Hoe ontstaat het elektromagnetische veld? Elektromagnetische velden (EMF, EMI) Definitie en normen van SanPiN

In 1860-1865 een van de grootste natuurkundigen van de 19e eeuw James Clerk Maxwell een theorie gemaakt elektro magnetisch veld. Volgens Maxwell wordt het fenomeen elektromagnetische inductie als volgt verklaard. Als op een bepaald punt in de ruimte een magnetisch veld in de tijd verandert, dan elektrisch veld. Als er een gesloten geleider in het veld aanwezig is, veroorzaakt het elektrische veld daarin een geïnduceerde stroom. Uit de theorie van Maxwell volgt dat het omgekeerde proces ook mogelijk is. Als in een bepaald gebied in de ruimte het elektrische veld in de loop van de tijd verandert, ontstaat daar ook een magnetisch veld.

Elke verandering in het magnetische veld in de loop van de tijd leidt dus tot de schijn van een verandering elektrisch veld, en elke verandering in het elektrische veld in de loop van de tijd genereert een veranderend magnetisch veld. Deze afwisselende elektrische en magnetische velden die elkaar opwekken, vormen één enkel elektromagnetisch veld.

Eigenschappen van elektromagnetische golven

Het belangrijkste resultaat dat volgt uit de door Maxwell geformuleerde theorie van het elektromagnetische veld was de voorspelling van de mogelijkheid van het bestaan elektromagnetische golven. Elektromagnetische golf- voortplanting van elektromagnetische velden in ruimte en tijd.

Elektromagnetische golven kunnen zich, in tegenstelling tot elastische (geluids)golven, voortplanten in een vacuüm of in een andere stof.

Elektromagnetische golven in een vacuüm planten zich met een snelheid voort c=299.792 km/s, dat wil zeggen met de snelheid van het licht.

In materie is de snelheid van een elektromagnetische golf kleiner dan in een vacuüm. De relatie tussen de golflengte, de snelheid, de periode en de frequentie van de verkregen oscillaties mechanische golven worden ook vervuld voor elektromagnetische golven:

Spanningsvectorfluctuaties E en magnetische inductievector B komen voor in onderling loodrechte vlakken en loodrecht op de voortplantingsrichting van de golf (snelheidsvector).

Een elektromagnetische golf brengt energie over.

Elektromagnetisch golfbereik

Om ons heen bevindt zich een complexe wereld van elektromagnetische golven met verschillende frequenties: straling van computermonitors, mobiele telefoons, magnetrons, televisies, enz. Momenteel worden alle elektromagnetische golven per golflengte verdeeld in zes hoofdbereiken.

Radiogolven- dit zijn elektromagnetische golven (met een golflengte van 10.000 m tot 0,005 m), die worden gebruikt om signalen (informatie) over een afstand draadloos over te brengen. Bij radiocommunicatie worden radiogolven gecreëerd door hoogfrequente stromen die in een antenne stromen.

Elektromagnetische straling met een golflengte van 0,005 m tot 1 micron, d.w.z. die tussen het radiogolfbereik en het zichtbare lichtbereik liggen, worden genoemd infrarood straling. Infraroodstraling wordt door elk verwarmd lichaam uitgezonden. De bronnen van infraroodstraling zijn kachels, batterijen en elektrische gloeilampen. Door te gebruiken speciale apparaten Infraroodstraling kan worden omgezet in zichtbaar licht en beelden van verwarmde objecten kunnen in volledige duisternis worden verkregen.

NAAR zichtbaar licht omvatten straling met een golflengte van ongeveer 770 nm tot 380 nm, van rood tot paars. De betekenis van dit deel van het spectrum van elektromagnetische straling in het menselijk leven is buitengewoon groot, omdat een persoon via visie bijna alle informatie over de wereld om hem heen ontvangt.

Elektromagnetische straling met een golflengte korter dan violet, onzichtbaar voor het oog, wordt genoemd ultraviolette straling. Het kan pathogene bacteriën doden.

Röntgenstraling onzichtbaar voor het oog. Het passeert zonder significante absorptie door aanzienlijke lagen van een substantie die ondoorzichtig is voor zichtbaar licht, die wordt gebruikt om ziekten van inwendige organen te diagnosticeren.

Gammastraling elektromagnetische straling genoemd, uitgezonden door aangeslagen kernen en voortkomend uit de interactie van elementaire deeltjes.

Principe van radiocommunicatie

Een oscillerend circuit wordt gebruikt als bron van elektromagnetische golven. Voor effectieve straling wordt het circuit “geopend”, d.w.z. omstandigheden creëren waarin het veld de ruimte in kan gaan. Dit apparaat wordt een open oscillerend circuit genoemd - antenne.

Radiocommunicatie is de overdracht van informatie met behulp van elektromagnetische golven, waarvan de frequenties in het bereik van tot Hz liggen.

Radar (radar)

Een apparaat dat ultrakorte golven uitzendt en onmiddellijk ontvangt. De bestraling wordt uitgevoerd in korte pulsen. De pulsen worden gereflecteerd door objecten, waardoor, na ontvangst en verwerking van het signaal, de afstand tot het object kan worden vastgesteld.

Snelheidsradar werkt volgens een soortgelijk principe. Denk eens na hoe radar de snelheid van een rijdende auto detecteert.

Elektromagnetische velden en straling omringen ons overal. Zet gewoon de schakelaar om en het lampje gaat aan, zet de computer aan en u bent op internet, draai het nummer aan mobiele telefoon- en je kunt communiceren met verre continenten. In feite is dat zo elektrische apparaten gemaakt moderne wereld zoals wij die kennen. Echter, binnen de laatste tijd De vraag wordt steeds vaker gesteld dat elektromagnetische velden (EMV’s) gegenereerd door elektrische apparatuur schadelijk zijn. Is dit waar? Laten we proberen het uit te zoeken.

Laten we beginnen met een definitie. Elektromagnetische velden, zoals bekend uit een natuurkundecursus op school, zijn een bijzonderheid Belangrijkste kenmerk Dergelijke velden zijn het vermogen om op een bepaalde manier te interageren met lichamen en deeltjes die een elektrische lading hebben. Zoals de naam al doet vermoeden zijn elektromagnetische velden een combinatie van magnetische en elektrische velden, en in dit geval zijn ze zo nauw met elkaar verbonden dat ze als één geheel worden beschouwd. Kenmerken van interactie met geladen objecten worden uitgelegd met behulp van

Elektromagnetische velden werden voor het eerst wiskundig in theorie uitgedrukt door Maxwell in 1864. Eigenlijk was hij het die de ondeelbaarheid van magnetische en elektrische velden onthulde. Een van de gevolgen van de theorie was het feit dat elke verstoring (verandering) van het elektromagnetische veld de verschijning veroorzaakt van elektromagnetische golven die zich in een vacuüm voortplanten. Berekeningen hebben aangetoond dat licht (alle delen van het spectrum: infrarood, zichtbaar, ultraviolet) aanwezig is precies een elektromagnetische golf. Over het algemeen maken ze bij het classificeren van straling op golflengte onderscheid tussen röntgenstraling, radio, enz.

De verschijning van Maxwells theorie werd voorafgegaan door het werk van Faraday (in 1831) over onderzoek naar een geleider die beweegt of zich bevindt in een periodiek veranderend magnetisch veld. Zelfs eerder, in 1819, merkte H. Oersted op dat als een kompas naast een stroomvoerende geleider wordt geplaatst, de naald ervan afwijkt van de natuurlijke, wat een directe verbinding tussen magnetische en elektrische velden suggereerde.

Dit alles wijst erop dat elk elektrisch apparaat een generator van elektromagnetische golven is. Deze eigenschap is vooral uitgesproken voor sommige specifieke apparaten en circuits met hoge stroomsterkte. Zowel de eerste als de tweede zijn nu in bijna elk huis aanwezig. Omdat EMF zich niet alleen voortplant in geleidende materialen, maar ook in diëlektrica (bijvoorbeeld vacuüm), bevindt een persoon zich voortdurend in de zone van zijn actie.

Als er eerder, toen er alleen maar 'Iljitsj's lamp' in de kamer was, de vraag niemand stoorde. Nu is alles anders: het elektromagnetische veld wordt gemeten met speciale instrumenten voor het meten van de veldsterkte. Beide componenten van de EMF worden opgenomen in een bepaald frequentiebereik (afhankelijk van de gevoeligheid van het apparaat). Het SanPiN-document geeft PDN aan ( toegestane norm). Bij bedrijven en in grote bedrijven EMF PDN-controles worden periodiek uitgevoerd. Het is vermeldenswaard dat er nog steeds geen definitieve resultaten zijn van onderzoeken naar de effecten van elektromagnetische velden op levende organismen. Daarom bijvoorbeeld bij het werken met computertechnologie Het wordt aanbevolen om na elk uur een pauze van 15 minuten te organiseren - voor het geval dat... Alles wordt heel eenvoudig uitgelegd: er is een EMV rond de dirigent, wat betekent dat er ook een EMV is. De apparatuur is volkomen veilig als de stekker uit het stopcontact is gehaald.

Het is duidelijk dat maar weinig mensen zullen besluiten om het gebruik van elektrische apparatuur volledig achterwege te laten. U kunt uzelf echter verder beschermen door huishoudelijke apparaten aan te sluiten op een geaard netwerk, waardoor het potentieel zich niet ophoopt op de behuizing, maar in de aardlus terechtkomt. Diverse verlengsnoeren, vooral die welke in ringen zijn gewikkeld, versterken de elektromagnetische velden door wederzijdse inductie. En natuurlijk moet u vermijden om meerdere ingeschakelde apparaten dicht bij elkaar te plaatsen.

Wetenschappelijke en technologische vooruitgang gaat gepaard met een scherpe toename van de kracht van de door de mens gecreëerde elektromagnetische velden (EMF), die in sommige gevallen honderden en duizenden keren hoger zijn dan het niveau van natuurlijke velden.

Het spectrum van elektromagnetische trillingen omvat golven van lengte van 1000 km tot 0,001 µm en op frequentie F van 3×10 2 tot 3×10 20 Hz. Het elektromagnetische veld wordt gekenmerkt door een reeks vectoren van elektrische en magnetische componenten. Verschillende bereiken van elektromagnetische golven hebben een gemeenschappelijke fysieke aard, maar verschillen in energie, aard van voortplanting, absorptie, reflectie en effect op het milieu en de mens. Hoe korter de golflengte, hoe meer energie het kwantum vervoert.

De belangrijkste kenmerken van EMF zijn:

Elektrische veldsterkte E, V/m.

Magnetische veldsterkte N, Ben.

Energiefluxdichtheid gedragen door elektromagnetische golven I, W/m2.

Het verband daartussen wordt bepaald door de afhankelijkheid:

Energie-aansluiting I en frequenties F trillingen wordt gedefinieerd als:

Waar: f = s/l, a c = 3 × 10 8 m/s (voortplantingssnelheid van elektromagnetische golven), H= 6,6 × 10 34 W/cm 2 (constante van Planck).

In de ruimte. Er zijn 3 zones rondom de EMF-bron (Fig. 9):

A) Nabij zone(inductie), waarbij er geen golfvoortplanting en geen energieoverdracht plaatsvindt, en daarom worden de elektrische en magnetische componenten van EMF onafhankelijk van elkaar beschouwd. Zone R-grens< l/2p.

B) Tussenzone(diffractie), waarbij golven elkaar overlappen en maxima en vormen staande golven. Zonegrenzen l/2p< R < 2pl. Основная характеристика зоны суммарная плотность потоков энергии волн.

V) Stralingszone(golf) met de grens R > 2pl. Er is sprake van golfvoortplanting, daarom is het kenmerk van de stralingszone de energiefluxdichtheid, d.w.z. hoeveelheid invallende energie per oppervlakte-eenheid I(W/m2).

Rijst. 1.9. Zones met elektromagnetisch veld

Het elektromagnetische veld verzwakt, terwijl het zich van de stralingsbronnen verwijdert, omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand tot de bron. In de inductiezone neemt de elektrische veldsterkte omgekeerd evenredig af met de afstand tot de derde macht, en neemt het magnetische veld af omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand.

Op basis van de aard van hun impact op het menselijk lichaam worden elektromagnetische velden onderverdeeld in 5 bereiken:

Elektromagnetische velden op netfrequentie (PFEMF): F < 10 000 Гц.

Elektromagnetische straling in het radiofrequentiebereik (RF EMR) F 10.000 Hz.

Elektromagnetische velden van het radiofrequentiegedeelte van het spectrum zijn verdeeld in vier subbereiken:

1) F van 10.000 Hz tot 3.000.000 Hz (3 MHz);

2) F van 3 tot 30 MHz;

3) F van 30 tot 300 MHz;

4) F van 300 MHz tot 300.000 MHz (300 GHz).

Bronnen van elektromagnetische velden met industriële frequentie zijn hoogspanningsleidingen en open schakelapparatuur, allemaal elektrische netwerken en apparaten die worden aangedreven door wisselstroom 50 Hz. Het gevaar van blootstelling aan lijnen neemt toe met toenemende spanning als gevolg van een toename van de lading die zich op de fase concentreert. De elektrische veldsterkte in gebieden waar hoogspanningsleidingen passeren, kan enkele duizenden volts per meter bereiken. Golven in dit bereik worden sterk door de bodem geabsorbeerd en op een afstand van 50-100 m van de lijn daalt de spanning tot enkele tientallen volts per meter. Bij systematische blootstelling aan EP worden functionele stoornissen in de activiteit van het zenuwstelsel en het cardiovasculaire systeem waargenomen. Met toenemende veldsterkte in het lichaam treden aanhoudende functionele veranderingen op in het centrale zenuwstelsel. Naast het biologische effect van het elektrische veld kunnen er ontladingen optreden tussen een persoon en een metalen voorwerp als gevolg van het lichaamspotentieel, dat enkele kilovolt bereikt als de persoon geïsoleerd is van de aarde.

Toegestane niveaus van elektrische veldsterkte op werkplekken zijn vastgelegd in GOST 12.1.002-84 "Elektrische velden met industriële frequentie". Het maximaal toegestane niveau van EMF IF-spanning is vastgesteld op 25 kV/m. De toegestane tijd doorgebracht in een dergelijk veld is 10 minuten. Het verblijf in een EMF IF met een spanning van meer dan 25 kV/m zonder beschermingsmiddelen is niet toegestaan, en het verblijf in een EMF IF met een spanning tot 5 kV/m is toegestaan ​​gedurende de gehele werkdag. Om de toegestane verblijfsduur op de spoedeisende hulp te berekenen bij spanningen boven de 5 tot en met 20 kV/m wordt de formule gebruikt T = (50/E) - 2, waarbij: T- toegestane verblijfsduur in het EMF IF, (uur); E- intensiteit van de elektrische component van de EMF IF (kV/m).

Sanitaire normen SN 2.2.4.723-98 regelen de maximaal toegestane limieten van de magnetische component van de EMF IF op de werkplek. Magnetische componentsterkte N mag tijdens een verblijf van 8 uur in de omstandigheden van dit veld de 80 A/m niet overschrijden.

De intensiteit van de elektrische component van de EMF IF in woongebouwen en appartementen wordt geregeld door SanPiN 2971-84 “Sanitaire normen en regels voor de bescherming van de bevolking tegen de effecten van het elektrische veld gecreëerd door door luchtlijnen krachtoverbrenging AC industriële frequentie". Volgens dit document is de waarde E mag niet hoger zijn dan 0,5 kV/m in woongebouwen en 1 kV/m in stedelijke gebieden. De MPL-normen voor de magnetische component van EMF IF voor residentiële en stedelijke omgevingen zijn momenteel niet ontwikkeld.

RF EMR wordt gebruikt voor warmtebehandeling, het smelten van metalen, radiocommunicatie en medicijnen. Bronnen van EMF in productie lokalen zijn buisgeneratoren, in radio-installaties - antennesystemen, in magnetrons - energielekken wanneer het scherm van de werkkamer beschadigd is.

EMF-blootstelling aan RF aan het lichaam veroorzaakt polarisatie van atomen en moleculen van weefsels, oriëntatie van polaire moleculen, het optreden van ionenstromen in weefsels en verwarming van weefsels als gevolg van de absorptie van EMF-energie. Dit verstoort de structuur van elektrische potentiëlen, de vloeistofcirculatie in de cellen van het lichaam, de biochemische activiteit van moleculen en de samenstelling van het bloed.

Het biologische effect van RF EMR hangt af van de parameters: golflengte, intensiteit en wijze van straling (gepulseerd, continu, intermitterend), het oppervlak van het bestraalde oppervlak en de duur van de bestraling. Elektromagnetische energie wordt gedeeltelijk door weefsels geabsorbeerd en omgezet in warmte, er vindt lokale verwarming van weefsels en cellen plaats. RF-EMR heeft een nadelig effect op het centrale zenuwstelsel en veroorzaakt verstoringen in de neuro-endocriene regulatie, veranderingen in het bloed, vertroebeling van de ooglens (uitsluitend 4 subbanden), stofwisselingsstoornissen.

Hygiënische standaardisatie van RF EMR wordt uitgevoerd in overeenstemming met GOST 12.1.006-84 “Elektromagnetische velden van radiofrequenties. Toegestane niveaus op werkplekken en vereisten voor monitoring." EMF-niveaus op werkplekken worden gecontroleerd door het meten van de intensiteit van de elektrische en magnetische componenten in het frequentiebereik 60 kHz-300 MHz, en in het frequentiebereik 300 MHz-300 GHz de energiefluxdichtheid (EF) van EMF, rekening houdend met de tijd doorgebracht in de bestralingszone.

Voor EMF-radiofrequenties van 10 kHz tot 300 MHz wordt de sterkte van de elektrische en magnetische componenten van het veld geregeld afhankelijk van het frequentiebereik: hoe hoger de frequenties, hoe lager de toegestane waarde van de sterkte. De elektrische component van EMF voor frequenties van 10 kHz - 3 MHz is bijvoorbeeld 50 V/m, en voor frequenties van 50 MHz - 300 MHz slechts 5 V/m. In het frequentiebereik 300 MHz - 300 GHz worden de stralingsenergiefluxdichtheid en de energiebelasting die deze creëert gereguleerd, d.w.z. energiestroom die tijdens de actie door een eenheid bestraald oppervlak gaat. De maximale waarde van de energiefluxdichtheid mag niet hoger zijn dan 1000 μW/cm2. De tijd die u in een dergelijk veld doorbrengt, mag niet langer zijn dan 20 minuten. Verblijf in het veld bij een PES gelijk aan 25 μW/cm 2 is toegestaan ​​gedurende 8 uur werk ploegendienst.

In stedelijke en huishoudelijke omgevingen wordt de RF EMR-regeling uitgevoerd in overeenstemming met SN 2.2.4/2.1.8-055-96 “Elektromagnetische straling in het radiofrequentiebereik”. In woongebouwen mag de RF EMR PES niet hoger zijn dan 10 μW/cm 2 .

In de machinebouw wordt veel gebruik gemaakt van magnetische puls- en elektrohydraulische verwerking van metalen met een laagfrequente pulsstroom van 5-10 kHz (snijden en krimpen van buisvormige plano's, stampen, gaten snijden, gietstukken reinigen). Bronnen puls magnetisch De velden op de werkplek zijn open werkende inductoren, elektroden en stroomvoerende rails. Een gepulseerd magnetisch veld beïnvloedt het metabolisme in hersenweefsel en endocriene regulerende systemen.

Elektrostatisch veld(ESP) is een veld van stationaire elektrische ladingen die met elkaar interageren. ESP wordt gekenmerkt door spanning E, dat wil zeggen de verhouding tussen de kracht die in het veld op een puntlading inwerkt en de grootte van deze lading. De ESP-intensiteit wordt gemeten in V/m. ESP's ontstaan ​​in energiecentrales en in elektrische processen. ESP wordt bij toepassing gebruikt bij het reinigen van elektrische gassen verf coatings. ESP biedt negatieve impact op het centrale zenuwstelsel; degenen die in de ESP-zone werken, ervaren hoofdpijn, slaapstoornissen, enz. In ESP-bronnen vormen luchtionen, naast biologische effecten, een zeker gevaar. De bron van luchtionen is de corona die onder spanning op de draden verschijnt E>50 kV/m.

Aanvaardbare spanningsniveaus ESP's zijn vastgesteld door GOST 12.1.045-84 “Elektrostatische velden. Toegestane niveaus op werkplekken en vereisten voor monitoring.” Het toegestane niveau van ESP-spanning wordt vastgesteld afhankelijk van de tijd die op de werkplek wordt doorgebracht. Het ESP-spanningsniveau wordt gedurende 1 uur ingesteld op 60 kV/m. Wanneer de ESP-spanning lager is dan 20 kV/m, wordt de tijd doorgebracht in de ESP niet geregeld.

Belangrijkste kenmerken laserstraling zijn: golflengte l, (μm), stralingsintensiteit, bepaald door de energie of het vermogen van de uitgangsbundel en uitgedrukt in joule (J) of watt (W): pulsduur (sec), pulsherhalingsfrequentie (Hz) . De belangrijkste criteria voor het gevaar van een laser zijn het vermogen, de golflengte, de pulsduur en de blootstelling aan straling.

Afhankelijk van de mate van gevaar worden lasers onderverdeeld in 4 klassen: 1 - uitgangsstraling is niet gevaarlijk voor de ogen, 2 - directe en spiegelend gereflecteerde straling is gevaarlijk voor de ogen, 3 - diffuus gereflecteerde straling is gevaarlijk voor de ogen, 4 - diffuus gereflecteerde straling is gevaarlijk voor de huid.

De laserklasse afhankelijk van de mate van gevaar van de gegenereerde straling wordt bepaald door de fabrikant. Bij het werken met lasers wordt personeel blootgesteld aan schadelijke en gevaarlijke productiefactoren.

De groep fysieke schadelijke en gevaarlijke factoren tijdens lasergebruik omvat:

Laserstraling (direct, diffuus, spiegelend of diffuus gereflecteerd),

Verhoogde laservoedingsspanning,

Stoffigheid van de lucht in het werkgebied als gevolg van de producten van interactie van laserstraling met het doel, verhoogd niveau ultraviolette en infrarode straling,

Ioniserende en elektromagnetische straling in werkgebied, verhoogde helderheid van het licht van gepulseerde pomplampen en het risico op explosie van laserpompsystemen.

Personeel dat lasers onderhoudt, wordt vanwege de aard van het productieproces blootgesteld aan chemisch gevaarlijke en schadelijke factoren, zoals ozon, stikstofoxiden en andere gassen.

Het effect van laserstraling op het lichaam hangt af van de stralingsparameters (vermogen, golflengte, pulsduur, pulsherhalingssnelheid, bestralingstijd en bestraalde oppervlakte), lokalisatie van het effect en kenmerken van het bestraalde object. Laserstraling veroorzaakt organische veranderingen in de bestraalde weefsels (primaire effecten) en specifieke veranderingen in het lichaam zelf (secundaire effecten). Bij blootstelling aan straling treedt een snelle verwarming van het bestraalde weefsel op, d.w.z. thermische verbranding. Als gevolg van snelle verwarming tot hoge temperaturen Er is een sterke toename van de druk in de bestraalde weefsels, wat leidt tot mechanische schade. De effecten van laserstraling op het lichaam kunnen functionele stoornissen en zelfs volledig verlies van het gezichtsvermogen veroorzaken. De aard van de beschadigde huid varieert van milde tot verschillende gradaties van brandwonden tot necrose. Naast weefselveranderingen veroorzaakt laserstraling functionele veranderingen in het lichaam.

Maximaal toelaatbare blootstellingsniveaus worden geregeld door “Sanitaire normen en regels voor het ontwerp en de werking van lasers” 2392-81. De maximaal toegestane bestralingsniveaus worden gedifferentieerd, rekening houdend met de werkingsmodus van de lasers. Voor elke bedrijfsmodus, deel van het optische bereik, wordt de afstandsbedieningswaarde bepaald aan de hand van speciale tabellen. Dosimetrische monitoring van laserstraling wordt uitgevoerd in overeenstemming met GOST 12.1.031-81. Bij monitoring worden de vermogensdichtheid van continue straling, de energiedichtheid van gepulste en pulsgemoduleerde straling en andere parameters gemeten.

Ultraviolette straling - Dit is voor het oog onzichtbare elektromagnetische straling die een tussenpositie inneemt tussen licht en röntgenstraling. Het biologisch actieve deel van UV-straling is verdeeld in drie delen: A met een golflengte van 400-315 nm, B met een golflengte van 315-280 nm en C met een golflengte van 280-200 nm. UV-stralen hebben het vermogen om een ​​foto-elektrisch effect, luminescentie, de ontwikkeling van fotochemische reacties te veroorzaken en hebben ook een aanzienlijke biologische activiteit.

UV-straling wordt gekenmerkt bacteriedodende en erytheem eigenschappen. Erytheem stralingsvermogen - dit is een waarde die de gunstige effecten van UV-straling op de mens karakteriseert. De eenheid van erytheemstraling wordt aangenomen als Er, overeenkomend met een vermogen van 1 W voor een golflengte van 297 nm. Eenheid van erytheemverlichting (bestralingssterkte) Er per vierkante meter(Er/m2) of W/m2. Stralingsdosis Ner wordt gemeten in Er×h/m 2, d.w.z. Dit is de bestraling van een oppervlak gedurende een bepaalde tijd. De bacteriedodende kracht van de UV-stralingsflux wordt in bact gemeten. Dienovereenkomstig bedraagt ​​de bacteriedodende bestraling bact per m 2 en de dosis bact per uur per m 2 (bq x h/m 2).

Bronnen van UV-straling bij de productie zijn elektrische bogen, autogene vlammen, kwikkwartsbranders en andere temperatuurstralers.

Natuurlijke UV-stralen hebben een positief effect op het lichaam. Bij gebrek aan zonlicht treden ‘lichthonger’, vitamine D-tekort, verzwakte immuniteit en functionele stoornissen op zenuwstelsel. Tegelijkertijd kan UV-straling uit industriële bronnen acute en chronische oogziekten op het werk veroorzaken. Acute oogbeschadiging wordt elektro-oftalmie genoemd. Erytheem van de huid van het gezicht en de oogleden wordt vaak gedetecteerd. Chronische laesies omvatten chronische conjunctivitis, lenscataract, huidlaesies (dermatitis, zwelling met blaarvorming).

Standaardisatie van UV-straling uitgevoerd in overeenstemming met “Sanitaire normen ultraviolette straling in productieruimten" 4557-88. Bij het normaliseren wordt de stralingsintensiteit ingesteld in W/m 2. Bij een bestralingsoppervlak van 0,2 m2 gedurende maximaal 5 minuten met een pauze van 30 minuten voor een totale duur van maximaal 60 minuten is de norm voor UV-A 50 W/m2, voor UV-B 0,05 W/m2 en voor UV-C 0,01 W/m2. Bij een totale bestralingsduur van 50% van de diensttijd en een enkele bestraling van 5 min is de norm voor UV-A 10 W/m2, voor UV-B 0,01 W/m2 bij een bestralingsoppervlak van 0,1 m2, en bestraling UV-C is niet toegestaan.

Een elektromagnetisch veld is een soort materie die ontstaat rond bewegende ladingen. Bijvoorbeeld rond een geleider die stroom voert. Het elektromagnetische veld bestaat uit twee componenten: een elektrisch en een magnetisch veld. Ze kunnen niet onafhankelijk van elkaar bestaan. Van het een komt het ander voort. Wanneer het elektrisch veld verandert, ontstaat er onmiddellijk een magnetisch veld. Voortplantingssnelheid van elektromagnetische golven V=C/EM Waar e En M respectievelijk de magnetische en diëlektrische constanten van het medium waarin de golf zich voortplant. Een elektromagnetische golf in een vacuüm plant zich voort met de snelheid van het licht, dat wil zeggen 300.000 km/s. Omdat wordt aangenomen dat de diëlektrische en magnetische permeabiliteit van een vacuüm gelijk is aan 1. Wanneer het elektrische veld verandert, verschijnt er een magnetisch veld. Omdat het elektrische veld dat dit veroorzaakte niet constant is (dat wil zeggen dat het in de loop van de tijd verandert), zal het magnetische veld ook variabel zijn.. Dat wil zeggen, de krachtlijnen, zowel magnetisch als elektrisch, liggen in een vlak loodrecht op de voortplantingsrichting. Elektromagnetische veldsterkte is een sterktekarakteristiek van het veld. Spanning is ook een vectorgrootheid, dat wil zeggen dat het een begin en een richting heeft. De veldsterkte is tangentieel op de krachtlijnen gericht. Omdat de elektrische en magnetische veldsterkten loodrecht op elkaar staan, is er een regel waarmee de richting van de golfvoortplanting kan worden bepaald. Wanneer de schroef langs het kortste pad van de elektrische veldsterktevector naar de magnetische veldsterktevector roteert, zal de voorwaartse beweging van de schroef de richting van de golfvoortplanting aangeven.

Magnetisch veld en zijn kenmerken. Wanneer een elektrische stroom door een geleider loopt, a magnetisch veld. Magnetisch veld vertegenwoordigt een van de soorten materie. Het heeft energie, die zich manifesteert in de vorm van elektromagnetische krachten die inwerken op individuele bewegende elektrische ladingen (elektronen en ionen) en op hun stromen, d.w.z. elektrische stroom. Onder invloed van elektromagnetische krachten wijken bewegende geladen deeltjes af van hun oorspronkelijke pad in een richting loodrecht op het veld (Fig. 34). Het magnetische veld wordt gevormd alleen rond bewegende elektrische ladingen, en de werking ervan strekt zich ook alleen uit tot bewegende ladingen. Magnetische en elektrische velden onafscheidelijk en vormen samen één elektromagnetisch veld. Elke verandering elektrisch veld leidt tot het verschijnen van een magnetisch veld en omgekeerd gaat elke verandering in het magnetisch veld gepaard met het verschijnen van een elektrisch veld. Elektromagnetisch veld plant zich voort met de snelheid van het licht, d.w.z. 300.000 km/s.

Grafische weergave van het magnetische veld. Grafisch wordt het magnetische veld weergegeven door magnetische krachtlijnen, die zo zijn getekend dat de richting van de veldlijn op elk punt van het veld samenvalt met de richting van de veldkrachten; magnetische krachtlijnen zijn altijd continu en gesloten. Met behulp van een magnetische naald kan op elk punt de richting van het magnetische veld worden bepaald. De noordpool van de pijl staat altijd in de richting van de veldkrachten. Het uiteinde van een permanente magneet waaruit de veldlijnen tevoorschijn komen (Fig. 35, a) wordt beschouwd als de noordpool, en het tegenovergestelde uiteinde, waar de veldlijnen binnenkomen, is de zuidpool (de veldlijnen lopen binnen de veldlijnen). magneet zijn niet afgebeeld). De verdeling van veldlijnen tussen de polen van een platte magneet kan worden gedetecteerd met behulp van staalvijlsel dat op een vel papier wordt gestrooid dat op de polen wordt geplaatst (Fig. 35, b). Het magnetische veld in de luchtspleet tussen twee parallelle tegengestelde polen van een permanente magneet wordt gekenmerkt door een uniforme verdeling van magnetische krachtlijnen (Fig. 36)

Elektromagnetisch veld, een bijzondere vorm van materie. De interactie tussen geladen deeltjes vindt plaats via het elektromagnetische veld.

Het gedrag van het elektromagnetische veld wordt bestudeerd door de klassieke elektrodynamica. Het elektromagnetische veld wordt beschreven door de vergelijkingen van Maxwell, die de grootheden die het veld karakteriseren in verband brengen met zijn bronnen, dat wil zeggen met ladingen en stromen die in de ruimte zijn verdeeld. Het elektromagnetische veld van stationaire of uniform bewegende geladen deeltjes is onlosmakelijk met deze deeltjes verbonden; Met de versnelde beweging van deeltjes ‘breekt’ het elektromagnetische veld zich ervan af en bestaat het onafhankelijk in de vorm van elektromagnetische golven.

Uit de vergelijkingen van Maxwell volgt dat een elektrisch wisselveld een magnetisch veld genereert, en een magnetisch wisselveld een elektrisch veld. Daarom kan er een elektromagnetisch veld bestaan ​​in afwezigheid van ladingen. Het opwekken van een elektromagnetisch veld door een magnetisch wisselveld en een magnetisch veld door een elektrisch wisselveld leidt ertoe dat elektrische en magnetische velden niet afzonderlijk en onafhankelijk van elkaar bestaan. Daarom is het elektromagnetische veld een soort materie, op alle punten bepaald door twee vectorhoeveelheden, die de twee componenten karakteriseren - "elektrisch veld" en "magnetisch veld", en uitoefenen kracht impact op geladen deeltjes, afhankelijk van hun snelheid en de grootte van hun lading.

Een elektromagnetisch veld in een vacuüm, dat wil zeggen in een vrije toestand, niet geassocieerd met materiedeeltjes, bestaat in de vorm van elektromagnetische golven en plant zich voort in de leegte bij afwezigheid van zeer sterke zwaartekrachtvelden met een snelheid gelijk aan de snelheid van licht C= 2,998. 10 8 m/s. Een dergelijk veld wordt gekenmerkt door de elektrische veldsterkte E en magnetische veldinductie IN. Elektrische inductiewaarden worden ook gebruikt om het elektromagnetische veld in een medium te beschrijven D en magnetische veldsterkte N. In materie, maar ook in de aanwezigheid van zeer sterke zwaartekrachtvelden, dat wil zeggen in de buurt van zeer grote materiemassa’s, is de voortplantingssnelheid van het elektromagnetische veld minder dan C.

De componenten van de vectoren die het elektromagnetische veld kenmerken, vormen volgens de relativiteitstheorie één fysieke hoeveelheid- elektromagnetische veldtensor, waarvan de componenten worden getransformeerd tijdens de overgang van het ene traagheidsreferentiesysteem naar het andere in overeenstemming met Lorentz-transformaties.

Een elektromagnetisch veld heeft energie en momentum. Het bestaan ​​van een elektromagnetische veldpuls werd voor het eerst experimenteel ontdekt in de experimenten van P. N. Lebedev over het meten van de druk van licht in 1899. Een elektromagnetisch veld heeft altijd energie. Elektromagnetische veldenergiedichtheid = 1/2(ED+BH).

Een elektromagnetisch veld plant zich voort in de ruimte. De energiefluxdichtheid van het elektromagnetische veld wordt bepaald door de Poynting-vector S=, meeteenheid W/m2. De richting van de Poynting-vector is loodrecht E En H en valt samen met de voortplantingsrichting van elektromagnetische energie. De waarde ervan is gelijk aan de energie die wordt overgedragen door een oppervlakte-eenheid loodrecht op S per tijdseenheid. Veldmomentumdichtheid in vacuüm K = S/s2 = /s2.

Bij hoge frequenties van het elektromagnetische veld worden de kwantumeigenschappen ervan significant en kan het elektromagnetische veld worden beschouwd als een stroom veldkwantafotonen. In dit geval wordt het elektromagnetische veld beschreven