Електромагнітне поле — Вікіпедія
Електромагні́тне по́ле — це поле, яке описує електромагнітну взаємодію між фізичними тілами. Розділ фізики, який вивчає електромагнітне поле, називається електродинамікою. Постійні електричні поля вивчаються електростатикою, а галузь фізики, яка досліджує постійні магнітні поля називається магнетизмом.
Електромагнітне поле, як і речовина характеризується енергією, масою й імпульсом[1].
Кількісні характеристики[ред. | ред. код]
Електромагнітне поле характеризується векторними величинами напруженістю електричного поля E{\displaystyle \mathbf {E} }, вектором електричної індукції D{\displaystyle \mathbf {D} }, вектором магнітної індукції B{\displaystyle \mathbf {B} } й напруженістю магнітного поля
H{\displaystyle \mathbf {H} }.
У вакуумі
[2]
- D=E{\displaystyle \mathbf {D} =\mathbf {E} },
- B=H{\displaystyle \mathbf {B} =\mathbf {H} }.
У середовищі ці співвідношення несправедливі через процеси поляризації та намагнічування. В загальному випадку
- D=E+4πP{\displaystyle \mathbf {D} =\mathbf {E} +4\pi \mathbf {P} },
- B=H+4πI{\displaystyle \mathbf {B} =\mathbf {H} +4\pi \mathbf {I} },
де P{\displaystyle \mathbf {P} } — вектор поляризації, а I{\displaystyle \mathbf {I} } — вектор намагніченості.
Конкретний зв’язок між цими величинами визначається фізичними процесами, які відбувається в середовищі й описується формулами, які називаються матеріальними співвідношеннями.
Наприклад для однорідних ізотропних середовищ при слабких полях і без врахування запізнення й
просторової дисперсії матеріальні співвідношення записуються:
- D=εE{\displaystyle \mathbf {D} =\varepsilon \mathbf {E} },
- B=μH{\displaystyle \mathbf {B} =\mu \mathbf {H} },
де ε — діелектрична проникність середовища, μ — магнітна проникність середовища.
У теорії відносності електромагнітне поле описується 4-тензором електромагнітного поля.
Джерела електромагнітного поля[ред. | ред. код]
Електромагнітне поле створюється зарядами. Непорушні заряди створюють електричне поле, рухомі заряди — електричне й магнітне поле.
Необхідно зауважити, що магнітне поле постійних магнітів створюється узгодженим рухом електронів у атомах, тобто мікроскопічними електричними струмами.
Електромагнітне поле, яке породжується зарядами й струмами, діє на заряди й струми в фізичних тілах.
Сила, з якою електромагнітне поле діє на заряджену частку називається силою Лоренца.
Електромагнітне поле взаємодіє також через свою магнітну складову зі спінами часток.
Електромагнітне поле може виконувати роботу з переміщення зарядів й обертання магнітних моментів, а отже має потенціальну енергію. Енергія електромагнітного поля W визначається формулою
- W=18π∫(E⋅D+B⋅H)dV{\displaystyle W={\frac {1}{8\pi }}\int (\mathbf {E} \cdot \mathbf {D} +\mathbf {B} \cdot \mathbf {H} )dV},
де інтегрування проводиться по всьому простору.
Зміна енергії електромагнітного поля з часом підпорядковується рівнянню неперервності
- dWdt+divS=0{\displaystyle {\frac {dW}{dt}}+{\text{div}}\,\mathbf {S} =0},
де S{\displaystyle \mathbf {S} } — вектор Пойнтінга, що описує потік електромагнітного поля.
Розповсюдження в просторі[ред. | ред. код]
Електромагнітне поле створене зарядами розповсюджується в просторі у вигляді
електромагнітних хвиль.
Таким чином взаємодія заряджених тіл не є миттєвою. Зміна положення одного заряду викликає зміну
сили, з якою він діє на інший заряд, лише через проміжок часу, потрібний для того, щоб електромагнітна хвиля подолала віддаль між зарядами. Електромагнітні хвилі розповсюджуються зі швидкістю світла.
Носіями електромагнітного поля є фотони — елементарні частки із нульовою масою спокою.
Електромагнітні хвилі випромінюються й поглинаються квантами із енергією ℏω{\displaystyle \hbar \omega }.
- ↑ Пименов Ю. В. Глава 1. Электромагнитное поле и параметры среды // Техническая электродинамика. — : Связь, 1971. — 488 с.
- ↑ На цій сторінці формули записані з використанням природної для електромагнітного поля системи одиниць СГСГ. У системі СІ одиниці для вимірювання різних векторних характеристик електромагнітного поля різні, й тому замість рівності векторів потрібно записувати їхню пропорційність.
Джерела та література[ред. | ред. код]
- Сугаков В. Й. Електродинаміка. — : Вища школа, 1974. — 271 с.
- Федорченко А. М. Класична механіка і електродинаміка // Теоретична фізика. — : Вища школа, 1992. — Т. 1. — 535 с.
- Сивухин Д. В. Электричество // Общий курс физики. — : Физматлит, 2006. — Т. 3. — 656 с.
- Тамм И. Е. Основы теории электричества. — : Наука, 1989. — 500 с.
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
Електромагнітне поле. Електромагнітні хвилі та швидкість їх поширення. Основні властивості електромагнітних хвиль План
1.ЕЛЕКТРОМАГНІТНЕ ПОЛЕ
2.ДОСЛІДИ ГЕРЦА
3.УТВОРЕННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ХВИЛЬ
Численні явища в природі пов’язані з
хвилями, які одержали назву електромагнітних.
Поширюючись у просторі, вони взаємодіють
з матеріальними об’єктами і спричиняють
різноманітні зміни їх. Крім властивостей,
притаманних будь-яким хвильовим процесам,
електромагнітні хвилі мають і своєрідні
властивості. Вивчення властивостивостей
електромагнітних хвиль дало змогу
пояснити багато природних явищ, розробити
унікальні технологічні процеси,
високоточні методи вимірювання, ефективні
засоби зв’язку, складну медичну апаратуру
тощо.
Електромагнітна хвиля — це протей
поширення електромагнітного поля.
У цьому розділі розглянемо природу і
механізм утворення електромагнітних
хвиль, особливості їх поширення і
взаємодії з речовиною, зробимо ще один
крок до пізнання особливостей
електромагнітної взаємодії в природі.
1.Електромагнітне поле
У вченні про електромагнітні хвилі
чільне місце посідає теорія електромагнітного
поля, до якої фізика йшла тривалий час
тернистим і складним шляхом, оскільки
електричні й магнітні явища довго
розглядали як специфічні й незалежні.
Лише експериментальними дослідженнями
таких визначних учених, як Г. Ерстед і
М. Фарадей, було доведено органічний
зв’язок електричних і магнітних явищ,
електричних і магнітних полів,
взаємообумовлене і взаємопов’язане їх
існування. У дослідах Г. Ерстеда магнітне
поле електричного струму не знищує
електричне поле, яке викликало цей
струм, а існує одночасно з ним, проявляючись
як обов’язковий супровід електричного
струму. Електричне поле, яке виявляється
в дослідах М. Фарадея з електромагнітної
індукції, не знищує змінне магнітне
поле, яке є обов’язковою умовою існування
явища електромагнітної індукції, а
обов’язково супроводжує змінне магнітне
поле. Накопичення знань про електричне
і магнітне поля, виявлення явищ, які
засвідчують зв’язок магнітних і
електричних явищ, спонукало вчених до
пошуку їх пояснення з єдиних теоретичних
позицій. Найпліднішою спробою пояснення
властивостей і походження електричних
і магнітних полів з єдиних позицій
виявилися теоретичні дослідження
англійського фізика-теоретика Джеймса
Клерка Максвелла, який у 1864 р. опублікував
працю «Динамічна теорія електромагнітного
поля». У ній він описав теорію, що
грунтувалася на уявленнях про існування
єдиного електромагнітного поля, прояви
якого різні в різних системах відліку.
Змінне електричне і змінне магнітне
поля органічно пов’язані між собою.
У працях Д. Максвелла доведено існування
електромагнітного поля.
Теорія Д. Максвелла є узагальненням
експерименталних досліджень. Розробляючи
теорію електромагнітного поля, Д. К.
Максвелл не тільки узагальнив результати
експериментальних досліджень властивостей
електричних і магнітних полів, а й зробив
принципово важливі відкриття. Так,
він установив, що в разі зміни електричного
поля обов’язково
спостерігатиметься магнітне поле.
Магнітна індукція В цього поля
залежить від швидкості зміни
електричного поля:
Це передбачення згодом було підтверджене
експериментально і стало важливою
ланкою теорії. Явище, за якого
спостерігається магнітне поле в разі
зміни електричного поля, дістало назву
магнітоелектричної індукції. Зв’язок
магнітного поля зі змінним електричним
полем можна спостерігати в дослідах за
допомогою сучасних приладів. Якщо в
електричне поле між двома паралельними
пластинками, приєднаними до генератора
змінної напруги, внести тороїдальну
котушку (мал. 4.1), то вимірювальний прилад,
приєднаний до неї, виявить змінну ЕРС,
частота якої відповідатиме частоті
зміни електричного поля. Якщо збільшити
частоту зміни електричного поля, то й
амплітуда ЕРС у котушці збільшиться.
Це саме спостерігається і тоді, коли
осердя котушки замінити на інше, з
більшою магнітною проникністю. Лінії
магнітної індукції поля за магнітоелектричної
індукції охоплюватимуть лінії напруженості
електричного поля. Це засвідчує положення
тороїдальної котушки в електричному
полі. Максимальне значення амплітуди
ЕРС у котушці виявляється тоді, коли
площина котушки перпендикулярна до
ліній напруженості електричного
поля. Напрямок ліній магнітної індукції
у явищі магнітоелектричної індукції
можна визначити за правилом правого
гвинта: якщо поступальний рух правого
гвинта збігається з напрямком вектора
зміни напруженості електричного поля,
то напрямок його обертання покаже
напрямок лінії магнітної індукції (мал.
4.2).
Явище магнітоелектричної індукції
— це поява магнітного поля при зміні
електричного поля.
Фундаментальним висновком з теорії
Максвєлла є передбачення, що мають
існувати електромагнітні хвилі, швидкість
поширення яких дорівнює швидкості
світла.
Основні положення теорії електромагнітного
поля узагальнені у рівняннях Максвєлла.
Однак, щоб їх прочитати і зрозуміти,
потрібні знання з вищої математики.
Теорія Максвєлла дає змогу пояснити
взаємозв’язок електричних і магнітних
полів на основі теорії відносності.
1. Якщо в якійсь системі відліку знаходиться
електрично заряджене тіло і його
швидкість дорівнює нулю, то в цій системі
можна виявити лише електричне поле.
Властивості цього поля і явища, пов’язані
з ним, ви вивчали у розділі «Електростатика»
(мал. 4.3).
2. Якщо заряджене тіло в деякій системі
рухається рівномірно, то в цій системі,
крім електричного, спостерігається ще
й магнітне поле (мал. 4.4). При цьому
напруженість електричного поля
змінюватиметься лінійно, а індукція
магнітного поля, буде сталою:
3. Якщо заряджене тіло рухається з
прискоренням, то швидкість зміни
напруженості електричного поля не буде
сталою. Внаслідок цього магнітна індукція
поля також змінюватиметься (мал. 4.5).
Подальші дослідження властивостей
електромагнітного поля показали, що
воно має масу й енергію, а зміна його
характеристик, яка сталася в довільній
точці поля, поширюється до інших точок
простору зі сталою швидкістю.
Електромагнітне поле і його характеристики
Стр 1 из 2Следующая ⇒
Небезпечна дія
випромінювання на організм людини ”
Виконала студентка ІV курсу
групи 41-О
напряму підготовки 6.020205
образотворче мистецтво*
Корбут Юлія Василівна
Кам’янець-Подільський– 2016
Зміст
Введення
1. Електромагнітне поле і його характеристики
2. Джерела електромагнітного випромінювання
3. Механізм впливу електромагнітного випромінювання
4. Вплив електромагнітного випромінювання
5. Вплив електромагнітних променів, що виходять від стільникових телефонів, на організм людини
6. Вплив сучасних електронних пристроїв
Висновок
Список літератури
Введення
Усі речовини безперервно випромінюють електромагнітні хвилі. Спектр випромінювання охоплює великий діапазон довжин хвиль: від радіохвиль довжиною сотні метрів до жорсткого космічного випромінювання з довжиною хвилі 10-12м. Природний електромагнітний спектр охоплює хвилі довжиною від 0,00000000000001 метрів до 100000 кілометрів. Теплове (інфрачервоне) випромінювання випускають тіла в певному діапазоні температур. Чим вище температура тіла, тим коротше довжина хвилі і вище інтенсивність випромінювання.
Інфрачервоний обігрівач ідеальний скрізь, де потрібно отримати локальний обігрів поверхні. Будучи абсолютно нешкідливими, інфрачервоні обігрівачі забезпечують ефективний обігрів.
У процесі життєдіяльності людина постійно перебуває в зоні дії електромагнітного (ЕМ) поля Землі. Таке поле, зване фоном, вважається нормальним і не завдає здоров’ю людей ніякої шкоди.
Так міцно ввійшли до нас в життя різні «розумні» машини (комп’ютери, мобільні телефони, мікрохвильові печі, телевізори) насправді здатні принести людині набагато більше шкоди, ніж здається на перший погляд.
Широкі дослідження про вплив електромагнітного випромінювання на здоров’я людини у світі були розпочаті ще в 60 роки минулого століття. Був накопичений великий клінічний матеріал про несприятливу дію магнітних і електромагнітних полів. Вже в цей час було запропоновано ввести нові захворювання «Радіохвильова хвороба» або «Хронічне ураження мікрохвилями». Надалі, роботами вчених у Росії було встановлено, що найбільш чутливою до впливу електромагнітних полів є нервова система людини. Результати проведених робіт були використані при розробці санітарних нормативних документів у Росії.
Тому розгляд впливу електромагнітного випромінювання на організм людини є актуальним.
Мета реферату: довідатися про механізм і наслідки дії електромагнітного випромінювання.
Ставили такі завдання:
проаналізувати літературу з даної проблеми;
виявити механізм впливу випромінювання
описати наслідки цього впливу.
Об’єктом дослідження є електромагнітне випромінювання.
Висновок
Результати проведених досліджень з впливу стільникового телефону та інших малогабаритних малопотужних електронних коштів на різні організми переконливо свідчать про те, що за контакт з подібними пристроями користувач розплачується своїм здоров’ям. Головним джерелом біологічної дії на організм є тонкопольовому випромінювання, створюване матричними структурами інтегральних мікросхем.Інтенсивність випромінюваного БІС тонкого поля залежить від щільності малюнків в ній і її розмірів. У свою чергу, щільність малюнків в обсязі залежить і від кількості шарів, з яких складається мікросхема.
Сучасні електронні засоби, такі, як стільниковий телефон, становлять особливу небезпеку і для дітей. У період формування організму взаємодія зі стільниковим телефоном призводить до різкого старіння клітин головного мозку і всього організму і появи в ньому відповіднихзахворювань. До такого висновку прийшли і учені Центру електромагнітної безпеки при ГНЦ «Біофізика» МОЗ РФ. Сьогодні у всьому світі велика увага приділяється розробці засобів захисту від різного роду випромінювань електронних засобів. Традиційно більшість засобів захисту спрямовані на екранування електромагнітних випромінювань. Але безглуздо екранувати електромагнітне випромінювання стільникового телефону або радіотелефону, так як сам принцип їх роботи суперечить цьому. Виходячи з викладеного матеріалу, можна стверджувати, що реально позитивних результатів для організму людини від пристроїв захисту, що знижують електромагнітні випромінювання, немає і не може бути. Разом з цим захист необхідна від тонкопольового випромінювання БІС. Для всього людства небезпечним стає і той факт, що в навколишньому його середовищі нарівні з електромагнітним випромінюванням йде наростання щільності патогенної тонкопольової енергії (застосування стільникових телефонів, радіотелефонів, комп’ютерів, принтерів, копіювальних апаратів та інших засобів, у пристрої яких використовуються високощільні матричні структури, що випромінюють шкідливі для організму людини тонкі поля).
Тонкі поля, створювані сучасними електронними засобами, якими оточив себе людина, представляють серйозну небезпеку для його здоров’я. І, як би не пручалися виробники такого роду пристроїв і фахівці з просування їх на ринок, доведеться писати на упаковках, і в першу чергу, для стільникових телефонів «Небезпечний для вашого здоров’я», і саме з тонкопольовому випромінювання.
Накопичений досвід і численні дослідження науковців у різних країнах показують, що за зручності, принесені науково-технічним прогресом, доводиться розплачуватися здоров’ям і не тільки користувачеві стільникового телефону, але і людям, що знаходяться в безпосередній близькості від нього.
Все це говорить про те, що розробка ефективних способів захисту від негативного впливу тонкопольового випромінювання електронних засобів, що використовують сучасні мікросхеми, є однією з найважливіших завдань профілактичної медицини.
Список літератури
1. Гурський І.П. Елементарна фізика. — М.: Наука, 1973
2. Колтун Марк Світ фізики. — М.: Дитяча література, 1987
3. Сайти всесвітньої мережі Internet
Небезпечна дія
випромінювання на організм людини ”
Виконала студентка ІV курсу
групи 41-О
напряму підготовки 6.020205
образотворче мистецтво*
Корбут Юлія Василівна
Кам’янець-Подільський– 2016
Зміст
Введення
1. Електромагнітне поле і його характеристики
2. Джерела електромагнітного випромінювання
3. Механізм впливу електромагнітного випромінювання
4. Вплив електромагнітного випромінювання
5. Вплив електромагнітних променів, що виходять від стільникових телефонів, на організм людини
6. Вплив сучасних електронних пристроїв
Висновок
Список літератури
Введення
Усі речовини безперервно випромінюють електромагнітні хвилі. Спектр випромінювання охоплює великий діапазон довжин хвиль: від радіохвиль довжиною сотні метрів до жорсткого космічного випромінювання з довжиною хвилі 10-12м. Природний електромагнітний спектр охоплює хвилі довжиною від 0,00000000000001 метрів до 100000 кілометрів. Теплове (інфрачервоне) випромінювання випускають тіла в певному діапазоні температур. Чим вище температура тіла, тим коротше довжина хвилі і вище інтенсивність випромінювання.
Інфрачервоний обігрівач ідеальний скрізь, де потрібно отримати локальний обігрів поверхні. Будучи абсолютно нешкідливими, інфрачервоні обігрівачі забезпечують ефективний обігрів.
У процесі життєдіяльності людина постійно перебуває в зоні дії електромагнітного (ЕМ) поля Землі. Таке поле, зване фоном, вважається нормальним і не завдає здоров’ю людей ніякої шкоди.
Так міцно ввійшли до нас в життя різні «розумні» машини (комп’ютери, мобільні телефони, мікрохвильові печі, телевізори) насправді здатні принести людині набагато більше шкоди, ніж здається на перший погляд.
Широкі дослідження про вплив електромагнітного випромінювання на здоров’я людини у світі були розпочаті ще в 60 роки минулого століття. Був накопичений великий клінічний матеріал про несприятливу дію магнітних і електромагнітних полів. Вже в цей час було запропоновано ввести нові захворювання «Радіохвильова хвороба» або «Хронічне ураження мікрохвилями». Надалі, роботами вчених у Росії було встановлено, що найбільш чутливою до впливу електромагнітних полів є нервова система людини. Результати проведених робіт були використані при розробці санітарних нормативних документів у Росії.
Тому розгляд впливу електромагнітного випромінювання на організм людини є актуальним.
Мета реферату: довідатися про механізм і наслідки дії електромагнітного випромінювання.
Ставили такі завдання:
проаналізувати літературу з даної проблеми;
виявити механізм впливу випромінювання
описати наслідки цього впливу.
Об’єктом дослідження є електромагнітне випромінювання.
Електромагнітне поле і його характеристики
Рис.1 Діапазон ЕМХ
Електромагнітне поле (ЕМП) — фізична полі рухомих електричних зарядів, в якому здійснюється взаємодія між ними. Приватні прояви ЕМП — електричне і магнітне поля. Оскільки змінюються електричне і магнітне поля породжують в сусідніх точках простору відповідно магнітне і електричне поля, ці обидва пов’язаних між собою поля поширюються у вигляді єдиного ЕМП. ЕМП характеризуються частотою коливань f (або періодом Т = 1 / f), амплітудою Е (або Н) і фазою , Визначальною стані хвильового процесу в кожен момент часу. Частоту коливань виражають у герцах (Гц), кілогерцах (1 кГц = 10 3 Гц), мегагерцах (1 МГц = 10 6 Гц) і гігагерцах (1х 10 вересень Гц). Фазу виражають у градусах або відносних одиницях, кратних . Коливання електричного (Е) і магнітного (Н) полів, що становлять єдине ЕМП, поширюються у вигляді електромагнітних хвиль, основними параметрами яких є довжина хвилі , Частота (f) і швидкість поширення . Формування хвиль відбувається у хвильовій зоні на відстані більше від джерела. У цій зоні хвилі змінюються у фазі. На менших відстанях — в зоні індукції — Е — хвилі змінюються не в фазі і швидко зменшуються з віддаленням від джерела. У зоні індукції енергіяпоперемінно переходить то в електричне, то в магнітне поле. Роздільно оцінюють Е і Н. У хвильовій зоні випромінювання оцінюється у величинах щільності потоку потужності — ватах на квадратний сантиметр. В електромагнітному спектрі ЕМП займають діапазон радіочастот (частота від 3х104 до 3х1012 Гц) і поділяються на кілька видів (рис.1). В екстремальних умовах, зокрема, в умовах космічного польоту джерелом ЕМП різних характеристик стає радіо-і телевізійна апаратура. В основі біологічної дії ЕМП на живий організм лежить поглинання енергії тканинами. Його величина визначається властивостями облучаемой тканини або її біофізичними параметрами — діелектричної постійної І провідністю. Тканини організму у зв’язку з великим вмістом в них води слід розглядати як діелектрики з втратами. Глибина проникнення ЕМП в тканини тим більше, чим менше поглинання. При загальному опроміненні тіла енергія проникає на глибину 0,001 довжини хвилі. У залежності від інтенсивності впливу та експозиції, довжини хвилі і вихідного функціонального стану організму ЕМП викликають в досліджуваних тканинах зміни з підвищенням або без підвищення їх температури.
Закон електромагнітної індукції | Електромагнітне поле, 11 клас
Мета уроку: ознайомити учнів із законом електромагнітної індукції.
Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.
ПЛАН УРОКУ
Контроль знань 4 хв.
1. Потік магнітної індукції.
2. Явище електромагнітної індукції.
3. Правило Ленца.
Демонстрації 5 хв.
1. Залежність ЕРС індукції від швидкості зміни магнітного потоку.
2. Фрагменти відеофільму «Явище електромагнітної індукції».
Вивчення нового матеріалу 24 хв.
1. Закон електромагнітної індукції.
2. Вихрове електричне поле.
3. ЕРС індукції в рухомих провідниках.
Закріплення вивченого матеріалу 12 хв.
1. Якісні питання.
2. Навчаємося розв’язувати задачі.
ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ
1. Закон електромагнітної індукції
Як відомо, електричний струм існує в замкнутому контурі, якщо виконуються дві умови: наявність вільних заряджених частинок і наявність електричного поля. Але в дослідах Фарадея в колі котушки, замкнутої на гальванометр, немає електричного поля, створеного електричними зарядами (але струм є!). Це може означати тільки одне: в разі зміни магнітного потоку, що пронизує провідний контур, у контурі виникають сторонні (не кулонівські) сили, які переміщають електричні заряди уздовж контуру, виконуючи при цьому роботу.
Роботу сторонніх сил (ACT) з переміщення одиничного позитивного заряду називають ЕРС індукції :
Цю величину можна виміряти, використовуючи закон Ома для повного кола, відповідно до якого , де — сила індукційного струму, R— опір контуру. Дослідним шляхом було встановлено закон електромагнітної індукції:
Ø ЕРС індукції в замкнутому контурі дорівнює модулю швидкості зміни магнітного потоку, що пронизує цей контур:
.
Для виникнення індукційного струму провідник повинен бути замкнутим, при цьому сила струму залежить не тільки від швидкості зміни магнітного потоку, але й від опору провідника:
.
Для котушки, що складається з N витків, поміщеної в змінне магнітне поле, ЕРС індукції буде в N раз більше:
.
З урахуванням правила Ленца закон електромагнітної індукції записують у вигляді
.
Таким чином, ЕРС індукції в замкнутому контурі дорівнює швидкості зміни магнітного потоку через цей контур, узятий із протилежним знаком.
2. Вихрове електричне поле
Звідки ж беруться сторонні сили, які діють на заряди в контурі? У випадку нерухомого щодо спостерігача провідника причина появи сторонніх сил — змінне магнітне поле. Справа в тому, що змінне магнітне поле породжує в навколишньому просторі електричне поле — саме воно діє на вільні заряджені частинки в провіднику. Але породження електричного поля магнітним полем відбувається навіть там, де немає провідного контуру й не виникає електричний струм. Як бачимо, магнітне поле може не тільки передавати магнітні взаємодії, але й бути причиною появи іншої форми матерії — електричного поля.
Однак електричне поле, породжене змінним магнітним полем, має істотну відмінність від поля, утвореного зарядженими частинками.
Електричне поле, утворене змінним магнітним полем, є вихровим, тобто його силові лінії є замкнутими.
Вихрове електричне поле має деякі особливості:
1) поле проявляє себе через силову дію на заряджені частинки, тому основною характеристикою вихрового електричного поля є напруженість ;
2) на відміну від електростатичного поля, лінії напруженості вихрового електричного поля є замкнутими. Напрямок цих ліній можна визначити за допомогою, наприклад, лівої руки, як показано на рисунку:
3) на відміну від електростатичного поля, робота вихрового електричного поля по замкнутій траєкторії не дорівнює нулю (вихрове електричне поле є непотенціальним).
3. ЕРС індукції в рухомих провідниках
Розглянемо провідник завдовжки l, що рухається поступально в однорідному магнітному полі з індукцією зі швидкістю , напрямленою під кутом до ліній магнітної індукції поля.
На електрони, що рухаються разом із провідником у магнітному полі, діє сила Лоренца, напрямлена уздовж провідника. Її модуль
,
де q0— заряд вільної зарядженої частинки. Під дією цієї сили відбувається поділ зарядів — вільні заряджені частинки змістяться до одного кінця провідника, а на іншому кінці виникне їх нестача, тобто буде перевищувати заряд протилежного знака. Отже, у цьому випадку стороння сила — це сила Лоренца. Поділ зарядів призведе до появи електричного поля, що буде перешкоджати подальшому поділу зарядів. Цей процес припиниться, коли сила Лоренца й сила зрівноважать одна одну. Отже, усередині провідника напруженість електричного поля буде , а різниця потенціалів на кінцях провідника . Оскільки ми розглядаємо розімкнуте коло, різниця потенціалів на кінцях провідника дорівнюватиме ЕРС індукції в цьому провіднику. Таким чином,
.
Якщо такий провідник замкнути, то по колу пройде електричний струм. Таким чином, рухомий у магнітному полі провідник можна розглядати як своєрідне джерело струму, що характеризується ЕРС індукції.
ПИТАННЯ ДО УЧНІВ У ХОДІ ВИКЛАДУ НОВОГО МАТЕРІАЛУ
Перший рівень
1. Чому в нерухомих провідниках, розташованих у змінному магнітному полі, виникає індукційний струм?
2. Яка причина виникнення індукційного струму під час руху провідника в постійному магнітному полі?
3. Які особливості вихрового електричного поля?
Другий рівень
1. Яка природа сторонніх сил, що зумовлюють появу індукційного струму в нерухомому провіднику?
2. Чому закон електромагнітної індукції формулюють для ЕРС, а не для сили струму?
3. Яка природа ЕРС індукції в провіднику, що рухається в магнітному полі?
ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ
1) Якісні питання
1. Чому від удару блискавки іноді перегоряють запобіжники навіть вимкненого з розетки приладу?
2. Чому для виявлення індукційного струму замкнутий провідник краще брати у вигляді котушки, а не у вигляді прямолінійного проводу?
2) Навчаємося розв’язувати задачі
1. За допомогою гнучких проводів прямолінійний провідник довжиною 60 см приєднаний до джерела постійного струму з ЕРС 12 В і внутрішнім опором 0,5 Ом. Провідник рухається в однорідному магнітному полі індукцією 1,6 Тл зі швидкістю 12,5 м/с перпендикулярно до ліній магнітної індукції. Визначте силу струму в провіднику, якщо опір зовнішнього кола дорівнює 2,5 Ом.
Розв’язання. На заряди в провіднику діють дві сили: сила Лоренца й сила з боку електричного поля джерела струму. З урахуванням цього можна записати: . Скориставшись законом Ома, можна знайти силу струму в колі:
.
У рухомому провіднику ЕРС індукції .
Остаточно маємо: .
З’ясовуємо значення шуканої величини:
Відповідь: сила струму в провіднику 8 А.
2. Лінії магнітної індукції однорідного магнітного поля утворюють кут 30° з вертикаллю. Модуль вектора магнітної індукції дорівнює 0,2 Тл. Який магнітний потік пронизує горизонтальне дротове кільце радіусом 10 см?
3. Провідник завдовжки 20 см рухається в однорідному магнітному полі індукцією 25 мТл перпендикулярно до ліній магнітної індукції. Знайдіть ЕРС індукції в провіднику, якщо швидкість його руху 2 м/с.
4. Магнітний потік, що пронизує провідний контур опором 0,24 Ом, рівномірно змінився на 0,6 Вб так, що ЕРС індукції виявилася рівною 1,2 В. Визначте час зміни магнітного потоку й силу струму в провіднику.
ЩО МИ ДІЗНАЛИСЯ НА УРОЦІ
• Закон електромагнітної індукції: ЕРС індукції в замкнутому контурі дорівнює швидкості зміни магнітного потоку через цей контур, узятий із протилежним знаком. .
• Електричне поле, утворене змінним магнітним полем, є вихровим, тобто його силові лінії є замкнутими.
• ЕРС індукції в рухомих провідниках:
Домашнє завдання
Опрацювати конспект;
Підготувати доповідь;
Негативний вплив електромагнітних полів на людину
У 1995 році Всесвітня Організація Охорони Здоров’я (ВООЗ) офіційно запровадила термін “глобальне електромагнітне забруднення довкілля”. ВООЗ включила проблему електромагнітного забруднення навколишнього середовища в перелік пріоритетних проблем людства. Слід звернути увагу, що рівень цього забруднення кожні десять років зростає в 10–15 разів.
Вчений М.Фарадей відкрив явище електромагнітної індукції, що в подальшому призвело до створення електротехніки та відкриття електромагнітних хвиль, існування яких передбачив Д. Максвелл, а використання їх А. С. Поповим для радіозв’язку призвело до створення радіотехніки і радіоелектроніки. Такі важливі відкриття фізики як допомагають людині, так і шкодять її здоров’ю.
Електромагнітні поля негативно впливають на організм людини, яка працює з джерелом випромінювання, а також на населення, яке проживає поблизу джерел випромінювання та широко використовує в побуті електротехніку.
Про негативний вплив електромагнітних полів на людей, зокрема, у виробничому середовищі, розповідає лікар з гігієни праці Управління Держпраці у Рівненській області Василь Литвин
Що таке електромагнітне поле і чому воно небезпечне
Електромаrнiтне поле (ЕМП) – особлива форма матерiї, за допомогою якої зiйснюється взаємодiя мiж електрично зарядженими частинками. Воно складається з двох окремих полiв – електричного та магнiтного. Силовi лінії цих nолiв взаємно перпендикулярнi. Через електромагнiтне поле передаються всi види електромагнiтного випромiнювання – вiд низькочастотного (радiохвилi) до високочастного (рентгенiвське та гамма-випромiнювання).
Електромагнiтне поле у просторi nоширюється у виrлядi електромагнітної хвилi, яка переносить енерriю, замкнену в електричному та маrнiтному полях. Електричнi та магнiтнi поля змiнюються одночасно одне з одним. При цьому спiввiдношення мiж їх миттєвими значеннями завжди залишаютъся сталими. Лише на близьких вiд джерела вiдстанях, у так званiй зонi несформованого поля, ця закономiрнiсть порушується.
Основними фiзичними параметрами електромагнiтного поля є швидкiсть поширення електромагнітної хвилi, довжина хвилi та частота коливань, якi зв’язанi мiж собою спiввiдношенням. Спектр електромагнiтних коливань радiочастот за частотою коливань та довжиною хвилi умовно подiляють на дiапазони. За частотою коливань електромагнiтнi хвилi мають дiапазони низьких (НЧ), середнiх (СЧ), високих (ВЧ), дуже високих (ДВЧ), ультрависоких (УВЧ), надвисоких (НВЧ) та надзвичайно високих частот (НЗВЧ). За довжиною розрiзняють кiлометровi, rектометровi, декаметровi, метровi, дециметровi та iншi дiапазони хвиль.
Електромагнiтна енергiя використовується у радiо-, радiорелейному i космiчному зв’язках, телебаченнi, радiолокацiї, paдioнaвiraцiї. Вона застосовується у металургiї та металообробних галузях промисловостi для iндукцiйного плавлення, зварювання, напилення металiв, у деревообробнiй, текстильнiй, легкiй та харчовiй промисловостi, у радiоспектроскопї, сучаснiй обчислювальнiй технiцi, медицинi (терапевтичні і діагностичні установки) тощо.
Джерелами електромагнiтного випромiнювання у виробничому примiщеннi можуть бути неекранованi робочi елементи високочастотних установок (iндуктори, конденсатори, ВЧ-трансформатори, фiдернi лiнiї, батареї конденсаторiв, котушки коливальних контурiв тощо). Пiд час експлуатацiї ВЧ-, ДВЧ-, УВЧ-передавачiв на радiо- та телецентрах джерелами електромагнiтноrо випромiнювання є високочастотнi rенератори, антеннi комутатори, пристрої складання потужностей електромаrнiтного поля, комунiкацiї (вiд генератора до антенного пристрою), антени.
Ступiнь опромiнення працiвникiв залежить вiд кiлькостi передатчикiв (у деяких зонах, радiо- та телецентрах їx може бути до 20), їx потужностi, екранування, розмiщення окремих їx блокiв усерединi та поза примiщенням.
Для всiх видiв зв’язку джерелом електромаrнiтного випромiнювання є передавальнi станцї. Дiї eнepriї зверхвисокочастотного дiапазону працiвники зазнають при регулюваннi, настроюваннi та випробовуваннi радiопередавальних та радiолокацiйних станцiй.
Джерела енергії ЕМП радiочастотного дiапазону подiляються на технологiчнi (основнi) та додатковi. До технологiчних належать плавильнi або гартувальнi контури, пластини конденсаторiв, фiдернi лiнії. У радiотехнiчних пристроях це генератори та ЗВЧ-блоки, антеннi системи, елементи хвилеводних трактiв. До додаткових джерел належать виноснi трансформатори, батареї конденсаторiв змiнного струму. У радiотехнiчних пристроях додатковими джерелами є неякiсно екранованi ВЧ-елементи передатчикiв i пристроїв складання потужностей та роздiльних фiльтрiв, неекранованi лiнії передачi електромагнiтної енергії на антени.
Напруга електричного поля вимірюється у вольтах на метр – В/м, а магнітного поля – в амперах на метр – А/м. Інтенсивність електромагнітного поля з різними хвилями, що діють на працівника, оцінюється за величиною щільності потоку енергії, яка падає на одиницю поверхні, і виражається у ватах на квадратний метр (Вт/м2) або в довільних одиницях: міліватах, мікроватах на квадратний сантиметр (мВт/см2, мкВт/см2).
Як реагує на електромагнітне поле організм людини
Електромагнітні поля особливо негативно впливають на організм людини, яка безпосередньо працює з джерелом випромінювання. В діапазоні промислових частот більше негативний вплив на біологічний об’єкт має електрична складова поля.
Найчутливішими до ЕМП є нейродинамічні процеси, які прямо чи побічно перемикають хронобіологічні процеси організму на патологічний або стресовий режим функціонування.
При дії ЕМП на людину можливі гострі та хронічні форми порушення фізіологічних функцій організму. Такі порушення виникають в результаті дії електричної складової ЕМП на нервову систему, а також на структуру кори головного та спинного мозку, серцево-судинної системи.
У більшості випадків такі зміни в діяльності нервової та серцево-судинної 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 в організмі людини та захворювань.
Сумісна дія випромінювань широкого діапазону може викликати окрему радіохвильову хворобу.
Тяжкість її наслідків прямо залежить від напруженості ЕМП, фізичних особливостей різних діапазонів частот, тривалості впливу, умов навколишнього середовища, а також від функціонального стану та стійкості організму до впливу різних чинників, можливостей адаптації. Збільшується ризик виникнення загальних захворювань, захворювань органів дихання, травлення тощо. Це може відбуватися також і за дуже невеликої інтенсивності ЕМП, яка незначно перевищує гігієнічні нормативи.
Результатом дії на організм людини електромагнітних випромінювань в діапазоні 30 кГц – 300 МГц є: загальна слабкість, підвищена втома, порушення сну, головний біль та біль в ділянці серця. З’являється роздратованість, втрачається увага, сповільнюються рухово-мовні реакції.
Виникає ряд симптомів, які свідчать про порушення роботи окремих органів – шлунку, печінки, підшлункової залози. Погіршуються харчові та статеві рефлекси, діяльність серцево-судинної системи, фіксуються зміни показників білкового та вуглеводневого обміну, змінюється склад крові, зафіксовані зміни на рівні клітин. Систематична дія ЕМП високої та надвисокої частоти на організм людини викликає 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 наносить шкоду як окремим органам, так і всьому організму людини.
Професійні захворювання виникають у працівників при тривалому та інтенсивному опроміненні.
При інтенсивності випромінювань близько 20 мкВт/см2 реєструється зменшення частоти пульсу, знижується артеріальний тиск, тобто явна реакція на опромінення. Така реакція сильніша й може навіть виражатися у підвищенні температури шкіри в осіб, які раніше потрапляли під дію опромінення.
При інтенсивності 6 мВт/см2 з’являються зміни у статевих залозах, у складі крові, відбувається помутніння кришталика ока. В подальшому – зміни у здатності крові зсідатися, в умовно-рефлекторній діяльності, вплив на клітини печінки, зміни у корі головного мозку. Потім – підвищення кров’яного тиску, розрив капілярів та крововиливи у легені та печінку.
Випромінювання інтенсивністю до 100 мВт/см2 викликають стійкі гіпотонію та зміни серцево-судинної системи, двосторонню катаракту. Подальше опромінення помітно впливає на тканини організму, викликає больові відчуття.
Якщо інтенсивність перевищує 1 Вт/см2, це спричинює дуже швидку втрату зору, як один 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 нетривалого (до 2-х діб) прихованого періоду спостерігається погіршення зору, яке посилюється під час повторного опромінення і свідчить про кумулятивний характер пошкоджень.
У людини наявні механізми відбудови пошкоджених клітин, які вимагають тривалого часу (10-20 діб). Зі зростанням часу та інтенсивності впливу електромагнітних випромінювань, пошкодження набувають незворотного характеру.
У разі прямого впливу на око випромінювання відбувається пошкодження рогівки. серед усіх тканин ока найбільшу чутливість в діапазоні 1-10 ГГц має кришталик. Сильні пошкодження кришталика зумовлені тепловим впливом НВЧ (при щільності потоку енергії понад 100 мВт/см2). За малої інтенсивності помутніння спостерігаються тільки у задній ділянці, за великої – по всьому об’єму кришталика. Для попередження професійних захворювань, які виникають у результаті тривалої дії електромагнітних випромінювань, встановлені гранично допустимі рівні електромагнітних випромінювань, які необхідно контролювати не рідше 1 разу на рік. Якщо вводиться в дію новий об’єкт або здійснюється реконструкція діючих об’єктів, то заміри рівня електромагнітних випромінювань проводяться перед введенням їх в експлуатацію.
Джерело: Управління Держпраці у Рівненській області.
1. Введение в электромагнитные поля
1. Введение в электромагнитные поля
- 1.1 Что такое электромагнитные поля?
- 1.2 Как была проведена повторная оценка опасности электромагнитных полей для здоровья?
1.1 Что такое электромагнитные поля?
Электромагнитные поля
представляют собой сочетание невидимого электрического и
магнитные поля силы.Они порождаются природными явлениями, такими как
Магнитное поле Земли, но
также в результате деятельности человека, в основном за счет использования
электричество.
Мобильные телефоны, линии электропередач и компьютерные экраны являются примерами.
оборудования, которое производит
электромагнитные поля.
Самый рукотворный
электромагнитные поля
меняют их направление через равные промежутки времени,
с высоких радиочастот (мобильные телефоны)
через промежуточных частот (компьютер
экранов) до предельно низких частот (мощность
линий).
Термин статический относится к полям, которые не
изменяются со временем (т.е. с частотой 0 Гц). Статический
магнитные поля используются в
медицинские изображения и генерируются приборами, использующими
постоянный ток.
Больше…
Диапазон частот | Частоты | Некоторые примеры источников облучения |
---|---|---|
Статический | 0 Гц | единиц видеодисплея; МРТ (медицинский изображения) и другие диагностические или научные приборостроение; промышленный электролиз; сварка устройства |
ELF [Чрезвычайно низкие частоты] | 0-300 Гц | линий электропередачи; внутренние распределительные сети; внутренний бытовая техника; электрические двигатели в автомобилях, поездах и трамваи; сварочные аппараты |
IF [Промежуточные частоты] | 300 Гц — 100 кГц | единиц видеодисплея; противоугонные устройства в магазинах; системы контроля доступа без помощи рук, картридеры и металлоискатели; МРТ; сварка устройства |
RF [Радиочастоты] | 100 кГц — 300 ГГц | мобильных телефонов; радиовещание и телевидение; микроволновые печи; радиолокационные и радиопередатчики; портативные радиоприемники; МРТ |
Источник и ©:
Возможное влияние электромагнитных полей (ЭМП) на здоровье человека
1.2 Как была проведена переоценка опасности электромагнитных полей для здоровья?
Обзор соответствующих научных отчетов был проведен с
акцент на статьях, опубликованных в 2007 и 2008 годах, и исследованиях
считается релевантным, комментируются в заключении.Области, где
литературы особенно мало, и
дается объяснение, почему результаты некоторых исследований не
добавить полезную информацию в базу. Эта оценка
оценивает оба возможных воздействия на группы людей, у которых
подвергся воздействию
электромагнитные поля в
их повседневная жизнь
Электромагниты — определение, подготовка и работа
×
Извините !, эта страница сейчас недоступна для добавления в закладки.
Что такое электромагнит?
Магнит считается крутым, так как с его помощью можно проводить всевозможные забавные эксперименты, но полезность магнита ограничена.Магнит всегда притягивает, что иногда нужно, как в холодильнике. Однако использование электромагнитов меняет это, и приложение становится бесконечным.
Магнит, который создается с помощью электрического тока, создаваемого электричеством, известен как электромагнит. Точно так же можно включить или выключить электромагнит на электричество. Соответственно, его сила может быть увеличена или уменьшена путем увеличения или уменьшения тока.
Простой электромагнит можно создать с помощью катушки с проволокой, намотанной на железный сердечник.Сердечник из ферромагнитного материала, такого как железо, который служит для увеличения создаваемого магнитного поля. Сила тока через обмотку пропорциональна величине генерируемого магнитного поля.
Магнитное поле создается катушкой с проволокой, также известной как соленоид. На приведенном выше рисунке показано поперечное сечение центра катушки. Крестики — это провода, по которым ток попадает на страницу. Здесь точки — это провода, по которым ток выходит за пределы диаграммы.
Определение электромагнита
Магнитное поле, создаваемое прохождением электрического тока в магните, известно как электромагнит.
Обычно он состоит из провода, намотанного на катушку, и ток, проходящий через провод, создает магнитное поле, которое концентрируется в отверстии, представляющем центр катушки. Как только ток отключается, магнитное поле исчезает. Магнитопровод вокруг
EMF-Portal
| Электромагнитные поля
Литература
Поиск
Поиск в базе данных научной литературы
Мобильная связь
Исследования населения
Экспериментальные исследования
Исследования мобильной связи 5-го поколения (5G)
50/60 Гц
Исследования населения
Экспериментальные исследования (магнитные поля)
Экспериментальные исследования (электрические поля)
Дети и молодые животные
Исследования населения
Экспериментальные исследования
Статические поля
Экспериментальные исследования (магнитные поля)
Экспериментальные исследования (электрические поля)
Технологии
Источники ЭМП
База данных измерений различных устройств и приборов
Генеральная
Электрические поля
Магнитные поля
Электромагнитные поля
Электромагнитный спектр
Исторический обзор
Статические поля (0 Гц)
Естественные статические поля
Искусственные статические поля
Системы пассажирского железнодорожного транспорта общего пользования
Постоянный ток высокого напряжения (HVDC)
Конвертерная станция
МРТ
Магнитные средства защиты (одеяла, нашивки, браслеты и т. Д.)
Низкая частота (0,1 Гц – 1 кГц)
Производство и распределение электроэнергии
Электросеть
Воздушные линии электропередачи
Подземные кабели
Подстанции
Источники воздействия дома
Система тягового питания 16.7 Гц
Промежуточная частота (1 кГц – 10 МГц)
Естественные поля промежуточной частоты
Искусственные поля промежуточной частоты
Индукционные плиты
Электрические транспортные средства
Беспроводное зарядное устройство для электромобилей
Другие источники полей
Радиочастота (10 МГц — 300 ГГц)
Естественные радиочастотные поля
Искусственные радиочастотные поля
Мобильная связь
Радиовещательные передатчики (радио и телевидение)
Цифровое радио TETRA
Микроволновая печь
Другие источники воздействия
Глоссарий
Последствия
Генеральная
Виды учебы
Оценка
Острые и хронические эффекты
Чувствительность разных групп населения
Статические поля (0 Гц)
Низкая частота (0.1 Гц – 1 кГц)
Генотоксичность
Электромагнитная гиперчувствительность
Нейродегенеративные заболевания (болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, БАС)
Рак и детский лейкоз
Модификация мозговых волн
Сердечно-сосудистая система
Секреция мелатонина
Имплантаты
Косвенные эффекты
Промежуточная частота (1 кГц – 10 МГц)
Радиочастота (10 МГц — 300 ГГц)
Рак
Электромагнитная гиперчувствительность
ЭЭГ / мозговая активность
Когнитивные, психомоторные функции и функции памяти
Спать
Гематоэнцефалический барьер
Плодородие
Генотоксичность
Микроволновый слух
Косвенные эффекты
Терапевтические приложения
Больше
Ссылки
Ссылки на национальные и международные учреждения, связанные с ЭМП
Пределы
Предельные значения
Основные ограничения
Контрольные уровни
Предельные значения в Германии (для широкой публики)
Предельные значения в Германии (профессиональное воздействие)
Предельные значения сравниваются на международном уровне
Сообщение о рисках
Диалог в информировании о рисках
Инструменты информирования о рисках
Восприятие риска
Оценка рисков
Процедура оценки воздействия на здоровье
Управление рисками
Электротравмы
Причины
Параметры воздействия электрического тока
Время возникновения травм
Механизмы действия
Пораженные органы и ткани
Заболеваемость
Предельные значения
Справочная информация для предельных значений
Публикации
Команда
Финансирование
Пожертвования
Авторизоваться
Язык
Deutsch
английский
(текущий)
PPT — Электромагниты PowerPoint Presentation, скачать бесплатно
Электромагниты Что такое электромагнит? Как это работает? Где они используются?
Электромагниты • Электромагнит состоит из провода и батареи.• Электромагнит образуется каждый раз, когда по проволоке течет ток. • Ток в проводе создает магнитное поле.
Поля вокруг провода • Поле вокруг провода круглое и становится слабее по мере удаления от провода.
Что происходит с компасом? • Если поднести компас к токоведущему проводу, он отклонится (повернется). Направление его поворота зависит от направления тока.
Поля Продолжение…. • Поскольку магнитное поле вокруг провода является круглым и перпендикулярным к проводу, простой способ усилить магнитное поле провода — намотать провод, как показано на рисунке. • Чем больше петель вы сделаете, тем сильнее станет магнитное поле.
Магнитный гвоздь • Например, если вы намотаете провод вокруг гвоздя 10 раз, подключите провод к батарее и поднесите один конец гвоздя к компасу, вы обнаружите, что это оказывает большое влияние по компасу.Фактически, гвоздь ведет себя как стержневой магнит. • Чем больше раз вы закручиваете провод, тем сильнее становится магнит. Вот почему вы смогли подобрать скрепки в ходе этого эксперимента в лаборатории.
Использование электромагнитов: поезда на магнитной подвеске • Маглев — это сокращение от «магнитная левитация», что означает, что эти поезда будут плавать по рельсовым путям, используя основные принципы магнитов для замены старых стальных колес и железнодорожных поездов. • Первый поезд на магнитной подвеске дебютировал в Шанхае, Китай, в 2003 году.
Подробнее о поездах на магнитной подвеске • Большая разница между поездом на магнитной подвеске и обычным поездом состоит в том, что поезда на магнитной подвеске не имеют двигателя — по крайней мере, не того типа двигателя, который используется для передвижения обычных вагонов поезда по стальным путям. Двигатель для поездов на магнитной подвеске довольно незаметен. Вместо использования ископаемого топлива магнитное поле, создаваемое наэлектризованными катушками в стенках направляющих и рельсовым путём, объединяется для движения поезда.
Поезда на магнитной подвеске • Намагниченная катушка, идущая по рельсовому пути, называемая направляющей, отталкивает большие магниты на ходовой части поезда, позволяя поезду левитировать между 0.39 и 3,93 дюйма (от 1 до 10 см) над направляющей. Когда поезд левитирует, энергия подается на катушки в стенках направляющих, чтобы создать уникальную систему магнитных полей, которые тянут и толкают поезд по направляющей. Электрический ток, подаваемый на катушки в стенках направляющих, постоянно меняется, чтобы изменить полярность намагниченных катушек.
Поезда на магнитной подвеске в США. • Планируется построить поезд на магнитной подвеске из Лос-Анджелеса в Питтсбург, но стоимость очень высока, поэтому строительство еще не началось.• Опытный образец поезда строится в Грузии американской компанией Maglev.
Что еще могут делать электромагниты? • Заставьте динамик или микрофон работать. • Они используются в дисках чтения / записи на вашем компьютере. • Они используются во всем, что связано с электродвигателем или соленоидами. • Холодильники, стиральная машина / сушилка, пылесосы, электродрели (и другие инструменты), фен, ваша машина (окна, замки, сиденья), большинство движущихся игрушек, устройство открывания гаражных ворот и многое другое!
Правило правой руки • При разработке продукта, в котором используется электромагнит, важно понимать направление магнитной силы, тока и магнитного поля.• 1-е правило правой руки: прямой провод: • Большой палец — ток, пальцы — направление магнитного поля.
Правило 1-й правой руки • Возьмитесь за провод правой рукой. • Большой палец — это ток, пальцы — магнитное поле (B). • Поле будет указывать либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки.
Правило 2-й правой руки • Ваш большой палец является магнитной силой. • Ваш вытянутый указательный палец является текущим. • Ваш средний палец — это магнитное поле (B).I
Пример 2-го правила правой руки • Ток идет «вверх» по проводу. Укажите указательным пальцем вверх. • Магнитное поле (в данном случае) переходит на страницу. • В каком направлении движется сила? • Сила будет слева!
Электромагнитные поля 2015 Обновление
Главная »Электромагнитные поля
Контекст — Электромагнитное поле (ЭМП) — это физическое поле, создаваемое неподвижными, вращающимися или движущимися электрически заряженными частицами.ЭМП присутствуют в природе, но также являются побочным продуктом электрических устройств и новых технологий.
Вездесущность этих новых технологий (включая ноутбуки, мобильные телефоны, индукционные плиты и Wi-Fi) вызывает опасения по поводу того, как воздействие ЭМП может повлиять на наше здоровье.
Последнее обновление: 8 сентября 2009 г.
1. Введение в электромагнитные поля
1.1
Термин «электромагнитное поле»
(EMF) часто используется как общий термин, однако на самом деле он
включает в себя совершенно разные частотные диапазоны, которые значительно отличаются как
что касается физических и биологических аспектов. ЭДС содержат статические
магнитный (SMF) и
статические электрические поля
(SEF), чрезвычайно низкая частота (ELF), 1–300 Гц и промежуточный
частотные (IF) электрические (EF) и магнитные
поля (MF), 300 Гц — 100 кГц и радиочастота (RF)
электромагнитные поля,
100 кГц — 300 ГГц.Электрические и магнитные поля могут быть
рассматриваются независимо друг от друга, а в диапазоне RF они
тесно связаны между собой, как звенья цепи.
В диапазоне СНЧ, если он достаточно сильный, ФВ и МП способны стимулировать
нервные и мышечные клетки, а энергия в радиочастотном диапазоне
абсорбция (нагрев)
отвечает за возможные биоэффекты.Диапазон IF характеризуется
Дело в том, что механизм
клеточная стимуляция становится меньше
и менее эффективен, в то время как нагрев еще не эффективен. Статический MF, SEF,
колеблющиеся EF, MF и EMF могут иметь естественное происхождение, например, земное
статическое магнитное поле или
статический электрический ток, создаваемый трением
поля (которые могут встречаться, например, при создании
микрошоки при раздевании).Удары молнии генерируют широкополосный
электромагнитные поля
от НЧ до ВЧ диапазона. Основной естественный источник РЧ ЭМП
солнечная активность. Техническое использование электричества в основном вызывает
синусоидально чередующиеся поля, которые могут возникать в НЧ диапазоне
(например, железные дороги, бытовая техника, линии электропередач), диапазон ПЧ (например, энергия
энергосберегающие лампы, электронные системы наблюдения за товарами), а также в
Радиочастотный диапазон (например,грамм. радиовещательные антенны, устройства мобильной связи,
микроволновые печи).
Статические магнитные поля
техническое происхождение генерируется
постоянные магниты, такие как использованные
в магнитных застежках или других
застежки на ожерельях, нижнем белье, сумочках или держателях или напрямую
электрические токи, например, в аккумуляторных устройствах.Экстремально высокий
магнитостатические поля применяются на некоторых рабочих местах и в медицинских
резонансная томография (МРТ).
Подробнее …
1,2
Настоящее Заключение SCENIHR оценивает самые последние научные
исследования для оценки того, может ли воздействие ЭМП вызвать неблагоприятное воздействие на здоровье
последствия.Он учитывает все научные подходы из лаборатории
эксперименты, проводимые на людях-добровольцах, животных (в том числе
пожизненное воздействие нескольких поколений), ткани и
клеточные культуры, а также
эпидемиологические исследования населения с повседневным воздействием ЭМП
сравнение случаев с контролем (исследование случай-контроль) или путем анализа
здоровье групп населения
(когортные исследования).Подробнее …
1,3
В процессе подготовки своего заключения ГКНИПЧ провел открытые
публичные консультации путем предоставления предварительного заключения по
Интернет с 4 февраля по 16 апреля 2014 г. для комментариев и
взносы. Кроме того, 27 октября в Афинах прошли общественные слушания.
Март 2014 года, в котором приняли участие 57 организаций.В результате
общественные консультации 186 комментариев были отправлены в разные главы
Мнение и внимательно учтено при доработке проекта
Мнение.
Подробнее …
2. Каковы источники воздействия радиочастотных полей?
Локальные беспроводные компьютерные сети генерируют радиополя
Кредит: Рамзи Машишо
Радиочастотные (РЧ) поля находятся в диапазоне от 100 кГц до 300 ГГц.Они имеют
множество приложений в современном обществе. Знакомые источники включают радар,
антенны для теле- и радиовещания, различных радиослужб и
телекоммуникации, а также такие приборы, как микроволновые печи или
портативные устройства, такие как мобильные телефоны или планшеты.
Поскольку напряженность поля быстро падает с удалением от источника,
приборы, находящиеся рядом с телом, такие как мобильный телефон, характеризуются очень
неоднородные поля, обнажающие только локальную часть тела, в то время как
поля от далеких источников почти однородны и, следовательно, приводят к
воздействие на все тело.Следовательно, существующие правила ограничивают как местные
и воздействие на все тело.
Подробнее …
2,1
Среди множества источников передатчики в непосредственной близости или на
тела стали основными источниками воздействия на общий
численность населения. В частности, для тканей головного мозга мобильный телефон, используемый в
ухо остается основным источником воздействия.Однако с первых
поколения мобильной телефонии, технология, направленная на сокращение
излучаемая мощность мобильных телефонов различными способами. К тому же,
комплекты громкой связи значительно снижают потребление энергии
голова.
Подробнее …
2,2
Для портативных мобильных телефонов воздействие радиочастотного излучения составляет
в основном ограничивается регионом, ближайшим к антенне телефона. Беспроводные телефоны также излучают радиоволны, но поскольку
базовые станции ближе к трубкам, они намного меньше
мощный. То же самое относится к беспроводным компьютерным сетям .
(WLAN) .
Подробнее …
2,3
Антенны базовых станций мобильных телефонов и
радиовещательные башни передают по характеристикам
пространственные модели для эффективного предоставления своих услуг.Следовательно,
расстояние, измеренное рядом с антеннами, не является адекватным заменителем
контакт.
Подробнее …
2,4
В медицине прикладные ЭМП предназначены для
достаточно, чтобы вызвать стимулирующие или согревающие эффекты для терапии и
диагноз.
Больше…
Европейский Союз рекомендовал пределы безопасности также для
воздействие радиочастотных полей . Для портативных мобильных телефонов эти
пределы даны с точки зрения удельной скорости поглощения энергии как
для местного воздействия и воздействия на все тело. Сегодняшние телефоны имеют большую выходную мощность
ниже рекомендуемого предела безопасности.Другие беспроводные устройства, используемые в
вблизи, например, беспроводные телефоны и беспроводные компьютерные сети,
также генерируют радиоволны, но воздействие этих источников обычно
ниже, чем с мобильных телефонов. Относительно антенн, передающих радио
сигналов, поскольку напряженность поля быстро уменьшается с расстоянием,
большинство людей подвергаются воздействию лишь очень небольшой части рекомендованных
предел.
3. Могут ли мобильные телефоны вызывать рак?
Сегодня используется более 7 миллиардов мобильных телефонов.
Кредит: Юха Бломберг
3,1
В последние годы появилось много исследований с различными научными подходами.
исследовали, являются ли радиочастотные (РЧ) поля, особенно поля
мобильные телефоны, могут вызвать рак.
Эпидемиологические исследования на мобильных устройствах
пользователи телефонов сосредоточились на раке
области головы и шеи, потому что эти ткани в первую очередь подвергаются воздействию
в радиочастотные поля, излучаемые переносными телефонами. На сегодняшний день доступно большинство исследований
не показывают повышенного риска поражения мозга
опухоли.Кроме того, они также
не указывают на повышенный риск других видов рака головы и шеи
область.
Некоторые исследования подняли вопросы относительно повышенного риска некоторых
специфические опухоли (глиома и
акустическая неврома) в тяжелой
пользователи мобильных телефонов. Другой недавний
эпидемиологические исследования не
подтвердите эту ассоциацию.Кроме того, данные, полученные из
регистры рака в некоторых
страны; также не указывают на увеличение этих опухолей головного мозга, поскольку
внедрение и массовое использование мобильных телефонов и бросить вызов этому
гипотеза. Эпидемиологические исследования
не указывают на повышенный риск для других
злокачественные заболевания, в том числе
детский рак.Подробнее …
3,2
Дополнительные доказательства отсутствия
канцерогенный эффект был
обеспечивается значительным количеством хорошо выполненных экспериментальных исследований
который исследовал, могут ли радиочастотные поля вызывать
рак.
Подробнее …
3.3
Исследования, оценивающие способность радиочастотных полей вызывать генетический ущерб
не показали такого эффекта. Другой потенциал
конечные точки были также
исследованы, например, гибель клеток, экспрессия генов, клеточная
распространение, и большинство исследований не обнаружили никакого эффекта.
Подробнее …
4. Могут ли мобильные телефоны или базовые станции вызывать головную боль или другие последствия для здоровья?
Базовая станция мобильного телефона
Кредит: Pyb
4.1
Некоторые люди связывают неспецифические симптомы со здоровьем, такие как головная боль,
утомляемость и головокружение от радиочастотных (RF) полей. Такие жалобы
высказали опасения, что некоторые люди могут быть критически более
чувствительны, чем другие, к электромагнитным
поля, явление, которое было придумано как
«Электромагнитный
гиперчувствительность ».