno polje Zemlje.
Drugič, takšni viri vključujejo radijske valove, ki preoblikujejo takšne kozmične vire, kot so Sonce, zvezde itd.
Tretjič, ti viri so tudi takšni atmosferski procesi, kot so razelektritve strele itd.
Antropogeni (umetni) viri elektromagnetnih polj
Poleg naravnih virov EMF nastajajo tudi zaradi antropogenih virov. Ti viri vključujejo rentgenske žarke, ki se uporabljajo v zdravstvenih ustanovah. Uporabljajo se tudi za prenos informacij prek različnih radijskih postaj, mobilnih komunikacijskih postaj in tudi TV anten. Da, in električna energija, ki je v vsaki vtičnici, tvori tudi EMF, vendar je res, pri nižji frekvenci.
Vpliv EMF na zdravje ljudi
Sodobna družba si trenutno ne more predstavljati svojega življenja brez takšnih prednosti civilizacije, kot so prisotnost različnih gospodinjskih aparatov, računalnikov, mobilnih komunikacij. Seveda nam olajšajo življenje, vendar okoli nas ustvarjajo elektromagnetna polja. Seveda, ti in jaz ne vidimo EMF, vendar nas obkrožajo povsod. Prisotni so v naših domovih, v službi in celo v transportu.
Lahko rečemo, da sodobni človek živi v neprekinjenem elektromagnetnem polju, ki ima na žalost velik vpliv na zdravje ljudi. Pri dolgotrajnem vplivu elektromagnetnega polja na človeško telo se pojavijo takšni neprijetni simptomi, kot so kronična utrujenost, razdražljivost, motnje spanja, pozornosti in spomina. Takšna dolgotrajna izpostavljenost EMF lahko povzroči glavobole, neplodnost, motnje v delovanju živčnega in srčnega sistema ter pojav onkoloških bolezni pri človeku.
Elektromagnetno polje je vrsta snovi, ki nastane okoli gibljivih nabojev. Na primer okoli prevodnika s tokom. Elektromagnetno polje je sestavljeno iz dveh komponent - električnega in magnetnega polja. Ne morejo obstajati neodvisno drug od drugega. Eno rodi drugega. Ko se električno polje spremeni, se takoj pojavi magnetno polje.
Hitrost širjenja elektromagnetnega valovanja V=C/EM
Kje e in m oziroma magnetna in dielektrična prepustnost medija, v katerem se val širi.
Elektromagnetno valovanje v vakuumu potuje s svetlobno hitrostjo, to je 300.000 km/s. Ker je dielektrična in magnetna prepustnost vakuuma enaka 1.
Ko se električno polje spremeni, nastane magnetno polje. Ker električno polje, ki ga je povzročilo, ni konstantno (to pomeni, da se sčasoma spreminja), bo tudi magnetno polje spremenljivo.
Spreminjajoče se magnetno polje pa ustvarja električno polje itd. Tako bo za naslednje polje (ne glede na to, ali je električno ali magnetno) vir prejšnje polje in ne prvotni vir, torej prevodnik s tokom.
Tako bo tudi po izklopu toka v prevodniku elektromagnetno polje še naprej obstajalo in se širilo v prostoru.
Elektromagnetno valovanje se širi v vesolju v vse smeri od svojega vira. Lahko si predstavljate, da prižgete žarnico, žarki svetlobe iz nje se širijo na vse strani.
Elektromagnetno valovanje med širjenjem prenaša energijo v vesolju. Močnejši kot je tok v prevodniku, ki je povzročil polje, večja je energija, ki jo nosi val. Tudi energija je odvisna od frekvence oddanih valov, s povečanjem za 2,3,4-krat se bo energija vala povečala za 4,9,16-krat oz. To pomeni, da je energija širjenja vala sorazmerna s kvadratom frekvence.
Najboljši pogoji za širjenje valov se ustvarijo, ko je dolžina prevodnika enaka valovni dolžini.
Magnetna in električna sila bosta leteli medsebojno pravokotno. Magnetne črte sile obdajajo prevodnik s tokom in so vedno zaprte.
Električne linije sile prehajajo od enega naboja do drugega.
Elektromagnetno valovanje je vedno prečno valovanje. To pomeni, da črte sile, tako magnetne kot električne, ležijo v ravnini, pravokotni na smer širjenja.
Intenzivnost elektromagnetnega polja je močna lastnost polja. Tudi napetost je vektorska količina, torej ima začetek in smer.
Jakost polja je usmerjena tangencialno na črte sile.
Ker sta jakost električnega in magnetnega polja pravokotni drug na drugega, obstaja pravilo, po katerem je mogoče določiti smer širjenja valov. Ko se vijak vrti po najkrajši poti od vektorja jakosti električnega polja do vektorja jakosti magnetnega polja, bo translacijsko gibanje vijaka pokazalo smer širjenja valov.
elektrika okoli nas
Elektromagnetno polje (definicija iz TSB)- to je posebna oblika snovi, skozi katero poteka interakcija med električno nabitimi delci. Na podlagi te definicije ni jasno, kaj je primarno – obstoj nabitih delcev ali prisotnost polja. Morda le zaradi prisotnosti elektromagnetnega polja lahko delci prejmejo naboj. Tako kot zgodba o piščancu in jajcu. Bistvo je, da so nabiti delci in elektromagnetno polje neločljivi drug od drugega in ne morejo obstajati drug brez drugega. Zato definicija ne daje vam in meni priložnosti, da razumemo bistvo pojava elektromagnetnega polja in edino, kar si je treba zapomniti, je, da ta posebna oblika snovi! Teorijo elektromagnetnega polja je leta 1865 razvil James Maxwell.
Kaj je elektromagnetno polje? Lahko si predstavljamo, da živimo v elektromagnetnem vesolju, ki ga v celoti prežema elektromagnetno polje in različni delci in snovi, odvisno od strukture in lastnosti, pod vplivom elektromagnetnega polja pridobijo pozitiven ali negativen naboj, ga kopičijo, ali ostanejo električno nevtralni. V skladu s tem lahko elektromagnetna polja razdelimo na dve vrsti: statična, to je, ki ga oddajajo nabita telesa (delci) in je njihov sestavni del, in dinamično, ki se širi v vesolju in je odtrgan od vira, ki ga je seval. Dinamično elektromagnetno polje v fiziki predstavljamo kot dva medsebojno pravokotna vala: električno (E) in magnetno (H).
Dejstvo, da električno polje ustvarja izmenično magnetno polje, magnetno polje pa izmenično električno, vodi v dejstvo, da električno in magnetno izmenično polje ne obstajata ločeno drug od drugega. Elektromagnetno polje nepremičnih ali enakomerno premikajočih se nabitih delcev je neposredno povezano s samimi delci. S pospešenim gibanjem teh nabitih delcev se elektromagnetno polje "odcepi" od njih in obstaja samostojno v obliki elektromagnetnih valov, ki ne izginejo z odstranitvijo vira.
Viri elektromagnetnih polj
Naravni (naravni) viri elektromagnetnih polj
Naravni (naravni) viri EMF so razdeljeni v naslednje skupine:
Zemljino magnetno polje. Velikost zemeljskega geomagnetnega polja se po zemeljski površini spreminja od 35 µT na ekvatorju do 65 µT blizu polov.
Zemljino električno polje normalno usmerjena na zemeljsko površino, negativno nabita glede na zgornje plasti atmosfere. Jakost električnega polja v bližini zemeljskega površja je 120…130 V/m in pada približno eksponentno z višino. Letne spremembe EP so podobne narave po vsej Zemlji: največja intenzivnost je 150...250 V/m januar-februar, najmanjša pa 100...120 V/m v juniju-juliju.
atmosferska elektrika so električni pojavi v zemeljski atmosferi. V zraku (povezava) so vedno pozitivni in negativni električni naboji – ioni, ki nastanejo pod vplivom radioaktivnih snovi, kozmičnih žarkov in ultravijoličnega sevanja Sonca. Globus je negativno nabit; med njim in atmosfero je velika potencialna razlika. Moč elektrostatičnega polja se med nevihtami močno poveča. Frekvenčno območje atmosferskih razelektritev je med 100 Hz in 30 MHz.
nezemeljskih virov vključujejo sevanje zunaj Zemljine atmosfere.
Biološko elektromagnetno ozadje. Biološki predmeti, tako kot druga fizična telesa, pri temperaturah nad absolutno ničlo sevajo EMF v območju od 10 kHz - 100 GHz. To je posledica kaotičnega gibanja nabojev - ionov, v človeškem telesu. Gostota moči takšnega sevanja pri ljudeh je 10 mW / cm2, kar za odraslega daje skupno moč 100 vatov. Človeško telo oddaja tudi EMF pri 300 GHz z gostoto moči približno 0,003 W/m2.
Antropogeni viri elektromagnetnih polj
Antropogeni viri so razdeljeni v 2 skupini:
Viri nizkofrekvenčnega sevanja (0 - 3 kHz)
V to skupino spadajo vsi sistemi za proizvodnjo, prenos in distribucijo električne energije (daljnovodi, transformatorske postaje, elektrarne, različni kabelski sistemi), električna in elektronska oprema za dom in pisarno, vključno z računalniki monitorji, električna vozila, železniški promet in njegova infrastruktura, pa tudi podzemni, trolejbusni in tramvajski promet.
Že danes se elektromagnetno polje na 18-32% ozemlja mest tvori kot posledica avtomobilskega prometa. Elektromagnetni valovi, ki nastajajo med gibanjem vozil, motijo televizijski in radijski sprejem, lahko pa tudi škodljivo vplivajo na človeško telo.
RF viri (3 kHz do 300 GHz)
V to skupino spadajo funkcionalni oddajniki - viri elektromagnetnega polja za namen oddajanja ali sprejemanja informacij. To so komercialni oddajniki (radio, televizija), radijski telefoni (avtomobilski, radijski telefoni, CB radio, amaterski radijski oddajniki, industrijski radijski telefoni), usmerjene radijske komunikacije (satelitske radijske komunikacije, zemeljske relejne postaje), navigacija (zračni promet, ladijski promet, radijska točka), lokatorji (zračna komunikacija, ladijski promet, prometni lokatorji, kontrola zračnega prometa). Sem spada tudi različna tehnološka oprema, ki uporablja mikrovalovno sevanje, izmenična (50 Hz - 1 MHz) in impulzna polja, gospodinjska oprema (mikrovalovne pečice), sredstva za vizualni prikaz informacij na katodnih ceveh (PC monitorji, televizorji itd.) . Za znanstvene raziskave v medicini se uporabljajo ultravisokofrekvenčni tokovi. Elektromagnetna polja, ki nastanejo pri uporabi takšnih tokov, predstavljajo določeno poklicno nevarnost, zato je treba sprejeti ukrepe za zaščito pred njihovim vplivom na telo.
Glavni tehnogeni viri so:
Značilnost izpostavljenosti v urbanih razmerah je vpliv na populacijo tako celotnega elektromagnetnega ozadja (integralni parameter) kot močnega EMF iz posameznih virov (diferencialni parameter).
Znanstveni in tehnološki napredek spremlja močno povečanje moči elektromagnetnih polj (EMF), ki jih ustvari človek, ki so v nekaterih primerih sto in tisočkrat višja od ravni naravnih polj.
Spekter elektromagnetnih nihanj vključuje valove dolžine od 1000 km do 0,001 µm in po frekvenci f od 3×10 2 do 3×10 20 Hz. Za elektromagnetno polje je značilen niz vektorjev električnih in magnetnih komponent. Različni razponi elektromagnetnih valov imajo skupno fizično naravo, vendar se razlikujejo po energiji, naravi širjenja, absorpcije, odboja in vplivu na okolje, človeka. Krajša kot je valovna dolžina, več energije nosi kvant.
Glavne značilnosti EMF so:
Moč električnega polja E, V/m.
Moč magnetnega polja H, A/m.
Gostota energijskega pretoka, ki ga prenašajo elektromagnetni valovi jaz, W / m 2.
Povezava med njimi je določena z odvisnostjo:
Energetska povezava jaz in frekvenco f nihanja je opredeljena kot:
kje: f = c/l, a c \u003d 3 × 10 8 m / s (hitrost širjenja elektromagnetnih valov), h\u003d 6,6 × 10 34 W / cm 2 (Planckova konstanta).
V vesolju. Okoli vira EMF se razlikujejo 3 cone (slika 9):
a) bližnja cona(indukcija), kjer ni širjenja valov, ni prenosa energije, zato se električna in magnetna komponenta EMF obravnavata neodvisno. Meja območja R< l/2p.
b) Vmesna cona(difrakcija), kjer se valovi prekrivajo drug na drugega in tvorijo maksimume in stoječe valove. Meje cone l/2p< R < 2pl. Основная характеристика зоны суммарная плотность потоков энергии волн.
v) Območje sevanja(val) z mejo R > 2pl. Obstaja širjenje valov, zato je značilnost območja sevanja gostota pretoka energije, t.j. količina energije, ki pade na enoto površine jaz(W / m 2).
 |
riž. 1.9. Območja obstoja elektromagnetnega polja
Elektromagnetno polje upada z oddaljenostjo od virov sevanja, ki je obratno sorazmerna s kvadratom razdalje od vira. V indukcijski coni se jakost električnega polja zmanjšuje obratno z razdaljo na tretjo potenco, magnetno polje pa se zmanjšuje obratno s kvadratom razdalje.
Glede na naravo vpliva na človeško telo je EMF razdeljen na 5 razponov:
Električna frekvenca elektromagnetnih polj (EMF FC): f < 10 000 Гц.
Elektromagnetne emisije radiofrekvenčnega območja (EMR RF) f 10.000 Hz.
Elektromagnetna polja radiofrekvenčnega dela spektra so razdeljena na štiri podrazpone:
1) f 10.000 Hz do 3.000.000 Hz (3 MHz);
2) f od 3 do 30 MHz;
3) f od 30 do 300 MHz;
4) f 300 MHz do 300.000 MHz (300 GHz).
Viri elektromagnetnih polj industrijske frekvence so visokonapetostni daljnovodi, odprte distribucijske naprave, vsa električna omrežja in naprave, ki jih napaja izmenični tok 50 Hz. Nevarnost izpostavljenosti linije narašča z naraščajočo napetostjo zaradi povečanja naboja, koncentriranega na fazi. Intenzivnost električnega polja na območjih, kjer potekajo visokonapetostni daljnovodi, lahko doseže nekaj tisoč voltov na meter. Valove tega obsega tla močno absorbirajo in na razdalji 50-100 m od črte intenzivnost pade na nekaj deset voltov na meter. S sistematičnim učinkom EP opazimo funkcionalne motnje v delovanju živčnega in srčno-žilnega sistema. S povečanjem jakosti polja v telesu pride do vztrajnih funkcionalnih sprememb v centralnem živčnem sistemu. Ob biološkem učinku električnega polja med človekom in kovinskim predmetom lahko nastanejo razelektritve zaradi potenciala telesa, ki doseže več kilovoltov, če je človek izoliran od Zemlje.
Dovoljene ravni jakosti električnega polja na delovnih mestih so določene z GOST 12.1.002-84 "Električna polja industrijske frekvence". Največja dovoljena raven intenzivnosti EMF IF je nastavljena na 25 kV / m. Dovoljen čas bivanja na takem polju je 10 minut. Bivanje v EMF IF z jakostjo več kot 25 kV / m brez zaščitne opreme ni dovoljeno, v EMF IF z jakostjo do 5 kV / m pa je bivanje dovoljeno ves delovni dan. Formula T = (50/E) - 2, kjer: T- dopustni čas bivanja v EMF FC, (ura); E- jakost električne komponente EMF IF, (kV/m).
Sanitarne norme SN 2.2.4.723-98 urejajo daljinsko upravljanje magnetne komponente EMF IF na delovnem mestu. Intenzivnost magnetne komponente H ne sme presegati 80 A / m za 8-urno bivanje na tem polju.
Intenzivnost električne komponente EMF FC v stanovanjskih stavbah in stanovanjih ureja SanPiN 2971-84 "Sanitarne norme in pravila za zaščito prebivalstva pred učinki električnega polja, ki ga ustvarjajo nadzemni električni vodi izmeničnega toka industrijske frekvence. " V skladu s tem dokumentom vrednost E ne sme presegati 0,5 kV / m v stanovanjskih prostorih in 1 kV / m v mestnih območjih. Norme za daljinsko upravljanje magnetne komponente EMF FC za stanovanjska in mestna okolja trenutno še niso bile razvite.
RF EMR se uporabljajo za toplotno obdelavo, taljenje kovin, v radijskih komunikacijah in medicini. Viri EMF v industrijskih prostorih so generatorji žarnic, v radijskih napravah - antenski sistemi, v mikrovalovni pečici - uhajanje energije, ko se zaslon delovne komore pokvari.
EMR RF delovanje na telo povzroči polarizacijo atomov in molekul tkiv, orientacijo polarnih molekul, pojav ionskih tokov v tkivih, segrevanje tkiv zaradi absorpcije energije EMF. To moti strukturo električnih potencialov, kroženje tekočine v celicah telesa, biokemično aktivnost molekul in sestavo krvi.
Biološki učinek EMR RF je odvisen od njegovih parametrov: valovne dolžine, intenzivnosti in načina sevanja (pulzno, neprekinjeno, občasno), od površine obsevane površine, trajanja izpostavljenosti. Elektromagnetna energija se delno absorbira v tkivih in se spremeni v toploto, pride do lokalnega segrevanja tkiv in celic. EMR RF škodljivo vpliva na centralni živčni sistem, povzroča motnje v nevro-endokrini regulaciji, spremembe v krvi, zamegljenost očesne leče (izključno 4 podrazpon), presnovne motnje.
Higienska standardizacija EMR RF se izvaja v skladu z GOST 12.1.006-84 "Elektromagnetna polja radijskih frekvenc. Dovoljene ravni na delovnih mestih in zahteve za nadzor«. Ravni EMF na delovnih mestih se nadzorujejo z merjenjem jakosti električnih in magnetnih komponent v frekvenčnem območju 60 kHz-300 MHz, v frekvenčnem območju 300 MHz-300 GHz pa gostoto energijskega pretoka EMF (PFE), ob upoštevanju upoštevajte čas, preživet v območju obsevanja.
Za EMF radijskih frekvenc od 10 kHz do 300 MHz se intenzivnost električne in magnetne komponente polja regulira glede na frekvenčno območje: višja kot je frekvenca, nižja je dovoljena vrednost jakosti. Na primer, električna komponenta EMF za frekvence 10 kHz - 3 MHz je 50 V / m, za frekvence 50 MHz - 300 MHz pa le 5 V / m. V frekvenčnem območju 300 MHz - 300 GHz se regulirata gostota pretoka energije sevanja in energijska obremenitev, ki jo ustvari, t.j. energijski tok, ki med delovanjem poteka skozi enoto obsevane površine. Največja vrednost gostote energijskega pretoka ne sme presegati 1000 μW/cm 2 . Čas, preživet na takšnem polju, ne sme presegati 20 minut. Zadrževanje na polju v PES 25 μW/cm 2 je dovoljeno v 8-urni delovni izmeni.
V mestnem in domačem okolju se regulacija EMR RF izvaja v skladu s SN 2.2.4 / 2.1.8-055-96 "Elektromagnetno sevanje radiofrekvenčnega območja". V stanovanjskih prostorih PES EMR RF ne sme presegati 10 μW / cm 2.
V strojništvu se široko uporablja magnetno-pulzna in elektrohidravlična obdelava kovin z nizkofrekvenčnim impulznim tokom 5-10 kHz (rezanje in stiskanje cevastih surovcev, žigosanje, luknjanje, čiščenje ulitkov). Viri impulzno magnetno polja na delovnih mestih so odprti delovni induktorji, elektrode, tokovne gume. Impulzno magnetno polje vpliva na presnovo v možganskih tkivih, endokrini regulacijski sistem.
elektrostatično polje(ESP) je polje nepremičnih električnih nabojev, ki medsebojno delujejo. Za ESP je značilna napetost E, to je razmerje sile, ki deluje v polju na točkovni naboj, do velikosti tega naboja. Moč ESP se meri v V/m. ESP se pojavljajo v elektrarnah, v elektrotehnoloških procesih. ESP se uporablja pri elektroplinskem čiščenju, pri nanašanju barv in lakov. ESP negativno vpliva na centralni živčni sistem; delavci v coni ESP občutijo glavobole, motnje spanja itd. V virih ESP poleg bioloških učinkov predstavljajo določeno nevarnost zračni ioni. Vir zračnih ionov je korona, ki se pojavi na žicah pri napetosti E>50 kV/m.
Dovoljene stopnje napetosti ESP so nameščeni v GOST 12.1.045-84 "Elektrostatična polja. Dovoljene ravni na delovnih mestih in zahteve za nadzor«. Dovoljena raven napetosti ESP je nastavljena glede na čas, preživet na delovnem mestu. Daljinski upravljalnik moči ESP je nastavljen na 60 kV / m za 1 uro. Ko je intenzivnost ESP manjša od 20 kV / m, čas, preživet v ESP, ni reguliran.
Glavne značilnosti lasersko sevanje so: valovna dolžina l, (µm), intenzivnost sevanja, določena z energijo ali močjo izhodnega žarka in izražena v džulih (J) ali vatih (W): trajanje impulza (s), frekvenca ponavljanja impulza (Hz) . Glavna merila za nevarnost laserja so njegova moč, valovna dolžina, trajanje impulza in izpostavljenost.
Glede na stopnjo nevarnosti so laserji razdeljeni v 4 razrede: 1 - izhodno sevanje ni nevarno za oči, 2 - neposredno in zrcalno odbito sevanje je nevarno za oči, 3 - razpršeno sevanje je nevarno za oči, 4 - razpršeno odbito sevanje je nevarno za kožo.
Razred laserja glede na stopnjo nevarnosti ustvarjenega sevanja določi proizvajalec. Pri delu z laserji je osebje izpostavljeno škodljivim in nevarnim proizvodnim dejavnikom.
Skupina fizičnih škodljivih in nevarnih dejavnikov med delovanjem laserjev vključuje:
Lasersko sevanje (neposredno, razpršeno, zrcalno ali razpršeno),
Povečana vrednost napajalne napetosti laserjev,
Vsebnost prahu v zraku delovnega območja zaradi produktov interakcije laserskega sevanja s tarčo, povečane ravni ultravijoličnega in infrardečega sevanja,
Ionizirajoče in elektromagnetno sevanje v delovnem območju, povečana svetlost svetlobe iz impulznih črpalnih svetilk in eksplozivnost laserskih črpalnih sistemov.
Laserji, ki servisirajo osebje, so zaradi narave proizvodnega procesa izpostavljeni kemično nevarnim in škodljivim dejavnikom, kot so ozon, dušikovi oksidi in drugi plini.
Učinek laserskega sevanja na telo je odvisen od parametrov sevanja (moči, valovne dolžine, trajanja impulza, hitrosti ponovitve impulza, časa obsevanja in obsevane površine), lokalizacije izpostavljenosti in značilnosti obsevanega predmeta. Lasersko sevanje povzroča organske spremembe v obsevanih tkivih (primarni učinki) in specifične spremembe v samem organizmu (sekundarni učinki). Pod delovanjem sevanja se obsevana tkiva hitro segrejejo, t.j. toplotna opeklina. Zaradi hitrega segrevanja na visoke temperature pride do močnega povečanja tlaka v obsevanih tkivih, kar vodi do njihove mehanske poškodbe. Učinki laserskega sevanja na telo lahko povzročijo funkcionalne motnje in celo popolno izgubo vida. Narava poškodovane kože se razlikuje od blagih do različnih stopenj opeklin, do nekroze. Lasersko sevanje poleg tkivnih sprememb povzroča funkcionalne spremembe v telesu.
Najvišje dovoljene ravni izpostavljenosti so urejene s "sanitarnimi normami in pravili za načrtovanje in delovanje laserjev" 2392-81. Največje dovoljene stopnje izpostavljenosti so diferencirane ob upoštevanju načina delovanja laserjev. Za vsak način delovanja, odsek optičnega dosega, je vrednost daljinskega upravljalnika določena s posebnimi tabelami. Dozimetrični nadzor laserskega sevanja se izvaja v skladu z GOST 12.1.031-81. Med kontrolo se merijo gostota moči neprekinjenega sevanja, gostota energije impulznega in impulzno moduliranega sevanja in drugi parametri.
Ultravijolično sevanje - je elektromagnetno sevanje, nevidno očesu, ki zavzema vmesni položaj med svetlobo in rentgenskimi žarki. Biološko aktivni del UV sevanja je razdeljen na tri dele: A z valovno dolžino 400-315 nm, B z valovno dolžino 315-280 nm in C 280-200 nm. UV žarki imajo sposobnost povzročiti fotoelektrični učinek, luminiscenco, razvoj fotokemičnih reakcij in imajo tudi pomembno biološko aktivnost.
Značilno je UV sevanje baktericidne in eritemne lastnosti. Moč eritemskega sevanja - to je vrednost, ki označuje blagodejne učinke UV sevanja na človeka. Er se vzame kot enota eritemskega sevanja, ki ustreza moči 1 W za valovno dolžino 297 nm. Enota eritemske osvetlitve (obsevanost) Er na kvadratni meter (Er/m2) ali W/m2. Odmerek sevanja Ner se meri v Er × h / m 2, tj. To je obsevanje površine za določen čas. Baktericidno delovanje pretoka UV sevanja se meri v bakterijah. V skladu s tem je baktericidna obsevanost bakt na m 2 in doza baktericina na uro na m 2 (bq × h / m 2).
Viri UV sevanja v proizvodnji so električni lok, avtogeni plamen, živosrebrno-kvarčni gorilniki in drugi temperaturni oddajniki.
Naravni UV žarki pozitivno vplivajo na telo. Ob pomanjkanju sončne svetlobe pride do "lahkega stradanja", pomanjkanja vitamina D, oslabljene imunosti in funkcionalnih motenj živčnega sistema. Vendar pa UV sevanje iz industrijskih virov lahko povzroči akutne in kronične poklicne očesne bolezni. Akutna poškodba oči se imenuje elektroftalmija. Pogosto najdemo eritem kože obraza in vek. Kronične lezije vključujejo kronični konjunktivitis, katarakto leče, kožne lezije (dermatitis, edem z mehurji).
Regulacija UV sevanja izvedeno v skladu s "sanitarnimi standardi za ultravijolično sevanje v industrijskih prostorih" 4557-88. Pri normalizaciji se intenzivnost sevanja nastavi v W / m 2. Pri površini obsevanja 0,2 m 2 do 5 minut z odmorom 30 minut s skupnim trajanjem do 60 minut je norma za UV-A 50 W / m 2, za UV-B 0,05 W / m 2 in za UV -C 0,01 W/m2. Pri skupnem trajanju izpostavljenosti 50% delovne izmene in enkratni izpostavljenosti 5 minut je norma za UV-A 10 W / m 2, za UV-B 0,01 W / m 2 s površino obsevanja 0,1 m 2, obsevanje UV-C pa ni dovoljeno.
Navodilo
Vzemite dve bateriji in ju povežite z električnim trakom. Baterije povežite tako, da so njihovi konci različni, torej je plus nasproti minusa in obratno. S sponkami za papir pritrdite žico na konec vsake baterije. Nato postavite eno od sponk za papir na vrh baterij. Če sponka za papir ne doseže središča vsakega, jo boste morda morali poravnati na želeno dolžino. Dizajn pritrdite s trakom. Prepričajte se, da so konci žic prosti in robovi sponke za papir segajo do središča vsake baterije. Priključite baterije od zgoraj, enako storite na drugi strani.
Vzemite bakreno žico. Pustite približno 15 centimetrov žice naravnost, nato pa jo začnite ovijati okoli stekla. Naredite približno 10 obratov. Pustite naravnost še 15 centimetrov. Priključite eno od žic iz napajalnika na enega od prostih koncev nastale bakrene tuljave. Prepričajte se, da so žice med seboj dobro povezane. Ko je priključen, vezje daje magnet polje. Drugo žico napajalnika priključite na bakreno žico.
Pri tem, ko tok teče skozi tuljavo, bo postavljena v notranjost magnetizirana. Sponke za papir se bodo zlepile skupaj, kot tudi deli žlice ali vilice, izvijači se bodo magnetizirali in pritegnili druge kovinske predmete, medtem ko se na tuljavo dovaja tok.
Opomba
Tuljava je lahko vroča. Prepričajte se, da v bližini ni vnetljivih snovi in pazite, da ne opečete kože.
Koristni nasveti
Najlažje magnetizirana kovina je železo. Pri preverjanju polja ne izberite aluminija ali bakra.
Če želite ustvariti elektromagnetno polje, morate zagotoviti, da njegov vir seva. Hkrati mora proizvajati kombinacijo dveh polj, električnega in magnetnega, ki se lahko širita v prostoru in povzročata drug drugega. Elektromagnetno polje se lahko širi v prostoru v obliki elektromagnetnega valovanja.
Boste potrebovali
- - izolirana žica;
- - žebelj;
- - dva vodnika;
- - Ruhmkorffova tuljava.
Navodilo
Vzemite izolirano žico z nizkim uporom, najboljši je baker. Navijte ga na jekleno jedro, primeren bo navaden žebelj dolžine 100 mm (tkanje). Priključite žico na vir napajanja, zadostuje navadna baterija. Tam bo elektrika polje, ki v njem ustvari električni tok.
Smerno gibanje nabita (električni tok) bo posledično ustvarilo magnet polje, ki bo skoncentriran v jeklenem jedru, okoli njega pa navita žica. Jedro se obrne in ga k sebi pritegnejo feromagneti (, nikelj, kobalt itd.). Nastala polje lahko imenujemo elektromagnetna, ker je električna polje magnetno.
Za pridobitev klasičnega elektromagnetnega polja je potrebno tako električno kot magnetno polje sčasoma se je spremenilo, nato še elektrika polje ustvari magnetno in obratno. Za to je potrebno, da se premikajoči naboji pospešujejo. Najlažji način za to je, da nihajo. Zato je za pridobitev elektromagnetnega polja dovolj, da vzamete prevodnik in ga priključite v običajno gospodinjsko omrežje. A bo tako majhen, da ga z instrumenti ne bo mogoče izmeriti.
Če želite dobiti dovolj močno magnetno polje, naredite Hertz vibrator. Če želite to narediti, vzemite dva ravna enaka vodnika, ju pritrdite tako, da je razdalja med njima 7 mm. To bo odprt nihajni krog z majhno električno zmogljivostjo. Vsak od vodnikov pritrdite na Ruhmkorfove sponke (omogoča vam sprejemanje visokonapetostnih impulzov). Povežite vezje z baterijo. Izpraznitve se bodo začele v iskristi reži med prevodniki, sam vibrator pa bo postal vir elektromagnetnega polja.
Povezani videoposnetki
Uvajanje novih tehnologij in širša uporaba električne energije je povzročila nastanek umetnih elektromagnetnih polj, ki najpogosteje škodljivo vplivajo na človeka in okolje. Ta fizična polja nastanejo tam, kjer se premikajo naboji.
Narava elektromagnetnega polja
Elektromagnetno polje je posebna vrsta snovi. Pojavlja se okoli prevodnikov, po katerih se gibljejo električni naboji. Polje sile je sestavljeno iz dveh neodvisnih polj - magnetnega in električnega, ki ne moreta obstajati ločeno drug od drugega. Električno polje, ko nastane in se spremeni, vedno ustvari magnetno polje.
Eden prvih, ki je sredi 19. stoletja raziskoval naravo spremenljivih polj, je bil James Maxwell, ki je zaslužen za ustvarjanje teorije elektromagnetnega polja. Znanstvenik je pokazal, da električni naboji, ki se premikajo s pospeškom, ustvarjajo električno polje. Če ga spremenite, nastane polje magnetnih sil.
Vir izmeničnega magnetnega polja je lahko magnet, če ga spravite v gibanje, pa tudi električni naboj, ki niha ali se premika s pospeškom. Če se naboj premika s konstantno hitrostjo, potem skozi prevodnik teče stalen tok, za katerega je značilno konstantno magnetno polje. Elektromagnetno polje, ki se širi v prostoru, nosi energijo, ki je odvisna od velikosti toka v prevodniku in frekvence oddanih valov.
Vpliv elektromagnetnega polja na osebo
Raven vseh elektromagnetnih sevanj, ki jih ustvarjajo tehnični sistemi, ki jih je oblikoval človek, je večkrat višja od naravnega sevanja planeta. To je toplotni učinek, ki lahko povzroči pregrevanje telesnih tkiv in nepopravljive posledice. Na primer, dolgotrajna uporaba mobilnega telefona, ki je vir sevanja, lahko povzroči zvišanje temperature možganov in očesne leče.
Elektromagnetna polja, ki nastanejo pri uporabi gospodinjskih aparatov, lahko povzročijo maligne neoplazme. Zlasti to velja za otroško telo. Dolgotrajna prisotnost osebe v bližini vira elektromagnetnih valov zmanjšuje učinkovitost imunskega sistema, vodi v bolezni srca in ožilja.
Seveda je nemogoče popolnoma opustiti uporabo tehničnih sredstev, ki so vir elektromagnetnega polja. Lahko pa uporabite najpreprostejše preventivne ukrepe, na primer, uporabite telefon samo s slušalkami, po uporabi opreme ne puščajte kablov aparata v električnih vtičnicah. V vsakdanjem življenju je priporočljiva uporaba podaljškov in kablov z zaščitno zaščito.