
- •Лабораторная работа
- •1. Источники излучения.
- •2. Характеристики поля.
- •3. Воздействие на человека.
- •4. Нормирование эмп.
- •5. Способы защиты от электромагнитных полей.
- •Расчет эффективности экранирования для материала – медь
- •1. Оценка безопасности микроволновой печи.
- •2. Исследование эффективности экранирования.
5. Способы защиты от электромагнитных полей.
Для защиты от ЭМП РЧ используются следующие методы: уменьшение излучения в источнике, изменение направленности излучения, уменьшение времени воздействия, увеличение расстояния до источника облучения, защитное экранирование, применение средств индивидуальной защиты.
Экранирование – один из основных и наиболее часто применяемых средств защиты от ЭМП.
Более высокая эффективность у экранов из электропроводных материалов. конструкция экрана может иметь сетчатую или ячеистую структуру. Размер ячейки должен быть на порядок меньше длины волны экранируемого ЭМП.
Физическая сущность электромагнитного экранирования с точки зрения теории электромагнитного поля состоит в том, что под воздействием поля в материале наводятся токи, поля которых во внешнем пространстве по величине близки, а по направлению противоположны экранируемому полю. В результате происходит взаимная компенсация полей.
Эффективность экранирования, дБ, можно определить по формуле:
Э= 36+ 20/ +8,7d/ ( 1 )
где =0.52(/f)0.5=0.03(/)0.5 – глубина проникновения, м; d – толщина материала экрана, м; - длина волны ЭМП, м; - удельное сопротивление материала экрана, Омм; -магнитная проницаемость материала экрана, Гн/м; f – частота ЭМП, МГц.
В табл. 3 приведены данные по удельному сопротивлению и магнитной проницаемости различных материалов, служащих экранами.
Таблица 3
Материал экрана |
Удельное сопротивление, Омм |
Магнитная проницаемость, Гн/м |
Алюминий |
2,810-8 |
1 |
Медь |
1,710-8 |
1 |
Латунь |
7,510-8 |
1 |
Сталь |
1,010-7 |
180 |
Экспериментально эффективность экранирования можно определить из выражения:
Э= 10lg(I1 /I2), дБ или Э=I1 / I2, раз, ( 2 )
где I1 и I2 – интенсивность излучения , Вт/м2, без экрана и с экраном.
Описание лабораторной установки: лабораторная установка состоит из микроволновой печи, дипольной антенны и гальванометра. На лабораторном столе перед печью расположена координатная сетка, что позволяет фиксировать в пространстве измерительную точку. Источником электромагнитного поля является магнетрон, излучающий электромагнитные колебания частотой 2400 МГц и длиной волны =12,5 см = 0,125 м.
Расчет эффективности экранирования для материала – медь
Дб
=0.52(/f)0.5=0.03(/)0.5
Проведение измерений:
1. Оценка безопасности микроволновой печи.
Подключаем микроволновую печь к электрической сети.
Дипольную антенну закрепляем на штативе на высоте 18 см, ориентируем параллельно передней панели печи.
Включаем микроволновую печь на 10 мин в режиме разогрева.
Передвигая антенну по координатной сетке на лабораторном столе перед передней панелью печи, определяем контуры зоны, в пределах которой плотность потока энергии превышает предельно допустимую величину 0,1 Вт/м2 (50 А).
По результатам замеров (Табл.4) строим график зависимости плотности потока энергии от расстояния (Рис. 1)
Таблица 4
Показания амперметра, мкА |
Расстояние от микроволновки, мм |
|||
0 |
10 |
20 |
||
Расстояние вдоль, см |
0 |
160 |
70 |
40 |
10 |
110 |
70 |
35 |
|
20 |
60 |
70 |
20 |
Плотность потока энергии, мкВт/см^2 |
Расстояние от микроволновки, мм |
|||
0 |
10 |
20 |
||
Расстояние вдоль, см |
0 |
32 |
14 |
8 |
10 |
22 |
14 |
7 |
|
20 |
4 |
14 |
4 |
рис.1
Определяем коэффициент безопасности по формуле:
КБ= IПД / I50
КБ=0,1/0,01=10 > 1 – печь безопасна для пользователей.
7. Оцениваем максимальный размер опасной зоны в перпендикулярном направлении перед передней панелью печи. Он равен 15 см (не должен превышать 50 5 см).