Электромагнитные поля и излучения

Жизнь на Земле существует в условиях воздействия относительно слабых электромагнитных полей (ЭМП) естественного происхождения, источниками которых являются излучения Солнца и Космоса, магнитные свойства Земли, электрическое состояние атмосферы и пр. Эти поля, являются постоянно действующим экологическим фактором с изменяющимся уровнем интенсивности и оказывают определенное влияние на жизнедеятельность человека, животных, растений.

Широкое использование электромагнитной энергии в самых различных областях человеческой деятельности привело к значительному повышению электромагнитного фона, в результате (особенно по отношению к крупным городам) стали широко использоваться такие понятия, как "электромагнитный смог" и "электромагнитное загрязнение окружающей среды".

Исследования различных авторов свидетельствуют о том, что за последние десятилетия суммарная напряженность ЭМП антропогенного происхождения на различных участках земной поверхности возросла по сравнению с естественным фоном от 2 до 5 порядков. В результате резко увеличилась потенциальная опасность этого физического фактора для здоровья широких слоев населения. Проблема электромагнитной безопасности особенно обострилась в последнее время в связи с массовым внедрением в повседневную жизнь телевизоров, персональных компьютеров, мобильных средств радиотелефонной и космической связи, разнообразных электрических и электронных изделий промышленного, медицинского и бытового назначения.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) включила электромагнитное загрязнение среды в число наиболее важных экологических проблем. На международном уровне решением проблемы электромагнитного загрязнения среды занимаются такие организации как: Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), Международный комитет по защите от неионизирующих излучений (JCNJRP), Европейский комитет по электромагнитной совместимости (СЕNЕLЕС).

Электромагнитное поле (ЭМП) - это часть электромагнитных излучений, частотный диапазон которых лежит в пределах от 0 Гц до 300 ГГц.

http://www.standartov.ru/norma_doc/44/44566/index.htm

Постоянное электрическое поле (Е) часто называют электростатическим. Оно создается заряженными диэлектрическими или металлическими телами. Самую простую структуру имеет электростатическое поле равномерно заряженной плоскости, выше и ниже которой оно является однородным, а вектор перпендикулярен заряженной плоскости.

Постоянное магнитное поле (В) создается постоянным магнитом или проводниками с постоянным током. Графически структуру постоянного магнитного поля изображают при помощи силовых линий, к которым вектор напряженности магнитного поля касателен в каждой точке.

При наличии временно'й зависимости электрическое и магнитное поля связаны друг с другом и образуют единое целое - электромагнитное поле.

В зависимости от частоты излучения и длины волны спектр электромагнитных излучений обычно делят на:

- неионизирующее излучение включающее: радиоизлучение (диапазон длин волн до 0,1 мм) и оптическое излучение, включающее в себя инфракрасную, видимую и ультрафиолетовую области (до 10-2 мкм);

- ионизирующее излучение, к которому относят рентгеновское и гамма-излучения.

Неионизирующее излучение объединяет все излучения и поля электро­магнитного спектра, у которых не хватает энергии для ионизации материи. Граница между неионизирующим и ионизирующим излучением устанавли­вается на длине волны примерно в 1 нм.

Кроме этого существуют электромагнитные явления, не зависящие от времени, соответствующие бесконечно большой длине волны или нулевой частоте, т.е. статические поля.

Таблица 1

Название ЭМП	Название ЭМИ		Диапазон частот	Диапазон длин волн
Статические	—		0	—
Радиочастотные	Крайне низкие	КНЧ	З...ЗОГЦ	100.. .Мм
	Сверхнизкие	СНЧ	30... 300 Гц	10...1Мм
	Инфранизкие	ИНЧ	0,3. . . 3 кГц	1000.. .100 км
	Очень низкие	ОНЧ	3... 30 кГц	100. ..10км
	Низкие	НЧ	30. . . 300 кГц	10... 1 км
	Средние	СЧ	0,3... 3 МГц	1...0.1 км
	Высокие	ВЧ	3... 30 МГц	О О
	Очень высокие	ОВЧ	30... 300 МГц	10... 1м
	Ультра высокие	УВЧ	0,З...З ГГц	1...0,1м
	Сверхвысокие	СВЧ	З.-.ЗО ГГц	10... 1см
	Крайне высокие	КВЧ	ЗО...ЗОО ГГц	10... 1 мм
	Г ипервысокие	ГВЧ	0,З...З ТГц	1...0.1 мм
Оптические	Инфракрасные		3 ... 3, 75 х 102 ТГц	100...0,8мкм
	Видимые		3, 75 х 102 7,5х102ТГц	0,8...0,4мш
	Ультрафиолетовые		7,5х10 2ТГц 3х10 2ПГц	400... 1 нм
Ионизирующие	Рентгеновское излучение		3 х 102 5х 104ПГц	1000... 6 пм
	Гамма-излучение		> 5 • 10'ПГц	< .. .б пм

. Классификация ЭПМ

В данной главе будут рассмотрены электромагнитные поля: статические и с частотами от 0 до 300 ГГц. К факторам электромагнитной природы, находящимся в этом диапазоне, к потенциально опасным для здоровья человека относят:

- геомагнитное и гипогеомагнитные поля;

- постоянные электрические и магнитные поля;

- переменные электромагнитные поля (ЭМП) в диапазоне частот от 1 Гц до 300 ГГц, в котором особо выделяют электромагнитные поля промышленной частоты 50/60 Гц (ЭМП ПЧ) и электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ) от 10 кГц до 300 ГГц.

ЭМП представляет собой особую форму материи - совокупность двух взаимосвязанных переменных полей: электрического и магнитного, которые перпендикулярны друг к другу и распространяются в пространстве в виде электромагнитных волн (ЭМВ).

В электромагнитной волне имеется однозначная связь между полями Е и В и направлением распространения волны, задаваемым волновым вектором. Все электромагнитные волны в свободном пространстве распространяются со скоростью света, равной 300 тыс. км/с.

Человек различает только видимый свет, который занимает лишь узкую полоску спектра ЭМВ. Глаз человека не различает ЭМП, длина волны которых больше 760 нанометров (нм) или меньше 400 нм, поэтому мы не видим излучений передающей телевизионной башни, радиоантенны или линии электропередач. Все эти устройства, как и многие другие, использующие электрическую энергию, создают ЭМП, которые вместе с естественными полями Земли и Космоса создают сложную электромагнитную обстановку.

По временной зависимости величины, характеризующие электромагнитное поле, подразделяются на следующие основные виды:

1) постоянные (не зависящие от времени);

2) гармонические колебания;

3) произвольные периодические колебания;

4) импульсы;

5) шумы;

6) модулированные колебания.

Величины, характеризующие электромагнитное поле

Величина	Единица измерения
	Наименование	Обозначение
Напряженность электрического поля	Вольт на метр	В/м
Электрическая индукция	Кулон на квадратный метр	Кл/м2
Напряженность магнитного поля	Ампер на метр	А/м
Магнитная индукция	Тесла	Тл
Плотность тока	Ампер на квадратный метр	А/м2
Сила тока	Ампер	А
Электрический заряд	Кулон	Кл
Электрическое напряжение	Вольт	В
Плотность потока энергии электромагнитного поля	Ватт на квадратный метр	Вт/м2