Лекция 10

Электромагнитное поле ЭМП – особая форма материи, представляющей собой совокупность 2-х взаимосвязанных переменных полей ДОПИСАТЬ

В воздухе и в вакууме между Е и Н существует соотношение:

Е=

ЭМП делится на 2 зоны – дальнюю и ближнюю.

Ближняя зона – зона, находящаяся на расстоянии менее 1/6 длины волны.

В ближней зоне поле еще не сформировано и между Е и Н может быть любое соотношение, поэтому их оценивают отдельно. В дальней зоне поле сформировано и в нем оценивают плотность потока энергии.

Радиочастотное: крайне низкие 3….30 Гц (100… 10 Мм) до гипервысокие 0,3… 3 ТГц (1…0,1)

Оптические: инфракрасные (100…0,8 мкм), видимые (0,8…0,4 мкм), УФ (400…1 мкм)

Ионизирующие: рентгеновские излучения (1000…6 пм (10в мин12)),

гамма-излучение(менее 6пм)

По происхождению ЭМП подразделяются на природные и антропогенные.

Естественные ЭМП:

- постоянное магнитное поле Земли;

- электростатическое поле;

- переменные ЭМП в диапазоне частот от 10 в -3 до 10 в 12 ГЦ.

На экваторе напряженность геомагнитного поля 33, 4 А*м, у полюсов 55,7 А*м.

Переменное геомагнитное поле (магнитные бури) порождается токами в магнитосыере и ионосфере. Оно неустойчиво ( например, сильные возмущения магнитосферы могут вызываться магнитными бурями) Магнитные бури рассматриваются как фактор риска: имеются данные, свидетельствующие о связи .

Естественное электрическое поле ( избыточный отрицательный заряд на поверхности Земли) Е= 100-500 В/м

Грозовые облака могут увеличить напряженность этого поля до десятков – сотен кВ/м.

Человечексий организм излучает ЭМП с частотой выше 300 ГГц с плотностью потока энергии 0,003 Вт/м (во второй).

Общая площадь поверхности среднего челов тела 1,8 м в квад, что соответ общей излучаемой энергии 0,0054 Вт.

Антропогенные источники делятся на 2 группы:

• До 3 кГц

• Свыше 3 кГЦ

К первой группе относятся:

1. Все системы производства, передачи и распределения электроэнергии ( линии электропередач, трансформаторные подстанции, электростанции, системы электропроводки, различные кабельные системы);

2. Домашние и офисные электра- и электронная техника;

3. Транспорт на электропроводе: ж/д транспорт и его инфраструктура, городской м- метро, троллейбус, трамвай.

Интенсивность магнитного поля от электроплит на расстоянии 20-30 см от передней панели составляет 1-3 мкТл ( непосредственно у конфорок она больше). На расстоянии 50 см она уже неотличима от общего поля кухни. У большинство утюгов магнитное поле, превышающее 0,2 мкТл, пылесос – 100 мкТл. Самая опасная – электробритва.

Ко второй группе относятся:

Передающие радиоцентры, мобильные телефоны, радиолокационные станции, установки СВЧ-нагрева, ПЭВМ и др.

Сотовая связь: базовые станции ( через 1-15 км, преимущественно на крышах зданий) и ручные радиотелефоны (450, 800, 900, 1800 мГЦ)

Базовые станции опасность не представляют, т.к. излучение боковых лепестков антенн имеет небольшое значение

Ручные телефоны (мощность 0,2…5 Вт) при длительном использовании могут оказать вред здоровью человека.

Нормирование ЭМП осуществляется на основании санитарных норм и правил 2.2.4.1191-03 “Электромагнитные поля в производственных условиях”.

1. Нормирование ослабления геомагнитного поля

Коэф-т ослабления интенсивности поля К ДОПИСАТЬ

2. Нормирование ЭМП промышленной частоты 50 Гц

Напряженность электрич поля для полного рабочего дня составляет 5 кВ/м, а для воздействия не более 10 мин – 25 к В/м. При напряженности свыше 20 до 25 кВ/м допустимое время пребывания в электрич полей составляет 10 мин. Работа персонала с напряж-тью более 25 кВ/м без применения защиты не допускается.

Уровни магнит полей пром. частоты нормируется в зависимости от времени пребывания и способа воздействия (общего и локального). Например, при 8 часовом воздействии при общем воздействии напряженность не должна превышать 80 Ам, в при локальном 800 Ам.

3. Нормирование ЭМП в диапазоне частот 30 кГц - 300 ГГц

А) в диапазоне частот до 300 МГц энергетическая экспозиция произведением квадрата Е или Н на фремы воздействия на организм Т:

ЭЭ

Б) в диапазоне астот выше 300 МГц – произведением ППЭ излучения на время воздействия

ЭЭ=

Параметр	ЭЭпду в диапазонах частот (МГц)
	0,03-3	3,0-30	30-50	50-300
ЭЭе (В/м	20000	7000	800	800	-
ЭЭн	200	Не разработаны	0,72

Временные допустимые уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ

Наименование параметра, диапазон частот	ВДУ
Напряженность электростатического поля	15 кВ/м
Напряженность электрического поля в диапазоне частот:
5 Гц – 2 к Гц	24 В/м
2 – 400 кГц	25 В/м
Плотность магнитного потока в диапазоне частот:
5 Гц-2 кГц	250 нТл
2-400 КГц	25 нТл

Взаимодействие внешних электромагнитных полей с организмом человека осуществ-ся путем наведения внутренних полей и электрических токов.

Организм человека состоит из множества клеток с жидким содержанием и межклеточной жидкости, являющейся электролитом. Мембраны клеток явл-ся хорошими диэлектриками и надежно изолируют внутриклеточную фазу. Вследствие этого в постоянном электрическом поле возникают ионные токи, которые протекают только по межклеточной жидкости.

В переменных ЭМП мембраны клеток теряют свойства диэлектриков и внутриклеточная среда начинает участвовать в общей ионной проводимости. Образуются колеблющиеся с частотой ЭМП дипольные. Наиболее чувствительные органы: органы, обладающие слабовыраженной терморегуляцией (мозг, глаза, почки). Повышение темпер-ры на 1 градус и выше может привести к необратимым изменениям.

В СВЧ наряду с тепловым эффектом преобладает резонанс.

Негативное воздействие ЭМП на человека выражается в виде:

• Торможения рефлексов

• Изменения биоэлектроактивности головного мозга

• Нарушение памяти

• Развитие синдрома хронической депрессии;

• Понижение кровяного давления

• Замедление сокращения сердца

• Изменение состава крови в сторону увеличения лейкоцитов и уменьшение эритроцитов

• Нарушение в печени и селезенке

• Помутнения хрусталика глаза

• Выпадение волос, локмости ногтей.

• К ЭМП чувсвительны также иммунная и репродуктиная система. Существуют данные связи с онкологией.

13.11.09