Задача №2

Решение:

В СВЧ передатчике имеется выходной контур, содержащий катушку с переменной индуктивностью. Радиус катушки равен 2,0⸱10^-1м, число витков 3, сила тока в катушке и его частота равны 40А и 3∙10⁸Гц соответственно. В течение рабочего дня суммарное время регулировок с помощью ручки управления не превышает 6 часов.

Определить минимальную толщину экрана и длину трубки, при помощи которой выводят ручку управления из экранирующей камеры (диаметр ручки управления 5⸱10^-2м), обеспечивающих допустимую мощность облучения.

При этом R = 3 м – расстояние от катушки до рабочего места.

Напряженность магнитной составляющей поля катушки H на расстоянии R от нее (без экрана).

Находим из выражения:

где: β_m - коэффициент, определяемый соотношением R/r=3/0,2=15 (при R/r > 10 значение β_m = 1).

Так как R удовлетворяет условиям R >> λ, R >> r²/λ, R >> 0.04/1 (λ - длина волны, м), то имеет место волновая зона, оценку эффективности поля в которой производят по плотности потока энергии (ППЭ) излучения:

Допустимая величина ППЭ:

где: N = 2 Вт ч/м²;

Т - время облучения, ч.

Требуемое ослабление электромагнитного поля:

Зная характеристики металла можно рассчитать толщину экрана δ, обеспечивающую заданное ослабление электромагнитного поля L:

,

где: ω - угловая частота, ω = 2πf = 2π ∙ 3 ∙ 10⁸ Гц = 1,9 ∙ 10⁹ Гц;

μ_а - абсолютная магнитная проницаемость, Гн/м;

γ - электрическая проводимость, См/м = 1/ (Ом *м).

Ослабление энергии в трубке-волноводе на 1 м длины определяется по формуле:

где D - диаметр, м;

ε - относительная диэлектрическая постоянная стержня.

Требуемая длина трубки – l:

Вывод: минимальная толщина стального экрана равна 0, следовательно он не требуется.

Список литературы

Основная литература:

1. Костюк Е.В., Курбатов В.А. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие. Конспект лекций для бакалавров. – М.: МТУСИ, 2019, ЭБС МТУСИ.

2. Рысин Ю.С. Безопасность жизнедеятельности. Требования безопасности при обслуживании линейно-кабельных сооружений связи [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Рысин Ю.С., Сланов А.К., Яблочников С.Л.— Электрон. текстовые данные. — Саратов: Ай Пи Эр Медиа, 2019.— 66 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/78606.html. — ЭБС «IPRbooks»

3. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей, Москва, ИД Энергия, 2013. http://iprbookshop.ru.22732

Дополнительная литература:

1. Буслаева Е.М. Безопасность и охрана труда. Саратов, Ай Пи Эр Медиа, 2009, http://iprbookshop.ru. 1496