Electromagnetic field
Ang isang electromagnetic field ay tumutukoy sa uri ng bagay na nangyayari sa paligid ng mga gumagalaw na singil. Binubuo ito ng mga electric pati na rin magnetic field. Ang kanilang pag-iral ay magkakaugnay, dahil hindi sila maaaring umiral nang hiwalay at independiyente sa isa't isa, dahil ang isang larangan ay nagbubunga ng isa pa.
Ngayon subukan nating lapitan ang paksa ng electromagnetic field nang mas detalyado. Mula sa kahulugan, maaari itong tapusin na sa kaganapan ng isang pagbabago sa electric field, may mga kinakailangan para sa paglitaw ng isang magnetic field. At dahil ang electric field ay may posibilidad na magbago sa paglipas ng panahon at hindi matatawag na invariable, ang magnetic field ay variable din.
Kapag binago mo ang isang field, isa pa ang mabubuo. At anuman ang magiging kasunod na field, ang pinagmulan ay ang nakaraang field, iyon ay, isang konduktor na may kasalukuyang, at hindi ang orihinal na pinagmulan nito.
At kahit na ang kasalukuyang sa konduktor ay naka-off, ang electromagnetic field ay hindi mawawala kahit saan, ngunit patuloy na iiral at kakalat sa kalawakan.
Mga katangian ng electromagnetic waves
Ang teorya ni Maxwell. Vortex electric field
Si James Clerk Maxwell, isang sikat na British physicist, ay nagsulat ng isang akda noong 1857 kung saan nagbigay siya ng katibayan na ang mga larangan tulad ng electric at magnetic ay malapit na magkaugnay.
Ayon sa kanyang teorya, sinundan nito na ang alternating magnetic field ay may kakayahang lumikha ng tulad ng isang bagong electric field, na naiiba sa nakaraang electric field na nilikha sa tulong ng isang kasalukuyang pinagmulan, dahil ang bagong electric field na ito ay vortex.
At dito mo at ako ay nakikita na ang isang vortex electric field ay isang field kung saan ang mga linya ng puwersa ay sarado. Iyon ay, dapat tandaan na ang electric field ay may parehong mga saradong linya bilang magnetic field.
Mula dito sumusunod na ang isang alternating magnetic field ay may kakayahang lumikha ng isang vortex electric field, at ang isang vortex electric field ay may kakayahang gumawa ng mga singil na ilipat. At bilang isang resulta, nakakakuha kami ng induction electric current. Kasunod nito mula sa trabaho ni Maxwell na ang mga larangang gaya ng electric at magnetic ay magkakasamang nabubuhay sa isa't isa.
Iyon ay, para sa pagkakaroon ng isang magnetic field, kinakailangan ang isang gumagalaw na electric charge. Well, ang electric field ay nilikha dahil sa resting electric charge. Mayroong isang malinaw na relasyon sa pagitan ng mga patlang. Mula dito, maaari tayong gumawa ng isa pang konklusyon na ang iba't ibang uri ng mga patlang ay maaaring maobserbahan sa iba't ibang mga frame ng sanggunian.
Kung susundin natin ang teorya ni Maxwell, maaari nating ibuod na ang alternating electric at magnetic field ay hindi maaaring umiral nang hiwalay, dahil kapag nagbago ang magnetic field, ito ay bumubuo ng electric field, at ang nagbabagong electric field ay bumubuo ng magnetic.
Mga likas na pinagmumulan ng mga electromagnetic field
Para sa isang modernong tao, hindi lihim na ang mga electromagnetic field, bagaman nananatiling hindi nakikita ng ating mga mata, ngunit nakapaligid sa atin sa lahat ng dako.
Ang mga likas na mapagkukunan ng EMF ay kinabibilangan ng:
Una, ito ang permanenteng electric at magnetic field ng Earth.
Pangalawa, ang mga naturang mapagkukunan ay kinabibilangan ng mga radio wave na nagbabago sa mga cosmic na mapagkukunan tulad ng Araw, mga bituin, atbp.
Pangatlo, ang mga pinagmumulan na ito ay mga proseso rin sa atmospera tulad ng mga paglabas ng kidlat, atbp.
Anthropogenic (artipisyal) na pinagmumulan ng mga electromagnetic field
Bilang karagdagan sa mga likas na pinagmumulan ng paglitaw ng EMF, lumilitaw din ang mga ito dahil sa mga mapagkukunang anthropogenic. Kasama sa mga mapagkukunang ito ang mga X-ray, na ginagamit sa mga institusyong medikal. Ginagamit din ang mga ito upang magpadala ng impormasyon gamit ang iba't ibang mga istasyon ng radyo, mga istasyon ng mobile at pati na rin ang mga antenna ng TV. At ang kuryente na nasa bawat outlet ay bumubuo rin ng EMF, ngunit ito ay totoo, ng mas mababang frequency.
Epekto ng EMF sa kalusugan ng tao
Kasalukuyang hindi maiisip ng modernong lipunan ang buhay nito nang walang mga pakinabang ng sibilisasyon tulad ng pagkakaroon ng iba't ibang kagamitan sa bahay, kompyuter, at mga mobile na komunikasyon. Siyempre, pinapadali nila ang ating buhay, ngunit lumilikha sila ng mga electromagnetic field sa paligid natin. Naturally, hindi natin nakikita ang EMF, ngunit napapalibutan nila tayo kahit saan. Sila ay naroroon sa ating mga tahanan, sa trabaho, at maging sa transportasyon.
Maaari nating ligtas na sabihin na ang modernong tao ay nabubuhay sa isang tuluy-tuloy na electromagnetic field, na, sa kasamaang-palad, ay may malaking epekto sa kalusugan ng tao. Sa matagal na pagkakalantad sa electromagnetic field sa katawan ng tao, ang mga hindi kasiya-siyang sintomas tulad ng talamak na pagkapagod, pagkamayamutin, pagkagambala sa pagtulog, atensyon at memorya ay lilitaw. Ang ganitong matagal na pagkakalantad sa EMF ay maaaring maging sanhi ng sakit ng ulo ng isang tao, kawalan ng katabaan, mga kaguluhan sa paggana ng mga nervous at cardiac system, pati na rin ang hitsura ng mga sakit na oncological.
Ang electromagnetic field ay isang uri ng bagay na lumilitaw sa paligid ng mga gumagalaw na singil. Halimbawa, sa paligid ng isang konduktor na may kasalukuyang. Ang electromagnetic field ay binubuo ng dalawang bahagi: electric at magnetic field. Hindi sila maaaring umiral nang hiwalay sa isa't isa. Ang isang bagay ay nagbubunga ng isa pa. Kapag nagbago ang electric field, agad na lilitaw ang isang magnetic.
Bilis ng pagpapalaganap ng electromagnetic wave V = C / EM
saan e at m ayon sa pagkakabanggit, ang magnetic at dielectric permeability ng medium kung saan ang alon ay nagpapalaganap.
Ang isang electromagnetic wave sa isang vacuum ay kumakalat sa bilis ng liwanag, iyon ay, 300,000 km / s. Dahil ang dielectric at magnetic permeability ng vacuum ay itinuturing na katumbas ng 1.
Kapag nagbago ang electric field, lumitaw ang isang magnetic field. Dahil ang electric field na naging sanhi nito ay hindi pare-pareho (iyon ay, nagbabago ito sa oras), kung gayon ang magnetic field ay magiging variable din.
Ang pagbabago ng magnetic field, sa turn, ay bumubuo ng isang electric field, at iba pa. Kaya, para sa kasunod na field (hindi mahalaga kung ito ay electric o magnetic), ang pinagmulan ay ang nakaraang field, at hindi ang orihinal na pinagmulan, iyon ay, isang konduktor na may kasalukuyang.
Kaya, kahit na pagkatapos patayin ang kasalukuyang sa konduktor, ang electromagnetic field ay patuloy na umiiral at kumakalat sa kalawakan.
Ang isang electromagnetic wave ay kumakalat sa kalawakan sa lahat ng direksyon mula sa pinagmulan nito. Maaari mong isipin ang pag-on ng isang bombilya, ang mga sinag ng liwanag mula dito ay kumalat sa lahat ng direksyon.
Kapag ang isang electromagnetic wave ay nagpapalaganap, naglilipat ito ng enerhiya sa pamamagitan ng kalawakan. Kung mas malakas ang agos sa konduktor na nagiging sanhi ng patlang, mas malaki ang enerhiya na dala ng alon. Gayundin, ang enerhiya ay nakasalalay sa dalas ng mga ibinubuga na alon, na may pagtaas ng 2.3.4 beses, ang enerhiya ng alon ay tataas ng 4.9.16 beses, ayon sa pagkakabanggit. Iyon ay, ang propagation energy ng wave ay proporsyonal sa square ng frequency.
Ang pinakamahusay na mga kondisyon para sa pagpapalaganap ng alon ay nilikha kapag ang haba ng konduktor ay katumbas ng haba ng daluyong.
Ang magnetic at electric na mga linya ng puwersa ay lilipad sa magkabilang patayo. Sinasaklaw ng mga magnetikong linya ng puwersa ang kasalukuyang konduktor at laging nakasara.
Ang mga linya ng puwersa ng kuryente ay napupunta mula sa isang singil patungo sa isa pa.
Ang electromagnetic wave ay palaging isang shear wave. Iyon ay, ang mga linya ng puwersa, parehong magnetic at electric, ay nasa isang eroplano na patayo sa direksyon ng pagpapalaganap.
Ang lakas ng electromagnetic field ay ang lakas na katangian ng field. Gayundin ang pag-igting, isang dami ng vector, iyon ay, mayroon itong simula at direksyon.
Ang lakas ng field ay nakadirekta nang tangential sa mga linya ng puwersa.
Dahil ang lakas ng mga electric at magnetic field ay patayo sa isa't isa, mayroong isang panuntunan kung saan maaaring matukoy ang direksyon ng pagpapalaganap ng alon. Kapag ang turnilyo ay umiikot sa pinakamaikling landas mula sa electric field strength vector hanggang sa magnetic field strength vector, ang translational motion ng screw ay magsasaad ng direksyon ng wave propagation.
Kuryente sa paligid natin
Electromagnetic field (kahulugan mula sa TSB)- Ito ay isang espesyal na anyo ng bagay, kung saan isinasagawa ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga particle na may kuryente. Batay sa kahulugan na ito, hindi malinaw kung ano ang pangunahin - ang pagkakaroon ng mga sisingilin na particle o ang pagkakaroon ng isang patlang. Ito ay maaaring dahil lamang sa pagkakaroon ng isang electromagnetic field na ang mga particle ay maaaring makatanggap ng singil. Katulad ng kwento ng manok at itlog. Ang ilalim na linya ay ang mga sisingilin na particle at isang electromagnetic field ay hindi mapaghihiwalay sa isa't isa at hindi maaaring umiral nang wala ang isa't isa. Samakatuwid, ang kahulugan ay hindi nagbibigay sa iyo at sa akin ng pagkakataon na maunawaan ang kakanyahan ng kababalaghan ng electromagnetic field at ang tanging bagay na dapat tandaan ay na ito ay espesyal na anyo ng bagay! Ang teorya ng electromagnetic field ay binuo ni James Maxwell noong 1865.
Ano ang isang electromagnetic field? Maaari mong isipin na nakatira tayo sa isang electromagnetic na Uniberso, na ganap at ganap na natatakpan ng isang electromagnetic field, at iba't ibang mga particle at sangkap, depende sa kanilang istraktura at mga katangian, sa ilalim ng impluwensya ng electromagnetic field ay nakakakuha ng positibo o negatibong singil, maipon. ito, o manatiling neutral sa kuryente. Alinsunod dito, ang mga electromagnetic field ay maaaring nahahati sa dalawang uri: static, iyon ay, ibinubuga ng mga sinisingil na katawan (mga partikulo) at hindi maiaalis mula sa kanila, at pabago-bago, nagpapalaganap sa kalawakan, na pinunit mula sa pinagmulan na naglabas nito. Ang isang dinamikong electromagnetic field sa pisika ay kinakatawan sa anyo ng dalawang magkaparehong patayo na alon: electric (E) at magnetic (H).
Ang katotohanan na ang electric field ay nabuo sa pamamagitan ng isang alternating magnetic field, at ang magnetic field - sa pamamagitan ng isang alternating electric, ay humahantong sa ang katunayan na ang electric at magnetic alternating field ay hindi umiiral nang hiwalay sa bawat isa. Ang electromagnetic field ng nakatigil o pare-parehong gumagalaw na sisingilin na mga particle ay direktang nauugnay sa mga particle mismo. Sa pinabilis na paggalaw ng mga sisingilin na particle na ito, ang electromagnetic field ay "nakakahiwalay" mula sa kanila at umiiral nang nakapag-iisa sa anyo ng mga electromagnetic wave, nang hindi nawawala sa pag-alis ng pinagmulan.
Pinagmumulan ng mga electromagnetic field
Natural (natural) na pinagmumulan ng mga electromagnetic field
Ang mga natural (natural) na mapagkukunan ng EMF ay nahahati sa mga sumusunod na grupo:
Magnetic field ng Earth. Ang magnitude ng geomagnetic field ng Earth ay nag-iiba sa ibabaw ng mundo mula 35 μT sa ekwador hanggang 65 μT malapit sa mga pole.
Electric field ng earth normal na nakadirekta sa ibabaw ng lupa, negatibong sinisingil kaugnay sa itaas na atmospera. Ang lakas ng electric field sa ibabaw ng Earth ay 120 ... 130 V / m at bumababa na may taas na humigit-kumulang exponentially. Ang mga taunang pagbabago sa electric field ay magkatulad sa kalikasan sa buong Earth: ang maximum na boltahe ay 150 ... 250 V / m sa Enero-Pebrero at ang minimum na boltahe ay 100 ... 120 V / m sa Hunyo-Hulyo.
Koryente sa atmospera Ay mga electrical phenomena sa atmospera ng daigdig. Sa hangin (link) palaging may positibo at negatibong mga singil sa kuryente - mga ion na lumitaw sa ilalim ng pagkilos ng mga radioactive substance, cosmic ray at ultraviolet radiation mula sa Araw. Ang globo ay negatibong sisingilin; may malaking potensyal na pagkakaiba sa pagitan nito at ng kapaligiran. Ang lakas ng electrostatic field ay tumataas nang husto sa panahon ng mga bagyo. Ang frequency range ng atmospheric discharges ay nasa pagitan ng 100 Hz at 30 MHz.
Mga mapagkukunang extraterrestrial isama ang radiation sa labas ng atmospera ng Earth.
Biological electromagnetic background. Ang mga biyolohikal na bagay, tulad ng iba pang pisikal na katawan, sa mga temperaturang higit sa absolute zero ay naglalabas ng EMF sa hanay na 10 kHz - 100 GHz. Ito ay dahil sa magulong paggalaw ng mga singil - ions, sa katawan ng tao. Ang density ng kapangyarihan ng naturang radiation sa mga tao ay 10 mW / cm2, na para sa isang may sapat na gulang ay nagbibigay ng kabuuang kapangyarihan na 100 W. Ang katawan ng tao ay naglalabas din ng mga EMF sa 300 GHz na may density ng kapangyarihan na humigit-kumulang 0.003 W / m2.
Anthropogenic na pinagmumulan ng mga electromagnetic field
Ang mga mapagkukunang anthropogenic ay nahahati sa 2 pangkat:
Mga mapagkukunan ng radiation na mababa ang dalas (0 - 3 kHz)
Kasama sa pangkat na ito ang lahat ng mga sistema para sa produksyon, paghahatid at pamamahagi ng kuryente (mga linya ng kuryente, mga substation ng transformer, mga planta ng kuryente, iba't ibang cable system), mga kagamitang elektrikal at elektroniko sa bahay at opisina, kabilang ang mga monitor ng PC, mga de-koryenteng sasakyan, transportasyon sa riles at imprastraktura nito, pati na rin ang metro, trolleybus at tram transport.
Ngayon, ang electromagnetic field sa 18-32% ng teritoryo ng mga lungsod ay nabuo bilang isang resulta ng trapiko ng sasakyan. Ang mga electromagnetic wave na nabuo ng paggalaw ng mga sasakyan ay nakakasagabal sa pagtanggap ng telebisyon at radyo, at maaari ding magkaroon ng nakakapinsalang epekto sa katawan ng tao.
High frequency radiation source (3 kHz hanggang 300 GHz)
Kasama sa pangkat na ito ang mga functional transmitter - mga mapagkukunan ng isang electromagnetic field para sa layunin ng pagpapadala o pagtanggap ng impormasyon. Ito ay mga komersyal na transmitters (radio, telebisyon), radiotelephone (auto at radiotelephones, CB radio, amateur radio transmitters, industrial radiotelephones), directional radio communications (satellite radio communications, ground relay stations), navigation (air traffic, shipping, radio hotspots) , mga tagahanap (komunikasyon sa himpapawid, pagpapadala, mga tagahanap ng transportasyon, kontrol sa transportasyon ng hangin). Kasama rin dito ang iba't ibang teknolohikal na kagamitan gamit ang microwave radiation, variable (50 Hz - 1 MHz) at pulsed field, kagamitan sa sambahayan (microwave oven), paraan ng visual na pagpapakita ng impormasyon sa mga tubo ng cathode ray (mga monitor ng PC, telebisyon, atbp.) .. . Para sa siyentipikong pananaliksik sa medisina, ang mga ultra-high frequency na alon ay ginagamit. Ang mga electromagnetic field na nagmumula sa paggamit ng naturang mga alon ay kumakatawan sa isang tiyak na panganib sa trabaho, samakatuwid ito ay kinakailangan upang gumawa ng mga proteksiyon na hakbang laban sa kanilang mga epekto sa katawan.
Ang pangunahing gawa ng tao na mapagkukunan ay:
Ang isang tampok ng pag-iilaw sa mga kondisyon sa lunsod ay ang epekto sa populasyon ng parehong kabuuang electromagnetic na background (integral na parameter) at malakas na EMF mula sa mga indibidwal na pinagmumulan (differential parameter).
Ang pag-unlad ng siyentipiko at teknolohikal ay sinamahan ng isang matalim na pagtaas sa kapangyarihan ng mga electromagnetic field (EMF) na nilikha ng tao, na sa ilang mga kaso ay daan-daan at libu-libong beses na mas mataas kaysa sa antas ng mga natural na larangan.
Ang spectrum ng mga electromagnetic wave ay kinabibilangan ng mga wave ng haba mula 1000 km hanggang 0.001 microns at sa dalas f mula 3 × 10 2 hanggang 3 × 10 20 Hz. Ang electromagnetic field ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang hanay ng mga vectors ng mga electric at magnetic na bahagi. Ang iba't ibang hanay ng mga electromagnetic wave ay may isang karaniwang pisikal na kalikasan, ngunit naiiba sa enerhiya, likas na katangian ng pagpapalaganap, pagsipsip, pagmuni-muni at pagkilos sa kapaligiran, ang isang tao. Kung mas maikli ang wavelength, mas maraming enerhiya ang dinadala ng quantum.
Ang mga pangunahing katangian ng EMF ay:
Lakas ng electric field E, V / m.
Lakas ng magnetic field N, A / m.
Enerhiya flux density dala ng electromagnetic waves ako, W / m 2.
Ang ugnayan sa pagitan nila ay tinutukoy ng dependency:
Koneksyon ng enerhiya ako at mga frequency f ang pagbabagu-bago ay tinukoy bilang:
saan: f = s / l, a c = 3 × 10 8 m / s (bilis ng pagpapalaganap ng mga electromagnetic wave), h= 6.6 × 10 34 W / cm 2 (Continue ng Planck).
Sa kalawakan. ang nakapalibot na pinagmumulan ng EMF ay nahahati sa 3 mga zone (Larawan 9):
a) Malapit sa zone(induction), kung saan walang pagpapalaganap ng alon, walang paglipat ng enerhiya, at samakatuwid ang mga electric at magnetic na bahagi ng EMF ay isinasaalang-alang nang nakapag-iisa. Hangganan ng R zone< l/2p.
b) Intermediate zone(diffraction), kung saan ang mga alon ay nakapatong sa isa't isa, na bumubuo ng mga taluktok at nakatayong mga alon. Mga hangganan ng sona l / 2p< R < 2pl. Основная характеристика зоны суммарная плотность потоков энергии волн.
v) Lugar ng radiation(alon) na may hangganan R> 2pl. Mayroong pagpapalaganap ng alon, samakatuwid, ang katangian ng radiation zone ay ang density ng flux ng enerhiya, i.e. ang dami ng insidente ng enerhiya sa ibabaw ng yunit ako(W / m 2).
 |
kanin. 1.9... Mga zone ng pagkakaroon ng isang electromagnetic field
Ang electromagnetic field, na may distansya mula sa mga pinagmumulan ng radiation, ay humihina sa kabaligtaran na proporsyon sa parisukat ng distansya mula sa pinagmulan. Sa induction zone, ang lakas ng electric field ay bumababa nang inversely proporsyonal sa distansya sa ikatlong kapangyarihan, at ang magnetic field ay bumababa nang inversely proportional sa square ng distansya.
Sa likas na katangian ng epekto sa katawan ng tao, ang EMF ay nahahati sa 5 hanay:
Mga electromagnetic field ng dalas ng kuryente (EMP IF): f < 10 000 Гц.
Mga electromagnetic radiation ng radio frequency range (EMR RF) f 10,000 Hz.
Ang mga electromagnetic field ng radio-frequency na bahagi ng spectrum ay nahahati sa apat na sub-bands:
1) f 10,000 Hz hanggang 3,000,000 Hz (3 MHz);
2) f mula 3 hanggang 30 MHz;
3) f mula 30 hanggang 300 MHz;
4) f 300 MHz hanggang 300,000 MHz (300 GHz).
Ang mga pinagmumulan ng mga electromagnetic field na pang-industriya na dalas ay mataas na boltahe na mga linya ng kuryente, mga bukas na switchgear, lahat ng mga de-koryenteng network at device na pinapagana ng alternating current na 50 Hz. Ang panganib ng pagkakalantad sa mga linya ay tumataas sa pagtaas ng boltahe dahil sa pagtaas ng singil na puro sa bahagi. Ang lakas ng patlang ng kuryente sa mga lugar kung saan dumaraan ang mga linya ng kuryente na may mataas na boltahe ay maaaring umabot ng ilang libong bolta bawat metro. Ang mga alon ng saklaw na ito ay malakas na hinihigop ng lupa at sa layo na 50-100 m mula sa linya, ang intensity ay bumababa sa ilang sampu-sampung volts bawat metro. Sa sistematikong pagkakalantad sa EP, ang mga kaguluhan sa pagganap sa aktibidad ng mga nervous at cardiovascular system ay sinusunod. Sa pagtaas ng lakas ng field sa katawan, ang patuloy na mga pagbabago sa pagganap ay nangyayari sa central nervous system. Kasama ang biological na epekto ng isang electric field sa pagitan ng isang tao at isang metal na bagay, ang mga discharge ay maaaring mangyari dahil sa potensyal ng katawan, na umaabot sa ilang kilovolts kung ang isang tao ay nakahiwalay sa Earth.
Ang mga pinahihintulutang antas ng intensity ng mga electric field sa mga lugar ng trabaho ay itinatag ng GOST 12.1.002-84 "Mga electric field ng pang-industriyang dalas". Ang maximum na pinahihintulutang antas ng intensity ng IF EMF ay nakatakda sa 25 kV / m. Ang tinatanggap na oras ng paninirahan sa naturang larangan ay 10 minuto. Ang pananatili sa EMP ng inverter na may boltahe na higit sa 25 kV / m na walang kagamitan sa proteksiyon ay hindi pinapayagan, at sa EMF ng inverter na may boltahe na hanggang 5 kV / m pinapayagan itong manatili sa buong pagtatrabaho. araw. Upang kalkulahin ang pinahihintulutang oras ng paninirahan sa electric drive sa isang intensity na higit sa 5 hanggang 20 kV / m, kasama, ang formula ay ginagamit T = (50/E) - 2, kung saan: T- pinahihintulutang oras ng pananatili sa PCh EMF, (oras); E- intensity ng electrical component ng PCh EMF, (kV / m).
Ang sanitary norms SN 2.2.4.723-98 ay kinokontrol ang remote control ng magnetic component ng PCh EMF sa mga lugar ng trabaho. Magnetic na lakas N hindi dapat lumampas sa 80 A / m na may 8 oras na pananatili sa larangang ito.
Ang intensity ng electrical component ng PCh EMF sa mga residential building at apartment ay kinokontrol ng SanPiN 2971-84 "Sanitary norms at rules para sa pagprotekta sa populasyon mula sa mga epekto ng isang electric field na nilikha ng overhead power transmission lines ng alternating current ng industrial frequency. ." Ayon sa dokumentong ito, ang halaga E hindi dapat lumampas sa 0.5 kV / m sa loob ng residential premises at 1 kV / m sa teritoryo ng urban development. Ang mga pamantayan para sa remote control ng magnetic component ng EMI ng frequency converter para sa residential at urban na kapaligiran ay hindi pa binuo sa kasalukuyan.
Ginagamit ang EMP RF para sa heat treatment, metal smelting, komunikasyon sa radyo, at gamot. Ang mga mapagkukunan ng EMF sa mga pang-industriyang lugar ay mga generator ng lampara, sa mga pag-install ng radyo - mga sistema ng antenna, sa mga microwave oven - tumagas ang enerhiya kapag nasira ang screen ng working chamber.
Ang RF EMR na kumikilos sa katawan ay nagiging sanhi ng polariseysyon ng mga atomo at molekula ng mga tisyu, ang oryentasyon ng mga molekulang polar, ang paglitaw ng mga alon ng ion sa mga tisyu, at pag-init ng mga tisyu dahil sa pagsipsip ng enerhiya ng EMF. Sinisira nito ang istruktura ng mga potensyal na elektrikal, ang sirkulasyon ng likido sa mga selula ng katawan, ang biochemical na aktibidad ng mga molekula, at ang komposisyon ng dugo.
Ang biological na epekto ng RF EMR ay nakasalalay sa mga parameter nito: wavelength, intensity at mode ng radiation (pulsed, tuloy-tuloy, intermittent), sa lugar ng irradiated surface, tagal ng irradiation. Ang electromagnetic na enerhiya ay bahagyang hinihigop ng mga tisyu at na-convert sa init, nangyayari ang lokal na pag-init ng mga tisyu at mga selula. Ang RF EMR ay may masamang epekto sa gitnang sistema ng nerbiyos, nagiging sanhi ng mga kaguluhan sa regulasyon ng neuro-endocrine, mga pagbabago sa dugo, pag-ulap ng lens ng mga mata (sub-range 4 lamang), metabolic disturbances.
Ang regulasyon sa kalinisan ng RF EMR ay isinasagawa alinsunod sa GOST 12.1.006-84 "Mga electromagnetic na larangan ng mga frequency ng radyo. Mga pinahihintulutang antas sa mga lugar ng trabaho at mga kinakailangan para sa kontrol." Ang mga antas ng EMF sa mga lugar ng trabaho ay kinokontrol sa pamamagitan ng pagsukat ng intensity ng mga electrical at magnetic na bahagi sa 60 kHz-300 MHz frequency range, at ang EMF energy flux density (PEF) sa 300 MHz-300 GHz frequency range, na isinasaalang-alang ang oras na ginugol sa irradiation zone.
Para sa EMF ng mga frequency ng radyo mula 10 kHz hanggang 300 MHz, ang intensity ng mga electric at magnetic na bahagi ng field ay kinokontrol depende sa frequency range: mas mataas ang frequency, mas mababa ang pinapayagang halaga ng intensity. Halimbawa, ang mga de-koryenteng bahagi ng EMF para sa mga frequency na 10 kHz - 3 MHz ay 50 V / m, at para sa mga frequency na 50 MHz - 300 MHz, 5 V / m lamang. Sa saklaw ng dalas na 300 MHz - 300 GHz, ang density ng flux ng enerhiya ng radiation at ang pagkarga ng enerhiya na nilikha nito ay kinokontrol, i.e. ang energy flux na dumadaan sa isang unit ng irradiated surface sa panahon ng pagkilos. Ang maximum na halaga ng density ng flux ng enerhiya ay hindi dapat lumampas sa 1000 µW / cm 2. Ang oras ng paninirahan sa naturang larangan ay hindi dapat lumampas sa 20 minuto. Ang pananatili sa isang field na may PES na katumbas ng 25 μW / cm 2 ay pinapayagan sa panahon ng 8 oras na shift sa trabaho.
Sa urban at domestic na kapaligiran, ang RF EMR ay na-standardize alinsunod sa SN 2.2.4 / 2.1.8-055-96 "Electromagnetic radiation ng radio frequency range". Sa lugar ng tirahan, ang PPE EMR RF ay hindi dapat lumampas sa 10 μW / cm 2.
Sa mechanical engineering, malawakang ginagamit ang magnetic-pulse at electro-hydraulic processing ng mga metal na may low-frequency pulse current na 5-10 kHz (pagputol at pagpiga ng mga tubular na blangko, panlililak, pagsuntok ng mga butas, paglilinis ng mga casting). Mga pinagmumulan magnetic pulse ang larangan sa lugar ng trabaho ay bukas na gumaganang mga inductor, mga electrodes, mga bus na nagdadala ng kasalukuyang. Ang pulsed magnetic field ay nakakaapekto sa metabolismo sa mga tisyu ng utak, ang mga sistema ng regulasyon ng endocrine.
Electrostatic na patlang(ESP) ay ang larangan ng mga nakatigil na singil sa kuryente na nakikipag-ugnayan sa isa't isa. Ang ESP ay nailalarawan sa pamamagitan ng pag-igting E, iyon ay, ang ratio ng puwersa na kumikilos sa field sa isang point charge sa halaga ng charge na ito. Ang lakas ng ESP ay sinusukat sa V / m. Lumilitaw ang mga ESP sa mga planta ng kuryente, sa mga prosesong electrotechnical. Ginagamit ang ESP sa paglilinis ng electro-gas, kapag naglalagay ng mga pintura at barnis na coatings. Ang ESP ay may negatibong epekto sa central nervous system; ang mga nagtatrabaho sa ESP zone ay nakakaranas ng pananakit ng ulo, pagkagambala sa pagtulog, atbp. Sa mga pinagkukunan ng ESP, bilang karagdagan sa mga biological na epekto, ang mga aeroion ay nagdudulot ng isang tiyak na panganib. Ang pinagmulan ng mga air ions ay ang corona, na lumilitaw sa mga wire sa ilalim ng pag-igting E> 50 kV / m.
Mga pinahihintulutang antas ng pag-igting ESP na naka-install ng GOST 12.1.045-84 "Mga electrostatic na field. Mga Pinahihintulutang Antas sa Mga Lugar ng Trabaho at Mga Kinakailangan para sa Pagsasagawa ng Kontrol ". Ang pinahihintulutang antas ng tensyon ng ESP ay nakatakda depende sa oras na ginugol sa lugar ng trabaho. Ang remote control para sa intensity ng ESP ay nakatakdang katumbas ng 60 kV / m sa loob ng 1 oras. Kapag ang lakas ng ESP ay mas mababa sa 20 kV / m, ang oras ng paninirahan sa ESP ay hindi kinokontrol.
Pangunahing katangian radiation ng laser ay: wavelength l, (μm), intensity ng radiation, na tinutukoy ng enerhiya o kapangyarihan ng output beam at ipinahayag sa joules (J) o watts (W): tagal ng pulso (seg), pulse repetition rate (Hz) ... Ang pangunahing pamantayan ng panganib para sa isang laser ay ang lakas nito, haba ng daluyong, tagal ng pulso at pagkakalantad.
Ayon sa antas ng panganib, ang mga laser ay nahahati sa 4 na klase: 1 - ang output radiation ay hindi mapanganib para sa mga mata, 2 - direkta at specularly reflected radiation ay mapanganib para sa mga mata, 3 - diffusely reflected radiation ay mapanganib para sa mga mata, 4 - ang diffusely reflected radiation ay mapanganib para sa balat ...
Ang klase ng laser ayon sa antas ng panganib ng nabuong radiation ay tinutukoy ng tagagawa. Kapag nagtatrabaho sa mga laser, ang mga tauhan ay nakalantad sa mga nakakapinsala at mapanganib na mga kadahilanan sa produksyon.
Ang pangkat ng mga pisikal na nakakapinsala at mapanganib na mga kadahilanan sa panahon ng pagpapatakbo ng mga laser ay kinabibilangan ng:
Laser radiation (direkta, nakakalat, specular o diffusely reflected),
Ang tumaas na halaga ng boltahe ng power supply ng mga laser,
Ang alikabok ng hangin sa lugar ng pagtatrabaho sa pamamagitan ng mga produkto ng pakikipag-ugnayan ng laser radiation sa target, pagtaas ng antas ng ultraviolet at infrared radiation,
Ionizing at electromagnetic radiation sa working area, tumaas na liwanag ng liwanag mula sa pulsed pump lamp at pagsabog ng panganib ng laser pumping system.
Ang mga tauhan na naglilingkod sa mga laser ay nalantad sa mga kemikal na mapanganib at nakakapinsalang mga kadahilanan, tulad ng ozone, nitrogen oxides at iba pang mga gas dahil sa likas na katangian ng proseso ng produksyon.
Ang epekto ng laser radiation sa katawan ay nakasalalay sa mga parameter ng radiation (kapangyarihan, haba ng daluyong, tagal ng pulso, rate ng pag-uulit ng pulso, oras ng pagkakalantad at lugar ng irradiated surface), ang lokalisasyon ng epekto at ang mga katangian ng irradiated object. Ang laser radiation ay nagdudulot ng mga organikong pagbabago (pangunahing epekto) at mga partikular na pagbabago sa mismong katawan (pangalawang epekto) sa mga na-irradiated na tisyu. Sa ilalim ng pagkilos ng radiation, ang mga irradiated tissue ay mabilis na pinainit, i.e. thermal burn. Bilang resulta ng mabilis na pag-init sa mataas na temperatura, ang isang matalim na pagtaas ng presyon ay nangyayari sa mga irradiated tissues, na humahantong sa kanilang mekanikal na pinsala. Ang mga epekto ng laser radiation sa katawan ay maaaring maging sanhi ng mga functional disorder at kahit na kumpletong pagkawala ng paningin. Ang likas na katangian ng nasirang balat ay nag-iiba mula sa banayad hanggang sa iba't ibang antas ng pagkasunog, hanggang sa nekrosis. Bilang karagdagan sa mga pagbabago sa tissue, ang laser radiation ay nagdudulot ng mga functional na pagbabago sa katawan.
Ang pinakamataas na pinahihintulutang antas ng pagkakalantad ay kinokontrol ng Sanitary Norms and Rules for the Construction and Operation of Lasers 2392-81. Ang pinakamataas na pinahihintulutang antas ng pagkakalantad ay pinag-iiba-iba na isinasaalang-alang ang operating mode ng mga laser. Para sa bawat operating mode, seksyon ng optical range, ang halaga ng remote control ay tinutukoy ayon sa mga espesyal na talahanayan. Ang dosimetric control ng laser radiation ay isinasagawa alinsunod sa GOST 12.1.031-81. Sinusukat ng kontrol ang power density ng tuluy-tuloy na radiation, ang energy density ng pulsed at pulse-modulated radiation at iba pang mga parameter.
Ultraviolet radiation - ito ay electromagnetic radiation na hindi nakikita ng mata, na sumasakop sa isang intermediate na posisyon sa pagitan ng liwanag at X-ray radiation. Ang biologically active na bahagi ng UV radiation ay nahahati sa tatlong bahagi: A na may wavelength na 400-315 nm, B na may wavelength na 315-280 nm at C 280-200 nm. Ang mga sinag ng UV ay may kakayahang magdulot ng isang photoelectric na epekto, luminescence, ang pagbuo ng mga reaksyon ng photochemical, at mayroon ding makabuluhang biological na aktibidad.
Ang UV radiation ay nailalarawan sa pamamagitan ng bactericidal at erythemal properties. Erythemal radiation kapangyarihan - ito ay isang halaga na nagpapakilala sa kapaki-pakinabang na epekto ng UV radiation sa isang tao. Ang yunit ng erythemal radiation ay Er, na tumutugma sa kapangyarihan na 1 W para sa wavelength na 297 nm. Ang yunit ng erythemal illumination (irradiance) Er per square meter (Er / m2) o W / m2. Dosis ng radiation Ang Ner ay sinusukat sa Er × h / m2, i.e. ito ay ang pag-iilaw ng ibabaw para sa isang tiyak na oras. Ang aktibidad ng bactericidal ng UV radiation flux ay sinusukat sa bact. Alinsunod dito, ang bactericidal irradiation ay bact per m 2, at ang dosis ng bact per hour per m 2 (bq × h / m 2).
Ang mga mapagkukunan ng UV radiation sa produksyon ay isang electric arc, autogenous flame, mercury-quartz burner at iba pang mga naglalabas ng temperatura.
Ang natural na UV rays ay may positibong epekto sa katawan. Sa kakulangan ng sikat ng araw, mayroong "light starvation", kakulangan sa bitamina D, pagpapahina ng kaligtasan sa sakit, mga functional disorder ng nervous system. Gayunpaman, ang UV radiation mula sa mga pinagmumulan ng industriya ay maaaring magdulot ng talamak at talamak na sakit sa mata sa trabaho. Ang matinding pinsala sa mata ay tinatawag na electrophthalmia. Ang pamumula ng balat ng mukha at talukap ng mata ay madalas na matatagpuan. Ang mga talamak na sugat ay kinabibilangan ng talamak na conjunctivitis, lens cataracts, skin lesions (dermatitis, edema na may blistering).
Standardisasyon ng UV radiation isinasagawa alinsunod sa "Mga pamantayan sa kalusugan para sa ultraviolet radiation sa mga pang-industriyang lugar" 4557-88. Kapag nag-normalize, ang intensity ng radiation ay nakatakda sa W / m 2. Sa ibabaw ng irradiation na 0.2 m 2 hanggang 5 minuto na may pahinga ng 30 minuto na may kabuuang tagal ng hanggang 60 minuto, ang pamantayan para sa UV-A ay 50 W / m2, para sa UV-B ay 0.05 W / m2 at para sa UV -C 0.01 W / m 2. Sa kabuuang tagal ng pag-iilaw ng 50% ng isang shift sa trabaho at isang solong pag-iilaw ng 5 min, ang pamantayan para sa UV-A ay 10 W / m 2, para sa UV-B ay 0.01 W / m 2 na may lugar ng pag-iilaw na 0.1 m 2, at ang pag-iilaw ay UV-C ay hindi pinapayagan.
Mga tagubilin
Kumuha ng dalawang baterya at i-tape ang mga ito nang magkasama. Ikonekta ang mga baterya upang ang mga ito ay naiiba sa kanilang mga dulo, iyon ay, plus kabaligtaran sa minus at vice versa. Gumamit ng mga paper clip para ikabit ang wire sa dulo ng bawat baterya. Susunod, ilagay ang isa sa mga clip ng papel sa ibabaw ng mga baterya. Kung ang staple ay hindi umabot sa gitna ng bawat isa, maaaring kailanganin mong ibuka sa nais na haba. I-secure ang istraktura gamit ang tape. Tiyaking maluwag ang mga dulo ng mga wire at ang mga gilid ng paper clip ay napupunta sa gitna ng bawat baterya. Ikonekta ang mga baterya sa itaas, gawin ang parehong sa kabilang panig.
Kumuha ng tansong kawad. Iwanan ang wire na halos 15 sentimetro ang tuwid at pagkatapos ay balutin ito sa glass beaker. Gumawa ng mga 10 liko. Mag-iwan ng isa pang 15 sentimetro nang tuwid. Ikonekta ang isa sa mga wire mula sa power supply sa isa sa mga libreng dulo ng resultang copper coil. Siguraduhin na ang mga wire ay mahusay na konektado sa isa't isa. Kapag nakakonekta, ang circuit ay nagbibigay ng magnetic patlang... Ikonekta ang ibang wire ng power source gamit ang copper wire.
Kapag ang isang kasalukuyang dumadaloy sa coil, ang loob ay magiging magnetized. Magkakadikit ang mga staple, at ang mga bahagi ng kutsara o tinidor, ang mga screwdriver ay mag-magnetize at maakit ang iba pang mga bagay na metal habang ang coil ay pinalakas.
tala
Maaaring mainit ang coil. Tiyaking walang nasusunog na materyal sa malapit at mag-ingat na hindi masunog ang iyong balat.
Nakatutulong na payo
Ang pinaka madaling magnetized na metal ay bakal. Kapag sinusuri ang field, huwag pumili ng aluminyo o tanso.
Upang makagawa ng isang electromagnetic field, kailangan mong gawing radiate ang pinagmulan nito. Kasabay nito, dapat siyang gumawa ng kumbinasyon ng dalawang field, electric at magnetic, na maaaring magpalaganap sa kalawakan, na bumubuo sa isa't isa. Ang isang electromagnetic field ay maaaring magpalaganap sa espasyo sa anyo ng isang electromagnetic wave.
Kakailanganin mong
- - insulated wire;
- - kuko;
- - dalawang konduktor;
- - Rumkorf coil.
Mga tagubilin
Kumuha ng isang mababang resistensya insulated wire, tanso ay pinakamahusay. I-wrap ito sa isang bakal na core, isang regular na pako na 100 mm ang haba (paghahabi) ang gagawin. Ikonekta ang kawad sa isang pinagmumulan ng kuryente, gagawin ng isang regular na baterya. Isang elektrikal patlang, na bubuo ng electric current sa loob nito.
Ang direksyon ng paggalaw ng sisingilin (electric current), naman, ay bubuo ng magnetic patlang, na kung saan ay puro sa isang bakal na core na may isang wire na sugat sa paligid nito. Ang core ay nagbabago at naaakit sa sarili ng mga ferromagnets (, nikel, kobalt, atbp.). Ang resulta patlang ay maaaring tawaging electromagnetic, dahil ang electrical patlang magnetic.
Upang makakuha ng isang klasikal na electromagnetic field, parehong electric at magnetic patlang nagbago sa paglipas ng panahon, pagkatapos ay ang electrical patlang bubuo ng magnetic at vice versa. Para dito, kailangang mapabilis ang mga gumagalaw na singil. Ang pinakamadaling paraan upang gawin ito ay sa pamamagitan ng pag-aalinlangan sa kanila. Samakatuwid, upang makakuha ng electromagnetic field, sapat na kumuha ng conductor at ikonekta ito sa isang regular na network ng sambahayan. Ngunit ito ay magiging napakaliit na hindi posible na sukatin ito gamit ang mga instrumento.
Upang makakuha ng sapat na malakas na magnetic field, gumawa ng Hertz vibrator. Upang gawin ito, kumuha ng dalawang tuwid na magkaparehong konduktor, ayusin ang mga ito upang ang agwat sa pagitan nila ay 7 mm. Ito ay magiging isang bukas na oscillatory circuit na may mababa at de-koryenteng kapasidad. Ikonekta ang bawat isa sa mga konduktor sa mga terminal ng Rumkorf (pinapayagan ka nitong makatanggap ng mga pulso ng mataas na boltahe). Ikonekta ang circuit sa baterya. Sa spark gap sa pagitan ng mga conductor, magsisimula ang mga discharge, at ang vibrator mismo ay magiging mapagkukunan ng electromagnetic field.
Mga Kaugnay na Video
Ang pagpapakilala ng mga bagong teknolohiya at ang malawakang paggamit ng kuryente ay humantong sa paglitaw ng mga artipisyal na electromagnetic field, na kadalasang may nakakapinsalang epekto sa mga tao at sa kapaligiran. Ang mga pisikal na field na ito ay lumitaw kung saan may mga gumagalaw na singil.
Ang likas na katangian ng electromagnetic field
Ang electromagnetic field ay isang espesyal na uri ng bagay. Lumilitaw ito sa paligid ng mga konduktor kung saan gumagalaw ang mga singil ng kuryente. Ang patlang ng puwersa ay binubuo ng dalawang independiyenteng mga patlang - magnetic at electric, na hindi maaaring umiral sa paghihiwalay mula sa isa't isa. Ang isang electric field, kapag ito ay bumangon at nagbabago, ay palaging bumubuo ng isang magnetic.
Isa sa mga unang nag-imbestiga sa likas na katangian ng mga alternating field sa kalagitnaan ng ika-19 na siglo ay si James Maxwell, na kinilala sa paglikha ng teorya ng electromagnetic field. Ipinakita ng siyentipiko na ang mga singil ng kuryente na gumagalaw nang may pagbilis ay lumikha ng isang electric field. Ang pagbabago nito ay bumubuo ng isang larangan ng magnetic forces.
Ang pinagmulan ng isang alternating magnetic field ay maaaring maging isang magnet, kung nakatakda sa paggalaw, pati na rin ang isang electric charge na nag-oscillates o gumagalaw nang may pagbilis. Kung ang singil ay gumagalaw sa isang pare-pareho ang bilis, pagkatapos ay isang pare-pareho ang daloy sa pamamagitan ng konduktor, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang pare-pareho ang magnetic field. Ang pagpapalaganap sa espasyo, ang electromagnetic field ay naglilipat ng enerhiya, na nakasalalay sa magnitude ng kasalukuyang sa konduktor at ang dalas ng mga ibinubuga na alon.
Ang pagkakalantad ng tao sa electromagnetic field
Ang antas ng lahat ng electromagnetic radiation na nabuo ng gawa ng tao na mga teknikal na sistema ay maraming beses na mas mataas kaysa sa natural na radiation ng planeta. Ito ay isang thermal effect, na maaaring humantong sa sobrang pag-init ng mga tisyu ng katawan at hindi maibabalik na mga kahihinatnan. Halimbawa, ang matagal na paggamit ng mobile phone, na pinagmumulan ng radiation, ay maaaring humantong sa pagtaas ng temperatura ng utak at lens ng mata.
Ang mga electromagnetic field na nabuo kapag gumagamit ng mga gamit sa bahay ay maaaring magdulot ng mga malignant na neoplasma. Ito ay totoo lalo na para sa katawan ng bata. Ang pangmatagalang presensya ng isang tao na malapit sa pinagmumulan ng mga electromagnetic wave ay binabawasan ang kahusayan ng immune system, na humahantong sa mga sakit ng puso at mga daluyan ng dugo.
Siyempre, imposibleng ganap na iwanan ang paggamit ng mga teknikal na paraan na pinagmumulan ng electromagnetic field. Ngunit maaari mong gamitin ang pinakasimpleng mga hakbang sa pag-iwas, halimbawa, gamitin lamang ang telepono gamit ang isang headset, huwag iwanan ang mga kurdon ng mga kasangkapan sa mga saksakan ng kuryente pagkatapos gumamit ng kagamitan. Sa pang-araw-araw na buhay, inirerekumenda na gumamit ng mga extension cord at cable na may proteksiyon na kalasag.