Електромагнітні поля Вплив на організм людини Способи і засоби захисту. Електромагнітні поля


ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ПОЛЯ ТА ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ВИПРОМІНЮВАННЯ

Біосфера впродовж своєї еволюції знаходилась під впливом електромагнітних полів (ЕМП), фонового випромінювання, викликаного природними чинниками. Навколо Землі існують електричне та магнітне поля, Інтенсивність яких не залишається постійною. Спостерігаються річні, добові коливання цих полів під дією грозових розрядів, опадів, вітрів, а також під дією сонячної активності (магнітні бурі).

У процесі науково-технічногорозвитку людство додало до фонового випромінювання цілий ряд факторів, які підсилили це випромінювання в декілька разів (антропогенні ЕМП). У побуті та промисловості набули масового застосування обладнання та прилади, робота яких пов'язана з утворенням електромагнітних випромінювань широкого діапазону частот. Зростання рівня ЕМП різко підсилилосьз початку30-хроків XX століття. В окремих районах їх рівень в сотні разів перевищує рівень полів природного походження. Джерелами випромінювань електромагнітної енергії є потужні радіо та телевізійні станції, ретранслятори, засоби радіозв'язку різного призначення, в тому числі і супутникового, промислові установки високочастотного нагрівання металів, високовольтні лінії електропередач, електротранспорт, вимірювальні прилади, персональні комп'ютери (ПК).

В аеропортах та на військових об'єктах працюють потужні радіолокатори, які випромінюють в навколишнє середовище потоки електромагнітної енергії. Потужність та кількість джерел ЕМП постійно зростає.

Терміни і визначення Граничнодопустимий рівень - напруженість ЕМП на робочому місці,

яка при щоденній роботі не викликає у працівників захворювань або відхилень у стані здоров'я, що виявляють сучасні методи дослідження в процесі професійної діяльності або у віддалені строки.

Джерела ЕМП - джерела, що генерують електромагнітне поле.Діаграма спрямованості - графічне зображення розподілу енергії, що

випромінюється в просторі біля джерела.

Екрани відбивні - екрани, захисна дія яких ґрунтується на відбитті електромагнітної енергії матеріалом екрана.

Екрани поглинання - екрани, захисна дія яких грунтується на поглинанні електромагнітної енергії спеціальними матеріалами.

Електромагнітна безпечність - сукупність технічних, санітарногігієнічних і організаційних заходів, що забезпечують безпечні умови праці персоналу при роботі з джерелами ЕМП.

Напруженість електричного поля - векторна фізична величина

(Е), яка є основною кількісною характеристикою електричного поля, що виражається відношенням сили, що діє з боку поля на електричний заряд,

до величини заряду,

вимірюється у вольтах на метр (В/м).

Напруженість

магнітного поля - векторна фізична величина (Е),

 

118

яка є кількісною характеристикою магнітного поля, виражає силу, з якою поле діє на одиницю довжини прямолінійного провідника, із силою струму

в одну одиницю, розміщеного

перпендикулярно до напряму магнітних

силових ліній, вимірюється в амперах на метр (А/м).

 

 

Час впливу (опромінювання) - час

перебування людини в

зоні

опромінювання;

у разі переривчатого впливу

від антен, які обертаються і

сканують, без урахування діаграм спрямованості випромінювання.

 

Щільність

потоку енергії

(щільність потужності) -

векторна

фізична величина (W), яка характеризу

ється кількістю

енергії,

що

протікає за одиницю часу через одиницю площі, орієнтовану перпендикулярно до спрямованості потоку, вимірюється у Вт/кв. м (мВт/кв. см, мкВт/кв. см).

Дія електромагнітного випромінювання на організм людини

Електромагнітні поля негативно впливають на організм людини, яка безпосередньо працює з джерелом випромінювання, а такожна населення, яке мешкає поблизу джерел випромінювання. Встановлено, що переважна частина населення знаходиться в умовах підвищеної активності ЕМП. Можна вважати, що в діапазоні промислових частот (у тому числі 50 Гц) допустимо розглядати вплив на біологічний об'єкт електричної і магнітної складових поля роздільно (нарізно). В будь-якійточці ЕМП промислової частоти енергія магнітної складової поля, яка поглинається тілом людини, майже в 50 разів менша від енергії електричної складової цього поля, що поглинається тілом. Це дає змогу зробити висновок, що в діапазоні промислових частот дією магнітної складової поля на біологічний об'єкт можна знехтувати, а негативний вплив на організм обумовлений електричною складовою поля.

Ступінь впливу електромагнітних випромінювань на організм людини взагалі залежить від діапазону частот, тривалості опромінення, характеру опромінення, режиму опромінення, розмірів поверхні тіла, яке опромінюється, та індивідуальних особливостей організму.

Урезультаті дії ЕМП на людину можливі гострі та хронічні форми порушення фізіологічних функцій організму Ці порушення виникають в результаті дії електричної складової ЕМП на нервову систему, а також на структуру кори головного та спинного мозку, серцево-судинноїсистеми.

Убільшості випадків такі зміни в діяльності нервової та серцевосудинної системи мають зворотній характер, але в результаті тривалої дії вони накопичуються, підсилюються з плином часу, але, як правило, зменшуються та зникають при виключенні впливу та поліпшенні умов праці. Тривалий та інтенсивний вплив ЕМП призводить до стійких порушень та захворювань.

Під впливом ЕМП та випромінювань спостерігаються загальна слабкість, підвищена втома, пітливість, сонливість, а також розлад сну, головний біль, біль в ділянці серця. З'являється роздратування, втрата уваги, зростає тривалість мовнорухової та зоровомоторної реакцій, підвищується межа нюхової чутливості. Виникає ряд симптомів, які є свідченням

119

порушення роботи окремих органів — шлунку, печінки, селезінки, підшлункової та інших залоз. Пригнічуються харчовий та статевий рефлекси.

Реєструються зміни артеріального тиску, частота серцевого ритму, форма електрокардіограми. Це свідчить про порушення діяльності серцевосудинної системи. Фіксуються зміни показників білкового та вуглеводного обміну, збільшується вміст азоту в крові та сечі, знижується концентрація альбуміну та зростає вміст глобуліну, збільшується кількість лейкоцитів, тромбоцитів, виникають й інші зміни складу крові.

Кількість скарг на здоров'я в місцевості поблизу радіостанції значно (майже вдвічі) вища, ніж поза її межами.

При систематичній дії ЕМП високої та надвисокої частоти на організм людини спостерігається підвищення кров'яного тиску, трофічні явища (випадіння волосся, ламкість нігтів). ЕМП викликають зміну поляризації молекул та атомів, які є складовою частиною клітин, в результаті чого виникає небезпечний нагрів. Надмірне тепло може нанести шкоду як окремим органам, так і всьому організму людини. Професійні захворювання виникають у працівників при тривалому та інтенсивному опроміненні.

Вплив випромінювань надвисокої частоти (НВЧ) на організм людини привертає увагу великої кількості дослідників і відображається у численних, наукових доповідях і публікаціях. В одній із них наведені відомості про клінічні прояви дії НВЧ залежно від інтенсивності опромінення. При інтенсивності близько 20мкВт/см2 спостерігається зменшення частоти пульсу, зниження артеріального тиску, тобто явна реакція на опромінення. Вона сильніша й може навіть виражатися у підвищенні температури шкіри в осіб, які раніше потрапляли під дію опромінення.

Із ростом інтенсивності відбуваються електрокардіографічні зміни, при хронічному впливі - тенденція до гіпотонії, до змін у нервовій системі. Потім спостерігається прискорення пульсу, коливання об'єму крові.

При інтенсивності 6 мВт/см2 помічені зміни у статевих залозах, у складі крові, помутніння кришталика. Далі - зміни у здатності крові зсідатися,умовно-рефлекторнійдіяльності, вплив на клітини печінки, зміни у корі головного мозку. Потім - підвищення кров'яного тиску, розрив капілярів і крововиливи у легені та печінку.

Випромінювання інтенсивністю до 100 мВт/см2 викликають стійку гіпотонію, стійкі змінисерцево-судинноїсистеми, двосторонню катаракту. Подальше опромінення помітно впливає на тканини, викликає больові почуття. Якщо інтенсивність перевищує 1 Вт/см2, це спричинює дуже швидку втрату зору, що є одним із серйозних ефектів дії НВЧ на організм людини. На більш низьких частотах такі ефекти не відбуваються, і тому їх треба вважати специфічними для НВЧ діапазону. Ступінь пошкодження залежить, в основному, від інтенсивності та тривалості опромінення.

Інтенсивне НВЧ опромінення відразу викликає сльозотечу, подразнення, звуження зіниці ока. Після короткого (1-2доби) прихованого періоду спостерігається погіршення зору, що посилюється під час повторного

120

опромінення і свідчить про кумулятивний характер пошкоджень. Спостереження за людьми доводять існування механізму відбудови пошкоджених клітин, який вимагає тривалого часу (10-20діб). Зі зростанням часу та інтенсивності впливу пошкодження набувають незворотного характеру.

У разі прямого впливу на око випромінювання відбувається пошкодження рогівки. Але серед усіх тканин ока найбільшу чутливість в діапазоні 1...10 ГГц мас кришталик. Сильні пошкодження кришталика зумовлені тепловим впливом НВЧ (при щільності потоку енергії понад 100 мВт/см2). Замалої інтенсивності помутніння спостерігаються тільки у задній ділянці, за великої - по всьому об'єму кришталика.

Катароутворення пояснюється не тільки тепловою дією, воно залежить також від ряду інших не повністю встановлених чинників. Значну роль можуть відігравати концентрація поля у середовищах з окремими діелектричними властивостями та об'ємні резонансні ефекти.

Нормування електромагнітного випромінювання

Для попередження професійних захворювань, які виникають у результаті тривалої дії електромагнітних випромінювань, встановлені гранично допустимі рівні електромагнітних випромінювань.

Основним нормативним документом, який встановлює вимоги до умов праці працівників, що займаються виготовленням, експлуатацією, обслуговуванням та ремонтом обладнання, при роботі якого виникають постійні магнітні поля та електромагнітні випромінювання у діапазоні частот від 50,0 Гц до 300,0 ГГц є ДСанПіН 3.3.6.096-2002 «Державні санітарні

норми та правила при роботі з джерелами електромагнітних полів»

Постійні магнітні поля, а т

акож змінні ЕМП

на частоті 50 Гц

нормуються за магнітною (Н)

та електричною (Е)

складовими ЕМП.

Одиницею напруженості магнітного поля є ампер на метр (А/м), електричного поля - вольт на метр (В/м).

Електромагнітні поля частотою 1 кГц - 300 МГц нормуються за інтенсивністю та енергетичними навантаженнями електричних та магнітних полів, ураховуючи час впливу. Одиницею напруженості

електричного поля є В/м, магнітного поля -

А/м,

енергетичне

навантаження є добуток квадрата потужності ЕМП і часу його впливу.

Електромагнітне поле в діапазоні частот 300 МГц

-

300 ГГц

нормується за інтенсивністю

та енергетичним навантаженням

щільності

потоку енергії (далі - ЩПЕ).

Одиницею вимірювання

ЩПЕ

є

Вт/кв. м

(дробові одиниці мВт/кв. см, мкВт/кв. см). Енергетичне навантаження - це добуток ЩПЕ падаючого випромінювання і часу його впливу протягом робочої зміни в годинах.

Рівні постійних магнітних полів протягом робочого дня не повинні перевищувати 8 кА/м.

ГДР електричних полів частотою 50 Гц визначаються залежно від часу дії цього фактора на організм людини за робочу зміну. Перебування в

121

електричному полі напруженістю до 5 кВ/м включно допускається протягом 8 годин робочого дня.

При рівнях напруженості електричного поля від 5 до 20 кВ/м включно допустимий час перебування в ньому вираховується за формулою:

 

 

Тгд = 50/Е - 2,

 

 

 

де Тгд -

допустимий

час перебу

вання в електричному полі при

відповідному рівні напруженості, год;

 

 

 

Е

- напруженість

електричного поля у контрольованій

 

зоні, кВ/м.

 

 

 

 

При

напруженості

електричного поля від 20 до 25 кВ/м час

перебування

персоналу в електричному

полі

не повинен перевищувати

10 хвилин.

 

 

 

 

 

 

Перебувати в електричному полі напруженістю понад

25 кВ/м без

застосування засобів захисту забороняється.

 

 

ГДР електромагнітних полів у діапазоні частот 1 кГц -300МГц на

робочих місцях

персоналу

слід визначати,

виходячи з

допустимого

енергетичного навантаження та часу впливу.

До джерел електромагнітного випромінювання в населених пунктах належать радіо-,телевізійні і радіолокаційні станції різного призначення, що працюють в смузі радіочастот, а також мережа ліній електропередачі, яка складається з повітряних високовольтних ліній електропередачі та електричних підстанцій. До складу підстанцій можуть входити: розподільні пристрої, перетворювачі електроенергії, трансформатори, випрямлячі та інші пристрої і споруди.

Питання охорони здоров'я населення від впливу електромагнітних випромінювань має важливе медичне та соціально-економічнезначення. Особлива увага при цьому приділяється санітарному нагляду за джерелами цих випромінювань. Основою організації санітарного нагляду є санітарні норми і правила, які містять як норми, так і основні положення гігієнічних вимог до засобів випромінювання. Ці документи разом з методичними вказівками до них дозволяють регламентувати умови експлуатації і розміщення засобів випромінювання відносно житлової забудови і тим самим забезпечити охорону здоров'я населення від впливу електромагнітних полів, надалі ЕМП, що виникають у навколишньому середовищі.

Основним документом, яким регламентується захист населення, є «ДЕРЖАВНІ САНІТАРНІ НОРМИ І ПРАВИЛА ЗАХИСТУ НАСЕЛЕННЯ ВІД ВПЛИВУ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ВИПРОМІНЮВАНЬ»

Захист від електромагнітних випромінювань

Вибір того чи іншого способу захисту від дії електромагнітних випромінювань залежить від робочого діапазону частот, характеру

122

виконуваних робіт, напруженості та щільності потоку енергії ЕМП, необхідного ступеня захисту.

До заходів щодо зменшення впливу на працівників ЕМП належать: організаційні, інженерно-технічніталікарсько-профілактичні.

Організаційні заходи здійснюють органи санітарного нагляду. Вони проводять санітарний нагляд за об'єктами, в яких викорис товуються джерела електромагнітних випромінювань.

Інженерно-технічнізаходи передбачають таке розташування джерел ЕМП, яке б зводило до мінімуму їх вплив на працюючих, використання в умовах виробництва дистанційного керування апаратурою, що є джерелом випромінювання, екранування джерел випромінювання, застосування засобів індивідуального захисту (халатів, комбінезонів із металізованої тканини, з виводом на заземлюючий пристрій). Для захисту очей доцільно використовувати захисні окуляриЗП5-90.Скло окулярів вкрито напівпровідниковим оловом, що послаблює інтенсивність електромагнітної енергії при світлопропусканні не нижче 75%.

Взагалі, засоби індивідуального захисту необхідно використовувати лише тоді, коли інші захисні засоби неможливі чи недостатньо ефективні: при проходженні через зони опромінення підвищеної інтенсивності, при ремонтних і налагоджувальних роботах в аварійних ситуаціях, під час короткочасного контролю та при зміні інтенсивності опромінення. Такі засоби незручні в експлуатації, обмежують можливість виконання трудових операцій, погіршують гігієнічні умови.

Урадіочастотному діапазоні засоби індивідуального захисту

працюють

за принципом екранування людини з

використанням

відбиття і

поглинання ЕМП. Для захисту тіла

використовується

одяг з металізованих тканин.

Лікарсько-профілактичнізаходи передбачають проведення систематичних медичних оглядів працівників, які перебувають у зонідії ЕМП, обмеження в часі перебування людей в зоні підвищеної інтенсивності електромагнітних випромінювань, видачу працюючим безкоштовноголікарсько-профілактичногохарчування, перервисанітарно-оздоровчогохарактеру.

123

studfiles.net

Електромагнітні поля Вплив на організм людини Способи і засоби захисту

Федеральне агентство з освіти

Державна освітня установа вищої професійної освіти

Далекосхідний державний технічний університет (ДВПИ імені В. В. Куйбишева)

Арсеньевские технологічний інститут (філія) ДВГТУ

Кафедра соціальної роботи та гуманітарних дисциплін

ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ПОЛЯ. ВПЛИВ НА ОРГАНІЗМ ЛЮДИНИ. СПОСОБИ І ЗАСОБИ ЗАХИСТУ

Контрольна робота

з дисципліни:

БЕЗПЕКА жизнидеятельности

Виконав:

студент гр. Ар-7680

зач. книжка № 721163

С.В. Потаніна

Перевірив

ст. викладач

М.Ю. Мілостной

Арсеньєв 2010р.

Зміст

1. Електромагнітні поля

2. Вплив на організм людини

3. Способи і засоби захисту

Список літератури

  1. Електромагнітні поля

На практиці при характеристиці електромагнітної обстановки використовують терміни «електричне поле», «магнітне поле», «електромагнітне поле». Коротко пояснимо, що це означає і який зв'язок існує між ними. Електричне поле створюється зарядами. Наприклад, в усім відомих шкільних дослідах з електризації ебоніту, присутня як раз електричне поле.

Магнітне поле створюється при русі електричних зарядів по провіднику. Для характеристики величини електричного поля використовується поняття напруженість електричного поля, позначення Е, одиниця виміру В / м (Вольт-на-метр). Величина магнітного поля характеризується напруженістю магнітного поля Н, одиниця А / м (ампер на-метр). При вимірі наднизьких і вкрай низьких частот часто також використовується поняття магнітна індукція В, одиниця Тл (Тесла), одна мільйонна частина Тл відповідає 1,25 А / м.

За визначенням, електромагнітне поле - це особлива форма матерії, за допомогою якої здійснюється вплив між електричними зарядженими частинками. Фізичні причини існування електромагнітного поля пов'язані з тим, що змінюється в часі електричне поле Е породжує магнітне поле Н, а змінюється Н - вихровий електричне поле: обидві компоненти Е і Н, безперервно змінюючись, збуджують один одного. ЕМП нерухомих або рівномірно рухомих заряджених частинок нерозривно пов'язане з цими частками. При прискореному русі заряджених частинок, ЕМП "відривається" від них і існує незалежно у вигляді електромагнітних хвиль, не зникаючи з усуненням джерела (наприклад, радіохвилі не зникають і за відсутності струму в випромінювання їх антени).

Електромагнітні хвилі характеризуються довжиною хвилі, позначення l (лямбда). Джерело, що генерує випромінювання, а по суті створює електромагнітні коливання, характеризуються частотою, позначення - f. Важлива особливість ЕМП - це поділ його на так звану "близьку" і дальню зони. В "ближній" зоні, або зоні індукції, на відстані від джерела r <l ЕМП можна вважати квазистатическим. Тут воно швидко зменшується з відстанню, обернено пропорційно квадрату r -2 чи кубу r -3 відстані. В "ближній" зоні випромінювання електромагнітна хвилі ще не сформована. Для характеристики ЕМП вимірювання змінного електричного поля Е і змінного магнітного поля Н виробляються роздільно. Поле в зоні індукції служить для формування біжать складової полів (електромагнітної хвилі), відповідальних за випромінювання. "Далека" зона - це зона сформувалася електромагнітної хвилі, починається з відстані r> 3l. В "дальній" зоні інтенсивність поля убуває назад пропорційно відстані до джерела r -1.

В "дальній" зоні випромінювання є зв'язок між Е і Н: Е = 377Н, де 377 хвильовий опір вакууму, Ом. Тому вимірюється, як правило, лише Є. У Росії на частотах вище 300 МГц зазвичай вимірюється щільність потоку електромагнітної енергії (ППЕ), або вектор Пойтінга. Позначається як S, одиниця виміру Вт/м2. ППЕ характеризує кількість енергії, яку переносять електромагнітної хвилею в одиницю часу через одиницю поверхні, перпендикулярної до напрямку поширення хвилі.

  1. Вплив на організм людини

У СРСР широкі дослідження електромагнітних полів були розпочаті в 60-і роки. Був накопичений великий клінічний матеріал про несприятливий дії магнітних і електромагнітних полів, було запропоновано ввести нове нозологическое захворювання "Радіохвильова хвороба" або "Хронічне ураження мікрохвилями". Надалі, роботами вчених у Росії було встановлено, що, по-перше, нервова система людини, особливо вища нервова діяльність, чутлива до ЕМП, і, по-друге, що ЕМП має т.зв. інформаційним дією при впливі на людину в интенсивностях нижче порогової величини теплового ефекту. Результати цих робіт були використані при розробці нормативних документів у Росії. У результаті нормативи в Росії були встановлені дуже жорсткими і відрізнялися від американських і європейських кілька тисяч разів (наприклад, у Росії ПДУ для професіоналів 0,01 мВт/см2; в США - 10 мВт/см2).

Біологічна дія електромагнітних полів

Експериментальні дані як вітчизняних, так і зарубіжних дослідників свідчать про високу біологічну активність ЕМП у всіх частотних діапазонах. При відносно високих рівнях облучающего ЕМП сучасна теорія визнає теплової механізм впливу. При відносно низькому рівні ЕМП (наприклад, для радіочастот вище 300 МГц це менше 1 мВт/см2) говорити про нетепловом або інформаційному характері впливу на організм. Механізми дії ЕМП в цьому випадку ще мало вивчені. Численні дослідження в області біологічної дії ЕМП дозволять визначити найбільш чутливі системи організму людини: нервова, імунна, ендокринна і статева. Ці системи організму є критичними. Реакції цих систем повинні обов'язково враховуватися при оцінці ризику впливу ЕМП на населення. Біологічний ефект ЕМП в умовах тривалого багаторічного впливу накопичується, в результаті можливий розвиток віддалених наслідків, включаючи дегенеративні процеси центральної нервової системи, рак крові (лейкози), пухлини мозку, гормональні захворювання. Особливо небезпечні ЕМП можуть бути для дітей, вагітних (ембріон), людей із захворюваннями центральної нервової, гормональної, серцево-судинної системи, алергіків, людей з ослабленим імунітетом.

Вплив на нервову систему

Велика кількість досліджень, виконаних в Росії, і зроблені монографічні узагальнення, дають підставу віднести нервову систему до однієї з найбільш чутливих систем в організмі людини до впливу ЕМП. На рівні нервової клітини, структурних утворень по передачі нервових імпульсів (синапсі), на рівні ізольованих нервових структур виникають істотні відхилення при впливі ЕМП малої інтенсивності. Змінюється вища нервова діяльність, пам'ять у людей, які мають контакт з ЕМП. Ці особи можуть мати схильність до розвитку стресових реакцій. Певні структури головного мозку мають підвищену чутливість до ЕМП. Зміни проникності гематоенцефалічного бар'єру може призвести до несподіваних несприятливих ефектів. Особливу високу чутливість до ЕМП виявляє нервова система ембріона.

Вплив на імунну систему

В даний час накопичено достатньо даних, що вказують на позитивний вплив ЕМП на імунологічну реактивність організму. Результати досліджень вчених Росії дають підстави вважати, що при дії ЕМП порушуються процеси імуногенезу, частіше в бік їх пригнічення. Встановлено також, що у тварин, опромінених ЕМП, змінюється характер інфекційного процесу - протягом інфекційного процесу обтяжується. Виникнення аутоімунітету пов'язують не стільки зі зміною антигенної структури тканин, скільки з патологією імунної системи, в результаті чого вона реагує проти нормальних тканинних антигенів. Відповідно до цієї концепції. основу всіх аутоімунних станів становить першу чергу імунодефіцит по тімусзавісімой клітинної популяції лімфоцитів. Вплив ЕМП високих інтенсивностей на імунну систему організму проявляється у угнетающем ефект на Т-систему клітинного імунітету. ЕМП можуть сприяти неспецифическому обмеження імуногенезу, посилення утворення антитіл до тканин плоду і стимуляції аутоімунної реакції в організмі вагітної самки.

Вплив на ендокринну систему і нейрогуморальну реакцію

У роботах вчених Росії ще в 60-і роки в трактуванні механізму функціональних порушень при впливі ЕМП провідне місце відводилося змін у гіпофізнадпочечніковой системі. Дослідження показали, що при дії ЕМП, як правило, відбувалася стимуляція гіпофізарно-адреналінової системи, що супроводжувалося збільшенням вмісту адреналіну в крові, активацією процесів згортання крові. Було визнано, що однією з систем, рано і закономірно вовлекающей в реакцію організму на вплив різних факторів зовнішнього середовища, є система гіпоталамус-гіпофіз-кора надниркових залоз. Результати досліджень підтвердили це положення.

Вплив на статеву функцію

Порушення статевої функції зазвичай пов'язані зі зміною її регуляції з боку нервової та нейроендокринної систем. З цим связанаи результати роботи з вивчення стану гонадотропної активності гіпофіза при впливі ЕМП. Багаторазове опромінення ЕМП викликає зниження активності гіпофіза

Будь-який чинник навколишнього середовища, впливає на жіночий організм під час вагітності і який вплив на ембріональний розвиток, вважається тератогенним. Багато вчених відносять ЕМП до цієї групи факторів.

Першорядне значення в дослідженнях тератогенезу має стадія вагітності, під час якої впливає ЕМП. Прийнято вважати, що ЕМП можуть, наприклад, викликати каліцтва, впливаючи у різні стадії вагітності. Хоча періоди максимальної чутливості до ЕМП є. Найбільш уразливими періодами є зазвичай ранні стадії розвитку зародка, відповідні періодам імплантації і раннього органогенезу.

Було висловлено думку про можливість специфічної дії ЕМП на статеву функцію жінок, на ембріон. Відзначено більш висока чутливість до впливу ЕМП яєчників ніж сім'яників. Встановлено, що чутливість ембріона до ЕМП значно вище, ніж чутливість материнського організму, а внутрішньоутробне пошкодження плоду ЕМП може статися на будь-якому етапі його розвитку. Результати проведених епідеміологічних досліджень дозволять зробити висновок, що наявність контакту жінок з електромагнітним випромінюванням може привести до передчасних пологів, вплинути на розвиток плоду і, нарешті, збільшити ризик розвитку вроджених вад.

Інші медико-біологічні ефекти

З початку 60-х років в СРСР були проведені широкі дослідження з вивчення здоров'я людей, які мають контакт з ЕМП на виробництві. Результати клінічних досліджень показали, що тривалий контакт з ЕМП у СВЧ діапазоні може призвести до розвитку захворювань, клінічну картину якого визначають, перш за все, зміни функціонального стану нервової та серцево-судинної систем. Було запропоновано виділити самостійне захворювання - радіохвильова хвороба. Це захворювання, на думку авторів, може мати три синдрому у міру посилення важкості захворювання:

  • астенічний синдром;

  • астено-вегетативний синдром;

  • іпоталаміческій синдром.

Найбільш ранніми клінічними проявами наслідків впливу ЕМ-випромінювання на людину є функціональні порушення з боку нервової системи, які проявляються перш за все у вигляді вегетативних дисфункцій неврастенічного і астенічного синдрому. Особи, які тривалий час перебували в зоні ЕМ-випромінювання, пред'являють скарги на слабкість, дратівливість, швидку стомлюваність, ослаблення пам'яті, порушення сну. Нерідко до цих симптомів приєднуються розлади вегетативних функцій. Порушення з боку серцево-судинної системи проявляються, як правило, нейроциркуляторною дистонією: лабільність пульсу та артеріального тиску, схильність до гіпотонії, болі в області серця й ін Відзначаються також фазові зміни складу периферичної крові (лабільність показників) з подальшим розвитком помірної лейкопенії, нейропенія, еритроцитопенія . Зміни кісткового мозку носять характер реактивного компенсаторного напруги регенерації. Зазвичай ці зміни виникають в осіб за родом своєї роботи постійно знаходилися під дією ЕМ-випромінювання з досить великою інтенсивністю. Працюючі з МП і ЕМП, а також населення, що живе в зоні дії ЕМП скаржаться на дратівливість, нетерплячість. Через 1-3 роки у деяких з'являється почуття внутрішньої напруженості, метушливість. Порушуються увагу і пам'ять. Виникають скарги на малу ефективність сну і на стомлюваність. Враховуючи важливу роль кори великих півкуль і гіпоталамуса в здійсненні психічних функцій людини, можна очікувати, що тривале повторне вплив гранично допустимих ЕМ-випромінювання (особливо в дециметровому діапазоні хвиль) може повести до психічних розладів.

3. Способи і засоби захисту

Організаційні заходи щодо захисту від ЕМП До організаційних заходів із захисту від дії ЕМП належать: вибір режимів роботи випромінює устаткування, що забезпечує рівень випромінювання, що не перевищує гранично допустимий, обмеження місця і часу перебування в зоні дії ЕМП (захист відстанню і часом), позначення і огородження зон з підвищеним рівнем ЕМП.

Захист часом застосовується, коли немає можливості знизити інтенсивність випромінювання у цій точці до гранично допустимого рівня. У діючих ПДУ передбачена залежність між інтенсивністю щільності потоку енергії і часом опромінення.

Захист відстанню грунтується на падінні інтенсивності випромінювання, яке назад пропорційно квадрату відстані і застосовується, якщо неможливо послабити ЕМП іншими заходами, в тому числі і захистом часом. Захист відстанню покладена в основу зон нормування випромінювань для визначення необхідного розриву між джерелами ЕМП і житловими будинками, службовими приміщеннями і т.п. Для кожної установки, що випромінює електромагнітну енергію, повинні визначатися санітарно-захисні зони в яких інтенсивність ЕМП перевищує ПДК. Межі зон визначаються розрахунково для кожного конкретного випадку розміщення випромінюючої установки при роботі їх на максимальну потужність випромінювання і контролюються за допомогою приладів. Відповідно до ГОСТ 12.1.026-80 зони випромінювання захищаються або встановлюються попереджувальні знаки з написами: «Не входити, небезпечно!».

Інженерно-технічні заходи щодо захисту населення від ЕМП

Інженерно-технічні захисні заходи будуються на використанні явища екранування електромагнітних полів безпосередньо в місцях перебування людини або на заходах щодо обмеження емісійних параметрів джерела поля. Останнє, як правило, застосовується на стадії розробки вироби, що служить джерелом ЕМП. Радіовипромінювання можуть проникати в приміщення, де знаходяться люди через віконні і дверні прорізи. Для екранування оглядових вікон, вікон приміщень, скління стельових ліхтарів, перегородок застосовується металізоване скло, що володіє екрануючими властивостями. Така властивість склу надає тонка прозора плівка або окислів металів, найчастіше олова, або металів - мідь, нікель, срібло і їх поєднання. Плівка має достатньої оптичної прозорість і хімічну стійкість. Будучи нанесеною на одну сторону поверхні скла вона послаблює інтенсивність випромінювання в діапазоні 0,8 - 150 см на 30 дБ (у 1000 разів). При нанесенні плівки на обидві поверхні скла ослаблення досягає 40 дБ (в 10000 разів).

Для захисту населення від впливу електромагнітних випромінювань в будівельних конструкціях як захисних екранів можуть застосовуватися металева сітка, металевий лист або будь-яке інше провідне покриття, у тому числі і спеціально розроблені будівельні матеріали. У ряді випадків досить використання заземленої металевої сітки, що поміщається під лицювальний або штукатурний шар .. Як екранів можуть застосовуватися також різні плівки і тканини з металізованим покриттям. В останні роки в якості радіоекранірующіх матеріалів отримали металізовані тканини на основі синтетичних волокон. Їх отримують методом хімічної металізації (з розчинів) тканин різної структури і щільності. Існуючі методи отримання дозволяє регулювати кількість наноситься металу в діапазоні від сотих часток до одиниць мкм і змінювати поверхневий питомий опір тканин від десятків до часток Ом. Екранувальні текстильні матеріали мають малою товщиною, легкістю, гнучкістю, вони можуть дублюватися іншими матеріалами (тканинами, шкірою, плівками), добре поєднуються зі смолами і латексами.

Список літератури

1. Арустамов Е.А. Безпека життєдіяльності. - К.: 2001.

2. Гарін В.М. Екологія для технічних вузів. - Ростов на Дону: 2001.

3. Кріксунов Е.А., Пасічник В.В., Сидорин А.П. Екологія. - М.: «Дрофа», 2004.

4. «Охорона праці від« А »до« Я »» С.А. Андрєєв, О.С. Єфремова, М. 2006

5. «БЖД» Б.І. Зотов, В.І. Курдюмов, М. Колос 2004

6. «БЖД» С.В. Бєлов, М. Вищ. шк. 2002

7. «БЖД» Ю.Т. Сапронов, А.Б. Сиса, В.В. Шахбазян

ua-referat.com

Електромагнітні поля та випромінювання.

ТОП 10:

 

Біосфера протягом усієї своєї еволюції перебувала під впливом електромагнітних полів (ЕМП), так званого фонового випромінювання, спричиненого природою. Навколо Землі існує електричне поле напруженістю у середньому 130 В/м. Спостерігаються річні, добові та інші варіації цього поля, а також випадкові його зміни під впливом грозових розрядів, опадів, завірюх, пилових бур, вітрів.

Наша планета має також магнітне поле. Це магнітне поле коливається з 80 та 11-річним циклами змін, а також більш короткочасними змінами з різних причин, пов’язаних із сонячною активністю (магнітні бурі). Земля постійно перебуває під впливом ЕМП, які випромінюються Сонцем. Це електромагнітне випромінювання включає в себе інфрачервоне (ІЧ), видиме, ультрафіолетове (УФ), рентгенівське та g-випромінювання. Інтенсивність випромінювання змінюється періодично, а також швидко та різко збільшується при хромосферних спалахах. ЕМП в біосфері відіграють універсальну роль носіїв інформації. Зв’язок на основі ЕМП є найбільш інформативним і економічним.

ЕМП як засіб зв’язку в біосфері порівняно зі звуковою, світловою чи хімічною інформацією мають такі переваги: 1) поширюються в будь-якому середовищі життя – воді, повітрі, ґрунті та тканинах організму; 2) мають максимальну швидкість поширення; 3) можуть поширюватися на будь-яку відстань; 3) можуть поширюватися за будь-якої погоди й незалежно від часу доби; 4) на них реагують усі біосистеми (на відміну від інших сигналів).

Зазначені ЕМП впливають на біологічні об’єкти, зокрема на людину, протягом усього часу її існування. Це дало змогу у процесі еволюції пристосуватися до впливу таких полів і виробити захисні механізми, які захищають людину від можливих пошкоджень за рахунок природних чинників. Але вчені все ж спостерігають кореляцію між змінами сонячної активності та серцево-судинними та іншими захворюваннями людей.

У процесі індустріалізації людство додало до фонового випромінювання, спричиненого природою, цілу низку чинників, що підсилило фонове випромінювання. Через це ЕМП антропогенного походження почали значно перевищувати природний фон і до нашого часу перетворилися на небезпечний екологічний чинник. Зростання рівня техногенних ЕМП різко посилилося на початку 30-х років XX ст. і зараз їх рівень в окремих районах в сотні разів перевищує рівень природних полів. У сучасному місті джерелом штучних ЕМП є радіо, телевізійні центри, ретранслятори, засоби радіозв’язку різного призначення, лінії електропередач, особливо високовольтні, а також електротранс-порт, різні електроенергетичні установки. В аеропортах працюють потужні радіолокаційні станції, радіопередавачі, які випромінюють у навколишнє середовище потоки електромагнітної енергії, на військових об’єктах використовуються радіолокаційні станції для проведення розвідки тощо. Кількість джерел і потужність полів, які вони створюють, щорічно зростає.

ЕМП мають певну потужність, енергію і поширюються у вигляді електромагнітних хвиль. Основними параметрами електромагнітних коливань є: довжина хви-лі, частота коливань і швидкість розповсюдження. За частотою антропогенні електромагнітні випромінювання класифікуються так: 1) низькочастотні випромінювання: частота коливань 0,003 Гц¸30 кГц; 2) радіохвилі високочастотного (ВЧ) діапазону: 30 кГц¸300 МГц; 3) радіохвилі ультрависокочастотного діапазону (УВЧ): 30¸300 МГц; 4) надвисокочастотні (НВЧ): 300 МГц¸300 ГГц.

ЕМП негативно впливають на людей, які безпосередньо працюють з джерелами випромінювань, а також на населення, яке проживає поблизу джерел випромінювання. Установлено, що більшість населення живе в умовах підвищеної активності ЕМП. Ступінь впливу електромагнітних випромінювань на організм людини залежить від: діапазону частот; інтенсивності впливу відповідних чинників; довготривалості опромінення; характеру випромінювання; режиму опромінення; розмірів поверхні тіла, яга опромінюється; індивідуальних особливостей організму.

Внаслідок дії ЕМП можливі як гострі, так і хронічні ураження, порушення в системах і органах, функціональні зміни в діяльності нервово-психічної, серцево-судинної, ендокринної, кровотворної та інших систем.

Звичайно, зміни діяльності нервової та серцево-судинної системи зворотні, і хоча вони накопичуються і посилюються з часом, але, як правило, зменшуються та зникають при усуненні впливу і поліпшенні умов праці. Тривалий та інтенсивний вплив ЕМП призводить до стійких порушень і захворювань.

Внаслідок дії на організм людини електромагнітних випромінювань ВЧ- та УВЧ-діапазонів (діапазони 30 кГц¸300 МГц) спостерігаються: загальна слабкість, підвищена втома, пітливість, сонливість, а також розлад сну, головний біль, болі в ділянці серця. З’являються роздратування, втрата уваги, продовжується тривалість мовно-рухової та зорово-моторної реакцій, збільшується межа нюхової чутливості. Виникає низка симптомів, що свідчать про порушення роботи окремих органів – шлунка, печінки, селезінки, підшлункової та інших залоз. Пригнічуються харчові та статеві рефлекси, порушується діяльність серцево-судинної системи, фіксуються зміни показників білкового та вуглеводного обміну, змінюється склад крові, фіксуються порушення на клітинному рівні.

У цьому діапазоні працюють радіомовні станції, судові радіостанції та аеродромна радіослужба, радіомовні та телевізійні станції, розташовані, як правило, у місцях великої концентрації населення.

Активність впливу ЕМП різних діапазонів частот значно зростає зі збільшенням частоти і дуже серйозно впливає у НВЧ-діапазоні. У зв’язку зі зниженням рівня перешкод застосування ЕМП у НВЧ-діапазоні забезпечує вищу якість передання інформації, ніж в УВЧ-діапазоні. Усі ділянки НВЧ-діапазону використовуються для радіозв’язку, в тому числі радіорелейного та супутникового. Тут працюють практично всі радіолокатори.

Вплив НВЧ на біологічні об’єкти залежить від інтенсивності опромінення. Теплова дія характеризується загальним підвищенням температури тіла або локалізованим нагрівом тканини. Впливаючи на живу тканину організму, ЕМП викликає зміну поляризації молекул і атомів, які складають клітини, внаслідок чого відбувається небезпечне нагрівання. Надмірне тепло може завдати шкоди окремим органам і всьому організму людини. Особливо шкідливе перегрівання таких органів, як очі, мозок, нирки тощо. Зростання інтенсивності впливає на нервову систему, умовно-рефлекторну діяльність, на клітини печінки, підвищує тиск, приводить до змін у корі головного мозку, до втрати зору.

ЕМП низькочастотного діапазону (конкретно промислової частоти 50 Гц) викликають у людей порушення функціонального стану центральної нервової системи, серцево-судинної системи, спостерігається підвищена втомлюваність, млявість, зниження точності робочих рухів, зміна кров’яного тиску і пульсу, аритмія, головний біль.

Для запобігання професійним захворюванням, що викликані впливом ЕМП, встановлені допустимі норми опромінення.

Інфрачервоне (ІЧ) випромінювання – частина електромагнітного спектра з довжиною хвилі 700 нм¸1000 мкм, енергія якого при поглинанні викликає у речовині тепловий ефект. Джерела випромінювання поділяються на природні і штучні. До природних джерел інфрачервоного випромінювання належать природна інфрачервона радіація Сонця. Штучними джерелами інфрачервоного випромінювання є будь-які поверхні, температура яких вища за температуру поверхні, яка підлягає опроміненню (для людини всі поверхні з температурою вищою від температури тіла людини: 36¸37 °С).

Ефект дії інфрачервоного випромінювання залежить від довжини хвилі, яка зумовлює глибину проникнення. Дія інфрачервоних випромінювань зводиться до нагрівання шкіри, очей, до порушення діяльності центральної нервової системи, серцево-судинної системи, органів травлення. При інтенсивній дії на непокриту голову може виникнути так званий сонячний удар (головний біль, запаморочення, прискорення дихання, втрата свідомості, порушення координації рухів, тяжкі ураження мозкових тканин аж до вираженого менінгіту та енцефаліту).

Ультрафіолетове (УФ) випромінювання – спектр електромагнітних коливань з довжиною хвилі 200¸400 нм. Особливістю ультрафіолетового випромі-нюваня є висока сорбційність – їх поглинає більшість тіл.

Ультрафіолетове випромінювання, яке становить близько 5 % щільності потоку сонячного випромінювання, є життєво необхідним фактором, який сприятливо впливає на організм, знижує чутливість організму до деяких негативних впливів; оптимальні дози ультрафіолетового випромінювання активізують дію серця, обмін речовин, підвищують активність ферментів, поліпшують кровотворення, чинять антирахітичну і бактерицидну дію.

Ультрафіолетове випромінювання довжиною хвилі 10¸20 нм (дальній діапазон) має дуже велику енергію і є згубним для людини, але у природних умовах ці хвилі поглинаються озоновим шаром атмосфери і на поверхні Землі вони майже відсутні.

УФ-випромінювання штучних джерел (електрозварка, електротравлення сталі, апаратура електрозв’язку, станції радіомовлення) може стати причиною гострих і хронічних професійних захворювань. Найбільш уразливі очі, шкіра. Дія УФ-випромінювань на шкіру викликає дерматити, екзему, „старіння” шкіри, злоякісні пухлини. Внаслідок впливу УФ-випромінювання виникають загальнотоксичні симптоми – головний біль, запаморочення, підвищення температури тіла, підвищена втома, нервове збудження.

Одним з найбільш фундаментальних наукових досягнень XX ст. є лазер. Висока потужність лазерного випромінювання в поєднанні з високою направленістю дозволяє одержати за допомогою фокусування світлові потоки величезної потужності. Водночас лазерне випромінювання може негативно впливати на живий організм. Найбільш чутливими до лазерного випромінювання є очі, шкіра. їх пошкодження мають характер опіків. Опромінення шкіри лазерною енергією може також призвести до утворення пухлин. Під впливом лазерного випромінювання в організмі людини відчуваються функціональні зміни центральної нервової і серцево-судинної систем, ендокринних залоз, зростає фізична втомлюваність, коливається тиск, з’являється головний біль, роздратованість, збудженість, порушується сон.

 



infopedia.su

Електромагнітні поля джерела електромагнітних полів (ЕМП) надзвичайно різноманітні

Працюючий контингент і населення може піддаватися впливу ізольованої електричної або магнітної складових поля або їх поєднанню. Залежно від ставлення опромінюється особи до джерела опромінення, прийнято розрізняти кілька видів опромінення - професійне, непрофесійне, опромінення в побуті і опромінення, здійснюване в лікувальних цілях. Професійне опромінення характеризується різноманіттям режимів генерації та варіантів впливу електромагнітних полів (опромінення в ближній зоні, в зоні індукції, загальне і місцеве, який поєднується з дією інших несприятливих факторів виробничого середовища). В умовах непрофесійного опромінення найбільш типовим є загальне опромінення, в більшості випадків в хвильової зоні.

Електромагнітні поля, що генеруються тими чи іншими джерелами, можуть впливати на все тіло одного працюючого (загальне опромінення) або окремої частини тіла (місцеве опромінення). При цьому, опромінення може носити характер ізольованого (від одного джерела ЕМП), поєднаного (від двох і більше джерел ЕМП одного частотного діапазону), змішаного (від двох і більше джерел ЕМП різних частотних діапазонів), а також комбінованого (в умовах одночасного впливу ЕМП та інших несприятливих фізичних факторів виробничого середовища) впливу.

Електромагнітна хвиля - це коливальний процес, пов'язаний з мінливими в просторі і в часі взаємопов'язаними електричними і магнітними полями.

Електромагнітне поле - це область розповсюдження електромагнітних

Характеристика електромагнітних хвиль. Електромагнітне поле характеризується частотою випромінювання f, вимірюваної в герцах, або довжиною хвилі X, яка вимірюється у метрах. Електромагнітна хвиля поширюється у вакуумі зі швидкістю світла (3 • 108 м / с), і зв'язок між довжиною і частотою електромагнітної хвилі визначається залежністю

де с - швидкість світла.

Швидкість поширення хвиль в повітрі близька до швидкості їх поширення в вакуумі.

Електромагнітне поле має енергію, а електромагнітна хвиля, поширюючись в просторі, переносить цю енергію. Електромагнітне поле має електричну і магнітну складові (Таблиця № 35).

Напруженість електричного поля Е - це характеристика електричної складової ЕМП, одиницею виміру якої є В / м.

Напруженість магнітного поля Н (А / м) - це характеристика магнітної складової ЕМП.

Щільність потоку енергії (ППЕ) - це енергія електромагнітної хвилі, яку переносять електромагнітної хвилею в одиницю часу через одиничну площу. Одиницею вимірювання ППЕ є Вт / м.

Таблиця № 35. Одиниці виміру інтенсивності ЕМП в Міжнародній системі одиниць (СІ)

Для окремих діапазонів електромагнітних випромінювань - ЕМІ (світловий діапазон, лазерне випромінювання) введені інші характеристики.

Класифікація електромагнітних полів. Частотний діапазон і довжина електромагнітної хвилі дозволяють класифікувати електромагнітне поле на видиме світло (світлові хвилі), інфрачервоне (теплове) і ультрафіолетове випромінювання, фізичну основу яких складають електромагнітні хвилі. Ці види короткохвильового випромінювання роблять на людину специфічний вплив.

Фізичну основу іонізуючого випромінювання також становлять електромагнітні хвилі дуже високих частот, що володіють високою енергією, достатньою для того, щоб іонізувати молекули речовини в якому поширюється хвиля (Таблиця № 36).

Радіочастотний діапазон електромагнітного спектра ділиться на чотири частотні діапазони: низькі частоти (НЧ) - менше 30 кГц, високі частоти (ВЧ) - 30 кГц. 30 МГц, ультрависокі частоти (УВЧ) - 30. 300 МГц, надвисокі частоти (СВЧ) - 300 МГц.750 ГГц.

Особливою різновидом електромагнітних випромінювань (ЕМВ) є лазерне випромінювання (ЛВ), що генерується в діапазоні довжин хвиль 0,1. 1000 мкм. Особливістю ЧИ є його монохроматичность (строго одна довжина хвилі), когерентність (всі джерела випромінювання випускають хвилі в одній фазі), гостра спрямованість променя (мале розбіжність променя).

Умовно до неіонізуючих випромінювань (полів) можна віднести електростатичні поля (ЕСП) і магнітні поля (МП).

Електростатичне поле - це поле нерухомих електричних зарядів, що здійснює взаємодію між ними.

Статичну електрику - сукупність явищ, пов'язаних з виникненням, збереженням і релаксацією вільного електричного заряду на поверхні або в об'ємі діелектриків або на ізольованих провідниках.

Магнітне поле може бути постійним, імпульсним, перемінним.

Залежно від джерел утворення електростатичні поля можуть існувати у вигляді власне електростатичного поля, що утворюється в різного роду енергетичних установках і при електротехнічних процесах. У промисловості ЕСП широко використовуються для електрогазоочісткі, електростатичного сепарації руд і матеріалів, електростатичного нанесення лакофарбових та полімерних матеріалів. Виготовлення, випробування,

транспортування і зберігання напівпровідникових приладів і інтегральних схем, шліфування та полірування футлярів радіотелевізійних приймачів,

технологічні процеси, пов'язані з використання діелектричних

матеріалів, а також приміщення обчислювальних центрів, де зосереджена розмножувальна обчислювальна техніка характеризуються утворенням

електростатичних полів. Електростатичні заряди і створювані ними електростатичні поля можуть виникати при русі діелектричних рідин і деяких сипучих матеріалів по трубопроводах, переливанні рідин-діелектриків, скачуванні плівки або паперу в рулон.

Таблиця № 36. Міжнародна класифікація електромагнітних хвиль

Електромагніти, соленоїди, установки конденсаторного типу, литі і металокерамічні магніти супроводжуються виникненням магнітних полів.

В електромагнітних полях виділяють три зони, які формуються на різних відстанях від джерела електромагнітних випромінювань.

Зона індукції (ближня зона) - охоплює проміжок від джерела випромінювання до відстані, рівного приблизно У2п

У6. У цій зоні електромагнітна хвиля ще не сформована і тому електричне та магнітне поля не пов'язані і діють незалежно (перша зона).

Зона інтерференції (проміжна зона) - розташовується на відстані приблизно від У2п до 2лХ. У цій зоні відбувається формування ЕМВ і на людину діє електричне та магнітне поля, а також виявляється енергетичний вплив (друга зона).

Хвильова зона (далека зона) - розташовується на відстанях понад 2лХ. У цій зоні електромагнітна хвиля сформована, електричне і магнітне поля взаємопов'язані. На людини в цій зоні впливає енергія хвилі (третя зона).

Дія електромагнітного поля на організм. Біологічний і патофізіологічний ефект впливу електромагнітних полів на організм залежить від діапазону частот, інтенсивності фактора, тривалості опромінення, характеру випромінювання і режиму опромінення. Дія ЕМП на організм залежить від закономірності поширення радіохвиль в матеріальних середовищах, де поглинання енергії електромагнітної хвилі визначається частотою електромагнітних коливань, електричних і магнітних властивостей середовища.

Тепловий і атермічне ефект лежать в основі механізмів біологічної дії електромагнітних хвиль. Теплова дія ЕМП характеризується виборчим нагріванням окремих органів і тканин, підвищенням загальної температури тіла. Інтенсивне опромінення ЕМП може викликати деструктивні зміни в тканинах і органах, проте гострі форми ураження зустрічаються вкрай рідко і їх виникнення найчастіше пов'язано з аварійними ситуаціями при порушенні техніки безпеки.

Хронічні форми радіохвильових поразок, їх симптоми і протягом не мають строго специфічних проявів. Проте, для них характерно розвиток астенічних станів і вегетативних розладів, головним чином з

боку серцево-судинної системи. Поряд із загальною астенізація, що супроводжується слабкістю, підвищеною стомлюваністю, неспокійним сном, у хворих з'являються головний біль, запаморочення, психоемоційна лабільність, болі в області серця, підвищена пітливість, зниження апетиту. Розвиваються ознаки акроцианоза, регіонарний гіпергідроз, похолодання кистей і стоп, тремор пальців рук, лабільність пульсу і артеріального тиску зі схильністю до брадикардії і гіпотонії; дисфункція в системі гіпофіз - кора надниркових залоз призводить до змін секреції гормонів щитовидної і статевих залоз.

Одним з небагатьох специфічних поразок, що викликаються впливом електромагнітних випромінювань радіочастотного діапазону, є розвиток катаракти. Крім катаракти, при впливі електромагнітних хвиль високих частот, можуть розвиватися кератити і пошкодження строми рогівки.

Інфрачервоне (теплове) випромінювання, світлове випромінювання при високих енергіях, а також ультрафіолетове випромінювання великої рівня, при гострій дії, можуть призводити до розширення капілярів, опіків шкіри та органів зору. Хронічне опромінення супроводжується зміною пігментації шкіри, розвитком хронічного кон'юнктивіту і помутнінням кришталика ока. Ультрафіолетове випромінювання невеликих рівнів корисно і необхідно для людини, так як сприяє посиленню обмінних процесів в організмі і синтезу біологічно активної форми вітаміну D.

Ефект впливу лазерного випромінювання на людину залежить від інтенсивності випромінювання, довжини хвилі, характеру випромінювання і часу впливу. При цьому виділяють локальне і загальне пошкодження тих чи інших тканин організму людини. Органом-мішенню при цьому служить очей, який легко пошкоджується, порушується прозорість рогівки і кришталика, може призвести до пошкодження сітківки ока. Лазерне вивчення, особливо інфрачервоного діапазону, здатне проникати через тканини на значну глибину, вражаючи внутрішні органи. Тривала дія лазерного випромінювання навіть невеликої інтенсивності може привести до різних функціональних порушень нервової, серцево-судинної систем, залоз внутрішньої секреції, артеріального тиску, підвищення стомлюваності, зниження працездатності.

«Методичні вказівки по здійсненню державного санітарного нагляду за об'єктами з джерелами електромагнітних полів (ЕМП) неіонізуючої частини спектру» № 1.02.018 / у-94 МЗ РК; МУ «Методичні рекомендації щодо проведення лабораторного контролю за джерелами електромагнітних полів неіонізуючої частини спектру (ЕМП) при здійсненні державного санітарного нагляду» № 1.02.019 / р-94 МЗ РК регламентується інтенсивність електромагнітних полів радіочастот на робочих місцях персоналу,здійснює роботи з джерелами ЕМП і вимоги до проведення контролю, а також регламентується опромінення електричним полем, як по величині напруженості, так і тривалості дії.

Частотний діапазон радіочастот електромагнітних полів (60 кГц - 300 МГц) оцінюється напруженістю електричної і магнітної складових поля; в діапазоні частот 300 МГц - 300 ГГц - поверхневою щільністю потоку енергії випромінювання і створюваної ним енергетичної навантаженням (ЕН). Сумарний потік енергії, що проходить через одиницю опромінюваної поверхні за час дії (Т), і виражається твором ППЕ Т являє собою енергетичне навантаження.

Численні розрахунки показують, що в будь-якій точці електромагнітного поля, що виник в електроустановках промислової частоти, напруженість магнітного поля істотно менше напруженості електричного поля. Шкідлива ж дію магнітного поля на людину встановлено лише при напруженості поля понад 80 А / м для періодичних магнітних полів. У зв'язку з цим, для більшості ЕМП промислової частоти шкідливу дію обумовлено переважно впливом електричного поля. Для ЕМП промислової частоти (50 Гц) встановлені гранично допустимі рівні напруженості електричного поля. Допустимий час перебування персоналу, що обслуговує установки промислової частоти визначається за формулою

Е де Т - допустимий час перебування в зоні з напруженістю електричного поля Е в годинах; Е - напруженістю електричного поля в кВ / м.

Допустима тривалість перебування людини протягом доби в електричному полі (за хвилину) при напруженості електричного поля 5 кВ / м - без обмеження, 10 кВ / м - 180 хвилин, 15 кВ / м - 90 хвилин, 20 кВ / м - 10 хвилин, 25 кВ / м - 5 хвилин. Зазначені нормативи дійсні за умови, що решту часу робочого дня людина перебуває в місцях, де напруженість електричного поля менше або дорівнює 5 кВ / м і виключена можливість впливу на організм людини електричних розрядів.

Для змінних магнітних полів встановлюються гранично допустимі значення напруженості магнітного поля і магнітної індукції в залежності від тривалості перебування людини в зоні дії магнітного поля (Таблиця № 39).

Таблиця № 39. Гранично допустимі рівні змінного магнітного поля.

Час перебування, год

Допустимі рівні магнітного поля Н / В (А / м / мкТл)

медичних оглядів працюючого населення відіграють важливу роль у збереженні здоров'я і трудового довголіття працюючих. До числа найважливіших лікувально-профілактичних заходів відноситься також повнота ефективності проведення диспансеризації, лікування і реабілітації промислових робітників.

Схожі статті

jak.magey.com.ua

Електромагнітне поле

Електромагнітне поле - фундаментальне фізичне поле, що взаємодіє з електрично зарядженими тілами, представимое як сукупність електричного і магнітного полів, які можуть за певних умов породжувати один одного.

Електромагнітне поле (і його зміна з часом) описується в електродинаміки в класичному наближенні за допомогою системи рівнянь Максвелла. При переході від однієї інерціальної системи відліку до іншої електричне і магнітне поле в новій системі відліку - кожне залежить від обох - електричного і магнітного - в старій, і це ще одна з причин, що змушує розглядати електричне і магнітне поле як прояви єдиного електромагнітного поля.

У сучасній формулюванні електромагнітне поле представлено тензором електромагнітного поля, компонентами якого є три компоненти напруженості електричного поля і три компоненти напруженості магнітного поля (або - магнітної індукції) [1], а також чотиривимірним електромагнітним потенціалом - у певному відношенні ще більш важливим.

Дія електромагнітного поля на заряджені тіла описується в класичному наближенні за допомогою сили Лоренца.

Квантові властивості електромагнітного поля і його взаємодії із зарядженими частинками (а також квантові поправки до класичного наближенню) - предмет квантової електродинаміки, хоча частина квантових властивостей електромагнітного поля більш-менш задовільно описується спрощеної квантової теорії, історично виникла помітно раніше.

Обурення електромагнітного поля, що розповсюджується в просторі, називається електромагнітної хвилею (електромагнітними хвилями) [2]. Будь електромагнітна хвиля поширюється в порожньому просторі (вакуумі) з однаковою швидкістю - швидкістю світла (світло також є електромагнітної хвилею). Залежно від довжини хвилі електромагнітне випромінювання підрозділяється на радіовипромінювання, світло (у тому числі інфрачервоний і ультрафіолет), рентгенівське випромінювання і гамма-випромінювання.

1. Історія відкриття

До початку XIX ст. електрику і магнетизм вважалися явищами, не пов'язаними один з одним, і розглядалися в різних розділах фізики.

В 1819 датський фізик Г. Х. Ерстед виявив, що провідник, по якому тече електричний струм, викликає відхилення стрілки магнітного компаса, з чого випливало, що електричні і магнітні явища взаємопов'язані.

Французький фізик і математик А. Ампер в 1824 р. дав математичний опис взаємодії провідника струму з магнітним полем (див. Закон Ампера).

В 1831 англійський фізик М. Фарадей експериментально виявив і дав математичний опис явища електромагнітної індукції - виникнення електрорушійної сили у провіднику, що знаходиться під дією магнітного поля змінюється.

В 1864 Дж. Максвелл створює теорію електромагнітного поля, згідно з якою електричне і магнітне поля існують як взаємозалежні складові єдиного цілого - електромагнітного поля. Ця теорія з єдиної точки зору пояснювала результати всіх попередніх досліджень в області електродинаміки, і, крім того, з неї випливало, що будь-які зміни електромагнітного поля повинні породжувати електромагнітні хвилі, що поширюються в діелектричної середовищі (в тому числі, в порожнечі) з кінцевою швидкістю, що залежить від діелектричної і магнітної проникності цього середовища. Для вакууму теоретичне значення цієї швидкості було близько до експериментальним вимірам швидкості світла, отриманим на той момент, що дозволило Максвеллу висловити припущення (згодом підтвердилася), що світло є одним із проявів електромагнітних хвиль.

Теорія Максвелла вже при своєму виникненні дозволила ряд принципових проблем електромагнітної теорії, передбачивши нові ефекти і давши надійну і ефективну математичну основу опису електромагнітних явищ. Однак за життя Максвелла найбільш яскраве передбачення його теорії - пророкування існування електромагнітних хвиль - не отримало прямих експериментальних підтверджень.

В 1887 німецький фізик Г. Герц поставив експеримент, повністю підтвердив теоретичні висновки Максвелла. Його експериментальна установка складалася з знаходяться на деякій відстані один від одного передавача і приймача електромагнітних хвиль, і фактично представляла собою історично першу систему радіозв'язку, хоча сам Герц не бачив ніякого практичного застосування свого відкриття, і розглядав його виключно як експериментальне підтвердження теорії Максвелла.

У XX в. розвиток уявлень про електромагнітне поле і електромагнітному випромінюванні продовжилося в рамках квантової теорії поля, основи якої були закладені великим німецьким фізиком Максом Планком. Ця теорія, в цілому завершена поруч фізиків близько середини XX століття, виявилася однією з найбільш точних фізичних теорій, що існують на сьогоднішній день.

У другій половині XX століття (квантова) теорія електромагнітного поля і його взаємодії була включена в єдину теорію електрослабкої взаємодії і нині входить до так званої стандартну модель в рамках концепції калібрувальних полів (електромагнітне поле є з цієї точки зору найпростішим з калібрувальних полів - абелевих калібрувальним полем).

2. Класифікація

Електромагнітне поле з сучасної точки зору є безмасові [3] абелева [4] векторне [5] каліброване [6] поле. Його калібрувальна група - група U (1).

Серед відомих (не гіпотетичних) фундаментальних полів електромагнітне поле - єдине, що відноситься до зазначеного типу. Всі інші поля такого ж типу (які можна розглядати, принаймні, чисто теоретично) - (були б) повністю еквівалентні електромагнітного поля, за винятком, можливо, констант.

3. Фізичні властивості

Фізичні властивості електромагнітного поля та електромагнітного взаємодії - предмет вивчення електродинаміки, з класичної точки зору воно описується класичної електродинаміки, а з квантової - квантової електродинаміки. В принципі, перша є наближенням другої, помітно більш простим, але для багатьох завдань - дуже і дуже хорошим.

У рамках квантової електродинаміки електромагнітне випромінювання можна розглядати як потік фотонів. Часткою-переносником електромагнітної взаємодії є фотон (частка, яку можна представити як елементарне квантове збудження електромагнітного поля) - безмасові векторний бозон. Фотон також називають квантом електромагнітного поля (маючи на увазі, що сусідні з енергії стаціонарні стану вільного електромагнітного поля з певною частотою і хвильовим вектором розрізняються на один фотон).

Електромагнітна взаємодія - це один з основних видів дальнодействующих фундаментальних взаємодій, а електромагнітне поле - одне з фундаментальних полів.

Існує теорія (що входить в Стандартну модель), що об'єднує електромагнітне і слабке взаємодія в одне - електрослабкої. Також існують теорії, які об'єднують електромагнітне і гравітаційне взаємодія (наприклад, теорія Калуци-Клейна). Однак остання, при її теоретичних достоїнства і красу, не є загальноприйнятою (у сенсі її переваги), так як експериментально не виявлено її відмінностей від простого поєднання звичайних теорій електромагнетизму і гравітації, як і теоретичних переваг в ступені, що змусила б визнати її особливу цінність. Це ж (у кращому випадку) можна сказати поки і про інші подібні теоріях: навіть найкращі з них щонайменше недостатньо розроблені, щоб вважатися цілком успішними.

Електромагнітні хвилі у вакуумі є поперечними.

4. Безпека електромагнітних полів

У зв'язку з дедалі більшим поширенням джерел ЕМП в побуті ( СВЧ -печі, мобільні телефони, теле-радіомовлення) і на виробництві (обладнання ТВЧ, радіозв'язок), велике значення набувають нормування рівнів ЕМП і вивчення можливого впливу ЕМП на людину [7]. Нормування рівнів ЕМП проводиться окремо для робочих місць і санітарно-сельбищної зони.

Контроль за рівнями ЕМП покладено на органи санітарного нагляду та інспекцію електрозв'язку, а на підприємствах - на службу охорони праці.

Гранично-допустимі рівні ЕМП в різних радіочастотних діапазонах різні [8].

Література

znaimo.com.ua

Реферат - Електромагнітні поля і хвилі

1.doc (1 стор.)Оригінал Cодержание
  1. Вступ ............................................................... 3
  2. Електромагнітне поле ..................................................... 4
  3. Електромагнітні хвилі ............................................. 8
  4. Властивості електромагнітних хвиль .................................... 11
  5. Заключение.....................................................................................14
  6. Література ....................................................... ..................... 15
Вступ Хвильові процеси надзвичайно широко поширені в природі. У природі існує два види хвиль: механічні та електромагнітні. Механічні хвилі поширюються в речовині: газі, рідини або твердому тілі. Електромагнітні хвилі не потребують будь речовині для свого розповсюдження, до яких, зокрема, відносяться радіохвилі і світло. Електромагнітне поле може існувати у вакуумі, тобто в просторі, не містить атомів. Незважаючи на істотну відмінність електромагнітних хвиль від механічних, електромагнітні хвилі при своєму поширенні ведуть себе подібно механічним. Але подібно коливанням всі види хвиль описуються кількісно однаковими або майже однаковими законами. Електромагнітні поля і хвилі відіграють важливу роль у нашому житті. Радіо, телебачення, стільниковий зв'язок засновані саме на властивостях електромагнітних хвиль. Світло також є електромагнітної хвилею. У даній роботі постараюся розглянути основні властивості електромагнітного поля і електромагнітних хвиль.

^ Електромагнітне поле. Електричне поле - одна зі складових електромагнітного поля, особливий вид матерії, існуючий навколо тіл або частинок, що володіють електричним зарядом, а також у вільному вигляді при зміні магнітного поля (наприклад, в електромагнітних хвилях). Електричне поле безпосередньо невидимо, але може спостерігатися завдяки його силовому впливу на заряджені тіла.

Для кількісного визначення електричного поля вводиться силова характеристика - напруженість електричного поля. Напруженість електричного поля - векторна фізична величина, що характеризує електричне поле в даній точці і чисельно дорівнює відношенню сили діючої на пробний заряд, поміщений у дану точку поля, до величини цього заряду q:

Напрямок вектора збігається в кожній точці простору з напрямком сили, що діє на позитивний пробний заряд.

Напруженість у різних точках поля можна характеризувати за допомогою силових ліній. Це лінііі, напрям яких в кожній точці збігаються з напрямом сили, що діє в цій точці на пробний заряд. Силові лінії характеризують не тільки напрямок, але й величину напруженості електричного поля. Де силові лінії розташовані густіше, там напруженість поля більше.

Рис. 1. Електричне поле можна розглядати як математичну модель, що описує значення величини напруженості електричного поля в даній точці простору. Дуглас Джанкола писав так: «Слід підкреслити, що поле не є якоюсь різновидом речовини; правильніше сказати, це надзвичайно корисна концепція ... Питання про" реальності "та існуванні електричного поля насправді - це філософський, скоріше навіть метафізичне питання. У фізиці уявлення про поле виявилося надзвичайно корисним - це одне з найбільших досягнень людського розуму ».

У класичній фізиці, застосовної при розгляді великомасштабних (більше розміру атома) взаємодій, електричне поле розглядається як одна з складових єдиного електромагнітного поля і прояв електромагнітної взаємодії. У квантовій електродинаміці - це компонент електрослабкої взаємодії.

Основним дією електричного поля є силовий вплив на нерухомі (щодо спостерігача) електрично заряджені тіла або частинки. Якщо заряджене тіло фіксоване в просторі, то воно під дією сили не прискорюється. На рухомі заряди силовий вплив надає і магнітне поле (друга складова сили Лоренца).

^ Магнітне поле - складова електромагнітного поля, що з'являється при наявності змінюється в часі електричного поля. Крім того, магнітне поле може створюватися струмом заряджених частинок, або магнітними моментами електронів в атомах (постійні магніти). Основною характеристикою магнітного поля є його сила, що визначається вектором магнітної індукції (вектор індукції магнітного поля). Магнітна індукція - векторна величина, що показує, з якою силою магнітне поле діє на рухомий заряд. Рис.2. Картина силових ліній магнітного поля, створюваного постійним магнітом у формі стрижня. Магнітне поле виявляється у впливі на магнітні моменти частинок і тіл, на рухомі заряджені частинки (або провідники із струмом). Сила, що діє на рухому в магнітному полі електрично заряджену частку, називається силою Лоренца, яка завжди спрямована перпендикулярно до вектора v. Вона пропорційна заряду частинки q, складової швидкості v, перпендикулярної напрямку вектора магнітного поля B, і величині індукції магнітного поля B. У системі одиниць СІ сила Лоренца виражається так:

Магнітна індукція є основною характеристикою магнітного поля, аналогічної вектору напруженості електричного поля.За позитивний напрямок вектора приймається напрямок від південного полюса S до північного полюса N магнітної стрілки, вільно устанавливающейся в магнітному полі. Таким чином, досліджуючи магнітне поле, створюване струмом або постійним магнітом, за допомогою маленької магнітної стрілки, можна в кожній точці простору визначити напрямок вектора. Таке дослідження дозволяє представити просторову структуру магнітного поля. Аналогічно силовим лініям в електростатики можна побудувати лінії магнітної індукції, в кожній точці яких вектор спрямований по дотичній. В СІ магнітна індукція вимірюється в теслах (Тл).

Магнітне поле - це особливий вид матерії, за допомогою якої здійснюється взаємодія між рухомими зарядженими частинками або тілами, що володіють магнітним моментом.

Можна також розглядати магнітне поле, як релятивістську складову електричного поля. Точніше, магнітні поля є необхідним наслідком існування електричних полів та спеціальної теорії відносності. Разом, магнітне та електричне поля утворюють електромагнітне поле, проявами якого є світло та інші електромагнітні хвилі.

^ Електромагнітне поле - це фундаментальне фізичне поле, що взаємодіє з електрично зарядженими тілами, представимое як сукупність електричного і магнітного полів, які можуть за певних умов породжувати один одного. Електромагнітне поле (його зміна з часом) описується в електродинаміки в класичному наближенні допомогою системи рівнянь Максвелла. При переході від однієї інерціальної системи відліку до іншої електричне і магнітне поле в новій системі відліку - кожне залежить від обох - електричного і магнітного - в старій, і це ще одна з причин, що змушує розглядати електричне і магнітне поле як прояви єдиного електромагнітного поля.

У сучасній формулюванні електромагнітне поле представлено тензором електромагнітного поля, компонентами якого є три компоненти напруженості електричного поля і три компонента напруженості магнітного поля (або - магнітної індукції), а також чотиривимірним електромагнітним потенціалом - у певному відношенні ще більш важливим.

До початку XIX в. електрику і магнетизм вважалися явищами, не пов'язаними один з одним, і розглядалися в різних розділах фізики.

У 1819 р. датський фізик Г. Х. Ерстед виявив, що провідник, по якому тече електричний струм, викликає відхилення стрілки магнітного компаса, з чого випливало, що електричні та магнітні явища взаємопов'язані.

Французький фізик і математик А. Ампер в 1824 р. дав математичний опис взаємодії провідника струму з магнітним полем (див. Закон Ампера).

У 1831 р. англійський фізик М. Фарадей експериментально виявив і дав математичний опис явища електромагнітної індукції - виникнення електрорушійної сили в провіднику, що знаходиться під дією змінюється магнітного поля.

У 1864 р. Дж. Максвелл створює теорію електромагнітного поля, згідно з якою електричне і магнітне поля існують як взаємопов'язані складові єдиного цілого - електромагнітного поля. Ця теорія з єдиної точки зору пояснювала результати всіх попередніх досліджень в галузі електродинаміки, і, крім того, з неї випливало, що будь-які зміни електромагнітного поля повинні породжувати електромагнітні хвилі, що поширюються в діелектричній середовищі (в тому числі, в порожнечі) з кінцевою швидкістю, залежної від діелектричної та магнітної проникності цього середовища. Для вакууму теоретичне значення цієї швидкості було близько до експериментальним вимірам швидкості світла, отриманим на той момент, що дозволило Максвеллу висловити припущення (згодом подтвердившееся), що світло є одним з проявів електромагнітних хвиль.

За життя Максвелла вчення про електромагнітні хвилі залишалося «чистої» теорією, яка не мала ніяких експериментальних підтверджень.

У 1887 р. німецький фізик Г. Герц поставив експеримент, повністю підтвердив теоретичні висновки Максвелла. Його експериментальна установка складалася з знаходяться на деякій відстані один від одного передавача і приймача електромагнітних хвиль, і фактично представляла собою історично першу систему радіозв'язку, хоча сам Герц не бачив ніякого практичного застосування свого відкриття, і розглядав його виключно як експериментальне підтвердження теорії Максвелла.

У XX в. розвиток уявлень про електромагнітне поле і електромагнітному випромінюванні продовжилося в рамках квантової теорії поля, основи якої були закладені великим німецьким фізиком Максом Планком. ^ Сила Лоренца - сила, з якою, в рамках класичної фізики, електромагнітне поле діє на точкову заряджену частку. Силою Лоренца називають іноді силу, що діє на рухому частку лише з боку магнітного поля, нерідко ж повну силу - з боку електромагнітного поля взагалі, інакше кажучи, з боку електричного і магнітного полів:

^ Рівняння Максвелла - основні рівняння класичної електродинаміки, що описують еволюцію електромагнітного поля і його взаємодію із зарядами і струмами. Рівняння були опубліковані Дж. К. Максвеллом в 1873 році в його книзі «Трактат про електрику і магнетизм».

Назва Диференціальна форма Інтегральна форма
1.Закон індукції Фарадея
2.Закон Ампера
3.Теорема Гаусса
4.Теорема Гаусса

Зразкове словесне вираження:

  1. Зміна магнітної індукції породжує вихровий електричне поле;
  2. Електричний струм і зміна електричної індукції породжують вихровий магнітне поле;
  3. Електричний заряд є джерелом електричної індукції;
  4. Магнітна індукція не розходиться (не має джерел).

^ Електромагнітні хвилі Електромагнітні хвилі - розповсюджується в просторі обурення електромагнітного поля (тобто інакше кажучи - що взаємодіють один з одним електричного і магнітного полів).

Серед електромагнітних полів взагалі, породжених електричними зарядами і їх рухом, прийнято відносити власне до випромінювання ту частину змінних електромагнітних полів, яка здатна поширюватися найбільш далеко від своїх джерел - рухомих зарядів, затухаючи найбільш повільно з відстанню.

До електромагнітного випромінювання належать радіохвилі (починаючи зі наддовгих), інфрачервоне випромінювання, видиме світло, ультрафіолетове, рентгенівське і жорстке (гамма-) випромінювання.

Електромагнітне випромінювання здатне поширюватися в вакуумі (просторі, вільному від речовини), але в в ряді випадків досить добре поширюється і в просторі, заповненому речовиною (кілька змінюючи при цьому свою поведінку).

Р ис. 3. Електромагнітний спектр. Електромагнітне випромінювання прийнято ділити по частотних діапазонах. Між діапазонами немає різких переходів, вони іноді перекриваються, а межі між ними умовні. Оскільки швидкість поширення випромінювання (у вакуумі) постійна, то частота його коливань жорстко пов'язана з довжиною хвилі у вакуумі.

Радіохвилі

Через великі значень λ поширення радіохвиль можна розглядати без урахування атомістичного будови середовища. Виняток становлять тільки самі короткі радіохвилі, що примикають до інфрачервоного ділянці спектру. У радіодіапазоні слабо позначаються і квантові властивості випромінювання, хоча їх все ж доводиться враховувати, зокрема, при описі квантових генераторів і підсилювачів сантиметрового і міліметрового діапазонів, а також молекулярних стандартів частоти і часу, при охолодженні апаратури до температур в декілька кельвінів. Радіохвилі виникають при протіканні по провідниках змінного струму відповідної частоти. І навпаки, що проходить в просторі електромагнітна хвиля збуджує в провіднику відповідний їй змінний струм. Ця властивість використовується в радіотехніці при конструюванні антен. Природним джерелом хвиль цього діапазону є грози. Вважається, що вони ж є джерелом стоячих електромагнітних хвиль Шумана.

^ Інфрачервоне випромінювання - електромагнітне випромінювання, що займає спектральну область між червоним кінцем видимого світла (з довжиною хвилі λ = 0,74 мкм) і мікрохвильовим випромінюванням (λ ~ 1-2 мм). Інфрачервоне випромінювання також називають «тепловим» випромінюванням, так як інфрачервоне випромінювання від нагрітих предметів сприймається шкірою людини як відчуття тепла. При цьому довжини хвиль, що випромінюються тілом, залежать від температури нагрівання: чим вище температура, тим коротше довжина хвилі і вище інтенсивність випромінювання. Спектр випромінювання абсолютно чорного тіла при відносно невисоких (до декількох тисяч кельвінів) температурах лежить в основному саме в цьому діапазоні.

^ Видиме випромінювання

Видиме, інфрачервоне і ультрафіолетове випромінювання становить так звану оптичну область спектра в широкому сенсі цього слова. Виділення такої області обумовлено не тільки близькістю відповідних ділянок спектра, а й схожістю приладів, що застосовуються для її дослідження і розроблених історично головним чином при вивченні видимого світла (лінзи і дзеркала для фокусування випромінювання, призми, дифракційні грати, інтерференційні прилади для дослідження спектрального складу випромінювання і пр.). Частоти хвиль оптичної області спектра вже можна порівняти з власними частотами атомів і молекул, а їх довжини - з молекулярними розмірами і межмолекулярними відстанями. Завдяки цьому в цій області стають істотними явища, обумовлені атомістичним будовою речовини. З цієї ж причини, поряд з хвильовими, проявляються і квантові властивості світла. Найвідомішим джерелом оптичного випромінювання є Сонце. Його поверхня (фотосфера) нагріта до температури 6000 градусів за Кельвіном і світить яскраво-білим світлом (максимум безперервного спектру сонячного випромінювання розташований в "зеленій" області 550 нм, де знаходиться і максимум чутливості ока). Саме тому, що ми народилися біля такої зірки, цю ділянку спектра електромагнітного випромінювання безпосередньо сприймається нашими органами чуття. Випромінювання оптичного діапазону виникає, зокрема, при нагріванні тіл (інфрачервоне випромінювання називають також тепловим) за теплового руху атомів і молекул. Чим сильніше підігрітий тіло, тим вище частота, на якій знаходиться максимум спектра його випромінювання. При певному нагріванні тіло починає світитися у видимому діапазоні (каління), спочатку червоним кольором, потім жовтим і так далі. І навпаки, випромінювання оптичного спектру робить на тіла тепловий вплив. Оптичне випромінювання може створюватися і реєструватися в хімічних і біологічних реакціях. Одна з найвідоміших хімічних реакцій, що є приймачем оптичного випромінювання, використовується у фотографії. Джерелом енергії для більшості живих істот на Землі є фотосинтез - біологічна реакція, що протікає в рослинах під дією оптичного випромінювання Сонця.

^ Ультрафіолетове випромінювання (ультрафіолет, УФ, UV) - електромагнітне випромінювання, що займає діапазон між видимим і рентгенівським випромінюванням (380 - 10 нм, 7,9 × 1014 - 3 × 1016 Гц). Діапазон умовно ділять на ближній (380-200 нм) і дальній, або вакуумний (200-10 нм) ультрафіолет, останній так названий, оскільки інтенсивно поглинається атмосферою і досліджується тільки вакуумними приладами.

^ Рентгенівське випромінювання - електромагнітні хвилі, енергія фотонів яких лежить на енергетичній шкалі між ультрафіолетовим випромінюванням і гамма-випромінюванням, що відповідає довжинам хвиль від 10-4 до 10 ² Å (від 10-14 до 10-8 м). ^ Властивості електромагнітних хвиль Вперше досвідченим шляхом отримав електромагнітні хвилі фізик Генріх Герц, використавши при цьому високочастотний іскровий розрядник (вібратор Герца). Герц досвідченим шляхом визначив також швидкість електромагнітних хвиль. Вона збіглася з теоретичним визначенням швидкості хвиль Максвеллом. Найпростіші електромагнітні хвилі - це хвилі, в яких електричне і магнітне поля роблять синхронні гармонійні коливання.

Звичайно, електромагнітні хвилі володіють всіма основними властивостями хвиль.

Вони підпорядковуються закону відбиття хвиль: кут падіння дорівнює куту відбиття. При переході з одного середовища в іншу переломлюються і підпорядковуються закону заломлення хвиль: відношення синуса кута падіння до синуса кута заломлення є величина постійна для двох даних середовищ і рівна відношенню швидкості електромагнітних хвиль у першому середовищі до швидкості електромагнітних хвиль в другому середовищі і називається показником заломлення другого середовища відносно першого.

Явище дифракції електромагнітних хвиль, тобто відхилення напряму їх розповсюдження від прямолінійного, спостерігається у краю перешкоди або при проходженні через отвір. Електромагнітні хвилі здатні до інтерференції. Інтерференція - це здатність когерентних хвиль до накладання, в результаті чого хвилі в одних місцях один одного підсилюють, а в інших місцях - гасять. (Когерентні хвилі - це хвилі, однакові за частотою і фазою коливання.) Електромагнітні хвилі мають дисперсією, тобто коли показник заломлення середовища для електромагнітних хвиль залежить від їх частоти. Досліди з пропусканням електромагнітних хвиль через систему з двох решіток показують, що ці хвилі є поперечними.

При поширенні електромагнітної хвилі вектори напруженості ^ Е і магнітної індукції В перпендикулярні напрямку поширення хвилі і взаємно перпендикулярні між собою (рис. 4).

Рис. 4.

Можливість практичного застосування електромагнітних хвиль для встановлення зв'язку без проводів продемонстрував 7 травня 1895 російський фізик А. Попов. Цей день вважається днем ​​народження радіо. Для здійснення радіозв'язку необхідно забезпечити можливість випромінювання електромагнітних хвиль. Якщо електромагнітні хвилі виникають в контурі з котушки і конденсатора, то змінне магнітне поле виявляється пов'язаним з котушкою, а змінне електричне поле - зосередженим між пластинами конденсатора. Такий контур називається закритим (рис. 5, а).

Рис. 5.

Закритий коливальний контур практично не випромінює електромагнітні хвилі в навколишній простір. Якщо контур складається з котушки і двох пластин плоского конденсатора, то під чим більшим кутом розгорнуті ці пластини, тим більш вільно виходить електромагнітне поле в навколишній простір (рис. 5, б). Граничним випадком розкритого коливального контуру є видалення пластин на протилежні кінці котушки. Така система називається відкритим коливальним контуром (рис. 5, в). Насправді контур складається з котушки і довгого дроту - антени.

Енергія випромінюваних (за допомогою генератора незгасаючих коливань) електромагнітних коливань при однаковій амплітуді коливань сили струму в антені пропорційна четвертого ступеня частоти коливань. На частотах в десятки, сотні і навіть тисячі герц інтенсивність електромагнітних коливань мізерно мала. Тому для здійснення радіо-і телевізійного зв'язку використовуються електромагнітні хвилі з частотою від декількох сотень тисяч герц до сотень мегагерц.

При передачі по радіо мови, музики та інших звукових сигналів застосовують різні види модуляції високочастотних (несучих) коливань. Суть модуляції полягає в тому, що високочастотні коливання, що виробляються генератором, змінюють за законом низької частоти. У цьому і полягає один із принципів радіопередачі. Іншим принципом є зворотний процес - детектування. При радиоприеме з прийнятого антеною приймача модульованого сигналу потрібно відфільтрувати звукові низькочастотні коливання.

За допомогою радіохвиль здійснюється передача на відстань не тільки звукових сигналів, але й зображення предметів. Велику роль в сучасному морському флоті, авіації і космонавтиці грає радіолокація. В основі радіолокації лежить властивість відображення хвиль від провідних тел. (Від поверхні діелектрика електромагнітні хвилі відбиваються слабо, а від поверхні металів майже повністю.) Висновок У даній роботі були розглянуті основні поняття електромагнітного поля і хвиль, розглянуті основні характеристики електромагнітних хвиль, а так само їх класифікація. Так само розглянуті магнітне і електричне поля та рівняння, що зв'язують їх.

Література

  1. Іродов І.Є. Основні закони електромагнетизму. 2-е, стереотип. - М.: Вища. шк., 1991. - 288с
  2. Матвєєв О.М. Електрика і магнетизм. М.: Вища. школа, 1983. - 463с.
  3. Савельєв І.В. Курс загальної фізики. Т.2. Електрика і магнетизм. Хвилі. Оптика. 2-е вид., Перераб. - М.: Наука, Гл. ред. фіз-мат. літ., 1982. - 496с.
  4. Сивухин Д.В. Загальний курс фізики. У 5 т. Том 3. Електрика. 4-е вид., Стереотипами. - М.: ФИЗМАТЛИТ; Вид-во МФТІ, 2004. - 656 с.
  5. Хайкін С.Е. Електромагнітні коливання і хвилі. 2-е, перераб. - М., Изд-во "Енергія", 1964. -208с.
  6. http://www.examens.ru/
  7. http://ru.wikipedia.org/

uadoc.zavantag.com

Електромагнітні поля

Людська цивілізація у своєму розвитку постійно вносить у довкілля все нові і нові фактори, які бумерангом суттєво впливають на організм людини. Серед таких факторів найцікавішим на сьогодні є електромагнітні поля (далі— ЕМП).

Ще недавно ця проблема не була такою актуальною, а сьогодні електромагнітне забруднення — «електронний смог» — охоплює усі сфери середовища існування людини. Образно кажучи, ми купаємося в електромагнітних хвилях. Діапазон цих хвиль невпинно розширюється. Якщо раніше людина контактувала з низькочастотними полями (50-60 Гц) (у побуті і на виробництві) та з радіочастотними полями, що випромінюються радіо- і телекомунікативними передавачами, то зараз інтенсивно розвивається щільниковий зв’язок, який додає нові частоти до спектру, що повсюдно використовується.

Як новий екологічний фактор впливає на здоров’я людей? На сьогодні вже можна визначити (означити) найчутливіші до ЕМП системи організму. Це нервова, імунна, ендокринна і статева системи. Надзвичайно небезпечні ЕМП для дітей, вагітних жінок, людей із захворюваннями центральної нервової, гормональної і серцево-судинної системи, людей з послабленим імунітетом.

У вступній частині Міжнародної програми Всесвітньої організації охорони здоров’я «Електромагнітне поле і здоров’я людини» передбачаються наступні прогнози стосовно віддалених наслідків постійної дії ЕМП: «Припускається, що медичні наслідки, такі як захворювання на рак, зміни в поведінці, втрата пам’яті, хвороби Паркінсона та Альцгеймера, СНІД, симптом раптової смерті зовні здорової дитини та багато інших станів, включаючи підвищення рівня самогубств, є результатом впливу електромагнітних полів». Це страшне припущення — результат ґрунтовного аналізу експериментальних та епідеміологічних даних, що нагромаджено за час вивчення даної проблеми світовим науковим товариством.

Природним джерелом електромагнітного поля є геомагнітне поле Землі, що складається з постійного (99%) та змінного (1%) полів. Постійне магнітне поле землі спричинюється процесами, що відбуваються у рідкому металевому ядрі планети. Змінне геомагнітне поле породжується струмами у магнітосфері та іоносфері. Потужні збурення у магнітосфері — магнітні бурі — багаторазово збільшують амплітуду змінної складової геомагнітного поля.

Природним джерелом ЕМП є теж радіохвилі, що випромінюються космічними джерелами. Вони характеризуються широким діапазоном частот Антропогенними (результат діяльності людини) джерелами ЕМП є промислові процеси, системи передачі та розподілення електроенергії, електромагніти, поля електростатичних зарядів у промисловості та побуті.

Людина постійно живе під впливом електромагнітних полів як природного, так і антропогенного походження. У масовій свідомості ЕМП звичайно асоціюється з високовольтними лініями електропередач (ЛЕП) і електростанціями. Проте ЕМП впливають на людину і при звичайному користуванні побутовими електроприладами. А магнітне поле, що його генерують декілька побутових електроприладів одночасно, може бути порівняне за впливом з електромагнітним полем, що генерується ЛЕП.

І електромагнітне поле в діапазоні 50Гц у житлових приміщеннях становить певний інтерес, оскільки це найменш контрольоване опромінення. Електричне поле у житлових будинках визначається в межах 1-10 в/м. Але зустрічаються місця підвищеного рівня, наприклад біля незаземленого монітора комп’ютера на відстані 0,5 м. поле може сягати 150-170 в/м. Щодо магнітної складової ЕМП, то пильну увагу дослідників привертають рівні магнітної індукції величиною 0,2 мк Тл і вище.

До відома читачів: така величина магнітної індукції реєструється на відстані 1,1 м від екрану телевізора, 0,25 м від ручки електропраски, 0,1 м — від мотора холодильника. Власне ці величини магнітної індукції, за дослідженнями вчених Фінляндії, становлять ризик розвитку пухлинного процесу (лейкемії) у дітей. Результати канадсько-французького дослідження, проведеного серед службовців трьох енергокомпаній (223 тис. осіб), засвідчили статистично значне підвищення онкологічного ризику.

Одначе сьогодні ми ще не можемо однозначно назвати ЕМП канцерогенним чинником довкілля. Проте оцінка впливу ЕМП на людину постійно досліджується в рамках багатьох міжнародних програм. Так, міжнародний проект у рамках Програми наукової кооперації ЕЄС передбачає проведення дослідницьких робіт з вивчення впливу щільникового зв’язку та ЕМП радіочастотного діапазону на людину.

З наведених посилань на дослід ження щодо шкідливості ЕМП є очевидним, що наскільки можливо, належить уникати проживання у безпосередній близькості до високовольтних ліній електропередач, електростанцій та силових підстанцій, які є джерелами ЕМП. Теж треба уникати перевантаження електричним та електронним обладнанням свого помешкання, яке доцільно розташовувати в ньому рівномірно.

Роман Кабин,хімік за фахом, депутат Косівської міської ради

kosivart.if.ua


Видеоматериалы

24.10.2018

Опыт пилотных регионов, где соцнормы на электроэнергию уже введены, показывает: граждане платить стали меньше

Подробнее...
23.10.2018

Соответствует ли вода и воздух установленным нормативам?

Подробнее...
22.10.2018

С начала года из ветхого и аварийного жилья в республике были переселены десятки семей

Подробнее...
22.10.2018

Столичный Водоканал готовится к зиме

Подробнее...
17.10.2018

Более 10-ти миллионов рублей направлено на капитальный ремонт многоквартирных домов в Лескенском районе

Подробнее...

Актуальные темы

13.05.2018

Формирование энергосберегающего поведения граждан

 

Подробнее...
29.03.2018

ОТЧЕТ о деятельности министерства энергетики, ЖКХ и тарифной политики Кабардино-Балкарской Республики в сфере государственного регулирования и контроля цен и тарифов в 2012 году и об основных задачах на 2013 год

Подробнее...
13.03.2018

Предложения организаций, осуществляющих регулируемую деятельность о размере подлежащих государственному регулированию цен (тарифов) на 2013 год

Подробнее...
11.03.2018

НАУЧИМСЯ ЭКОНОМИТЬ В БЫТУ

 
Подробнее...

inetpriem


<< < Ноябрь 2013 > >>
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
        1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30  

calc

banner-calc

Карта Сайта