Федеральное агентство по образованию

Бийский технологический институт (филиал)

государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический университет

им. И.И. Ползунова»

А.Г. Овчаренко, А.Ю. Козлюк

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА В ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЯХ

Методические рекомендации к выполнению практической работы по курсу «Безопасность жизнедеятельности» для студентов всех специальностей и форм обучения

Бийск

Издательство Алтайского государственного технического

университета им. И.И. Ползунова

2008

УДК 621.31

Рецензент: к.т.н., профессор Абанин В.А.

Работа подготовлена на кафедре производственной безопасности

и управления качеством

Овчаренко, А.Г. Безопасность жизнедеятельности человека в электромагнитных полях: методические рекомендации к выполнению практических работ по курсу «Безопасность жизнедеятельности» для студентов всех специальностей и форм обучения / А.Г. Овчаренко, А.Ю. Козлюк; Алт. гос. техн. ун-т, БТИ – Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2008. – 38 с.

Методические рекомендации содержат основные сведения о видах и характеристиках электромагнитных полей, способах их классификации. Описаны влияния электромагнитных полей на индивидуальное здоровье человека.

Изложены основные принципы нормирования электромагнитных полей и методы защиты от воздействия электромагнитного поля.

Рассмотрено и одобрено на заседании кафедры производственной безопасности и управления качеством

Бийского технологического института

Протокол № 02/08 от 28.01.08

УДК 621.31

© А.Г. Овчаренко, А.Ю. Козлюк, 2008

© БТИ АлтГТУ, 2008

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 5

1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 7

1.1 Определение и виды электромагнитного поля 7

1.2 Основные характеристики и классификация электромагнитных полей 8

1.3 Основные источники электромагнитных полей 13

1.3.1 Линии электропередач (ЛЭП) 14

1.3.2 Радиостанции и радиоаппаратура 14

1.3.3 Радиолокационные станции 16

1.3.4 Средства электронно-вычислительной техники 17

и отображения информации 17

1.3.5 Электропроводка (внутри зданий и сооружений), 17

электроприборы 17

1.3.6 Электротранспорт 18

1.3.7 Мобильная связь (приборы, ретрансляторы) 19

1.4 Биологическое действие электромагнитного поля 20

1.4.1 Влияние электромагнитного поля на нервную систему 23

1.4.2 Влияние электромагнитного поля на иммунную систему 24

1.4.3 Влияние электромагнитного поля на эндокринно-регулятивную систему 24

1.4.4 Влияние электромагнитного поля на половую систему 24

1.4.5 Общее влияние электромагнитного поля на организм человека 25

1.5 Методы защиты от электромагнитного воздействия 25

1.5.1 Организационные мероприятия по защите населения от электромагнитных полей 27

1.5.2 Защита временем 28

1.5.3 Защита расстоянием 28

1.5.4 Инженерные мероприятия по защите людей от 29

электромагнитного воздействия 29

1.6 Гигиеническое нормирование электромагнитных полей 30

1.7 Расчет эффективности экранирования электромагнитных полей 32

2 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА «Безопасность при воздействии электромагнитного поля» 37

3 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 38

Введение

Методические рекомендации к практическим работам по курсу «Безопасность жизнедеятельности» составлены для студентов высших учебных заведений всех специальностей в соответствии с требованиями учебных программ Государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования.

Современное состояние биосферы вызывает озабоченность человеческого сообщества в связи с ее значительным электромагнитным «загрязнением». До 20-го столетия жизнь на Земле протекала под влиянием естественных электромагнитных полей (ЭМП). Вторая половина 20-го столетия ознаменовалась бурным развитием радиоэлектроники, систем беспроводной связи, электроэнергетики. Создаются мощные радиопередающие устройства, системы радиосвязи и телевидения, антенны которых преднамеренно излучают в пространство электромагнитную энергию. Биосфера «загрязняется» ЭМП техногенного происхождения. Интенсивность ЭМП, значения электрической и магнитной составляющих ЭМП в ряде случаев возросли во много раз. Возникла глобальная проблема электромагнитной безопасности человека в ЭМП.

В настоящее время локальным и фоновым электромагнитным энергетическим нагрузкам подвергаются люди всех возрастов. Места отдыха детей оснащены электрическими и электронными играми, компьютерами. Компьютеризуется учебный процесс в начальных, средних и высших учебных заведениях. Рабочие места работников промышленности, науки и вооружения, специалистов управленческих и диспетчерских служб, служб испытаний и спасения, летчиков и водителей электротранспорта насыщены электрическими приборами, электрокабелями, электронными средствами оргтехники, пультами управления и средствами связи. Все эти источники ЭМП расположены в зонах нахождения человека. Значительная часть населения планеты систематически облучается ЭМП от сотовых телефонов, антенны которых излучают электромагнитную энергию в области головы.

Действие на человека ЭМП не проходит бесследно. В медицине имеются неоспоримые доказательства негативных последствий (включая отдаленные последствия), вызванных длительными воздействиями как мощных, так и малоинтенсивных ЭМП. Эти поля воздействуют на нервную, эндокринную и сердечно-сосудистую системы, нарушают обмен веществ и морфологический состав крови, вызывают изменения репродуктивной функции и т. д.

Человек «беззащитен» перед ЭМП, «коварство» которых состоит в том, что их действие не ощущается органами чувств. Особенно это относится к магнитным полям (МП), для которых все биологические объекты «прозрачны».

Один из действенных способов защиты человека – установление предельно допустимых значений напряженностей и контроль параметров ЭМП, при которых жизни человека не угрожает электромагнитная опасность.

1 Теоретическая часть

1. Определение и виды электромагнитного поля

Электромагнитное поле (ЭМП) – совокупность изменяющихся во времени электрического поля и магнитного поля. Поля связаны между собой непрерывным взаимным превращением, которое происходит в процессе движения ЭМП.

Электрическое поле (ЭП) – составляющая электромагнитного поля, которая окружает электрические заряды. ЭП создается как неподвижными заряженными частицами (телами), так и заряженными частицами, двигающимися в пространстве со скоростями, значительно меньшими, чем скорость ЭМП. ЭП неподвижных электрических зарядов называют электростатическим полем.

ЭП обладает массой, энергией, импульсом и с силой воздействует на заряженные частицы. Значение силы пропорционально электрическому заряду частицы и не зависит от ее скорости. Отличительная особенность ЭП состоит в том, что только оно оказывает силовое воздействие на неподвижные заряженные частицы.

Магнитное поле (МП) – составляющая электромагнитного поля, окружающая движущиеся заряды и намагниченные тела. МП не существует без движущихся зарядов и намагниченных тел, а они, в свою очередь, создают вокруг себя МП, которое обладает массой, энергией и импульсом.

МП отличается от других видов полей тем, что оно действует на движущийся электрический заряд с силой, пропорциональной заряду и его скорости. Сила направлена перпендикулярно к вектору скорости.

МП неподвижных намагниченных тел и проводников с постоянным током называют магнитостатическим или постоянным магнитным полем.

Электрическое поле, а также магнитное поле и вещество (включая живую материю) проницаемы друг для друга. Они могут занимать один и тот же объем.

Физической причиной существования электромагнитного поля является то, что изменяющееся во времени электрическое поле возбуждает магнитное поле, а изменяющееся магнитное поле – вихревое электрическое поле. Непрерывно изменяясь, обе компоненты поддерживают существование электромагнитного поля. Поле неподвижной или равномерно движущейся частицы неразрывно связано с носителем (заряженной частицей). Однако при ускоренном движении носителей электромагнитное поле существует в окружающей среде независимо в виде электромагнитной волны, не исчезая с устранением носителя (например, радиоволны не исчезают при исчезновении тока в излучающей их антенне).

Отличие ЭМП от других видов полей состоит в том, что только ЭМП оказывает давление на поглощающую поверхность. Проявлением ЭМП является также силовое воздействие на заряженные частицы.