Elektromagnetisch veld kort. Elektromagnetisch veld
elektriciteit om ons heen
Elektromagnetisch veld (definitie van TSB)- dit is een bijzondere vorm van materie, waardoor de interactie tussen elektrisch geladen deeltjes plaatsvindt. Op basis van deze definitie is het niet duidelijk wat primair is: het bestaan van geladen deeltjes of de aanwezigheid van een veld. Misschien alleen vanwege de aanwezigheid elektromagnetisch veld deeltjes kunnen worden opgeladen. Net als het kip en het ei verhaal. Het komt erop neer dat geladen deeltjes en het elektromagnetische veld onafscheidelijk van elkaar zijn en niet zonder elkaar kunnen bestaan. Daarom geeft de definitie jou en mij niet de mogelijkheid om de essentie van het fenomeen van het elektromagnetische veld te begrijpen en het enige om te onthouden is dat dit speciale vorm van materie! De elektromagnetische veldentheorie is in 1865 ontwikkeld door James Maxwell.
Wat is een elektromagnetisch veld? Men kan zich voorstellen dat we leven in het elektromagnetische heelal, dat volledig doordrongen is van het elektromagnetische veld, en dat verschillende deeltjes en stoffen, afhankelijk van hun structuur en eigenschappen, een positieve of negatieve lading krijgen onder invloed van het elektromagnetische veld, het accumuleren, of elektrisch neutraal blijven. Dienovereenkomstig, electro magnetische velden kan worden onderverdeeld in twee soorten: statisch, dat wil zeggen, uitgezonden door geladen lichamen (deeltjes) en een integraal onderdeel daarvan, en dynamisch, zich voortplantend in de ruimte, afgescheurd van de bron die het uitstraalde. Een dynamisch elektromagnetisch veld in de natuurkunde wordt weergegeven als twee onderling loodrechte golven: elektrisch (E) en magnetisch (H).
Het feit dat het elektrische veld wordt opgewekt door een wisselend magnetisch veld, en het magnetische veld - door een alternerend elektrisch veld, leidt ertoe dat elektrische en magnetische wisselvelden niet los van elkaar bestaan. Het elektromagnetische veld van stationaire of uniform bewegende geladen deeltjes is direct gerelateerd aan de deeltjes zelf. Met de versnelde beweging van deze geladen deeltjes "breekt" het elektromagnetische veld van hen en bestaat het onafhankelijk in de vorm van elektromagnetische golven, en verdwijnt niet met de eliminatie van de bron.
Bronnen van elektromagnetische velden
Natuurlijke (natuurlijke) bronnen van elektromagnetische velden
Natuurlijke (natuurlijke) bronnen van EMV zijn onderverdeeld in de volgende groepen:
Magnetisch veld van de aarde. De grootte van het aardmagnetisch veld varieert afhankelijk van: aardoppervlak van 35 µT op de evenaar tot 65 µT nabij de polen.
Elektrisch veld aarde normaal naar het aardoppervlak gericht, negatief geladen ten opzichte van de bovenste lagen van de atmosfeer. spanning elektrisch veld aan het aardoppervlak is 120...130 V/m en neemt met de hoogte ongeveer exponentieel af. Jaarlijkse veranderingen in EP zijn overal op aarde vergelijkbaar van aard: de maximale intensiteit is 150...250 V/m in januari-februari en het minimum is 100...120 V/m in juni-juli.
atmosferische elektriciteit zijn elektrische verschijnselen in de atmosfeer van de aarde. In de lucht (link) zijn er altijd positieve en negatieve elektrische ladingen - ionen die ontstaan onder invloed van radioactieve stoffen, kosmische stralen en ultraviolette straling van de zon. aarde negatief geladen; er is een groot potentiaalverschil tussen het en de atmosfeer. De sterkte van het elektrostatische veld neemt sterk toe tijdens onweer. Het frequentiebereik van atmosferische ontladingen ligt tussen 100 Hz en 30 MHz.
buitenaardse bronnen omvatten straling buiten de atmosfeer van de aarde.
Biologische elektromagnetische achtergrond. Biologische objecten stralen, net als andere fysieke lichamen, bij temperaturen boven het absolute nulpunt EMF uit in het bereik van 10 kHz - 100 GHz. Dit komt door de chaotische beweging van ladingen - ionen, in het menselijk lichaam. De vermogensdichtheid van dergelijke straling bij mensen is 10 mW/cm2, wat voor een volwassene een totaal vermogen van 100 watt geeft. Het menselijk lichaam zendt ook EMF uit op 300 GHz met een vermogensdichtheid van ongeveer 0,003 W/m2.
Antropogene bronnen van elektromagnetische velden
Antropogene bronnen zijn onderverdeeld in 2 groepen:
Bronnen van laagfrequente straling (0 - 3 kHz)
Deze groep omvat alle systemen voor de productie, transmissie en distributie van elektriciteit (hoogspanningslijnen, transformatorstations, elektriciteitscentrales, verschillende kabelsystemen), elektrische en elektronische apparatuur voor thuis en op kantoor, waaronder pc-monitoren, elektrische voertuigen, spoorwegvervoer en de infrastructuur ervan, evenals metro-, trolleybus- en tramvervoer.
Reeds vandaag wordt het elektromagnetische veld op 18-32% van het grondgebied van steden gevormd als gevolg van autoverkeer. Elektromagnetische golven, die voortkomen uit de beweging van voertuigen, interfereren met televisie- en radio-ontvangst en kunnen ook een schadelijk effect hebben op het menselijk lichaam.
RF-bronnen (3 kHz tot 300 GHz)
Deze groep omvat functionele zenders - bronnen van een elektromagnetisch veld voor het verzenden of ontvangen van informatie. Dit zijn commerciële zenders (radio, televisie), radiotelefoons (auto, radiotelefoons, CB-radio, amateurradiozenders, industriële radiotelefoons), directionele radiocommunicatie (satellietradiocommunicatie, grondrelaisstations), navigatie (luchtverkeer, scheepvaart, radiopunt), locators (luchtcommunicatie, scheepvaart, verkeerslocators, luchtverkeersleiding). Dit omvat ook verschillende technologische apparatuur gebruik van microgolfstraling, alternerende (50 Hz - 1 MHz) en gepulseerde velden, huishoudelijke apparatuur (magnetronovens), middelen voor visuele weergave van informatie op kathodestraalbuizen (pc-monitoren, televisies, enz.). Voor wetenschappelijk onderzoek In de geneeskunde worden ultrahoogfrequente stromen gebruikt. De elektromagnetische velden die voortkomen uit het gebruik van dergelijke stromen vormen een zeker beroepsrisico, daarom is het noodzakelijk maatregelen te nemen om te beschermen tegen de effecten ervan op het lichaam.
De belangrijkste technogene bronnen zijn:
Een kenmerk van blootstelling in stedelijke omstandigheden is de impact op de bevolking van zowel de totale elektromagnetische achtergrond (integrale parameter) als sterke EMV van individuele bronnen (differentiële parameter).
Elektromagnetisch veld, een bijzondere vorm van materie. Door middel van een elektromagnetisch veld vindt interactie tussen geladen deeltjes plaats.
Het gedrag van een elektromagnetisch veld wordt bestudeerd door klassieke elektrodynamica. Het elektromagnetische veld wordt beschreven door de vergelijkingen van Maxwell, die de grootheden die het veld kenmerken, verbinden met 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; naarmate deeltjes sneller bewegen, "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 opwekt, en een wisselend magnetisch veld een elektrisch veld, dus een elektromagnetisch veld kan zelfs bestaan als er geen ladingen zijn. 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 los van elkaar bestaan. Daarom is het elektromagnetische veld een soort materie, op alle punten bepaald door twee vectorgrootheden die de twee componenten ervan 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 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. Zo'n veld wordt gekenmerkt door de sterkte van het elektrische veld E en magnetische veldinductie V. Om het elektromagnetische veld in het medium te beschrijven, worden ook de hoeveelheden elektrische inductie gebruikt D en magnetische veldsterkte H. 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 kleiner dan de waarde C.
De componenten van de vectoren die het elektromagnetische veld karakteriseren, vormen volgens de relativiteitstheorie een enkele fysieke hoeveelheid- elektromagnetische veldtensor, waarvan de componenten worden getransformeerd tijdens de overgang van het ene inertiaalstelsel naar het andere 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 P.N. Lebedev bij het meten van de lichtdruk in 1899. Een elektromagnetisch veld heeft altijd energie. Energiedichtheid van het elektromagnetische veld = 1/2(ED+HH).
Het elektromagnetische veld plant zich voort in de ruimte. De energiefluxdichtheid van het elektromagnetische veld wordt bepaald door de Poynting-vector S=, eenheid W/m 2 . De richting van de Poynting-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. Veldmomentumdichtheid in vacuüm K \u003d S / s 2 \u003d / s 2.
Bij hoge frequenties van het elektromagnetische veld worden de kwantumeigenschappen ervan significant en kan het elektromagnetische veld worden beschouwd als een flux van veldquanta - fotonen. In dit geval wordt het elektromagnetische veld beschreven
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 oscillaties 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 reeksen van elektromagnetische golven hebben een gemeenschappelijke fysieke aard, maar verschillen in energie, de aard van voortplanting, absorptie, reflectie en het effect 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 H, Ben.
Energiefluxdichtheid gedragen door elektromagnetische golven I, W / m2.
De verbinding tussen hen wordt bepaald door de afhankelijkheid:
Energie aansluiting I en frequentie F fluctuaties wordt gedefinieerd als:
waar: f = c/l, a c \u003d 3 × 10 8 m / s (voortplantingssnelheid van elektromagnetische golven), H\u003d 6,6 × 10 34 W / cm 2 (constante van Planck).
In de ruimte. Rond de EMV-bron worden 3 zones onderscheiden (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 de 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) Stralingszone(golf) met grens R > 2pl. Er is golfvoortplanting, daarom is het kenmerk van de stralingszone de energiefluxdichtheid, d.w.z. hoeveelheid energie die per oppervlakte-eenheid valt I(W/m2).
 |
Rijst. 1.9. Bestaanszones van een elektromagnetisch veld
Het elektromagnetische veld neemt af met de afstand tot de stralingsbronnen, omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand tot de bron. In de inductiezone neemt de elektrische veldsterkte omgekeerd evenredig met de afstand tot de derde macht af en het magnetische veld omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand.
Afhankelijk van de aard van de impact op het menselijk lichaam, wordt EMV onderverdeeld in 5 bereiken:
Stroomfrequentie elektromagnetische velden (EMF FC): F < 10 000 Гц.
Elektromagnetische emissies van het radiofrequentiebereik (EMR RF) F 10.000 Hz.
De elektromagnetische velden van het radiofrequente deel van het spectrum zijn onderverdeeld in vier subbereiken:
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).
De bronnen van elektromagnetische velden van industriële frequentie zijn hoogspanningsleidingen, open distributie-apparaten, allemaal Elektriciteit van het net en apparaten aangedreven wisselstroom 50Hz. Het gevaar van lijnblootstelling neemt toe met toenemende spanning als gevolg van een toename van de op de fase geconcentreerde lading. De intensiteit van het elektrische veld in de 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 het systematische effect van 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 het elektrische veld tussen een persoon en een metalen voorwerp, kunnen ontladingen optreden als gevolg van het potentiaal van het lichaam, dat enkele kilovolts bereikt als de persoon geïsoleerd is van de aarde.
Toegestane niveaus van elektrische veldsterkte op werkplekken worden vastgesteld door GOST 12.1.002-84 "Elektrische velden van industriële frequentie". Het maximaal toegestane intensiteitsniveau van de EMF IF is ingesteld op 25 kV / m. De toegestane verblijftijd in een dergelijk veld is 10 minuten. Verblijven in de EMF IF met een sterkte van meer dan 25 kV/m zonder beschermingsmiddelen is niet toegestaan, en in de EMF IF met een sterkte tot 5 kV/m is het de hele werkdag toegestaan. De Formule t = (50/E) - 2, waarbij: t- toelaatbare verblijfsduur in EMF FC, (uur); E- de intensiteit van de elektrische component van de EMF IF, (kV/m).
Sanitaire normen SN 2.2.4.723-98 regelen de afstandsbediening van de magnetische component van de EMF IF op de werkplek. De intensiteit van de magnetische component H mag niet hoger zijn dan 80 A / m voor een verblijf van 8 uur in dit veld.
De intensiteit van de elektrische component van de EMF FC 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 luchtlijnen krachtoverbrenging van wisselstroom van 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 normen voor de afstandsbediening van de magnetische component van de EMF FC voor residentiële en stedelijke omgevingen zijn momenteel niet ontwikkeld.
RF EMR wordt gebruikt voor warmtebehandeling, het smelten van metaal, in radiocommunicatie en medicijnen. EMV-bronnen in industriële gebouwen zijn lampgeneratoren, in radio-installaties - antennesystemen, in magnetrons - energielekkage wanneer het scherm van de werkkamer kapot is.
EMR RF-actie op het lichaam veroorzaakt de polarisatie van atomen en moleculen van weefsels, de oriëntatie van polaire moleculen, het verschijnen van ionenstromen in weefsels, 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 EMR RF hangt af van de parameters: golflengte, intensiteit en wijze van straling (gepulseerd, continu, intermitterend), op het gebied van het bestraalde oppervlak, de duur van de blootstelling. Elektromagnetische energie wordt gedeeltelijk geabsorbeerd door weefsels en verandert in warmte, lokale verwarming van weefsels en cellen vindt plaats. 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 (uitsluitend 4 subbereiken), stofwisselingsstoornissen.
Hygiënische standaardisatie van EMR RF wordt uitgevoerd in overeenstemming met GOST 12.1.006-84 "Elektromagnetische velden van radiofrequenties. Toegestane niveaus op werkplekken en eisen voor controle”. EMF-niveaus op werkplekken worden gecontroleerd door de sterkte van de elektrische en magnetische componenten te meten in het frequentiebereik van 60 kHz-300 MHz, en in het frequentiebereik van 300 MHz-300 GHz, de EMF-energiefluxdichtheid (PFE), rekening houdend met rekening houden 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 van 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 W/cm 2 . De tijd die in een dergelijk veld wordt doorgebracht, mag niet langer zijn dan 20 minuten. Verblijven in het veld in de PES gelijk aan 25 μW/cm2 is toegestaan gedurende 8 uur Werk tijd.
In de stedelijke en huishoudelijke omgeving wordt de regulering van EMR RF uitgevoerd in overeenstemming met SN 2.2.4 / 2.1.8-055-96 "Elektromagnetische straling van het radiofrequentiebereik". In woongebouwen mag de PES van 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 krimpen van buisvormige blanks, stempelen, ponsen van gaten, reinigen van gietstukken). bronnen gepulseerd magnetisch velden op werkplekken zijn open werkende smoorspoelen, elektroden, stroomvoerende banden. Het pulserende magnetische veld beïnvloedt de stofwisseling in de hersenweefsels, de endocriene regelsystemen.
elektrostatisch veld(ESP) is een veld van onbeweeglijke 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 grootte van deze lading. De ESP-sterkte wordt gemeten in V/m. ESP komt voor in energiecentrales, in elektrotechnologische processen. ESP wordt gebruikt bij elektrogasreiniging, bij toepassing coatings. ESP biedt Negatieve invloed op het centrale zenuwstelsel; werknemers in de ESP-zone ervaren hoofdpijn, slaapstoornissen, enz. In ESP-bronnen vormen naast biologische effecten luchtionen een zeker gevaar. De bron van luchtionen is de corona die onder spanning op de draden verschijnt E>50 kV/m.
Toegestane spanningsniveaus ESP zijn geïnstalleerd in GOST 12.1.045-84 "Elektrostatische velden. Toegestane niveaus op werkplekken en eisen voor controle”. Het toelaatbare spanningsniveau van het ESP wordt ingesteld afhankelijk van de tijd die op de werkplek wordt doorgebracht. De afstandsbediening van de ESP sterkte is ingesteld op 60 kV/m gedurende 1 uur. Wanneer de intensiteit van het ESP lager is dan 20 kV/m, wordt de tijd doorgebracht in het ESP niet gereguleerd.
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.
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 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),
Verhoogde waarde van de voedingsspanning van lasers,
Stofgehalte in de lucht van het werkgebied door de producten van de interactie van laserstraling met het doel, een verhoogd niveau van ultraviolette en infrarode straling,
Ioniserende en elektromagnetische straling in werkgebied, verhoogde helderheid van licht van gepulseerde pomplampen en de explosiviteit van laserpompsystemen.
Onderhoudslasers voor personeel worden 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, pulsherhalingsfrequentie, bestralingstijd en bestraald oppervlak), lokalisatie van blootstelling en kenmerken van het bestraalde object. Laserstraling veroorzaakt organische veranderingen in de bestraalde weefsels (primaire effecten) en specifieke veranderingen in het organisme zelf (secundaire effecten). Onder invloed van straling warmen de bestraalde weefsels snel op, d.w.z. thermische verbranding. Als gevolg van 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 de "Sanitaire normen en regels voor het ontwerp en de werking van lasers" 2392-81. De maximaal toelaatbare blootstellingsniveaus worden gedifferentieerd rekening houdend met de werkingswijze van lasers. Voor elke bedrijfsmodus, sectie van het optische bereik, wordt de waarde van de afstandsbediening bepaald door speciale tabellen. Dosimetrische controle van laserstraling wordt uitgevoerd in overeenstemming met GOST 12.1.031-81. Tijdens de controle worden de vermogensdichtheid van continue straling, de energiedichtheid van gepulseerde en pulsgemoduleerde straling en andere parameters gemeten.
Ultraviolette straling - het is elektromagnetische straling die onzichtbaar is voor het oog en die een tussenpositie inneemt tussen licht en röntgenstralen. 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 bacteriedodende en erythemale eigenschappen. De kracht van erytheem straling - dit is een waarde die de gunstige effecten van UV-straling op een persoon kenmerkt. Er wordt genomen als een eenheid van erytheemstraling, overeenkomend met een vermogen van 1 W voor een golflengte van 297 nm. Eenheid van erythemateuze verlichting (straling) Er per vierkante meter(Er / m 2) of W / m 2. stralingsdosis Ner wordt gemeten in Er × h / m 2, 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 treedt "lichte hongersnood" op, vitaminetekort D, verzwakte 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, cataract van de lens, huidlaesies (dermatitis, oedeem met blaarvorming).
Regulering van UV-straling uitgevoerd in overeenstemming met de "Sanitaire normen voor ultraviolette straling in industriële gebouwen" 4557-88. Bij normalisatie wordt de stralingsintensiteit ingesteld in W/m2. Bij een bestralingsoppervlak van 0,2 m 2 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/m 2, voor UV-B 0,05 W/m 2 en voor UV-C 0,01 W/m2. Bij een totale belichtingsduur van 50% van de werkploeg en een enkele belichting van 5 minuten is de norm voor UV-A 10 W/m 2, voor UV-B 0,01 W/m 2 met een stralingsoppervlak van 0,1 m 2 en bestraling met UV-C is niet toegestaan.
Details Categorie: Elektriciteit en magnetisme Geplaatst op 06/05/2015 20:46 Bekeken: 11962Variabele elektrische en magnetische velden kunnen onder bepaalde omstandigheden met elkaar in verband worden gebracht. Ze vormen een elektromagnetisch veld, dat helemaal niet hun totaliteit is. Dit is één geheel waarin deze twee velden niet zonder elkaar kunnen bestaan.
uit de geschiedenis
Het experiment van de Deense wetenschapper Hans Christian Oersted, uitgevoerd in 1821, toonde aan dat: elektriciteit genereert een magnetisch veld. Op zijn beurt kan een veranderend magnetisch veld een elektrische stroom opwekken. Dit werd bewezen door de Engelse natuurkundige Michael Faraday, die het fenomeen in 1831 ontdekte elektromagnetische inductie. Hij is ook de auteur van de term "elektromagnetisch veld".
In die tijd werd Newtons concept van actie op lange afstand geaccepteerd in de natuurkunde. Men geloofde dat alle lichamen op elkaar inwerken door de leegte met een oneindig hoge snelheid (bijna onmiddellijk) en op elke afstand. Er werd aangenomen dat elektrische ladingen op een vergelijkbare manier interageren. Faraday, aan de andere kant, geloofde dat leegte niet bestaat in de natuur en dat interactie plaatsvindt met een eindige snelheid door een bepaald materieel medium. Dit medium voor elektrische ladingen is: elektromagnetisch veld. En het plant zich voort met een snelheid gelijk aan de lichtsnelheid.
Maxwells theorie
Door de resultaten van eerdere onderzoeken te combineren, Engelse natuurkundige James Clerk Maxwell in 1864 gemaakt elektromagnetische veldtheorie. Volgens het, een veranderend magnetisch veld genereert een veranderend elektrisch veld, en een alternerend elektrisch veld genereert een alternerend magnetisch veld. Natuurlijk wordt in eerste instantie een van de velden gecreëerd door een bron van ladingen of stromen. Maar in de toekomst kunnen deze velden al onafhankelijk van dergelijke bronnen bestaan, waardoor ze op elkaar lijken. Dat is, elektrische en magnetische velden zijn componenten van een enkel elektromagnetisch veld. En elke verandering in een van hen veroorzaakt het verschijnen van een ander. Deze hypothese vormt de basis van Maxwells theorie. Het elektrische veld dat door het magnetische veld wordt gegenereerd, is vortex. Zijn krachtlijnen zijn gesloten.
Deze theorie is fenomenologisch. Dit betekent dat het gebaseerd is op aannames en waarnemingen, en geen rekening houdt met de oorzaak die het optreden van elektrische en magnetische velden veroorzaakt.
Eigenschappen van het elektromagnetische veld
Het elektromagnetische veld is een combinatie van elektrische en magnetische velden, daarom wordt het op elk punt in de ruimte beschreven door twee hoofdgrootheden: de sterkte van het elektrische veld E en magnetische veldinductie V .
Aangezien het elektromagnetische veld een proces is waarbij een elektrisch veld wordt omgezet in een magnetisch veld en vervolgens een magnetisch veld in een elektrisch veld, verandert de toestand ervan voortdurend. Het verspreidt zich in ruimte en tijd en vormt elektromagnetische golven. Afhankelijk van de frequentie en lengte worden deze golven onderverdeeld in: radiogolven, terahertzstraling, infraroodstraling, zichtbaar licht, ultraviolette straling, röntgen- en gammastraling.
De intensiteits- en inductievectoren van het elektromagnetische veld staan onderling loodrecht en het vlak waarin ze liggen staat loodrecht op de voortplantingsrichting van de golven.
In de theorie van actie op lange afstand werd de voortplantingssnelheid van elektromagnetische golven als oneindig groot beschouwd. Maxwell bewees echter dat dit niet het geval was. In een stof planten elektromagnetische golven zich voort met een eindige snelheid, die afhangt van de diëlektrische en magnetische permeabiliteit van de stof. Daarom wordt de theorie van Maxwell de korteafstandstheorie genoemd.
De theorie van Maxwell werd in 1888 experimenteel bevestigd door de Duitse natuurkundige Heinrich Rudolf Hertz. Hij bewees dat elektromagnetische golven bestaan. Bovendien mat hij de voortplantingssnelheid van elektromagnetische golven in vacuüm, die gelijk bleek te zijn aan de lichtsnelheid.
In integrale vorm ziet deze wet er als volgt uit:
Wet van Gauss voor een magnetisch veld
De flux van magnetische inductie door een gesloten oppervlak is nul.
De fysieke betekenis van deze wet is dat er in de natuur geen magnetische ladingen zijn. De polen van een magneet zijn niet te scheiden. De krachtlijnen van het magnetische veld zijn gesloten.
Inductiewet van Faraday
Een verandering in magnetische inductie veroorzaakt het verschijnen van een vortex elektrisch veld.
,
Magnetisch veld circulatie stelling
Deze stelling beschrijft de bronnen van het magnetische veld, evenals de velden zelf die door hen worden gecreëerd.
Elektrische stroom en verandering in elektrische inductie genereren een vortex magnetisch veld.
,
,
E is de elektrische veldsterkte;
H is de magnetische veldsterkte;
V- magnetische inductie. Dit is een vectorgrootheid die laat zien hoe sterk het magnetische veld inwerkt op een lading van q die met een snelheid v beweegt;
D- elektrische inductie of elektrische verplaatsing. vertegenwoordigt vectorgrootheid, gelijk aan de som van de intensiteitsvector en de polarisatievector. Polarisatie wordt veroorzaakt door de verplaatsing van elektrische ladingen onder invloed van een extern elektrisch veld ten opzichte van hun positie wanneer een dergelijk veld afwezig is.
Δ is de Nabla-operator. De actie van deze operator op een specifiek veld wordt de rotor van dit veld genoemd.
Δ x E = rot E
ρ - dichtheid van externe elektrische lading;
J- stroomdichtheid - een waarde die de sterkte aangeeft van de stroom die door een oppervlakte-eenheid vloeit;
Met is de lichtsnelheid in vacuüm.
De wetenschap die het elektromagnetische veld bestudeert heet elektrodynamica. Ze beschouwt de interactie met lichamen die een elektrische lading hebben. Zo'n interactie heet elektromagnetisch. Klassieke elektrodynamica beschrijft alleen de continue eigenschappen van een elektromagnetisch veld met behulp van de vergelijkingen van Maxwell. Moderne kwantumelektrodynamica is van mening dat het elektromagnetische veld ook discrete (discontinue) eigenschappen heeft. En zo'n elektromagnetische interactie vindt plaats met behulp van ondeelbare deeltjes-quanta die geen massa en lading hebben. Het kwantum van het elektromagnetische veld heet foton .
Het elektromagnetische veld om ons heen
Rond elke geleider met wisselstroom wordt een elektromagnetisch veld gevormd. De bronnen van elektromagnetische velden zijn hoogspanningslijnen, elektromotoren, transformatoren, elektrisch stadsvervoer, spoorwegvervoer, elektrische en elektronische huishoudelijke apparaten - televisies, computers, koelkasten, strijkijzers, stofzuigers, draadloze telefoons, mobiele telefoons, elektrische scheerapparaten - kortom , alles met betrekking tot verbruik of transport van elektriciteit. Krachtige bronnen van elektromagnetische velden zijn televisiezenders, antennes van mobiele telefoonstations, radarstations, magnetrons, enz. En aangezien er nogal wat van dergelijke apparaten om ons heen zijn, omringen elektromagnetische velden ons overal. Deze velden zijn van invloed op: omgeving en een persoon. Het kan niet gezegd worden dat deze invloed altijd negatief is. Elektrische en magnetische velden bestaan al heel lang rond een persoon, maar de kracht van hun straling was een paar decennia geleden honderden keren lager dan nu.
Tot op zekere hoogte kan elektromagnetische straling veilig zijn voor de mens. Dus, in de geneeskunde met de hulp van electromagnetische straling van lage intensiteit genezen weefsels, elimineren ontstekingsprocessen en hebben een analgetisch effect. UHF-apparaten verlichten spasmen van de gladde spieren van de darmen en maag, verbeteren metabolische processen in de cellen van het lichaam, verminderen de tonus van haarvaten en verlagen de bloeddruk.
Maar sterke elektromagnetische velden veroorzaken storingen in het werk van het cardiovasculaire, immuun-, endocriene en zenuwstelsel van een persoon, kunnen slapeloosheid, hoofdpijn en stress veroorzaken. Het gevaar is dat hun impact bijna onmerkbaar is voor mensen en schendingen geleidelijk plaatsvinden.
Hoe kunnen we ons beschermen tegen de elektromagnetische straling om ons heen? Het is onmogelijk om dit volledig te doen, dus u moet proberen de impact ervan te minimaliseren. Allereerst moet je plaatsen Huishoudelijke apparaten zodat ze weg zijn van de plaatsen waar we het vaakst zijn. Ga bijvoorbeeld niet te dicht bij de tv zitten. Immers, hoe verder de afstand tot de bron van het elektromagnetische veld, hoe zwakker het wordt. Heel vaak laten we het apparaat aangesloten. Maar het elektromagnetische veld verdwijnt pas als het apparaat wordt losgekoppeld van het lichtnet.
Beïnvloeden de menselijke gezondheid en natuurlijke elektromagnetische velden - kosmische straling, Magnetisch veld van de aarde.
Wat is een elektromagnetisch veld, hoe het de menselijke gezondheid beïnvloedt en waarom het meten - u zult uit dit artikel leren. Om u verder kennis te laten maken met het assortiment van onze winkel, vertellen wij u graag over handige apparaten- indicatoren van elektromagnetische veldsterkte (EMV). Ze kunnen zowel in bedrijven als thuis worden gebruikt.
Wat is een elektromagnetisch veld?
De moderne wereld is ondenkbaar zonder huishoudelijke apparaten, mobieltjes, elektriciteit, trams en trolleybussen, televisies en computers. We zijn eraan gewend en denken helemaal niet dat een elektrisch apparaat een elektromagnetisch veld om zich heen creëert. Het is onzichtbaar, maar beïnvloedt alle levende organismen, inclusief de mens.
Een elektromagnetisch veld is een speciale vorm van materie die optreedt wanneer bewegende deeltjes interageren met elektrische ladingen. De elektrische en magnetische velden zijn met elkaar verbonden en kunnen tot elkaar leiden - daarom worden ze in de regel samen als één enkel elektromagnetisch veld genoemd.
De belangrijkste bronnen van elektromagnetische velden zijn:
- stroomkabels;
— transformatorstations;
– elektrische bedrading, telecommunicatie-, tv- en internetkabels;
- torens cellulaire communicatie, radio- en tv-torens, versterkers, antennes voor mobiele en satelliettelefoons, wifi-routers;
— computers, tv's, beeldschermen;
- huishoudelijke elektrische apparaten;
– inductie- en magnetron (MW) ovens;
— elektrisch vervoer;
- radars.
Effect van elektromagnetische velden op de menselijke gezondheid
Elektromagnetische velden beïnvloeden alle biologische organismen - planten, insecten, dieren, mensen. Wetenschappers die de effecten van elektromagnetische velden op mensen bestuderen, zijn tot de conclusie gekomen dat langdurige en regelmatige blootstelling aan elektromagnetische velden kan leiden tot:
- verhoogde vermoeidheid, slaapstoornissen, hoofdpijn, verminderde druk, verminderde hartslag;
- aandoeningen van het immuunsysteem, het zenuwstelsel, het endocriene, seksuele, hormonale, cardiovasculaire systeem;
- de ontwikkeling van oncologische ziekten;
- de ontwikkeling van ziekten van het centrale zenuwstelsel;
- allergische reacties.
EMI-bescherming
Er zijn hygiënische normen die de maximaal toelaatbare niveaus van elektromagnetische veldsterkte bepalen, afhankelijk van de tijd doorgebracht in gevarenzone- voor woongebouwen, werkplekken, plaatsen in de buurt van bronnen van een sterk veld. Als het niet mogelijk is om de straling structureel te verminderen, bijvoorbeeld van een elektromagnetische transmissielijn (EMV) of zendmast, vervolgens worden service-instructies, beschermende uitrusting voor werkend personeel, zones met beperkte toegang tot sanitair en quarantaine ontwikkeld.
Verschillende instructies regelen de tijd dat een persoon in de gevarenzone blijft. Afschermingsnetten, films, beglazingen, pakken gemaakt van gemetalliseerde stof op basis van polymeervezels kunnen de intensiteit van elektromagnetische straling duizenden keren verminderen. Op verzoek van GOST zijn EMV-stralingszones omheind en voorzien van waarschuwingsborden "Niet binnengaan, het is gevaarlijk!" en het symbool voor elektromagnetisch gevaar.
Speciale diensten met behulp van apparaten bewaken constant het niveau van EMV-intensiteit op werkplekken en in woongebouwen. U kunt zelf voor uw gezondheid zorgen door een draagbaar apparaat "Impulse" of een set "Impulse" + nitraattester "SOEKS" aan te schaffen.
Waarom hebben we huishoudelijke apparaten nodig om de sterkte van het elektromagnetische veld te meten?
Het elektromagnetische veld heeft een negatieve invloed op de menselijke gezondheid, daarom is het handig om te weten welke plaatsen u bezoekt (thuis, op kantoor, op persoonlijk complot, in een garage) kan gevaarlijk zijn. U moet begrijpen dat een verhoogde elektromagnetische achtergrond niet alleen door uw elektrische toestellen, telefoons, televisies en computers, maar ook defecte bedrading, elektrische apparaten van buren, industriële installaties in de buurt.
Deskundigen hebben ontdekt dat een kortdurende blootstelling aan EMV op een persoon praktisch ongevaarlijk is, maar een lang verblijf in een gebied met een verhoogde elektromagnetische achtergrond is gevaarlijk. Dit zijn de zones die gedetecteerd kunnen worden met apparaten van het type "Impulse". U kunt dus de plaatsen controleren waar u de meeste tijd doorbrengt; kinderkamer en je slaapkamer; studie. Het apparaat bevat de waarden die zijn vastgesteld door regelgevende documenten, zodat u onmiddellijk de mate van gevaar voor u en uw dierbaren kunt beoordelen. Het is mogelijk dat u na het onderzoek besluit de computer van het bed weg te halen, de mobiele telefoon met een versterkte antenne weg te doen, de oude magnetron te vervangen door een nieuwe, de isolatie van de koelkastdeur te vervangen door de No Frost-modus .
