Классификация и источники

На протяжении эволюции биосфера находилась под влиянием электромагнитных полей (ЭМП). В процессе индустриализации человечество прибавило искусственные ЭМП, усилив тем самым фоновое значение поля. Применение радиотехнических приборов и систем, новых технологических процессов, связанных с излучениями электромагнитной природы, создаёт вредный (опасный) производственный фактор – повышенный уровень ЭМП.

В соответствии с законами Максвела ЭМП характеризуется векторами напряженности электрического поля (Е, В/м) и напряженности магнитного поля (Н, А/м). Векторы и бегущей волны всегда взаимно перпендикулярны (см. рис. 1). Их векторное произведение называется вектором Умова-Пойтинга:

. (1)

Рисунок 1 - Вектор Умова-Пойтинга

Длина волны , частота и скорость распространения С связаны соотношением:

. (2)

Около источника ЭМП выделяют зону индукции (ближнее поле), которая находится на расстоянии ; (D - характерный размер источника) и зону излучения (волновая зона или дальнее поле).

В зоне индукции бегущая электромагнитная волна еще не сформировалась. Электрическое и магнитное поле можно считать независящими друг от друга. Поэтому измерение поля в этой зоне ведется отдельно по электрической и магнитной составляющим. Как правило, одна из них резко преобладает над другой. Примерами, в которых резко преобладает магнитная составляющая, являются мощные трансформаторы или соленоиды. Электрическая составляющая преобладает над магнитной в высоковольтных конденсаторах.

В зоне излучения (волновой зоне) бегущая электромагнитная волна уже сформировалась. Измерение поля ведется по плотности потока энергии (ППЭ), которая обратно пропорциональна квадрату расстояния от точечного источника:

, (3)

где - мощность источника; - коэффициент усиления антенны (источника). В знаменателе - площадь сферического фронта радиусом R.

Для бегущей волны

, (4)

где - характеристическое сопротивление среды (для вакуума и воздуха ).

Плотность потока энергии для бегущей волны в зоне излучения связана с напряженностью электрического и магнитного поля соотношением

. (5)

Таким образом, для характеристики поля в зоне излучения достаточно указать одну из величин ППЭ, Е или Н.

В диапазоне от низких частот до коротковолновых излучений частотой до 100 МГц ЭМП следует рассматривать как поле индукции. Если на рабочем месте или вблизи от него имеется такой источник ЭМП, то человек оказывается как правило в зоне индукции.

При частотах более 300 МГц человек оказывается как правило в зоне излучения, так как размеры его тела значительно превышают длину волны.

Электромагнитные излучения радиотехнического диапазона делятся на длинные (ДВ), средние (СВ), короткие (КВ), ультракороткие (УКВ) и сверхвысокочастотные (СВЧ) волны (см. рис. 2).

Рисунок 2 - Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона

Источникамиэлектромагнитных излучений радиотехнического диапазона являются радиостанции, мобильные телефоны, генераторы, установки индукционного и диэлектрического нагрева (в том числе СВЧ-печи), радары, высокочастотные приборы и различные устройства в медицине.

Дата добавления: 2015-07-18