Wat creëert een elektromagnetisch veld. Elektromagnetische velden (EMF, EMR) Definitie en normen SanPiN

Van 1860-1865. een van de grootste natuurkundigen van de 19e eeuw James Clerk Maxwell creëerde een theorie elektro magnetisch veld. Volgens Maxwell wordt het fenomeen van elektromagnetische inductie als volgt verklaard. Als op een bepaald punt in de ruimte het magnetische veld verandert in de tijd, dan wordt er gevormd en elektrisch veld... Als er een gesloten geleider in het veld is, induceert het elektrische veld een inductiestroom daarin. Uit de theorie van Maxwell volgt dat het omgekeerde proces ook mogelijk is. Als in een bepaald gebied van de ruimte het elektrische veld in de tijd verandert, ontstaat ook hier een magnetisch veld.

Dus elke verandering in het magnetische veld met de tijd leidt tot het verschijnen van een veranderende elektrisch veld en elke verandering in het elektrische veld met de tijd genereert een veranderend magnetisch veld. Deze afwisselende elektrische en magnetische velden die elkaar genereren, vormen een 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 substantie.

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, periode en trillingsfrequentie, verkregen voor mechanische golven worden ook uitgevoerd voor elektromagnetische golven:

Fluctuaties van de spanningsvector E en de vector van magnetische inductie B komen voor in onderling loodrechte vlakken en loodrecht op de voortplantingsrichting van de golf (snelheidsvector).

Een elektromagnetische golf draagt ​​energie.

Elektromagnetisch golfbereik:

Om ons heen is een complexe wereld van elektromagnetische golven van verschillende frequenties: straling van computerschermen, mobiele telefoons, microgolfovens, televisies, enz. Momenteel worden alle elektromagnetische golven per golflengte verdeeld in zes hoofdbereiken.

Radio golven- 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 te verzenden. Bij radiocommunicatie worden radiogolven gecreëerd door hoogfrequente stromen die door de antenne stromen.

Elektromagnetische straling met een golflengte van 0,005 m tot 1 m, d.w.z. die tussen het bereik van radiogolven en het bereik van zichtbaar licht liggen, worden genoemd Infrarood straling... Infraroodstraling wordt uitgezonden door elk verwarmd lichaam. Ovens, batterijen, elektrische gloeilampen dienen als bronnen van infraroodstraling. Via speciale apparaten Infraroodstraling kan worden omgezet in zichtbaar licht en er kunnen beelden van verwarmde objecten in volledige duisternis worden verkregen.

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

Voor het oog onzichtbare elektromagnetische straling met een golflengte kleiner dan die van violet wordt genoemd ultraviolette straling. Het is in staat om ziekteverwekkende bacteriën te doden.

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

Gammastraling wordt de elektromagnetische straling genoemd die wordt uitgezonden door geëxciteerde kernen en voortkomt uit de interactie van elementaire deeltjes.

Het principe van radiocommunicatie

Een oscillerend circuit wordt gebruikt als een bron van elektromagnetische golven. Voor effectieve straling wordt het circuit "geopend", d.w.z. E. voorwaarden scheppen voor het veld om de ruimte in te "gaan". Dit apparaat wordt een open oscillerend circuit genoemd - antenne.

Radio communicatie wordt de overdracht van informatie genoemd met behulp van elektromagnetische golven, waarvan de frequenties in het bereik van tot Hz liggen.

Radar (radar)

Een apparaat dat ultrakorte golven uitzendt en direct ontvangt. 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 bepaald.

Snelheidsradar werkt op een vergelijkbare manier. Denk na over hoe radar de snelheid van een rijdende auto detecteert.

Elektromagnetische velden en straling zijn overal om ons heen. Het is voldoende om de schakelaar om te draaien - en het licht gaat aan, zet de computer aan - en je bent op internet, bel het nummer op mobiele telefoon- en u kunt communiceren met verre continenten. In feite was het elektrische toestellen gemaakt moderne wereld zoals we het kennen. Echter, in De laatste tijd steeds vaker wordt de vraag gesteld dat de elektromagnetische velden (EMV) die door elektrische apparatuur worden gegenereerd, schadelijk zijn. Is dat zo? Laten we proberen het uit te zoeken.

Laten we beginnen met de definitie. Elektromagnetische velden, zoals bekend van de school natuurkunde, vormen een bijzondere Belangrijk kenmerk van dergelijke velden is 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

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

De verschijning van Maxwells theorie werd voorafgegaan door het werk van Faraday (in 1831) over onderzoek naar een geleider die beweegt of in een periodiek veranderend magnetisch veld. Eerder, in 1819, merkte H. Oersted op dat als een kompas naast een geleider met stroom wordt geplaatst, zijn pijl afwijkt van de natuurlijke, waardoor het mogelijk werd om aan te nemen dat er een direct verband is tussen magnetische en elektrische velden.

Dit alles geeft aan dat elk elektrisch apparaat een generator is van elektromagnetische golven. Deze eigenschap is vooral uitgesproken voor sommige specifieke apparaten en hoogstroomcircuits. Zowel de eerste als de tweede zijn inmiddels in bijna elk huis aanwezig. Omdat EMF zich niet alleen in geleidende materialen verspreidt, maar ook in diëlektrica (bijvoorbeeld vacuüm), bevindt een persoon zich constant in zijn actiegebied.

Als eerder, toen er alleen "Ilyich's lamp" in de kamer was, de vraag niemand stoorde. Nu is alles anders: de meting van het elektromagnetische veld wordt uitgevoerd met behulp van speciale apparaten 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 de PDN ( toegestane tarief). Bij bedrijven en in grote bedrijven PDN EMP-controles worden periodiek uitgevoerd. Opgemerkt moet worden dat er nog steeds geen definitieve resultaten zijn van onderzoeken naar de effecten van EMV 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 daarom EMV rond de dirigent. De apparatuur is volkomen veilig wanneer de stekker uit het stopcontact is gehaald.

Vanzelfsprekend zullen maar weinig mensen het gebruik van elektrische apparatuur volledig durven opgeven. U kunt uzelf echter extra beschermen door huishoudelijke apparaten aan te sluiten op een geaard netwerk, waardoor het potentieel zich niet op de behuizing kan verzamelen, maar in de aardlus kan "vloeien". Verschillende verlengsnoeren, vooral die in ringen gewikkeld, versterken het EMI door wederzijdse inductie. En natuurlijk moet u vermijden om meerdere apparaten tegelijk in de buurt te plaatsen.

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

Het spectrum van elektromagnetische golven omvat golven van lengte van 1000 km tot 0,001 micron en in 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 reeksen van elektromagnetische golven hebben een gemeenschappelijke fysieke aard, maar verschillen in energie, aard van voortplanting, absorptie, reflectie en actie op de omgeving, een persoon. Hoe korter de golflengte, hoe meer energie het kwantum draagt.

De belangrijkste kenmerken van EMF zijn:

Elektrische veldsterkte E, V / m.

Magnetische veldsterkte N, Ben.

Energiefluxdichtheid gedragen door elektromagnetische golven I, W / m2.

De relatie tussen hen wordt bepaald door de afhankelijkheid:

Energie aansluiting I en frequenties F fluctuatie wordt gedefinieerd als:

waar: f = s / l, a c = 3 × 108 m / s (voortplantingssnelheid van elektromagnetische golven), H= 6,6 × 1034 W / cm2 (constante van Planck).

In de ruimte. de omringende EMF-bron is verdeeld in 3 zones (Fig. 9):

een) Nabije zone(inductie), waar er geen golfvoortplanting is, geen energieoverdracht, en daarom worden de elektrische en magnetische componenten van de EMF onafhankelijk beschouwd. R zone grens< l/2p.

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

v) Stralingsgebied:(golf) met de grens R> 2pl. Er is golfvoortplanting, daarom is het kenmerk van de stralingszone de energiefluxdichtheid, d.w.z. de hoeveelheid energie die op een eenheidsoppervlak valt I(W/m2).

Rijst. 1.9... Bestaanszones van een elektromagnetisch veld

Het elektromagnetische veld, met afstand tot stralingsbronnen, verzwakt 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 het magnetische veld neemt omgekeerd evenredig af met het kwadraat van de afstand.

Door de aard van de impact op het menselijk lichaam, is EMV onderverdeeld in 5 bereiken:

Elektromagnetische velden met netfrequentie (EMP IF): F < 10 000 Гц.

Elektromagnetische straling van radiofrequentiebereik (EMR RF) F 10.000 Hz.

De elektromagnetische velden van het radiofrequente deel van het spectrum zijn onderverdeeld in vier subbanden:

1) F 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 300 MHz tot 300.000 MHz (300 GHz).

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

Toegestane niveaus van intensiteit van elektrische velden op werkplekken worden vastgesteld door GOST 12.1.002-84 "Elektrische velden van industriële frequentie". Het maximaal toegestane intensiteitsniveau van de IF EMF is ingesteld op 25 kV / m. De toelaatbare verblijftijd in een dergelijk veld is 10 minuten. Het is niet toegestaan ​​in de EMP van de omvormer te blijven met een spanning van meer dan 25 kV/m zonder beschermingsmiddelen, en in de EMF van de omvormer met een spanning tot 5 kV/m is het toegestaan ​​om tijdens de hele werking te blijven dag. Voor het berekenen van de toelaatbare verblijftijd in de elektrische aandrijving bij een intensiteit van meer dan 5 tot en met 20 kV/m, wordt de formule gebruikt t = (50/E) - 2, waarbij: t- toegestane verblijfsduur in de PCh EMF, (uur); E- intensiteit van de elektrische component van de PCh EMF, (kV / m).

Sanitaire normen SN 2.2.4.723-98 regelen de afstandsbediening van de magnetische component van de PCh EMF op werkplekken. Magnetische sterkte N mag niet hoger zijn dan 80 A / m met een verblijf van 8 uur in dit veld.

De intensiteit van de elektrische component van de PCh EMF in woongebouwen en appartementen wordt geregeld door SanPiN 2971-84 "Sanitaire normen en regels voor het beschermen van de bevolking tegen de effecten van een elektrisch veld gecreëerd door door luchtvaartlijnen krachtoverbrenging wisselstroom industriële frequentie ". Volgens dit document is de waarde E mag niet hoger zijn dan 0,5 kV / m in woongebouwen en 1 kV / m op het grondgebied van stedelijke ontwikkeling. De normen voor de afstandsbediening van de magnetische component van de EMI van de frequentieomvormer voor residentiële en stedelijke omgevingen zijn momenteel niet ontwikkeld.

EMP RF wordt gebruikt voor warmtebehandeling, metaalsmelten, radiocommunicatie en medicijnen. Bronnen van EMV in industriële gebouwen er zijn lampgeneratoren, in radiotechnische installaties - antennesystemen, in magnetrons - energielekken wanneer het scherm van de werkkamer kapot is.

RF EMR die op het lichaam inwerkt, veroorzaakt de polarisatie van atomen en moleculen van weefsels, de oriëntatie van polaire moleculen, het verschijnen van ionenstromen in weefsels en verwarming van weefsels als gevolg van de absorptie van EMF-energie. Dit verstoort de structuur van elektrische potentialen, de circulatie van vloeistof 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), op het gebied van het bestraalde oppervlak, duur van de bestraling. Elektromagnetische energie wordt gedeeltelijk geabsorbeerd door weefsels en omgezet in warmte, waarbij lokale verwarming van weefsels en cellen optreedt. RF EMR heeft een nadelig effect op het centrale zenuwstelsel, veroorzaakt stoornissen in de neuro-endocriene regulatie, veranderingen in het bloed, troebeling van de ooglens (alleen subbereik 4), stofwisselingsstoornissen.

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

Voor EMF van radiofrequenties van 10 kHz tot 300 MHz wordt de intensiteit van de elektrische en magnetische componenten van het veld geregeld afhankelijk van het frequentiebereik: hoe hoger de frequentie, hoe lager de toelaatbare waarde van de intensiteit. De elektrische component van de 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 daardoor gecreëerde energiebelasting gereguleerd, d.w.z. de energiestroom die tijdens de actie door een eenheid van het bestraalde oppervlak gaat. De maximale waarde van de energiefluxdichtheid mag niet hoger zijn dan 1000 µW / cm2. De verblijftijd in een dergelijk veld mag niet langer zijn dan 20 minuten. Verblijven in een veld in een PES gelijk aan 25 μW / cm2 is toegestaan ​​voor 8 uur Werk tijd.

In stedelijke en huishoudelijke omgevingen is RF EMR gestandaardiseerd in overeenstemming met SN 2.2.4 / 2.1.8-055-96 "Elektromagnetische straling van radiofrequentiebereik". In woongebouwen mag de PBM EMR RF niet hoger zijn dan 10 μW / cm2.

In de machinebouw wordt veel gebruik gemaakt van magnetische puls en elektrohydraulische bewerking van metalen met een laagfrequente pulsstroom van 5-10 kHz (snijden en knijpen van buisvormige plano's, stampen, ponsen, reinigen van gietstukken). bronnen puls magnetisch het veld op de werkplek zijn open werkende smoorspoelen, elektroden, stroomvoerende bussen. Het pulserende magnetische veld beïnvloedt het metabolisme in de weefsels van de hersenen, de endocriene regelsystemen.

Elektrostatisch veld(ESP) is het veld van stationaire elektrische ladingen die met elkaar in wisselwerking staan. ESP wordt gekenmerkt door spanning E, dat wil zeggen, de verhouding van de kracht die in het veld op een puntlading werkt tot de waarde van deze lading. ESP-sterkte wordt gemeten in V / m. ESP's ontstaan ​​in energiecentrales, in elektrotechnische processen. ESP wordt gebruikt bij elektrogasreiniging, bij toepassing verven en vernissen... ESP biedt Negatieve invloed op het centrale zenuwstelsel; degenen die in de ESP-zone werken, ervaren hoofdpijn, slaapstoornissen, enz. In ESP-bronnen vormen naast biologische effecten aeroionen een zeker gevaar. De bron van luchtionen is de corona, die onder spanning op de draden verschijnt E> 50 kV/m.

Toegestane spanningsniveaus ESP geïnstalleerd door GOST 12.1.045-84 "Elektrostatische velden. Toegestane niveaus op werkplekken en vereisten voor het uitvoeren van controle ". Het toelaatbare niveau van de ESP-spanning wordt ingesteld afhankelijk van de tijd die op de werkplek wordt doorgebracht. De afstandsbediening voor de ESP-intensiteit is ingesteld op 60 kV/m gedurende 1 uur. Wanneer de ESP-sterkte minder is dan 20 kV/m, wordt de verblijftijd 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 gevarencriteria voor een laser zijn het vermogen, de golflengte, de pulsduur en de blootstelling.

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

De laserklasse volgens 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 de werking van lasers omvat:

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

De verhoogde waarde van de spanning van de voeding van de lasers,

Stoffigheid van de lucht in het werkgebied door producten van interactie van laserstraling met het doelwit, verhoogd niveau van ultraviolette en infrarode straling,

Ioniserend en electromagnetische straling v werkgebied, verhoogde helderheid van licht van gepulseerde pomplampen en explosiegevaar van laserpompsystemen.

Het personeel dat de lasers bedient, wordt door 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 is afhankelijk van de stralingsparameters (vermogen, golflengte, pulsduur, pulsherhalingsfrequentie, belichtingstijd en oppervlakte van het bestraalde oppervlak), de lokalisatie van het effect en de eigenschappen van het bestraalde object. Laserstraling veroorzaakt organische veranderingen (primaire effecten) en specifieke veranderingen in het lichaam zelf (secundaire effecten) in de bestraalde weefsels. Onder invloed van straling worden de bestraalde weefsels snel verwarmd, d.w.z. thermische verbranding. Door de snelle opwarming tot hoge temperaturen er is een sterke toename van de druk in de bestraalde weefsels, wat leidt tot hun mechanische schade. De effecten van laserstraling op het lichaam kunnen functiestoornissen en zelfs volledig verlies van 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.

De maximaal toelaatbare blootstellingsniveaus worden geregeld door sanitaire normen en regels voor de constructie en werking van lasers 2392-81. De maximaal toelaatbare blootstellingsniveaus worden gedifferentieerd rekening houdend met de bedrijfsmodus van de lasers. Voor elke bedrijfsmodus, sectie van het optische bereik, wordt de waarde van de afstandsbediening bepaald volgens speciale tabellen. Dosimetrische controle van laserstraling wordt uitgevoerd in overeenstemming met GOST 12.1.031-81. De besturing meet de vermogensdichtheid van continue straling, de energiedichtheid van gepulseerde en pulsgemoduleerde straling en andere parameters.

Ultraviolette straling - het 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 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 significante biologische activiteit.

UV-straling wordt gekenmerkt door: bacteriedodende en erythemale eigenschappen. Erythemale stralingskracht - het is een waarde die het gunstige effect van UV-straling op een persoon kenmerkt. De eenheid van erytheemstraling is Er, wat overeenkomt met een vermogen van 1 W voor een golflengte van 297 nm. De eenheid van erythemateuze verlichting (straling) Er per vierkante meter(Er/m2) of W/m2. stralingsdosis Ner wordt gemeten in Er × h / m2, d.w.z. dit is de bestraling van het oppervlak voor een bepaalde tijd. De bacteriedodende activiteit van de UV-stralingsflux wordt gemeten in bact. Dienovereenkomstig is de bacteriedodende bestraling bact per m 2 en de dosis bact per uur per m 2 (bq × h / m 2).

Bronnen van UV-straling in productie zijn een elektrische boog, autogene vlam, kwik-kwartsbranders en andere temperatuurstralers.

Natuurlijke UV-stralen hebben een positief effect op het lichaam. Bij gebrek aan zonlicht is er "lichte honger", vitamine D-tekort, verzwakking van de immuniteit, functiestoornissen zenuwstelsel... UV-straling van industriële bronnen kan echter acute en chronische beroepsmatige oogziekten veroorzaken. Acuut oogletsel wordt elektroftalmie genoemd. Erytheem van de huid van het gezicht en de oogleden wordt vaak gevonden. Chronische laesies omvatten chronische conjunctivitis, lenscataracten, huidlaesies (dermatitis, oedeem met blaarvorming).

Standaardisatie van UV-straling uitgevoerd volgens "Sanitaire normen" ultraviolette straling in industriële gebouwen "4557-88. Bij normalisatie wordt de stralingsintensiteit ingesteld in W/m2. Bij een bestralingsoppervlak van 0,2 m2 gedurende maximaal 5 minuten met een pauze van 30 minuten met een totale duur van maximaal 60 minuten, is de norm voor UV-A 50 W/m2, voor UV-B is 0,05 W/m2 en voor UV-C 0,01 W/m2. Bij een totale bestralingsduur van 50% van een werkploeg en een enkele bestraling van 5 min is de norm voor UV-A 10 W/m2, voor UV-B 0,01 W/m2 met een bestralingsoppervlak van ​​0.1 m 2, en de bestraling is UV-C is niet toegestaan.

Een elektromagnetisch veld is een soort materie die ontstaat rond bewegende ladingen. Bijvoorbeeld rond een geleider met stroom. Het elektromagnetische veld bestaat uit twee componenten: elektrische en magnetische velden. Ze kunnen niet los van elkaar bestaan. Van het een komt het ander. Wanneer het elektrische veld verandert, verschijnt er onmiddellijk een magnetisch veld. Voortplantingssnelheid elektromagnetische golven: V = C / EM waar e en m respectievelijk de magnetische en diëlektrische permeabiliteit 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. Aangezien de diëlektrische en magnetische permeabiliteit van het vacuüm gelijk wordt geacht aan 1. Wanneer het elektrische veld verandert, ontstaat er een magnetisch veld. Aangezien het elektrische veld dat het veroorzaakte niet constant is (dat wil zeggen, het verandert in de tijd), zal het magnetische veld ook variabel zijn. Het veranderende magnetische veld genereert op zijn beurt een elektrisch veld, enzovoort. Dus voor het volgende veld (het maakt niet uit of het elektrisch of magnetisch is), zal de bron het vorige veld zijn en niet de oorspronkelijke bron, dat wil zeggen een geleider met stroom. Dus, zelfs na het uitschakelen van de stroom in de geleider, zal het elektromagnetische veld blijven bestaan ​​​​en zich in de ruimte verspreiden. Een elektromagnetische golf plant zich vanaf zijn bron in alle richtingen voort in de ruimte. Je kunt je voorstellen dat je een gloeilamp aandoet, de lichtstralen ervan verspreiden zich in alle richtingen. Wanneer een elektromagnetische golf zich voortplant, transporteert deze energie door de ruimte. Hoe sterker de stroom in de geleider die het veld veroorzaakt, hoe groter de energie die door de golf wordt gedragen. Ook is de energie afhankelijk van de frequentie van de uitgezonden golven, met een toename van 2,3,4 keer, zal de golfenergie respectievelijk 4,9,16 keer toenemen. Dat wil zeggen, de voortplantingsenergie van de golf is evenredig met het kwadraat van de frequentie. De beste voorwaarden voor golfvoortplanting worden gecreëerd wanneer de lengte van de geleider gelijk is aan de golflengte. De magnetische en elektrische krachtlijnen zullen onderling loodrecht vliegen. Magnetische krachtlijnen bedekken de stroomgeleider en zijn altijd gesloten. Elektrische krachtlijnen gaan van de ene lading naar de andere. Een elektromagnetische golf is altijd: schuifgolf... Dat wil zeggen, de krachtlijnen, zowel magnetisch als elektrisch, liggen in een vlak loodrecht op de voortplantingsrichting. De sterkte van het elektromagnetische veld is de sterktekarakteristiek van het veld. Ook spanning, een vectorgrootheid, dat wil zeggen, het heeft een begin en een richting. De veldsterkte is tangentieel gericht op de krachtlijnen. Aangezien de sterkte van de elektrische en magnetische velden loodrecht op elkaar staan, is er een regel waarmee de voortplantingsrichting van de golven kan worden bepaald. Wanneer de schroef langs het kortste pad roteert van de vector van de elektrische veldsterkte naar de vector van de magnetische veldsterkte, zal de translatiebeweging van de schroef de richting van de golfvoortplanting aangeven.

Magnetisch veld en zijn kenmerken. Wanneer een elektrische stroom door een geleider gaat, a een magnetisch veld. Een magnetisch veld vertegenwoordigt een van de soorten materie. Het bezit 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. elektriciteit... 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 actie 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 magnetische veld gepaard met het verschijnen van een elektrisch veld. Elektromagnetisch veld plant zich voort met de snelheid van het licht, dat wil zeggen 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 krachtlijn op elk punt van het veld samenvalt met de richting van de veldkrachten; magnetische krachtlijnen zijn altijd continu en gesloten. De richting van het magnetische veld op elk punt kan worden bepaald met behulp van de magnetische pijl. De noordpool van de pijl staat altijd in de richting van de veldkrachten. Het uiteinde van de permanente magneet, waaruit de krachtlijnen naar buiten komen (Fig. 35, a), wordt beschouwd als de noordpool, en het andere uiteinde, waarin de krachtlijnen binnenkomen, is de zuidpool (de krachtlijnen die door de magneet gaan, zijn niet weergegeven). De verdeling van krachtlijnen tussen de polen van een platte magneet kan worden gedetecteerd met behulp van staalvijlsel dat op een op de polen geplaatst vel papier wordt gegoten (afb. 35, b). Het magnetische veld in de luchtspleet tussen twee parallelle tegenoverliggende polen van een permanente magneet wordt gekenmerkt door een uniforme verdeling van magnetische veldlijnen (Fig. 36)

Elektromagnetisch veld, een bijzondere vorm van materie. Interactie tussen geladen deeltjes vindt plaats door middel van een elektromagnetisch veld.

Het gedrag van het elektromagnetische veld wordt bestudeerd door klassieke elektrodynamica. Het elektromagnetische veld wordt beschreven door de vergelijkingen van Maxwell, die de grootheden die het veld kenmerken, relateren aan zijn bronnen, dat wil zeggen met ladingen en stromen die in de ruimte worden verdeeld. Het elektromagnetische veld van stilstaande of uniform bewegende geladen deeltjes is onlosmakelijk met deze deeltjes verbonden; met versnelde beweging van deeltjes, "breekt" het elektromagnetische veld van hen en bestaat het onafhankelijk in de vorm van elektromagnetische golven.

Uit de vergelijkingen van Maxwell volgt dat een wisselend elektrisch veld een magnetisch veld genereert en een wisselend magnetisch veld een elektrisch veld, daarom kan een elektromagnetisch veld bestaan ​​in afwezigheid van ladingen. Het opwekken van een elektromagnetisch veld door een wisselmagneetveld en een magnetisch veld door een wisselstroom leidt ertoe dat elektrische en magnetische velden niet los van elkaar bestaan. Daarom is het elektromagnetische veld een soort materie, die op alle punten wordt bepaald door twee vector hoeveelheden, die zijn twee componenten karakteriseren - "elektrisch veld" en "magnetisch veld", en het verstrekken van actie forceren in 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 in een vacuüm voort in afwezigheid van zeer sterke zwaartekrachtsvelden met een snelheid gelijk aan de snelheid van licht C= 2.998. 10 8 m/s. Een dergelijk veld wordt gekenmerkt door een elektrische veldsterkte E en magnetische inductie V... Om het elektromagnetische veld in een medium te beschrijven, worden ook de waarden van elektrische inductie gebruikt D en magnetische veldsterkte N... Zowel in materie als in aanwezigheid van zeer sterke zwaartekrachtsvelden, dat wil zeggen nabij zeer grote massa's materie, is de voortplantingssnelheid van het elektromagnetische veld minder dan C.

De componenten van de vectoren die het elektromagnetische veld karakteriseren, vormen volgens de relativiteitstheorie een enkele fysieke hoeveelheid- de tensor van het elektromagnetische veld, waarvan de componenten worden getransformeerd wanneer ze van het ene inertiaalreferentieframe naar het andere gaan in overeenstemming met de 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 PN Lebedev bij het meten van de lichtdruk in 1899. Een elektromagnetisch veld heeft altijd energie. Energiedichtheid van het elektromagnetische veld = 1/2 (ED + VN).

Het elektromagnetische veld verspreidt zich door de ruimte. De energiefluxdichtheid van het elektromagnetische veld wordt bepaald door de Poiting-vector S =, meeteenheid W / m 2. De richting van de Poiting-vector is loodrecht E en H en valt samen met de voortplantingsrichting van elektromagnetische energie. De waarde is gelijk aan de energie overgedragen door een oppervlakte-eenheid loodrecht op S per tijdseenheid. Veldpulsdichtheid in vacuüm K = S / s 2 = / s 2.

Bij hoge frequenties van het elektromagnetische veld worden de kwantumeigenschappen ervan essentieel en kan het elektromagnetische veld worden beschouwd als een flux van veldquanta - fotonen. In dit geval wordt het elektromagnetische veld beschreven