المجال الكهرومغناطيسي - هايبر ماركت المعرفة. المجال الكهرومغناطيسي وأثره على الإنسان والقياس والحماية

في هذا الفصل ، يشير مصطلح "المجالات الكهرومغناطيسية" إلى جزء البث الكهرومغناطيسي الذي يتراوح مدى تردده بين 0 هرتز و 300 جيجا هرتز.

يتم عرض العمليات الكهربائية والمغناطيسية بالتفصيل في قسم خاص من الفيزياء. تعتمد هذه العمليات على التفاعلات الكهرومغناطيسية ، والتي ، نظرًا لتنوع مظاهرها ، تلعب دورًا مهمًا بشكل استثنائي في الطبيعة والتكنولوجيا. في الديناميكا الكهربائية ، تعني الكلمتان "الشحنة الكهربائية" و "الجسم المشحون كهربائيًا" جسمًا صلبًا به فائض (جسم سالب الشحنة) أو نقص (جسم موجب الشحنة) من الإلكترونات.

لشرح أصل القوى التي تعمل بين الراحة أو الشحنات المتحركة ، هناك مفهوم الحقل الكهربائي.لتوصيف المجال الكهربائي كميًا ، هناك كمية فيزيائية خاصة - شدة المجال الكهربائي(E) ، والتي تقاس بالقوة المؤثرة على شحنة موجبة للوحدة موضوعة في تلك النقطة. وحدة المجال الكهربائي هي 1 فولت / م.

عندما يتدفق التيار عبر موصل ، فإنه يخلق مجاله المغناطيسي (B). نظرًا لعدم وجود شحنات مغناطيسية ، خطوط القوة حقل مغناطيسيدائما مغلق.

يمكن وصف المجال الكهرومغناطيسي بواسطة متجهين - توترالمجال الكهربائي E و عن طريق الاستقراءالمجال المغناطيسي B. في الوقت نفسه ، يجب دائمًا اعتبار الكهرباء والمغناطيسية معًا ، كواحد حقل كهرومغناطيسي.

لتحديد المجال الكهرومغناطيسي في نقطة ما في الفضاء ، على سبيل المثال ، في الهواء ، يعني تحديد المتجهين E و B في كل لحظة من الزمن في كل نقطة في الفضاء. كميات المتجهات هي خصائص القوة حقل كهرومغناطيسي. في النظام الدوليوحدات (SI) الكميات المرتبطة بالمجال الكهرومغناطيسي تسمى الكهربائية. حيث يتم اختيار الكمية الكهربائية الرئيسية قوة التيار الكهربائي (I) بوحدة قياس الأمبير.

وفقًا لاعتماد الوقت ، يتم تقسيم الكميات التي تميز المجال الكهرومغناطيسي إلى الأنواع الرئيسية التالية: دائم(لا تعتمد على الوقت) ، متناسقو افتراضىتقلبات دورية ، النبضات والضوضاءالسعة معدلة.

غالبًا ما يُطلق على المجال الكهربائي الثابت مجال إلكتروستاتيكي. يتم إنشاؤه بواسطة أجسام عازلة أو معدنية مشحونة. أبسط هيكل هو المجال الكهروستاتيكي لمستوى مشحون بشكل موحد ، أعلى وأسفل يكون منتظمًا ، والمتجه عمودي على المستوى المشحون.

يتم إنشاء مجال مغناطيسي دائم بواسطة مغناطيس دائم أو موصلات تيار مباشر. بيانياً ، يتم تصوير بنية المجال المغناطيسي الثابت باستخدام خطوط القوة التي يكون متجه شدة المجال المغناطيسي فيها مماسًا عند كل نقطة.

في ظل وجود اعتماد على الوقت ، فإن المجالين الكهربائي والمغناطيسي متصلان ببعضهما البعض ويشكلان كلًا واحدًا - حقل كهرومغناطيسي.متي الاهتزازات التوافقيةلا يعتمد التركيب المكاني للحقل الكهرومغناطيسي على توزيع الشحنات والتيارات على بعض الأجسام الموصلة فحسب ، بل يعتمد أيضًا على التردد ، أو بالأحرى على النسبة بين الطول الموجي وحجم المصدر. في هذه الحالة ، تنخفض وحدات شدة المجالات الكهربائية والمغناطيسية بالتناسب العكسي مع المسافة من المصدر إلى نقطة المراقبة.

لتوصيف التذبذبات الكهرومغناطيسية الدورية ، استخدم الخيارات التالية:

1) جذر متوسط ​​القيمة التربيعية لشدة المجال الكهربائي ؛

2) قيمة الجذر التربيعي لإسقاط شدة المجال الكهربائي في اتجاه معين ؛

3) قيم الجذر التربيعي لشدة المجال المغناطيسي والحث المغناطيسي ؛

4) متوسط ​​كثافة تدفق الطاقة للمجال الكهرومغناطيسي في موجة مستوية.

غالبًا ما يتم تعديل المجالات التوافقية في السعة. تكون خصائص الحقول المعدلة أكثر وضوحًا في حالة ما يسمى. تعديل النبض - عند ملاحظة نبضات مجال متناسق مع مدة t. ثم هناك وقفة لوقت t p متبوعًا بتكرار.

تتميز النبضات الفردية للمجال بالمدة الأمامية (وقت ارتفاع المجال) ومدة النبضة الإجمالية.

تنتشر الحقول سريعة التغير في شكل موجة كهرومغناطيسية على مسافات طويلة من المصدر. في الموجة الكهرومغناطيسية ، توجد علاقة لا لبس فيها بين الحقلين E و B واتجاه انتشار الموجة ، يُعطى بواسطة متجه الموجة. تنتشر جميع الموجات الكهرومغناطيسية في الفضاء الحر بسرعة الضوء تساوي 300000 كم / ثانية.

8.1 أنواع المجالات الكهرومغناطيسية

المجالات الكهرومغناطيسية الطبيعية والإشعاع. حتى وقت قريب ، كان الاهتمام الرئيسي للباحثين ينصب على دراسة المجالات الكهرومغناطيسية ذات الأصل البشري ، والتي تتجاوز مستوياتها بشكل كبير الخلفية الكهرومغناطيسية الطبيعية للأرض.

في الوقت نفسه ، في العقود الأخيرة ، تم إثبات الدور الهام للمجالات الكهرومغناطيسية ذات الأصل الطبيعي في تطور الحياة على الأرض وتطورها وتنظيمها اللاحق بشكل مقنع.

في طيف المجالات الكهرومغناطيسية الطبيعية ، يمكن تمييز عدة مكونات بشكل مشروط - هذا هو المجال المغناطيسي الثابت للأرض (المجال المغناطيسي الأرضي ، GMF) ، المجال الكهروستاتيكي والمجالات الكهرومغناطيسية المتغيرة في نطاق التردد من 10 -3 هرتز إلى 10 12 هرتز.

عند دراسة تأثير المجالات الكهرومغناطيسية الطبيعية على الحياة البرية ، يتم إيلاء اهتمام خاص للمجال المغنطيسي الأرضي باعتباره أحد أهم العوامل البيئية. يمكن أن تختلف قيمة GMF الثابت على سطح الأرض من 26 T (في منطقة ريو دي جانيرو) إلى 68 T (بالقرب من القطبين الجغرافيين) ، لتصل إلى الحد الأقصى في مناطق الانحرافات المغناطيسية (شذوذ كورسك ، حتى 190 µT).

يتم فرض مجال مغناطيسي متناوب (يتم إنشاؤه بشكل أساسي بواسطة التيارات المتدفقة في طبقة الأيونوسفير والغلاف المغناطيسي) على المجال المغناطيسي الرئيسي للأرض ، وحجمه ضئيل.

يخضع المجال المغنطيسي الأرضي لتغيرات بفترات طويلة (علمانية) (8000 ، 600 سنة) وفترات تمتد لعشرات السنين (60 ، 22 ، 11 سنة) ، بالإضافة إلى تغيرات يومية قصيرة المدة ، والتي تتميز عادة بنشاط رقمي مختلف المؤشرات (K-index ، أرقام Wolf (W) ، إلخ).

تسمى التغييرات شبه الدورية في المجال المغنطيسي الأرضي بفترات من أجزاء من الثانية إلى عدة دقائق النبضات المغناطيسية الأرضية.عادة ما يتم تقسيمها إلى منتظمة ، مستقرة ، مستمرة (P مع - نبضات مستمرة)وغير منتظم ، شبيه بالضوضاء ، نبضة (P ؛ - النبضات غير المنتظمة).لوحظ الأول بشكل رئيسي في الصباح و ساعات النهاروالثاني - في المساء والليل.

جميع أنواع النبضات غير المنتظمة هي عناصر من الاضطرابات المغناطيسية الأرضية وترتبط ارتباطًا وثيقًا بها ، بينما يتم أيضًا ملاحظة نبضات الكمبيوتر في ظروف هادئة جدًا. على الرغم من القيم الصغيرة لاتساع النبض (من المئات إلى مئات nT) ، يشير عدد من الباحثين إلى النشاط البيولوجي لهذه التذبذبات. هذا يرجع ، أولاً ، إلى الانتقائية المعينة الموجودة في التردد أثناء تفاعل المجال المغناطيسي مع الكائنات البيولوجية ، وثانيًا ، إلى حقيقة أن معدل التغيير في شدة المجال المغناطيسي بمرور الوقت ، أي مشتق الوقت. من بين التقلبات المستقرة تلك التي تحدث يومًا بعد يوم في نفس الفترات الزمنية المحلية. في الطبيعة ، على ما يبدو ، يمكن تطوير تكيف مع "ضخ" كهرومغناطيسي من هذا النوع. وإذا كان نظام التقلبات المستقرة (P c) "معتادًا" للنظم الحيوية ، فإن العزلة عنه يمكن أن يكون لها عواقب سلبية على الكائن الحي.

خلال الاضطرابات (العواصف المغناطيسية) ، لوحظ إثارة عالمية للنبضات الدقيقة ، ومن ثم يمكن تسجيلها لعشرات الساعات حول العالم. العالم. يساهم نشاط العواصف الرعدية العالمية والمحلية في تكوين الخلفية الكهرومغناطيسية الطبيعية للأرض. توجد دائمًا التذبذبات الكهرومغناطيسية عند ترددات تتراوح من 4 إلى 30 هرتز. يمكن افتراض أنها يمكن أن تعمل كمزامنات لبعض العمليات البيولوجية ، لأنها ترددات طنين لعدد منها. يتم أيضًا ملاحظة EMF ، التي يرجع أصلها إلى نشاط البرق ، عند الترددات الأعلى (0.1-15 كيلو هرتز).

يشمل طيف الإشعاع الشمسي والمجري الذي يصل إلى الأرض الإشعاع الكهرومغناطيسي لكامل نطاق الترددات الراديوية والأشعة تحت الحمراء و الأشعة فوق البنفسجية، الضوء المرئي ، الإشعاع المؤين. مجتمعة ، تمثل المجالات الكهرومغناطيسية الطبيعية للأرض مجموعة كاملة من الكهرومغناطيسية

"ضوضاء" ، تحت تأثيرها توجد الأرض نفسها وكل أشكال الحياة عليها.

يمكن أن يكون للمجالات الكهرومغناطيسية الطبيعية ، بما في ذلك العوامل المعدلة وراثيًا ، تأثير غامض على جسم الإنسان. من ناحية أخرى ، تعتبر الاضطرابات الجيومغناطيسية عامل خطر بيئي: هناك دليل على ارتباطها بتطور عدد من التفاعلات الضائرة في جسم الإنسان. وهكذا ، يتضح أن الاضطرابات المغناطيسية الأرضية يمكن أن يكون لها تأثير على عدم التزامن إيقاعات بيولوجيةوغيرها من العمليات في الجسم أو أن تكون السبب الرئيسي المؤثر في تعديل الحالة الوظيفية للدماغ. ولوحظ وجود علاقة بين حدوث الاضطرابات المغناطيسية الأرضية وزيادة عدد الأمراض الخطيرة سريرياً (احتشاء عضلة القلب والسكتات الدماغية) ، فضلاً عن عدد حوادث المرور وحوادث الطائرات. من ناحية أخرى ، وجد أن الاختلافات غير الدورية في المجال المغنطيسي الأرضي متورطة في تنظيم الإيقاعات البيولوجية اليومية ، والأشعة تحت الحمراء وحوالي ، وكذلك العلاقة بينهما.

وبالتالي ، أصبح من الواضح الآن أن الحقول الكهرومغناطيسية الطبيعية يجب اعتبارها واحدة من أهم المجالات العوامل البيئية. وإذا كان تنفيذ الحياة تحت تأثير الإشعاع الكهرومغناطيسي الطبيعي مهمًا جدًا وفي نفس الوقت "اعتياديًا" للنظم الحيوية ، فإن الدخول في حالة تخضع فيها مستوياتها لتقلبات حادة أو تنخفض بشكل كبير يمكن أن يكون له عواقب سلبية خطيرة.

المجال المغنطيسي Hypogeomagnetic. لأول مرة ، تم إيلاء اعتبار جاد لمسألة إمكانية حدوث تأثير سلبي على الجسم من التعرض المطول للحقول الكهرومغناطيسية الطبيعية الضعيفة مما تسبب في ظهور شكاوى حول تدهور الرفاهية والصحة بين الأشخاص الذين يعملون في هياكل محمية ، والتي تستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات. هذه الهياكل المحمية ، التي تؤدي وظائفها الإنتاجية الرئيسية - منع انتشار المجالات الكهرومغناطيسية الناتجة عن المعدات الموضوعة فيها ، خارج المبنى بسبب ميزات التصميمفي نفس الوقت منع تغلغل المجالات الكهرومغناطيسية ذات الأصل الطبيعي فيها.

وهكذا ، ظهرت النظافة الكهرومغناطيسية مشكلة جديدة- دراسة تأثير وجود عجز في المجالات الكهرومغناطيسية الطبيعية على جسم الإنسان وتطوير مناهج علمية ومنهجية لتنظيمها الصحي.

أتاح فحص عدد من الهياكل المحصنة المتخصصة الحصول على بيانات جديدة مثيرة للاهتمام تكشف عن السمات المحددة للبيئة الكهرومغناطيسية المتكونة فيها ، وهي غير عادية بالنسبة للبشر ، وقبل كل شيء ، انخفاض كبير في مستويات المجال المغنطيسي الأرضي ( K o = 1.5-15 مرة) ، متغيرات EMF الطبيعية وانتهاك اتجاهها المكاني.

في الوقت نفسه ، يجب التأكيد على أنه أثناء العواصف المغناطيسية ، التي يشعر تأثيرها الضار على الجسم بشكل شخصي من قبل ما يقرب من 30 ٪ من السكان ، يتغير مستوى المجال المغنطيسي الأرضي (يزيد) في المتوسط ​​بعشرات أو مئات من النانوتيسلا ، وهي جزء صغير أو نسبة قليلة من قيمتها. في ظل الظروف الموضحة أعلاه ، فإن التغيير في مستويات GMF هو عشرات الآلاف من النانوتيسلاز.

مع الأخذ في الاعتبار أن التطور الكامل للإنسان كنوع ، وكذلك تكوينه وحياته كفرد ، تم تحت التأثير التنظيمي المستمر للمجالات الكهرومغناطيسية الطبيعية ، فقد اقترح أن نقص هذه العوامل ، لذلك ضروري للجسممن أجل تنفيذ حياته الطبيعية ، يمكن أن يساهم في تطوير تغييرات سلبية في الحالة الصحية للأشخاص الذين يعملون في مثل هذه الظروف.

وبالتالي فإن هذه المشكلة ملحة للغاية وحلها يؤثر على مصالح عموم السكان.

المجالات الكهربائية الساكنة (SEP). SEPs هي مجالات الشحنات الكهربائية الثابتة ، أو المجالات الكهربائية الثابتة للتيار المباشر. يمكن أن يحدث حدوث شحنات الكهرباء الساكنة أثناء التكسير ، والرش ، وتطور الغاز للمواد ، والحركة النسبية للاثنين في التلامس المواد الصلبة، المواد السائبة والسائلة والغازية ، مع الخلط المكثف ، التبلور ، إلخ.

يتم إنشاء SEPs في محطات توليد الطاقة والعمليات الكهروتقنية. يمكن أن توجد في شكل ESP نفسه (مجالات الشحنات الثابتة) أو المجالات الكهربائية الثابتة (المجالات الكهربائية للتيار المباشر).

تستخدم SEPs على نطاق واسع في اقتصاد وطنيلتنظيف الغاز الكهربائي ، والفصل الكهروستاتيكي للخامات والمواد ، والتطبيق الكهروستاتيكي للطلاء والورنيش و مواد البوليمرإلخ.

ومع ذلك ، هناك عدد من الصناعات العمليات التكنولوجيةلتصنيع ومعالجة ونقل المواد العازلة ، حيث يلاحظ تكوين الشحنات الكهروستاتيكية والمجالات الناتجة عن كهربة المنتج المعالج (المنسوجات ، النجارة ، اللب والورق ، صناعة كيميائيةوإلخ.). تصل مستويات الإجهاد لـ SEB على معدات الغزل والنسيج إلى 20-60 كيلو فولت / م وأعلى ، وفي إنتاج المشمع ، يمكن أن تتجاوز مواد الأفلام 240-250 كيلو فولت / م.

تتشكل الشحنات الكهربائية الساكنة أيضًا على شاشات أنابيب أشعة الكاثود الخاصة بالكمبيوتر.

في أنظمة الطاقة ، يتم تشكيل PDS بالقرب من التركيبات الكهربائية العاملة والمفاتيح الكهربائية وخطوط طاقة التيار المستمر ذات الجهد العالي. في هذه الحالة ، هناك أيضًا زيادة في تأين الهواء (على سبيل المثال ، نتيجة تصريفات الإكليل) وحدوث التيارات الأيونية.

المعلمات الفيزيائية الرئيسية لـ SEP هي شدة المجال وإمكانات نقاطه الفردية. توتر SEP - كمية متجهة تحددها نسبة القوة المؤثرة نقطة تهمةلحجم هذه الشحنة ، مقاسة بالفولت لكل متر (V / m). يتم تحديد خصائص الطاقة لـ SEP من خلال إمكانات نقاط المجال.

المجالات المغناطيسية الدائمة (PMF). مصادر PMF في أماكن العمل هي المغناطيس الدائم ، والمغناطيسات الكهربائية ، وأنظمة التيار المستمر عالية التيار (خطوط نقل التيار المستمر ، وأحواض الإلكتروليت والأجهزة الكهربائية الأخرى).

تُستخدم المغناطيسات الدائمة والمغناطيسات الكهربائية على نطاق واسع في الأجهزة ، والغسالات المغناطيسية للرافعات وأجهزة التثبيت الأخرى ، والفواصل المغناطيسية ، وأجهزة معالجة المياه المغناطيسية ، والمولدات المغناطيسية الديناميكية (MHD) ، والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) وآلات الرنين المغنطيسي الإلكترون (EPR).) ، وكذلك في ممارسة العلاج الطبيعي.

المعلمات الفيزيائية الرئيسية التي تميز PMF هي: شدة المجال(ح) الفيض المغناطيسي(F)

و الحث المغناطيسي (ب).في نظام SI ، وحدات قياس شدة المجال المغناطيسي هي الأمبير لكل متر (A / m) ، التدفق المغناطيسي - ويبر (Wb) ، الحث المغناطيسي (أو كثافة التدفق المغناطيسي) - تسلا (Tl).

المصادر القوية لـ SMF هي مولدات MHD. وفقًا لمنظمة الصحة العالمية (1986) ، تصل مستويات PMF في مواقع الأفراد الذين يخدمون مولدات MHD والأجهزة النووية الحرارية إلى 50 طن متري. في أجهزة الرنين المغناطيسي المستخدمة في الطب ، يتعرض المرضى لـ PMF حتى 2 T وأكثر. يتم إنشاء مستويات عالية (10-100 طن متري) في الصالونات عربةعلى وسادة مغناطيسية. متوسط ​​مستويات PMP في منطقة العملالمشغلين في عمليات التحليل الكهربائي 5-10 طن متري. مستويات PMF تحت خطوط نقل التيار المستمر عالية الجهد هي في حدود 20 µT.

المجالات الكهرومغناطيسية للتردد الصناعي (EMF FC). المجالات الكهرومغناطيسية (EMF) للتردد الصناعي (FC) ، والتي تعد جزءًا من نطاق الترددات المنخفضة جدًا لطيف الترددات الراديوية ، هي الأكثر شيوعًا في الظروف الصناعية وفي الحياة اليومية. يتم تقديم نطاق التردد الصناعي في بلدنا بتردد 50 هرتز (في عدد من دول القارة الأمريكية 60 هرتز). المصادر الرئيسية لـ IF EMF التي تم إنشاؤها نتيجة للأنشطة البشرية هي أنواع مختلفةالإنتاج والمعدات الكهربائية المنزلية للتيار المتردد.

نظرًا لأن الطول الموجي المقابل للتردد 50 هرتز هو 6000 كم ، فإن الشخص يتعرض لعامل في المنطقة القريبة. في هذا الصدد ، يتم إجراء التقييم الصحي لـ EMF FC بشكل منفصل للمكونات الكهربائية والمغناطيسية (EF و MF FC).

يجب إيلاء اهتمام خاص لخطوط الطاقة عالية الجهد (TL) والمفاتيح الكهربائية المفتوحة (ORG) ، والتي تخلق مجالات كهربائية ومغناطيسية للتردد الصناعي (50 هرتز) في الفضاء المجاور. والمسافات التي تنتشر فيها هذه الحقول من أسلاك خطوط الكهرباء تصل إلى عشرات الأمتار. كلما زادت فئة الجهد لخط الطاقة ، زادت المنطقة مستوى متقدمالمجال الكهربائي ، بينما لا تتغير أبعاد المنطقة أثناء تشغيل خط نقل الطاقة. يعتمد حجم المنطقة الخطرة بسبب مستوى المجال المغناطيسي على كمية التيار المتدفق أو على حمل الخط. نظرًا لحقيقة أن حمل خط نقل الطاقة يتغير بشكل متكرر حتى أثناء النهار ، فإن أبعاد منطقة المستوى المتزايد للحقل المغناطيسي ليست ثابتة أيضًا.

يتم تنفيذ أعمال الإصلاح على خطوط الطاقة والمفاتيح الكهربائية الخارجية ، كقاعدة عامة ، في ظروف زيادة المجالات الكهربائية والمغناطيسية. اعتمادًا على طبيعة العمل المنجز ، يمكن أن يتراوح وقت تعرض الموظفين من عدة دقائق إلى عدة ساعات لكل نوبة.

في ظروف الإنتاج ، مصادر المجالات الكهربائية والمغناطيسية للتردد الصناعي هي معدات توزيع الطاقة والطاقة ، والمحولات ، والأفران الكهربائية ، إلخ.

يتم إدخال مستوى كبير من التردد الصناعي EMF في المباني السكنية والعامة عن طريق المعدات الكهربائية ، أي خطوط الكابلات التي تزود الكهرباء للمستهلكين ، وكذلك لوحات المفاتيح والمحولات. في الغرف المجاورة لهذه المصادر ، عادة ما يزداد مستوى المجال المغناطيسي ، في حين أن مستوى المجال الكهربائي ليس عالياً.

المصادر القوية بما فيه الكفاية للمجال المغناطيسي في نطاق 0-1000 هرتز هي النقل على الجر الكهربائي - القطارات الكهربائية ، عربات مترو الأنفاق ، حافلات الترولي ، الترام ، إلخ. تصل القيمة القصوى للحث المغناطيسي في القطارات الكهربائية في الضواحي إلى 75 μT. متوسط ​​قيمة الحث المغناطيسي في المركبات ذات المحرك الكهربائي DC ثابت عند 29 μT.

المجالات الكهرومغناطيسية للترددات الراديوية (EMF RF). إلى جانب التطبيقات الواسعة في الاتصالات اللاسلكية والبث ، وعلم الفلك الراديوي والراديوي ، والتلفزيون والطب ، تُستخدم المجالات الكهرومغناطيسية في العديد من العمليات التكنولوجية: التسخين التعريفي ، والمعالجة الحرارية للمعادن والخشب ، ولحام البلاستيك ، وإنشاء بلازما منخفضة الحرارة ، إلخ. .

المجالات الكهرومغناطيسية لجزء التردد الراديوي من الطيف مقسمة حسب الطول الموجي إلى عدد من النطاقات (الجدول 8.1).

يتميز المجال الكهرومغناطيسي بمزيج من المكونات الكهربائية والمغناطيسية المتغيرة. تتحد نطاقات مختلفة من موجات الراديو بطبيعة فيزيائية مشتركة ، لكنها تختلف اختلافًا كبيرًا في الطاقة الموجودة فيها ، وطبيعة الانتشار والامتصاص والانعكاس ، ونتيجة لذلك ، في تأثيرها على البيئة ، بما في ذلك البشر. كلما كان الطول الموجي أقصر وكلما زاد تردد التذبذب ، زادت الطاقة التي يحملها الكم.

تُعرَّف العلاقة بين الطاقة (I) والتردد (f) للاهتزازات على أنها I = h-f أو I = (h-C) / ، نظرًا لوجود علاقة f = C / λ بين الطول الموجي (λ) والتردد (f) ،

حيث C هي سرعة انتشار الموجة الكهرومغناطيسية في الهواء (C = 3-10 8 م / ث) ؛

ح-ثابت بلانك ، يساوي 6.6-10 -34 واط / سم 2.

حول أي مصدر للإشعاع ، ينقسم المجال الكهرومغناطيسي إلى 3 مناطق: المنطقة القريبة - منطقة الحث ، والمنطقة الوسيطة - منطقة التداخل والأبعد - منطقة الموجة.

إذا كانت الأبعاد الهندسية لمصدر الإشعاع أقل من الطول الموجي للإشعاع λ (أي يوجد مصدر نقطي) ، يتم تحديد حدود المناطق بالمسافات التالية:

- Ρ ν <λ/2π - ближняя зона (индукции);

-λ / 2π<Ρ<2 πλ - промежуточная (интерференции);

- Ρ> 2 - منطقة بعيدة (موجة).

أولئك الذين يعملون مع مصادر الإشعاع في نطاقات الموجات الهكتومترية (LF) ، والترددات (MF) ، وإلى حد ما ، نطاقات الموجات الديكامترية (HF) والموجات المترية (VHF) هم في منطقة الاستقراء. عند تشغيل مولدات نطاقات الموجات الدقيقة و EHF ، تكون المولدات العاملة غالبًا في منطقة الموجة.

لا توجد علاقة محددة بين المكونات الكهربائية والمغناطيسية للمجال الكهرومغناطيسي للحث ، ويمكن أن تختلف عن بعضها عدة مرات (E ≠ 377 N). يتم تغيير شدة المكونات الكهربائية والمغناطيسية في منطقة الحث في الطور بمقدار 90 درجة مئوية. عندما يصل أحدهما إلى الحد الأقصى ، يكون لدى الآخر حد أدنى. في منطقة الإشعاع ، تتطابق نقاط قوة كلا مكوّن المجال في الطور ويتم استيفاء الشروط عندما تكون E = 377 N.

نظرًا لأن العمال في منطقة الاستقراء يتعرضون لمجالات كهربائية ومغناطيسية مختلفة ، يتم تقدير شدة تعرض العمال بترددات منخفضة (LF) ومتوسطة (MF) وعالية (HF) وعالية جدًا (VHF) بشكل منفصل بواسطة القيم للمكونات الكهربائية والمغناطيسية للمجال. تُقاس شدة المجال الكهربائي بالفولت لكل متر (V / m) ، بينما تُقاس شدة المجال المغناطيسي بالأمبير لكل متر (A / m).

في منطقة الموجة ، حيث يوجد عمليا أشخاص يعملون مع معدات توليد ديسيمتر (UHF) ، وموجات السنتيمتر (UHF) والمليمتر (EHF) ، يتم تقدير شدة المجال بقيمة كثافة تدفق الطاقة ، أي كمية الطاقة

الطاولة8.1 التصنيف الدولي للموجات الكهرومغناطيسية

؟ نطاق	اسم الفرقة حسب التردد	نطاق الترددات	اسم النطاق حسب الطول الموجي	الطول الموجي
	منخفضة للغاية ، ELF	3-30 هرتز	ديكاميجيتر	100-10 مم
	منخفض جدًا ، OWL	30-300 هرتز	ميغا متر	10-1 ملم
	Infralow ، إيلف	0.3-3 كيلوهرتز	هكتوكيلومتر	1000-100 كم
	منخفض جدًا ، VLF	3-30 كيلوهرتز	ميريامتر	100-10 كم
	الترددات المنخفضة LF	30-300 كيلوهرتز	كيلومتر	10-1 كم
	متوسط ​​، متوسط ​​المدى	0.3-3 ميغا هيرتز	هكتومترية	1- 0.1 كم
	التريبل ، التردد العالي	3-30 ميغا هيرتز	العشرى	100-10 م
	عالية جدا VHF	30-300 ميغا هيرتز	متر	10-1 م
	عالية جدا ، UHF	0.3-3 جيجاهرتز	ديسيمتر	1 - 0.1 م
	عالية جدا ، ميكروويف	3-30 جيجاهرتز	سنتيمتر	10-1 سم
	عالية للغاية ، ترددات فوق صوتية	30-300 جيجاهرتز	مليمتر	10-1 ملم
	هايبر عالية ، GHF	300-3000 جيجاهرتز	ديسيميليتر	1 - 0.1 مم

السقوط لكل وحدة سطح. في هذه الحالة ، يتم التعبير عن كثافة تدفق الطاقة (PEF) بالواط لكل 1 م 2 أو بالوحدات المشتقة: ملي واط وميكرووات لكل سم 2 (ميغاواط / سم 2 ، ميكرواط / سم 2).

تتحلل الحقول الكهرومغناطيسية بسرعة عندما تبتعد عن مصادر الإشعاع. تتناقص شدة المكون الكهربائي للحقل في منطقة الاستقراء بشكل عكسي مع المسافة إلى القوة الثالثة ، وتنخفض شدة المكون المغناطيسي عكسياً مع مربع المسافة. في منطقة الإشعاع ، تتناقص قوة المجال الكهرومغناطيسي بالتناسب العكسي مع المسافة إلى الدرجة الأولى.

يتميز المجال الكهرومغناطيسي (EMF) للترددات الراديوية بعدد من الخصائص (القدرة على تسخين المواد ، والانتشار في الفضاء والانعكاس من الواجهة بين وسيطين ، والتفاعل مع المادة) ، بفضل استخدام المجالات الكهرومغناطيسية على نطاق واسع في مختلف القطاعات للاقتصاد الوطني: لنقل المعلومات (البث ، والاتصالات الهاتفية الراديوية ، والتلفزيون ، والرادار ، والأرصاد الجوية الإذاعية ، وما إلى ذلك) ، في الصناعة والعلوم والتكنولوجيا والطب. تستخدم الموجات الكهرومغناطيسية في نطاق الترددات المنخفضة والمتوسطة والعالية والعالية جدًا للمعالجة الحرارية للمعادن ومواد أشباه الموصلات والعوازل الكهربائية (التسخين السطحي للمعادن ، والتصلب والتلطيف ، ولحام السبائك الصلبة في أدوات القطع ، واللحام ، وذوبان المعادن وأشباه الموصلات ، واللحام ، وتجفيف الخشب ، وما إلى ذلك ، بالنسبة للتدفئة الحثية ، يتم استخدام المجالات الكهرومغناطيسية بتردد 60-74 و 440 و 880 كيلو هرتز على نطاق واسع. يتم تنفيذ التسخين التعريفي بشكل أساسي بواسطة المكون المغناطيسي للمجال الكهرومغناطيسي بسبب التيارات الدوامية المستحثة في المواد عند تعرضها للمجالات الكهرومغناطيسية.

تُستخدم EMF لنطاقات HF و VHF على نطاق واسع في الاتصالات الراديوية ، والبث ، والتلفزيون ، والأدوية ، لتسخين العوازل الكهربائية في مجال كهربائي عالي التردد (لحام فيلم بوليمر في صناعة أغلفة الكتب والمجلدات والحقائب ولعب الأطفال ، وزرة ، بلمرة الغراء عند لصق المنتجات الخشبية ، وتسخين البلاستيك و presporoshkov ، وما إلى ذلك). يتم تسخين العوازل الكهربائية بشكل أساسي بواسطة المكون الكهربائي لـ EMF. تعمل تركيبات التسخين العازلة بشكل أساسي على ترددات 27 و 39 و 40 ميجاهرتز.

تُستخدم الموجات الكهرومغناطيسية في نطاقات UHF و SHF و EHF (الموجات الدقيقة) في الرادار والملاحة الراديوية واتصالات الترحيل الراديوي والاتصالات الراديوية متعددة القنوات وعلم الفلك الراديوي ،

التنظير الإشعاعي ، الجيوديسيا ، كشف الخلل ، العلاج الطبيعي ، إلخ. في بعض الأحيان ، تُستخدم المجالات الكهرومغناطيسية ذات النطاق UHF في تقسية المطاط ، والمعالجة الحرارية للمنتجات الغذائية ، والتعقيم ، والبسترة ، وإعادة تسخين المنتجات الغذائية ، وما إلى ذلك.

في العلاج الطبيعي ، تُستخدم المجالات الكهرومغناطيسية كعامل علاجي قوي في العلاج المعقد للعديد من الأمراض (الأجهزة عالية التردد للإنفاذ الحراري والتحريض الحراري ، والأجهزة الخاصة للعلاج بالتردد فوق العالي وأجهزة الميكروويف للعلاج بالموجات الدقيقة).

يوجد حاليًا عدد متزايد من مراكز الإرسال التلفزيوني الراديوي (RTC) في أراضي المدن. وهي تشمل مبنى تقنيًا واحدًا أو أكثر ، حيث توجد أجهزة الإرسال الإذاعية والتلفزيونية ومجالات الهوائي ، والتي يوجد عليها ما يصل إلى عشرات من أنظمة تغذية الهوائي.

يمكن تقسيم منطقة التأثير العكسي المحتمل للمجالات الكهرومغناطيسية التي أنشأتها جمهورية الصين الشعبية إلى قسمين. الأول هو إقليم مركز موارد المهاجرين نفسه ، حيث يُسمح فقط للأشخاص الذين يخدمون أجهزة الإرسال والمحولات وأنظمة تغذية الهوائي. والثاني هو المنطقة المجاورة ، حيث يمكن أن توجد العديد من المباني السكنية والصناعية. في هذه الحالة ، هناك خطر التعرض للسكان الموجودين في هذه المنطقة.

في نطاق التردد المنخفض (30-300 كيلو هرتز) ، يكون الطول الموجي كبيرًا جدًا (على سبيل المثال ، بالنسبة للتردد 150 كيلو هرتز ، سيكون 200 0 م). لذلك ، حتى على مسافات كبيرة ، يمكن أن تكون قيمة EMF عالية جدًا. لذلك ، على مسافة 30 مترًا من هوائي جهاز إرسال بقوة 500 كيلو واط ، يعمل بتردد 145 كيلو هرتز ، يمكن أن يتجاوز المجال الكهربائي 630 فولت / متر ، ويمكن أن يتجاوز المجال المغناطيسي 1.2 أمبير / متر.

في نطاق التردد المتوسط ​​(300 كيلو هرتز - 3 ميجا هرتز) على مسافة 30 مترًا من الهوائي ، يمكن أن تكون شدة المجال الكهربائي 275 فولت / متر ، وعلى مسافة 200 متر - 10 فولت / متر (بقوة المرسل

50 كيلو واط).

تشكل هوائيات أجهزة الإرسال التلفزيونية خطراً على الصحة العامة على مسافة عدة عشرات من الأمتار إلى عدة كيلومترات ، حسب قوة جهاز الإرسال.

تعمل محطات الرادار على ترددات من 500 ميجا هرتز إلى 15 جيجا هرتز وما فوق. يختلف المجال الكهرومغناطيسي الذي تخلقه اختلافًا جوهريًا عن المصادر الأخرى. هذا بسبب الحركة الدورية للهوائي في الفضاء. يعود الانقطاع الزمني للإشعاع إلى التشغيل الدوري للرادار للإشعاع. يمكن أن تولد رادارات المقاييس حوالي 100 واط / م 2 لكل دورة تعرض على مسافة كيلومتر واحد. تنشئ محطات رادار المطار PES تبلغ حوالي 0.5 واط / م 2 على مسافة 60 مترًا. تؤدي زيادة قوة الرادارات لأغراض مختلفة واستخدام الهوائيات الشاملة الاتجاهية إلى زيادة كبيرة في كثافة المجالات الكهرومغناطيسية و يخلق مساحات كبيرة ذات كثافة تدفق عالية للطاقة على الأرض.

في السنوات الأخيرة ، تطورت أنظمة الاتصالات الراديوية الخلوية المتنقلة بشكل مكثف. عناصرها الرئيسية هي محطات قاعدية منخفضة الطاقة نسبيًا ، يتم تركيب هوائياتها على أسطح المباني أو على أبراج خاصة. تحافظ المحطات القاعدية على اتصالات لاسلكية مع المشتركين داخل منطقة نصف قطرها 0.5-10 كم ، تسمى "خلية". اعتمادًا على المعيار ، تعمل أنظمة الراديو الخلوية في نطاق التردد 463-1880 ميجا هرتز.

في الصناعة الإلكترونية ، يمكن أن تكون مصادر الإشعاع الكهرومغناطيسي في نطاق الموجات الراديوية في مجالات الاختبار الديناميكي للأجهزة عبارة عن أجهزة قيد الاختبار وعناصر مسارات الدليل الموجي ومولدات قياس.

8.2 العمل البيولوجي للمجالات الكهرومغناطيسية

يحدث تفاعل المجالات الكهرومغناطيسية الخارجية مع الأجسام البيولوجية عن طريق تحفيز المجالات الداخلية والتيارات الكهربائية ، والتي يعتمد حجمها وتوزيعها في جسم الإنسان على عدد من المعلمات ، مثل الحجم والشكل والتركيب التشريحي للجسم والخصائص الكهربائية والمغناطيسية من الأنسجة (النفاذية العازلة والمغناطيسية والتوصيل النوعي) ، والتوجيه

الأجسام بالنسبة إلى نواقل المجالات الكهربائية والمغناطيسية ، وكذلك خصائص المجال الكهرومغناطيسي (التردد ، الشدة ، التشكيل ، الاستقطاب ، إلخ).

وفقًا للمفاهيم الحديثة ، يتم تقليل آلية عمل EMF في نطاقات التردد المنخفض للغاية والتردد المنخفض (حتى 10 كيلو هرتز) لتأثير التيار الكهربائي المستحث على الأنسجة القابلة للاستثارة: العصبية والعضلية. المعلمة التي تحدد درجة التأثير هي كثافة تيار الدوامة المستحث في الجسم. في الوقت نفسه ، بالنسبة للمجالات الكهربائية (EF) لنطاق التردد قيد الدراسة ، فإن الاختراق الضعيف في جسم الإنسان هو سمة مميزة ، وبالنسبة للمجالات المغناطيسية (MF) ، يكون الجسم شفافًا عمليًا.

يمكن حساب كثافات التيار المستحث باستخدام الصيغ:

- لـ EP: j = k-f-E ،

أين:

و - التردد

التوتر E - EP ؛

k هو معامل يختلف باختلاف الأنسجة ؛

- إلى عن على النائب: ي = 7i-R-a-f-B ،

أين:

ب - الحث المغناطيسي ؛ σ - موصلية الأنسجة. R هو نصف قطر الجسم البيولوجي.

تعتمد ميزات امتصاص الطاقة الكهرومغناطيسية بواسطة الأجسام البيولوجية على حجمها وطول موجة الإشعاع (مدى التردد). وبالتالي ، بالنسبة لمدى التردد حتى 30 ميجاهرتز (يتجاوز الطول الموجي بشكل كبير حجم الكائنات البيولوجية) ، فإن الانخفاض السريع في القدرة الممتصة المحددة مع التردد المتناقص هو أمر نموذجي. بالنسبة لمدى التردد من 30 ميجا هرتز إلى 10 جيجا هرتز ، عندما يتناسب الطول الموجي مع حجم جسم الإنسان أو أعضائه ، يتم ملاحظة أعمق اختراق لطاقة EMF. بالنسبة للترددات التي تزيد عن 10 جيجاهرتز (الطول الموجي أصغر بكثير من حجم الكائنات البيولوجية) ، يحدث امتصاص الطاقة الكهرومغناطيسية في الطبقات السطحية للأنسجة البيولوجية.

في الواقع ، يتم تحديد امتصاص الطاقة الكهرومغناطيسية في الأنسجة من خلال عمليتين: تذبذب الشحنات الحرة وتذبذب لحظات ثنائية القطب مع تردد مجال التمثيل. يؤدي التأثير الأول إلى ظهور تيارات التوصيل وفقدان الطاقة المصاحب للمقاومة الكهربائية للوسط (فقدان الموصلية الأيونية) ، بينما تؤدي العملية الثانية إلى فقد الطاقة بسبب احتكاك جزيئات ثنائي القطب في وسط لزج (فقد عازل) .

في الترددات المنخفضة ، تكون المساهمة الرئيسية في امتصاص طاقة المجالات الكهرومغناطيسية من خلال الخسائر المرتبطة بالتوصيل الأيوني ، والتي تزداد مع زيادة تردد المجال. مع زيادة أخرى في تردد المجال ، يزداد امتصاص الطاقة بسبب الخسائر الناتجة عن دوران جزيئات ثنائي القطب في الوسط ، وخاصة جزيئات الماء والبروتين.

الآليات الأساسية لعمل طاقة EMF الممتصة على المستويات الجزيئية الدقيقة والخلوية والخلوية غير مفهومة جيدًا. أحد مظاهر تفاعل المجالات الكهرومغناطيسية مع المادة بشكل عام ومع الهياكل البيولوجية بشكل خاص هو تسخينها. في هذه الحالة ، يمكن أن يكون توزيع الحرارة غير متساو ويؤدي إلى ظهور "بقع ساخنة" مع تسخين طفيف عام للأنسجة. ومع ذلك ، فقد ثبت أن التأثيرات البيولوجية تحت تأثير المجالات الكهرومغناطيسية يمكن أن تظهر نفسها أيضًا عند ما يسمى بالمستويات "غير الحرارية" ، عند عدم ملاحظة زيادة عامة في درجة الحرارة.

في الآونة الأخيرة ، تم تطوير نظرية المعلومات لتأثير المجالات الكهرومغناطيسية ، بناءً على مفهوم تفاعل المجالات الخارجية مع المجالات الداخلية للجسم.

التأثير البيولوجي للمجال المغنطيسي الأرضي الضعيف (GMF). كما ذكرنا سابقًا ، يجب اعتبار الخلفية الكهرومغناطيسية الطبيعية للأرض كأحد أهم العوامل البيئية. يعد وجود المجالات الكهرومغناطيسية الطبيعية في البيئة ضروريًا لتنفيذ الحياة الطبيعية ، ويمكن أن يؤدي غيابها أو نقصها إلى عواقب سلبية على الكائن الحي.

لقد ثبت أنه عندما يضعف GMF بنسبة 2-5 مرات بالنسبة إلى MF الطبيعي ، لوحظ زيادة بنسبة 40 ٪ في عدد الأمراض لدى الأشخاص الذين يعملون في غرف محمية. عندما يكون الشخص في ظروف مغنطيسية اصطناعية ، يتم ملاحظة التغييرات في النفس ، وتظهر الأفكار والصور غير القياسية.

لأول مرة ، كان التفكير الجاد في إمكانية حدوث تأثير سلبي على الجسم لفترة طويلة تحت تأثير الإشعاع الكهرومغناطيسي الطبيعي الضعيف ناتجًا عن ظهور شكاوى حول تدهور الرفاهية والصحة بين الأشخاص الذين يعملون في هياكل محمية التي تستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات. هذه الهياكل المحمية ، التي تؤدي وظائفها الإنتاجية الرئيسية - تمنع انتشار EMP المتولدة من المعدات الموجودة فيها خارج المبنى ، بسبب ميزات تصميمها ، وفي نفس الوقت تمنع اختراق المجالات الكهرومغناطيسية ذات الأصل الطبيعي فيها.

تشير نتائج الفحص السريري والفسيولوجي للعاملين في الغرف المحمية ، الذي أجراه معهد الفيزياء الفيزيائية الحيوية التابع لوزارة الصحة ومعهد أبحاث MT التابع للأكاديمية الروسية للعلوم الطبية ، إلى تطور عدد من التغييرات الوظيفية في الأنظمة الرائدة في الجسم. من جانب الوسط الجهاز العصبيتم الكشف عن علامات عدم التوازن في العمليات العصبية الرئيسية في شكل غلبة تثبيط ، وخلل توتر الأوعية الدماغية مع وجود عدم تناسق بين الكرة الأرضية التنظيمي ، وزيادة في اتساع الهزة الفسيولوجية العادية ، وزيادة وقت رد الفعل تجاه كائن ناشئ في وضع التتبع التناظري المستمر ، وانخفاض في التردد الحرج لانصهار وميض الضوء.

تتجلى انتهاكات آليات تنظيم الجهاز العصبي اللاإرادي في تطور التغيرات الوظيفية في نظام القلب والأوعية الدموية في شكل توتر النبض وضغط الدم ، وخلل التوتر العصبي من نوع ارتفاع ضغط الدم ، والاضطرابات في عملية عودة استقطاب عضلة القلب .

من جانب الجهاز المناعي ، لوحظ انخفاض في العدد الإجمالي للخلايا اللمفاوية التائية ، وتركيز IgG و IgA ، وزيادة في تركيز IgE.

لوحظ زيادة في معدلات الإصابة بالمرض مع VUT لدى الأشخاص الذين كانوا يعملون في هياكل محمية لفترة طويلة. في الوقت نفسه ، تبين أن تواتر الأمراض المصاحبة لمتلازمة القصور المناعي في المرضى الذين تم فحصهم يفوق بشكل كبير مثيله بين الأشخاص الأصحاء عمليًا.

أتاحت البيانات التي تم الحصول عليها في التجارب المعملية الكشف عن التأثير الضار للحماية طويلة المدى للمجالات الكهرومغناطيسية الطبيعية (بدرجات متفاوتة من ضعفها) على جسم الحيوان ، وهو تعزيز كبير لدور المساهمة

من هذا العامل في تطور التغيرات في جسم الإنسان ويدل على أهميته الصحية

في سلسلة من الدراسات التجريبية التي أجريت في معهد أبحاث MT التابع للأكاديمية الروسية للعلوم الطبية ، تم تقييم التأثيرات الحيوية للأنظمة الرائدة لجسم الحيوان في ديناميات الإقامة في غرف محمية (GMF إضعاف K = 100 و 500 مرات) في فترات مختلفة من الجلسة اليومية (من 0.25 ساعة إلى 24 ساعة في اليوم) وإجمالي عدد الجلسات من 1 إلى 120.

عند دراسة الحالة الوظيفية للجهاز العصبي المركزي ، تم الكشف عن تغييرات في نشاط EEG ونشاط الانعكاس الشرطي للحيوانات ، مما يشير إلى انتهاك قوة العمليات العصبية نحو زيادة التثبيط. تفاعل نظام الغدد الصماء مع انخفاض في نشاط هرمونات الغدد التناسلية للغدة النخامية - (تحفيز الجريبات واللوتينية) وزيادة نشاط الكورتيكوستيرون. من جانب الجهاز التناسلي ، لوحظ إطالة دورات الستر ، وكذلك التغيرات المورفولوجية والوظيفية في المبايض والرحم. تم الكشف عن التغيرات في حالة الأجزاء الخلطية والخلوية لجهاز المناعة للحيوان.

شدة واتجاه التحولات المكتشفة لها اعتماد معين على مدة البقاء في ظروف مغناطيسية منخفضة. تسبب التعرض المتقطع لـ HHMF في حدوث تأثيرات بيولوجية أكثر وضوحًا من جانب أنظمة الجسم الفردية مقارنة بالتعرض المستمر ، خاصة في المرحلة الأولى من التعرض.

وبالتالي ، فإن البيانات المذكورة أعلاه تشير إلى الأهمية الصحية لظروف نقص المغناطيسية والحاجة إلى تنظيمها المناسب.

التأثير البيولوجي للمجالات الكهروستاتيكية (ESF). المرساب الكهروستاتيكي هو عامل ذو نشاط بيولوجي منخفض نسبيًا. في الستينيات ، ارتبط التأثير البيولوجي للمرساب الكهروستاتيكي بالتفريغ الكهربائي الذي يحدث عندما يتلامس الشخص مع أشياء مشحونة أو غير مؤرضة. كان معه أن التطور المحتمل للتفاعلات العصبية ، بما في ذلك الرهاب ، كان مرتبطًا. في السنوات اللاحقة ، توصل العلماء إلى استنتاج مفاده أن المرسب الكهروستاتيكي نفسه له نشاط بيولوجي. الاضطرابات المكتشفة في العمال تحت تأثير ESP ، كقاعدة عامة ، وظيفية بطبيعتها وتندرج في إطار متلازمة الوهن العصبي وخلل التوتر العضلي الوعائي. في الأعراض

تسود الشكاوى الذاتية ذات الطبيعة العصبية (ألم الجوع ، والتهيج ، واضطراب النوم ، والإحساس بصدمة كهربائية ، وما إلى ذلك). موضوعيًا ، تم الكشف عن التحولات الوظيفية غير الواضحة ، والتي ليس لها أي مظاهر محددة.

الدم يقاوم ESP. هناك ميل طفيف فقط إلى انخفاض تعداد الدم الأحمر (كريات الدم الحمراء ، الهيموغلوبين) ، كثرة اللمفاويات الطفيفة وكثرة الوحيدات.

تشير التأثيرات الحيوية للتأثيرات المجمعة لـ ESP وأيونات الهواء على الجسم إلى التآزر في عمل هذه العوامل. في هذه الحالة ، العامل السائد هو التيار الأيوني الناتج عن حركة أيونات الهواء في المرساب الكهروستاتيكي.

وتجدر الإشارة إلى أن آليات تأثير ESP وردود فعل الجسم لا تزال غير واضحة وتتطلب مزيدًا من الدراسة.

التأثير البيولوجي لـ PMP. الكائنات الحية حساسة للغاية لتأثيرات PMF. هناك العديد من الأعمال حول تأثير PMF على الكائنات الحية البشرية والحيوانية. تم وصف نتائج دراسة تأثير PMF على أنظمة ووظائف الكائنات البيولوجية المختلفة على مستويات مختلفة من التنظيم. من المقبول عمومًا أن الأنظمة التي تؤدي الوظائف التنظيمية (الجهاز العصبي ، والقلب والأوعية الدموية ، والغدد الصماء العصبية ، وما إلى ذلك) هي الأكثر حساسية لتأثيرات PMF.

وتجدر الإشارة إلى الآراء المتناقضة المعروفة بشأن النشاط البيولوجي لقوات الحشد الشعبي.

توصل خبراء منظمة الصحة العالمية ، بناءً على مجمل البيانات المتاحة ، إلى استنتاج مفاده أن مستويات PMF حتى 2 T ليس لها تأثير كبير على المؤشرات الرئيسية للحالة الوظيفية لجسم الحيوان.

وصف الباحثون المحليون التغييرات في الحالة الصحية للأشخاص العاملين مع مصادر قوات الحشد الشعبي. غالبًا ما تظهر في شكل خلل التوتر العضلي ، ومتلازمات الوهن النباتي والمتلازمات الوعائية المحيطية ، أو مزيج منها. تتميز بشكاوى ذاتية ذات طبيعة وهنية ، وتغيرات وظيفية في نظام القلب والأوعية الدموية (بطء القلب ، وأحيانًا عدم انتظام دقات القلب ، وتغير في مخطط كهربية القلب للموجة T) ، والميل إلى انخفاض ضغط الدم. الدم مقاوم تمامًا لتأثيرات PMF. هناك ميل فقط لتقليل عدد كريات الدم الحمراء ومحتوى الهيموجلوبين ، بالإضافة إلى زيادة عدد الكريات البيض المعتدل وكثرة اللمفاويات.

تتميز متلازمة الأوعية الدموية المحيطية (أو التهاب الأعصاب اللاإرادي) باضطرابات نباتية وتغذوية وحساسة في الأجزاء البعيدة من اليدين ، مصحوبة أحيانًا باضطرابات حركية خفيفة وانعكاسية.

لا شك في أن بيانات الدراسات الوبائية التي أجراها مؤلفون أجانب تحظى باهتمام كبير. لذلك ، عند دراسة الحالة الصحية لـ 320 عاملاً في إنتاج الإلكتروليت (مستويات PMP - 7.6-14.6 مليون طن) ، مقارنة بمجموعة التحكم (186 شخصًا) ، تم العثور على تغييرات طفيفة في صورة الدم وضغط الدم التي لم تتجاوز تقلبات فسيولوجية طبيعية. لم يجد باحثون آخرون فروقًا ذات دلالة إحصائية في انتشار 19 نوعًا من الأمراض بين المجموعة الضابطة (792 شخصًا) ومجموعة من المتخصصين (792 شخصًا) يعملون مع المسرعات وغرف الفقاعات ومعدات النظائر والأجهزة المغناطيسية المختلفة (مستوى PMF من 0.5 طن حتى 2 طن). تعتبر الاختلافات الملحوظة في انتشار عدد من أشكال التصنيف غير ذات أهمية. تم تأكيد النتيجة على مجموعة إضافية من الأشخاص (198 شخصًا في المجموعة الرئيسية و 198 شخصًا في المجموعة الضابطة) تعرضوا لـ PMF 0.3 T لمدة ساعة واحدة أو أكثر). أفاد عدد من المنشورات أن العاملين في صناعة الألمنيوم يتعرضون ل مستويات عالية PMP ، هناك زيادة في الوفيات من اللوكيميا. ومع ذلك ، فإن دور قوات الحشد الشعبي نفسها غير واضح بما يكفي في هذه الحالة.

التأثير البيولوجي لـ EMF IF. أجرى المؤلفون السوفييت الدراسات الأولى حول تأثير المجالات الكهرومغناطيسية IF على البشر في منتصف الستينيات. عند دراسة الحالة الصحية للأشخاص المعرضين للتأثيرات الصناعية لـ EMF FC أثناء صيانة المحطات الفرعية وخطوط الطاقة العلوية بجهد 220 و 330 و 400 و 500 كيلو فولت (معلمات وقت الشدة للتعرض لمجال كهربائي فقط - EF IF تم تقييمها) ، ولأول مرة لوحظت تغيرات في الحالة الصحية ، معبراً عنها في شكل شكاوى وتحولات في بعض الوظائف الفسيولوجية. كان لدى الأفراد الذين يخدمون المحطات الفرعية بجهد 500 كيلو فولت شكاوى عصبية (صداع ، تهيج ، تعب ، خمول ، خمول ، نعاس) ، بالإضافة إلى شكاوى حول انتهاك نظام القلب والأوعية الدموية و

الجهاز الهضمي. ترافقت هذه الشكاوى مع بعض التغييرات الوظيفية في الجهاز العصبي والقلب والأوعية الدموية في شكل خلل وظيفي (عدم انتظام ضربات القلب أو بطء القلب ، ارتفاع ضغط الدم الشرياني أو انخفاض ضغط الدم ، تذبذب النبض). على مخطط كهربية القلب ، أظهر بعض الأفراد انتهاكًا للإيقاع ومعدل ضربات القلب ، وانخفاض في جهد مركب QRS ، وتسطيح الموجة T. وظهرت الاضطرابات العصبية في زيادة ردود الفعل الوترية ، ورعاش الجفون والأصابع ، انخفاض في ردود الفعل القرنية وعدم تناسق درجة حرارة الجلد. كانت هناك زيادة في وقت التفاعلات الحسية ، وزيادة في عتبات حساسية الشم ، وانخفاض في الذاكرة والانتباه. أظهر مخطط كهربية الدماغ انخفاضًا في سعة موجات ألفا ، وتغيرًا في سعة الإمكانات المستحثة لتحفيز الضوء. وفقًا لعدد من المؤلفين ، لوحظت تغييرات غير واضحة في تكوين الدم المحيطي - قلة الصفيحات المعتدلة ، زيادة عدد الكريات البيضاء العدلات ، كثرة الوحيدات ، والميل إلى الشبكية. ومع ذلك ، في الدراسات اللاحقة التي أجراها مؤلفون أجانب في الولايات المتحدة الأمريكية وكندا وفرنسا وعدد من البلدان الأخرى ، لم يتم تأكيد هذه البيانات ، على الرغم من أن بعض الباحثين لاحظوا وجود شكاوى وتغيرات في مؤشرات مثل ضغط الدم وتخطيط القلب و EEG ، نسبة الكوليسترول في الدم ، وكذلك تحول في نسبة الجنس في النسل ، والميل إلى زيادة الانحرافات الصبغية في الخلايا الجسدية (الخلايا الليمفاوية في الدم). في الأدبيات التي صدرت على مدار الخمسة عشر عامًا الماضية ، تم إيلاء الكثير من الاهتمام لجانب جديد من المشكلة - التأثير المسبّب للسرطان المحتمل ، وبشكل رئيسي التأثير المبيض للتأثيرات الصناعية وغير الصناعية لـ EMF FC. في هذه الحالة ، يتم تعيين الدور الرئيسي في معظم الدراسات إلى مجال مغناطيسي منخفض الكثافة للغاية ، أو دمجها مع مجال كهربائي. في الدراسات الوبائية للوحدات الصناعية ، حصل ما يقرب من 50٪ من الدراسات على بيانات عن زيادة (غالبًا ما تكون غير موثوقة إحصائيًا) في الخطر النسبي للإصابة بسرطان الدم وأورام المخ لدى الأفراد الذين يخدمون التركيبات الكهربائية التي تولد EMF FC. في الدراسات الوبائية التي تقيم خطر الإصابة بسرطان الدم لدى السكان الذين يعيشون بالقرب من خطوط الطاقة الكهربائية العلوية والتركيبات الكهربائية الأخرى التي تخلق مستويات أعلى من الطبيعي من MP HR ، تشير 20-30٪ فقط من الدراسات إلى زيادة خطر الإصابة بسرطان الدم لدى الأطفال. في هذا الصدد ، السؤال

العمل البيولوجي EMP RF. يعتمد امتصاص وتوزيع الطاقة الممتصة داخل الجسم بشكل أساسي على شكل وأبعاد الجسم المشع ، على نسبة هذه الأبعاد إلى الطول الموجي للإشعاع. من هذه المواضع ، يمكن تمييز 3 مناطق في طيف RF EMF: EMF بتردد يصل إلى 30 ميجاهرتز و EMF بتردد يزيد عن 10 جيجاهرتز و EMF بتردد من 30 ميجاهرتز إلى 10 جيجاهرتز. تتميز المنطقة الأولى بانخفاض سريع في قيمة الامتصاص مع تناقص التردد (يتناسب تقريبًا مع مربع التردد). السمة المميزة للثاني هي التوهين السريع جدًا لطاقة EMF عندما تخترق الأنسجة: يتم امتصاص كل الطاقة تقريبًا في الطبقات السطحية للبنى الحيوية. تتميز المنطقة الثالثة ، المتوسطة في التردد ، بوجود عدد من الحد الأقصى للامتصاص ، حيث يقوم الجسم ، كما كان ، بسحب الحقل إلى نفسه ويمتص طاقة أكثر من السقوط على المقطع العرضي. في هذه الحالة ، تتجلى ظواهر التداخل بشكل حاد ، مما يؤدي إلى ظهور الحد الأقصى للامتصاص المحلي ، أو ما يسمى ب "النقاط الساخنة". بالنسبة للبشر ، تحدث شروط حدوث الحد الأقصى للامتصاص الموضعي في الرأس عند ترددات تتراوح بين 750 و 2500 ميجاهرتز ، والحد الأقصى بسبب الرنين مع إجمالي حجم الجسم يكمن في نطاق التردد

50-300 ميغا هيرتز.

الآليات الأساسية لعمل الطاقة الممتصة على المستويات الجزيئية الدقيقة والخلوية والخلوية غير مفهومة جيدًا. يصف عدد من المؤلفين البيانات المتاحة حول تأثير المجالات الكهرومغناطيسية على أغشية الخلايا ، وبنية بعض البروتينات ، والنشاط الكهربائي للخلايا العصبية. لا يمكن دائمًا تفسير التأثيرات الملحوظة على أنها حرارية بحتة. وبالتالي ، فإن المناقشة طويلة الأمد حول التأثيرات الحرارية والخاصة للمجالات الكهرومغناطيسية لم تنته بعد. إن الكائن الحي للحيوانات والبشر حساس للغاية لتأثيرات RF EMF. الآلاف من أعمال المؤلفين المحليين والأجانب مكرسة للتأثير البيولوجي لـ EMF. نظرًا لأن المراجعة التفصيلية للبيانات المتاحة غير ممكنة ، فسيتم إيلاء الاهتمام الرئيسي في هذا القسم للأنماط المحددة للعمل البيولوجي للعامل.

تشمل الأجهزة والأنظمة الحرجة الجهاز العصبي المركزي والعينين والغدد التناسلية. يدرج بعض المؤلفين نظام المكونة للدم من بين الأنظمة الحرجة. يتم وصف التأثيرات على جزء من القلب والأوعية الدموية والجهاز العصبي الصم ، والمناعة ، وعمليات التمثيل الغذائي. في السنوات الأخيرة ، ظهرت بيانات عن التأثير المحفز للمجالات الكهرومغناطيسية على عمليات التسرطن. يعتمد التأثير البيولوجي للمجالات الكهرومغناطيسية على الطول الموجي (أو تردد الإشعاع ، ونمط التوليد (مستمر ، نبضي) ، وظروف التعرض للجسم (ثابت ، متقطع ، عام ، محلي ، شدة ، مدة).

ويلاحظ أن النشاط البيولوجي للمجالات الكهرومغناطيسية يتناقص مع زيادة الطول الموجي (أو تناقص التردد) للإشعاع. في ضوء ما سبق ، من الواضح أن نطاقات السنتيمتر والديسيمتر والمتر لموجات الراديو هي الأكثر نشاطًا.

وفقًا لعدد من المؤلفين ، فإن المجالات الكهرومغناطيسية النبضية لها نشاط بيولوجي أكبر من تلك المستمرة. في تقييم مقارن للإشعاع الكهرومغناطيسي للأجيال المستمرة والنبضية مع معدل تكرار النبضات لمئات هرتز ، لوحظت أيضًا شدة أكبر للتأثيرات الحيوية تحت تأثير الإشعاع النبضي في عدد من المؤشرات. ومع ذلك ، في سياق التشعيع المزمن ، تم تسوية هذه الاختلافات ، والتي كانت الأساس لتأسيس قيم خصم قصوى موحدة لـ CW والمجالات الكهرومغناطيسية النبضية. يُظهر تحليل معدل تفاعل الأنظمة لتأثيرات القوى التي يسببها المجال أن المجال النبضي بمتوسط ​​كثافة قدرة تساوي PES لحقل مستمر لا يمكن أن يكون أكثر فعالية. على ما يبدو ، هذا الرأي صحيح ل

الإجراءات الاندفاعية ذات التردد العالي بدرجة كافية لتكرار النبضات ، ولكن لا يمكن توسيعها لتشمل حالات التعرض لنبضات فردية قوية أو نادرًا ما تتكرر.

في الممارسة العملية ، غالبًا ما يتعرض الأشخاص للتعرض المتقطع للمجالات الكهرومغناطيسية من الأجهزة ذات نمط الإشعاع المتحرك (محطات الرادار مع هوائيات دوارة أو مسح ضوئي). أظهر العمل التجريبي أنه مع نفس معايير وقت الشدة ، فإن التأثيرات المتقطعة لها نشاط بيولوجي أقل مقارنة بالتأثيرات المستمرة ، وهو ما يفسر بالاختلافات في كمية الحوادث والطاقات الممتصة. ويلاحظ أنه في دورات العمل (Q) من> 2 إلى 20-30 ، هناك اعتماد على الطاقة للتأثيرات البيولوجية. لذلك ، لم تكن هناك فروق ذات دلالة إحصائية في التأثيرات الحيوية للتأثيرات المستمرة عند PES = 10 مللي واط / سم 2 ومتقطعة مع Q = 5 عند PES = 50 مللي واط / سم 2 ومع Q = 10 عند PES = 100 مللي واط / سم 2. لوحظ في عدد من الحالات في بعض المراحل المبكرة من التطور ، كقاعدة عامة ، أن تعزيز التأثيرات الحيوية بسبب عامل الانقطاع في ظل ظروف التجربة المزمنة طويلة الأجل يتم تسويته بسبب تطور العمليات التكيفية. تشير ديناميكيات اعتماد التأثيرات الحيوية على دورة العمل إلى أنه مع زيادة أخرى في Q (> 20-30) ، ستكون تأثيرات التأثيرات المتقطعة أقل وضوحًا من التأثيرات المستمرة ، مع خصائص طاقة متساوية. ويرجع ذلك إلى إطالة فترات التوقف المؤقت والتدفق الأكثر كفاءة لعمليات الاسترداد.

تفسر الاختلافات الكبيرة في كمية الحوادث والطاقات الممتصة النشاط البيولوجي المنخفض للإشعاعات الموضعية لأجزاء الجسم (باستثناء الرأس) مقارنة بالتعرض الكلي.

لم يتم دراسة قضايا التأثير المشترك للمجالات الكهرومغناطيسية مع العوامل البيئية الأخرى بشكل كافٍ. معظم الأعمال المنشورة مكرسة للتأثير المشترك للميكروويف الكهرومغناطيسي مع الإشعاع المؤين والحرارة. ومع ذلك ، فإن استنتاجات المؤلفين غامضة. وبالتالي ، هناك دليل على أن الميكروويف EMF يؤدي إلى تفاقم الدورة مرض الإشعاعوفقًا لمعيار بقاء حيوانات التجارب. تم تحديد التأثير التجميعي للتأثير المشترك لـ EMF وإشعاع الأشعة السينية على معدلات البقاء على قيد الحياة ووزن الجسم وعدد الكريات البيض والصفائح الدموية. في الوقت نفسه ، تلقى المؤلفون الأمريكيون البيانات

يشهد على الطبيعة العدائية للعمل البيولوجي لمجال الميكروويف والإشعاع المؤين. تم الحصول على نتيجة مماثلة في دراسات الباحثين المحليين. تُظهر بعض الأعمال اعتماد طبيعة التأثيرات الحيوية في ظل التعرض المشترك لميكروويف EMF (1 ، 10 ، 40 ميغاواط / سم 2) وأشعة الأشعة السينية الناعمة (250 R و 2500 R) على مستويات التعرض: التآزر عند المستويات العالية والعمل المستقل عند مستويات منخفضة. تقدم بقية الأوراق البيانات التي تشهد على الطبيعة المضافة للتأثير الحيوي تحت العمل المشترك للميكروويف EMF والحرارة.

تم وصف المظاهر السريرية للتأثيرات الضارة لـ RF EMF بشكل رئيسي من قبل المؤلفين المحليين. يمكن أن تكون الإصابات الناجمة عن الترددات الكهرومغناطيسية حادة أو مزمنة. تحدث الآفات الحادة عند التعرض لشدة EMF الحرارية الكبيرة. إنها نادرة للغاية - في حالة وقوع حوادث أو انتهاكات جسيمة لأنظمة السلامة. في الأدبيات المحلية ، تم وصف العديد من حالات الآفات الحادة من قبل الأطباء العسكريين. في هذه الحالة ، غالبًا ما نتحدث عن ضحايا يعملون في المنطقة المجاورة مباشرة لهوائيات الرادار المنبعثة. كما وصف مؤلفون أجانب حالة مماثلة من التعرض للإشعاع لاثنين من فنيي الطائرات من رادار في الفلبين. أشاروا إلى الشدة التي تعرض لها الضحايا: 379 ميغاواط / سم 2 لمدة 20 دقيقة و 16 واط / سم 2 لمدة 15-30 ثانية. تتميز الآفات الحادة باضطرابات متعددة الأعراض من أعضاء وأنظمة مختلفة ، مع وهن واضح ، واضطرابات عظام الدماغ ، وتثبيط وظيفة الغدد التناسلية. أبلغ الضحايا عن تدهور واضح في الصحة أثناء العمل بالرادار أو فور انتهائه ، وصداع حاد ، ودوخة ، وغثيان ، ونزيف أنفي متكرر ، واضطراب في النوم. هذه الظواهر مصحوبة بضعف عام وضعف وفقدان القدرة على العمل والإغماء وعدم استقرار ضغط الدم وتعداد الدم الأبيض. في حالات تطور أمراض عضلة الدماغ ، يلاحظ نوبات عدم انتظام دقات القلب ، والتعرق الغزير ، وارتعاش الجسم ، وما إلى ذلك. تستمر الانتهاكات لمدة تصل إلى 1.5-2 شهر. عند التعرض لمستويات عالية من EMF (أكثر من 80-100 ميغاواط / سم 2 ) ، قد يتطور إعتام عدسة العين على العين.

تتميز الظروف المهنية بآفات مزمنة. عادة ما يتم اكتشافها بعد عدة سنوات من العمل.

بمصادر الموجات الكهرومغناطيسية الميكروويف عند مستويات تعرض تتراوح من أعشار إلى عدة ميغاواط / سم 2 وتتجاوز بشكل دوري 10 ميجاوات / سم 2. الأعراض وبالطبع أشكال مزمنةآفات الموجات الراديوية ليس لها مظاهر محددة بدقة. في صورتهم السريرية ، هناك ثلاث متلازمات رئيسية: الوهن ، الوهن النباتي (أو متلازمة خلل التوتر العضلي العصبي) و الوطاء. عادة ما يتم ملاحظة متلازمة الوهن المراحل الأوليةالأمراض ويتجلى من خلال الشكاوى صداع الراس، زيادة التعب والتهيج والألم المتكرر في منطقة القلب. عادة ما تتميز التحولات الخضرية بتوجه مبهم للتفاعلات (انخفاض ضغط الدم ، بطء القلب ، إلخ). في مراحل المرض الواضحة والواضحة بشكل معتدل ، غالبًا ما يتم تشخيص متلازمة الوهن الانباتي أو متلازمة خلل التوتر العصبي من نوع ارتفاع ضغط الدم. في الصورة السريرية ، على خلفية تفاقم مظاهر الوهن ، تعتبر الاضطرابات اللاإرادية المرتبطة بهيمنة نغمة الانقسام الودي للجهاز العصبي اللاإرادي ، والتي تتجلى في عدم استقرار الأوعية الدموية مع تفاعلات ارتفاع ضغط الدم والتشنج الوعائي ، ذات أهمية أساسية. في بعض الحالات الشديدة من المرض ، تتطور متلازمة ما تحت المهاد ، والتي تتميز بحالات انتيابية في شكل أزمات الودي. خلال الأزمات ، من الممكن حدوث نوبات الرجفان الأذيني الانتيابي ، انقباض البطين. المرضى شديد الانفعال ، وقابلون للتغير عاطفياً. في بعض الحالات ، تم العثور على علامات تصلب الشرايين المبكر ، مرض الشريان التاجيالقلب وارتفاع ضغط الدم.

في المستويات الأدنى وفي نطاقات التردد الأقل (<30 МГц) выраженных заболеваний не описано. В отдельных случаях могут отмечаться определенные функциональные сдвиги, отражающие чувствительность организма к ЭМП.

لاحظ المؤلفون البولنديون حدوث تغيرات وظيفية عالية في الجهاز العصبي والقلب والأوعية الدموية لدى العمال المعرضين لـ EMF (حوالي 60 ٪). في الوقت نفسه ، لم تكن هناك اختلافات في الحالة الصحية لمجموعتين كبيرتين تتعرضان لـ PES تصل إلى 0.2 ميجاوات / سم 2 و PES> 0.2-6 ميجاوات / سم 2

تجدر الإشارة إلى أنه في الأدبيات الأجنبية لا يوجد في الواقع وصف للآثار الضارة بصحة الإنسان أثناء إشعاع PES.

القيم أقل من 10 ميغاواط / سم 2. وفقًا لمؤلفين أجانب ، الحد الاعلىالمستوى الآمن يقع بين 1 و 10 ميغاواط / سم 2.

بناءً على تحليل 10 أعمال لمؤلفين غربيين درسوا الحالة الصحية للعمال عند مستويات EMF لا تتجاوز ، كقاعدة عامة ، 5 ميغاواط / سم 2 ، خلص خبراء منظمة الصحة العالمية إلى أنه لا يوجد دليل واضح على الآثار الضارة لهذه الآثار على البشر. . يعتقد الخبراء أن علم الأمراض يحدث على مستويات أعلى. ومع ذلك ، من المستحيل عدم الالتفات إلى المعلومات الواردة في نفس المستند حول تكرار أعلى للتغيرات في عدسة العين مقارنةً بالسيطرة العسكرية المشاركة في صيانة الرادارات ، في أولئك الذين يعملون مع مصادر الميكروويف في ظروف الإنتاج ، وكذلك في المتخصصين في خدمة أجهزة الراديو والتلفزيون والراديو. في الخارج ، توجد تقارير عن حدوث ارتفاع طفيف في الإصابة بأمراض القلب (اضطرابات في التوصيل داخل القلب ، والإيقاع ، ونقص التروية) لدى المعالجين الفيزيائيين الذكور الذين يعملون على معدات الموجات القصيرة (27 ميجاهرتز) ، مقارنةً بالمتخصصين الآخرين في هذا المجال.

حدد العلماء السويديون عددًا أكبر قليلاً من حالات التشوهات التنموية لدى الأطفال الذين تعرضت أمهاتهم - المعالجون الفيزيائيون - أثناء الحمل لموجات موجات قصيرة (27 ميجاهرتز) وموجات ميكروويف. لوحظت زيادة في عدد حالات الإجهاض لدى أخصائيات العلاج الطبيعي اللواتي تعرضن للتعرض للميكروويف (لم يكن هناك تأثير في نطاق الموجة القصيرة).

لسوء الحظ ، لا يوجد وصف في الأدبيات لتأثيرات التعرض طويل الأمد للمجالات الكهرومغناطيسية منخفضة الكثافة. يجب افتراض أن هذه المستويات لا يمكن أن تسبب إصابات موجات الراديو البحتة. ومع ذلك ، فإن تواترًا كبيرًا من الاضطرابات العصبية لدى العمال ، جنبًا إلى جنب مع خلل التوتر العضلي الخضري في شكل تغيير في التنظيم نغمة الأوعية الدمويةوالاضطرابات الوظيفية خارج القلب ، تستلزم دراسة شاملة للأهمية الإنذارية لهذه الاضطرابات ودورها في أصل بعض الأمراض الجسدية العامة ، وفي المقام الأول مرض ارتفاع ضغط الدم وأمراض القلب الإقفارية المزمنة ، فضلاً عن تأثير التعرض طويل الأمد للمجالات الكهرومغناطيسية على تطوير بعض العمليات اللاإرادية ، بما في ذلك تكون الساد. كما ذكر أعلاه ، في السنوات الأخيرة ، ظهرت بيانات عن ارتباط المجالات الكهرومغناطيسية بمراضة الأورام ، وهذا ينطبق على كل من نطاقات الموجات الدقيقة والموجات فوق الصوتية. اكتشف

تردد أعلى أمراض الأورام(سرطان الدم في المقام الأول) في الأفراد العسكريين الجيش البولنديخدمة الرادارات. تتم مناقشة مسألة دور EMF في تطوير سرطان الدم لدى الأطفال وبعض الوحدات المهنية بنشاط في الأدبيات. تشير نتائج عدد من الدراسات إلى الحاجة إلى دراسات وبائية جادة حول هذه المسألة.

تلخيصًا لمشكلة التأثير البيولوجي للمجالات الكهرومغناطيسية ، التي تم اكتشافها على المستويات الجزيئية والخلوية والجهازية والسكان ، يمكن تفسيرها بشكل ظاهري من قبل العديد التأثيرات الفيزيائية الحيوية:

عن طريق تحفيز الجهد الكهربائي في الدورة الدموية

الاستئناف.

تحفيز إنتاج المغنتوفوسفين بواسطة البقول

المجال المغناطيسي في VLF - نطاقات الميكروويف ، السعة من الكسور إلى عشرات mT ؛

بدء الحقول المتغيرة مجال واسعصمغ

تغييرات دقيقة والأنسجة. عندما تتجاوز كثافة التيار المستحث 10 مللي أمبير / م 2 ، فمن المحتمل أن يكون العديد من هذه التأثيرات ناتجًا عن التفاعل مع المكونات أغشية الخلايا. تتنوع خيارات تأثير المجالات الكهرومغناطيسية على الشخص: مستمرة ومتقطعة ، عامة ومحلية ، مجتمعة من عدة مصادر ومدمجة مع عوامل سلبية أخرى في بيئة العمل ، إلخ. يمكن أن يكون للجمع بين معلمات EMF المذكورة أعلاه عواقب مختلفة بشكل كبير على استجابة جسم الإنسان المشع.

8.3 معايير النظافة emp

تقنين المجال المغنطيسي الخفيف. حتى الآن ، لم تكن هناك توصيات صحية في جميع أنحاء العالم تنظم تعرض الإنسان للأدوية المعدلة وراثيًا الضعيفة. من أجل الحفاظ على صحة الموظفين وكفاءتهم ، بدأ تطوير وثائق تنظيمية ومنهجية ، تنظم علميًا العمل في ظروف مغناطيسية منخفضة.

على ما يبدو ، يجب اعتبار مستوى الحث المغناطيسي لخاصية المجال المغنطيسي الأرضي الخاص بمنطقة معينة هو الأمثل لشخص يعيش في منطقة معينة.

بناءً على تحليل نتائج الدراسات الصحية للجامعة الطبية الحكومية في المرافق لأغراض مختلفة ، فإن الحالة الصحية للأشخاص الذين يعملون بدرجات متفاوتة من إضعاف GMF ، والبيانات التجريبية على الحيوانات ، ومعهد أبحاث الطب المهني في طورت الأكاديمية الروسية للعلوم الطبية ، بالاشتراك مع IBP MH ، معيارًا صحيًا "المستويات المؤقتة المسموح بها (TPL) لإضعاف شدة المجال المغنطيسي الأرضي في أماكن العمل" ، والذي تم تضمينه في SanPiN 2.2.4.1191-03 "الكهرومغناطيسية الحقول في ظروف الإنتاج ".

المعلمات المقيسة الرئيسية للمجال المغنطيسي الأرضي هي معامل شدته والتوهين.

شدة المجال المغنطيسي الأرضي تم تقييمها بوحدات شدة المجال المغناطيسي (N ، A / m) أو وحدات الحث المغناطيسي (V ، T) ، والتي ترتبط بالعلاقة التالية:

شدة GMF في الفضاء المفتوح ، معبراً عنها بحجم كثافة GMF (Hq) ، تميز القيمة الخلفية لشدة GMF ، المميزة لهذه المنطقة بالذات. التوتر من GMF الدائم في الإقليم الاتحاد الروسيعلى ارتفاع 1.2-1.7 متر من سطح الأرض ، يمكن أن يتفاوت من 36 أ / م إلى 50 أ / م (من 45 T إلى 62 µT) ، والوصول إلى القيم القصوى في مناطق خطوط العرض العالية والشذوذ. حجم كثافة GMF على خط عرض موسكو حوالي

40 أمبير / م (50 µT).

شدة المجال المغناطيسي الثابت داخل الجسم المحمي ، الغرفة ، الوسائل التقنية، معبراً عنها بقيم القوة (НВ) ، هو تراكب لشدة الاختراق GMF ، يحدده معامل التدريع ، وقوة المجال المغناطيسي ، بسبب المغناطيسية المتبقية للمادة التي يتكون منها هيكل التدريع ( Н NAM).

عامل التوهين المؤقت المسموح به للكثافة GMF (K o) داخل جسم محمي ، مباني ، تقنية

علاج طبي يساوي النسبةكثافة GMF للمساحة المفتوحة (Ho) لشدة المجال المغناطيسي الداخلي في مكان العمل (H B):

K o = لا / Nv.

وفقًا للمعيار الصحي "المستويات المؤقتة المسموح بها (TPL) لإضعاف شدة المجال المغنطيسي الأرضي في أماكن العمل" ، فإن المستويات المسموح بها من إضعاف شدة المجال المغنطيسي الأرضي في أماكن عمل الأفراد داخل المنشأة والمباني ، يجب ألا تتجاوز المعدات التقنية أثناء وردية العمل مرتين مقارنة بكثافتها في المساحات المفتوحة في المنطقة المجاورة لموقعها.

تقنين ESP. وفقًا لـ SanPiN 2.2.4.1191-03 "الحقول الكهرومغناطيسية في ظروف الإنتاج" و GOST 12.1.045-84. "SSBT. المجالات الكهروستاتيكية. المستويات المسموح بها في أماكن العمل ومتطلبات المراقبة "، يتم تحديد القيمة القصوى المسموح بها لشدة المرسب الكهروستاتيكي في أماكن العمل اعتمادًا على وقت التعرض خلال يوم العمل.

الحد الأقصى المسموح به لشدة المجال الكهروستاتيكي (Epdu) في أماكن العمل أفراد الخدمةيجب ألا تتجاوز القيم التالية:

عند التعرض لمدة تصل إلى ساعة واحدة - 60 كيلو فولت / م ؛

عند التعرض لساعتين - 42.5 كيلو فولت / م ؛

عند التعرض لمدة 4 ساعات - 30.0 كيلو فولت / م ؛

عند التعرض لمدة 9 ساعات - 20.0 كيلو فولت / م.

الوثيقة التنظيمية "المستويات المسموح بها من المجالات الكهروستاتيكية وكثافة التيار الأيوني للعاملين في المحطات الفرعية وخطوط التيار المباشر للتيار فوق العالي"؟ 6022-91 ينظم شروط التأثير المشترك للعوامل المشار إليها في العنوان على الأفراد الذين يخدمون أنظمة طاقة التيار المباشر ذات الجهد العالي للغاية.

وفقًا لمتطلبات الوثيقة ، يبلغ حد ESP وكثافة التيار الأيوني ليوم عمل كامل 15 kV / m و 20 nA / m 2 ؛ للتعرض لمدة 5 ساعات - 20 كيلو فولت / م و 25 نيوتن / م 2. عندما تكون شدة ESP = 20 كيلو فولت / م ، يتم تحديد حساب وقت العمل المسموح به للموظفين من خلال الصيغة:

يتم أيضًا تنظيم المستويات المسموح بها من كثافة المرساب الكهروستاتيكي في أماكن عمل مشغلي PVEM (SanPiN 2.2.2 // 2.4.1340-03 "المتطلبات الصحية لأجهزة الكمبيوتر الإلكترونية الشخصية وتنظيم العمل"). كقيمة مسموح بها مؤقتًا ، يجب ألا تتجاوز قوة المجال الكهروستاتيكي 15 كيلو فولت / م.

يتم تنفيذ التوحيد الصحي والوبائي للتأثيرات غير الصناعية للمرسب الكهروستاتيكي وفقًا لمتطلبات SanPiN 001-96 "المعايير الصحية للمستويات المسموح بها العوامل الفيزيائيةعند استخدام السلع الاستهلاكية في الظروف المنزلية "، SanPiN 2.1.2.1002-2000" المتطلبات الصحية والوبائية للمباني والمباني السكنية "و SN 2158-80" التحكم الصحي والصحي لمواد البناء البوليمرية المعدة للاستخدام في تشييد المباني السكنية والعامة المباني "، والتي بموجبها يكون ESP لظروف التعرض غير المهنية 15 كيلو فولت / م.

تقترح اللجنة الأوروبية "CENELEC" قيمة 14 كيلو فولت / م كمستوى خاضع للرقابة من التعرض للمرسب الكهروستاتيكي للسكان ، أي. عمليا بالتزامن مع تلك المعتمدة في روسيا.

وفقًا لمتطلبات جمعية خبراء الصحة الأمريكية ASOS 1991 ، يجب ألا تتجاوز مستويات ESP في مكان عمل الأفراد 25 كيلو فولت / متر. من مستوى 15 كيلو فولت / م ، يُتوخى استخدام معدات الحماية (قفازات ، بدلات).

في ألمانيا ، الحد الأقصى للتعرض المهني لـ ESP هو 40 كيلو فولت / متر خلال يوم العمل و 60 كيلو فولت / متر للتعرض لمدة تصل إلى ساعتين في اليوم.

يحدد معيار اللجنة الأوروبية CENELEC حدًا أقصى للتعرض المهني لمدة 8 ساعات لـ ESP يبلغ 4 كيلو فولت / متر. داخل

فترة 8 ساعات للقوة التي تتجاوز 42 كيلو فولت / م ، يتم تحديد وقت التعرض المسموح به بواسطة الصيغة:

ر<112/E.

تقنين PMP. يتم التقنين والتقييم الصحي للمجال المغناطيسي الدائم (PMF) وفقًا لمستواه المتباين اعتمادًا على وقت التعرض للعامل أثناء المناوبة ، مع مراعاة الظروف العامة (لكامل الجسم) أو المحلية (اليدين) ، الساعد) التعرض.

يتم تقييم مستويات PMF بوحدات شدة المجال المغناطيسي (N) بوحدة kA / m أو بوحدات الحث المغناطيسي (V) m / T (الجدول 8.2).

إذا كان من الضروري للأفراد البقاء في مناطق ذات توترات مختلفة (تحريض) لقوات الحشد الشعبي ، يجب ألا يتجاوز إجمالي الوقت لأداء العمل في هذه المناطق الحد الأقصى المسموح به للمنطقة ذات التوتر الأقصى.

تستند MCLs الواردة في الجدول إلى مستوى عامل غير نشط ، وبالتالي فهي تختلف عن تلك المحددة في البلدان الأخرى أو عن تلك التي أوصت بها المنظمات الدولية.

عادة ما تخضع المعايير الوطنية التي تحكم الرعاية الصحية الأولية في البلدان الأخرى لمنظمات ولوائح الإدارات. على سبيل المثال ، أنشأت وزارة الطاقة الأمريكية وحدات PDU التالية:

للتعرض لمدة 8 ساعات - 0.01 تس لكامل الجسم و 0.1 تسلا

أسلحة؛

إلى عن على<1 ч - 0,1 Тл на все тело, 1,0 Тл - на руки;

إلى عن على<10 мин - 0,5 Тл на все тело, 2,0 Тл - на руки. Нормативные уровни ПМП, регламентирующие условия труда на

معجل خطي في مركز ستانفورد ، يتقلب بمرور الوقت لتعرض إجمالي من 0.02 تسلا إلى 0.2 تسلا ؛ للمحلي - على اليدين - من 0.2 طن إلى 2.0 طن.

في عام 1991 ، أوصت اللجنة الدولية المعنية بالإشعاع غير المؤين التابعة للرابطة الدولية للحماية من الإشعاع بالمستويات التالية من PMF مثل الحدود القصوى للمخلفات. (الجدول 8.3).

تقنين وتقييم التعرض لـ EMF IF. من أجل الحفاظ على صحة الأفراد الذين يقومون بتشغيل المعدات الكهربائية والسكان المعرضين لـ EMF FC في الحياة اليومية ، يتم تنفيذ التنظيم الصحي على أساس

الجدول 8.2.تأثير PMP على العمال

وقت التعرض لكل يوم عمل ، دقائق	ظروف التعرض
	عام (الجسم كله)		محلي (يقتصر على اليدين وحزام الكتف)
	توتر PDU ، كا / م	جهاز التحكم عن بعد للحث المغناطيسي ، mT	توتر PDU ، كا / م	جهاز التحكم عن بعد للحث المغناطيسي ، mT
61-480
11-60
0-10

الجدول 8.3.التوصيات الدولية لـ PDU PMP (1991)

ملحوظة. لا تضمن وحدات PDU الواردة في الجدول سلامة الأشخاص الذين يستخدمون أجهزة تنظيم ضربات القلب وأجهزة تنظيم ضربات القلب المزروعة ، والذين يمكنهم الاستجابة لـ PMP عند مستوى 0.5 طن متري وأقل.

الدراسات الصحية المعقدة والفسيولوجية والفسيولوجية والتجريبية المعقدة.

يتم تنفيذ التنظيم الصحي لـ EMF FC بشكل منفصل للحقول الكهربائية (EP) والمغناطيسية (MF). المعلمات المقيسة لـ EP هي توتر،والتي تقدر بالكيلو فولت لكل متر (kV / m) ، و MP - الحث المغناطيسي أو شدة المجال المغناطيسي ،تقاس على التوالي بالمللي أو الميكروتسلا (mTl ، μT) والأمبير أو الكيلو أمبير لكل متر (A / m ، kA / m).

يوجد حاليًا في روسيا معايير صحية للتأثيرات الصناعية وغير الصناعية لـ EP و MF FC. ومع ذلك ، يجب ألا يغيب عن البال أن المستويات المسموح بها لتحريض المجال المغناطيسي للعاكس داخل المباني السكنية وعلى أراضي التطوير السكني تؤخذ كمعيار مؤقت وهي 10 و 50 μT ، على التوالي (SanPiN 2.1.2.1002- 2000). تحدد نفس الوثيقة جهاز التحكم عن بعد لـ EP FC ، والذي ينطبق على المباني السكنية ومنطقة التطوير السكني ، والتي تبلغ 0.5 و 1 كيلو فولت / متر ، على التوالي ، بغض النظر عن المصدر. المستويات القصوى المحددة أقل بكثير من قيم المستويات الخاضعة للرقابة للسكان التي اقترحتها التوصيات الدولية ICNIRP ، وهي 5 كيلو فولت / م و 100 µT (80 أمبير / م) ، على التوالي. في الوقت نفسه ، فيما يتعلق بالبيانات الحديثة حول الآثار الضارة المحتملة (حتى المسرطنة) على صحة الإنسان من المجالات المغناطيسية الضعيفة في IF ، فقد أوصي بحدود أكثر صرامة على مستوياتها ، حتى 0.2 μT.

يتم تنظيم التنظيم الصحي لـ EMF FC في أماكن العمل بواسطة SanPiN 2.2.4.1191-03 "المجالات الكهرومغناطيسية في ظروف الإنتاج" اعتمادًا على الوقت الذي يقضيه في المجال الكهرومغناطيسي.

الحد الأقصى المسموح به (MPL) من EP IF ليوم عمل كامل هو 5 kV / m ، والحد الأقصى MPC للتأثيرات التي لا تزيد عن 10 دقائق هو 25 kV / m. في نطاق الشدة من 5 إلى 20 كيلو فولت / م ، يتم تحديد وقت الإقامة المسموح به بواسطة الصيغة:

T \ u003d 50 / E-2 ،

أين:

T - الوقت المسموح به الذي يقضيه في EP عند مستوى التوتر المناسب ، h ؛

E هي شدة تأثير EF في المنطقة الخاضعة للسيطرة.

لا يُسمح بالبقاء في EP بجهد يزيد عن 25 كيلو فولت / م دون استخدام معدات الحماية.

يتم تحديد عدد المناطق الخاضعة للرقابة من خلال الاختلاف في مستويات الجهد للمجال الكهربائي في مكان العمل. الفرق المدروس في مستويات شدة EP للمناطق الخاضعة للرقابة هو 1 كيلو فولت / م.

يمكن تنفيذ الوقت المسموح به في EP لمرة واحدة أو جزئيًا خلال يوم العمل. خلال بقية وقت العمل ، من الضروري أن تكون خارج منطقة تأثير التوقيع الإلكتروني أو استخدام معدات الحماية.

يتم حساب الوقت الذي يقضيه الموظفون أثناء يوم العمل في المناطق ذات الكثافة المختلفة للمجال الكهربائي (Tpr) بالصيغة:

يجب ألا يتجاوز الوقت المحدد 8 ساعات.

يتم تعيين حدود التحكم القصوى لقوة المجال المغناطيسي الدوري (الجيبي) (MF) للتردد الصناعي في أماكن العمل للظروف العامة (على الجسم كله) والتأثيرات المحلية (على الأطراف) (الجدول 8.4).

الجدول 8.4.جهاز تحكم عن بعد للتعرض لمجال مغناطيسي دوري بتردد 50 هرتز

يتم تحديد قوة MF المسموح بها خلال فترات زمنية وفقًا لمنحنى الاستيفاء الوارد في الملحق 1 من SanPiN 2.2.4.1191-03.

إذا كان من الضروري أن يبقى الأفراد في مناطق ذات كثافة مختلفة (تحريض) للمجال المغناطيسي ، يجب ألا يتجاوز إجمالي الوقت لأداء العمل في هذه المناطق الحد الأقصى للتحكم لمن لديهم أقصى كثافة.

يمكن تحقيق وقت الإقامة المسموح به لمرة واحدة أو جزئيًا خلال يوم العمل.

بالنسبة لظروف التعرض للموجات النبضية MF 50 هرتز ، يتم التمييز بين MPS لقيمة اتساع شدة المجال (Npd) اعتمادًا على المدة الإجمالية للتعرض لكل نوبة (T) وخصائص أنماط التوليد النبضي.

التنظيم الصحي للمجالات الكهرومغناطيسية في حدود 10 كيلو هرتز - 300 جيجا هرتز. يتم تنظيم شدة المجالات الكهرومغناطيسية للترددات الراديوية في أماكن عمل الأفراد العاملين مع مصادر EMF ، ومتطلبات المراقبة من خلال القواعد الصحية والوبائية ، والمعايير "المجالات الكهرومغناطيسية في ظروف الإنتاج" - SanPiN 2.2.4.1191-03 و GOST 12.1. 006-84 "ترددات راديو المجالات الكهرومغناطيسية. المستويات المسموح بها في أماكن العمل ومتطلبات التحكم ".

جهاز التحكم عن بعد في المجالات الكهربائية والمغناطيسية في نطاق التردد 10-30 كيلو هرتز أثناء التحول الكامل هو 500 فولت / متر و 50 أمبير / متر ، على التوالي. مع مدة التعرض للمجالات الكهربائية والمغناطيسية التي تصل إلى ساعتين لكل وردية ، يكون جهاز التحكم عن بعد 1000 فولت / م و 100 أمبير / م ، على التوالي.

الجدول 8.5.أقصى تحكم عن بعد في الكثافة وكثافة تدفق الطاقة لنطاق تردد EMF 30 كيلو هرتز - 300 جيجا هرتز

معامل	المستويات القصوى المسموح بها في نطاقات التردد (ميجاهرتز)
	0,03-3,0	3,0-30,0	30,0-50,0	50,0-300,0	300,0-300000,0
E ، V / م
نحن
PES µW / سم 1					1000 5000*

ملحوظة. * لظروف التشعيع الموضعي لليدين.

يتم تحديد مدى تردد EMF للتحكم عن بعد من 30 كيلو هرتز إلى 300 جيجا هرتز من خلال مقدار التعرض للطاقة (EE).

الحد الأقصى المسموح به من المجالات الكهربائية والمغناطيسية ، يجب ألا تتجاوز كثافة تدفق الطاقة الكهرومغناطيسية القيم الواردة في التبويب. 8.5

8.4 مبادئ قياس معلمات الحقول الكهربائية والمغناطيسية

مبادئ قياس شدة المجال الكهربائي. تعتمد طريقة قياس معلمات المجال الكهربائي على خاصية جسم موصل موضوع في مجال كهربائي. إذا تم وضع جسمين موصلين في مجال كهربائي موحد ، فسيظهر فرق جهد مساوٍ للفرق المحتمل للمجال الكهربائي الخارجي بين مراكز الشحنات الكهربائية للأجسام. يرتبط فرق الجهد هذا بمعامل المجال الكهربائي الخارجي.

عند قياس شدة مجال كهربائي متناوب ، يتم استخدام هوائي ثنائي القطب كمحول أولي ، تكون أبعاده صغيرة مقارنة بطول الموجة. في مجال كهربائي موحد ، ينشأ جهد متناوب بين عناصر هوائي ثنائي القطب (أسطوانات ، مخاريط ، إلخ) ، والتي ستكون قيمتها اللحظية متناسبة مع إسقاط القيمة اللحظية لشدة المجال الكهربائي على محور هوائي ثنائي القطب. سيعطي قياس قيمة جذر متوسط ​​التربيع لهذا الجهد قيمة تتناسب مع قيمة جذر متوسط ​​التربيع لإسقاط شدة المجال الكهربائي على محور الهوائي ثنائي القطب. أي أننا نتحدث عن مجال كهربائي كان موجودًا في الفضاء قبل إدخال هوائي ثنائي القطب فيه. وبالتالي ، هناك حاجة إلى هوائي ثنائي القطب وجهاز قياس الجهد RMS لقياس قيمة جذر متوسط ​​التربيع للمجال الكهربائي المتناوب.

مبادئ قياس قوة (استقراء) المجال المغناطيسي. لقياس شدة المجالات المغناطيسية المباشرة والمنخفضة التردد ، تعتمد المحولات على تأثير القاعةالتي تشير إلى الظواهر الجلفانومغناطيسية التي تحدث عند وضع موصل

أو أشباه الموصلات مع التيار في مجال مغناطيسي. تشمل هذه الظواهر: حدوث فرق الجهد (emf) ، وتغير المقاومة الكهربائية للموصل ، وحدوث اختلاف في درجة الحرارة.

يحدث تأثير هول عندما يتم تطبيق الجهد على زوج من الوجوه المتقابلة للوحة أشباه الموصلات المستطيلة ، مما يتسبب في حدوث تيار مباشر. تحت تأثير ناقل الحث العمودي على اللوحة ، ستعمل قوة عمودية على متجه كثافة التيار المستمر على ناقلات الشحنة المتحركة. ستكون نتيجة ذلك حدوث فرق محتمل بين الزوجين الآخرين من وجوه الألواح. يسمى فرق الجهد هذا بـ Hall emf. تتناسب قيمته مع مكون ناقل الحث المغناطيسي العمودي على اللوحة ، وسمك اللوحة وثابت القاعة ، وهي سمة من سمات أشباه الموصلات. معرفة معامل التناسب بين الـ emf والحث المغناطيسي وقياس الـ emf وتحديد قيمة الحث المغناطيسي.

لقياس قيمة الجذر التربيعي لشدة المجال المغناطيسي المتناوب ، يتم استخدام الهوائي الحلقي كمحول طاقة أولي ، تكون أبعاده صغيرة مقارنة بطول الموجة. تحت تأثير مجال مغناطيسي متناوب ، ينشأ جهد متناوب عند خرج هوائي الحلقة ، وتتناسب قيمته الآنية مع إسقاط القيمة الآنية لشدة المجال المغناطيسي على المحور العمودي على مستوى الحلقة الهوائي وتمر عبر مركزها. يعطي قياس قيمة RMS لهذا الجهد قيمة تتناسب مع قيمة RMS لإسقاط شدة المجال المغناطيسي على محور هوائي الحلقة.

مبادئ قياس كثافة تدفق الطاقة في مجال كهرومغناطيسي. عند الترددات من 300 ميجا هرتز إلى عشرات جيجا هرتز ، يتم قياس كثافة تدفق الطاقة (EFD) في موجة كهرومغناطيسية مشكلة بالفعل. في هذه الحالة ، ترتبط PES بقوى المجالات الكهربائية أو المغناطيسية. لذلك ، لقياس PES ، يتم استخدام أمتار من قيمة الجذر التربيعي لقوى المجالات الكهربائية أو المغناطيسية ، والتي يتم معايرتها بوحدات كثافة تدفق الطاقة في المجال الكهرومغناطيسي.

8.5 تدابير وقائية عند العمل مع مصادر الإمبراطوريات

عند اختيار وسائل الحماية من الكهرباء الساكنة (فحص مصدر الحقل أو مكان العمل ، واستخدام محايد الكهرباء الساكنة ، وتحديد وقت التشغيل ، وما إلى ذلك) ، وخصائص العمليات التكنولوجية ، والخصائص الفيزيائية والكيميائية للمواد المعالجة ، يجب أن يؤخذ المناخ المحلي للمباني ، وما إلى ذلك ، في الاعتبار ، والذي يحدد نهجًا متمايزًا عند تطوير تدابير الحماية.

تتمثل إحدى الوسائل الشائعة للحماية من الكهرباء الساكنة في تقليل توليد الشحنات الكهروستاتيكية أو إزالتها من المواد المكهربة ، ويتحقق ذلك:

1) تأريض المعادن والعناصر الموصلة للكهرباء للمعدات ؛

2) زيادة في الأسطح والموصلية السائبة للمواد العازلة ؛

3) تركيب محايد للكهرباء الاستاتيكية. يتم التأريض بغض النظر عن استخدام الآخرين

طرق الحماية. لا يتم تأريض عناصر المعدات فحسب ، بل يتم أيضًا عزل الأقسام الموصلة للكهرباء من التركيبات التكنولوجية.

من وسائل الحماية الأكثر فعالية زيادة رطوبة الهواء إلى 65-75٪ ، عندما يكون ذلك ممكنًا في ظل ظروف العملية التكنولوجية.

يمكن أن تكون معدات الحماية الشخصية أحذية مضادة للكهرباء الساكنة ، وثوبًا مضادًا للكهرباء الساكنة ، وأساور أرضية لحماية اليد وغيرها من المعدات التي توفر التأريض الكهروستاتيكي لجسم الإنسان.

مع التأثير العام لقوة PMF على جسم العمال ، يجب وضع علامات على مناطق الإنتاج التي تتجاوز مستوياتها MPC بعلامات تحذير خاصة مع نقش توضيحي إضافي: "احذر! مجال مغناطيسي! " من الضروري تنفيذ تدابير تنظيمية للحد من تأثير الحشد الشعبي على جسم الإنسان من خلال اختيار طريقة عقلانية للعمل والراحة ، وتقليل الوقت الذي يقضيه في ظروف عمل قوات الحشد الشعبي ، وتحديد المسار الذي يحد من الاتصال مع قوات الحشد الشعبي في منطقة العمل.

عند إصلاح أنظمة القضبان ، يجب توفير حلول التحويل. الأشخاص الذين يخدمون

يجب أن تخضع التركيبات التكنولوجية للتيار المستمر وأنظمة القضبان أو أولئك الذين هم على اتصال بمصادر الحشد الشعبي لفحوصات طبية أولية ودورية وفقًا لمعايير وزارة الصحة والصناعة الطبية ولجنة الدولة للإشراف الصحي والوبائي في روسيا. أثناء الفحوصات الطبية ، يجب أن يسترشد المرء بالموانع الطبية العامة للتعامل مع العوامل الضارة في بيئة العمل.

في ظل ظروف التأثير المحلي (يقتصر على اليدين ، حزام الكتف العلوي للعمال) ، في مؤسسات الصناعة الإلكترونية ، يجب استخدام الكاسيتات التكنولوجية للأعمال المتعلقة بتجميع أجهزة أشباه الموصلات التي تحد من ملامسة أيدي العمال الذين يعملون معهم

PMP.

في مؤسسات إنتاج المغناطيس الدائم ، ينتمي المكان الرائد في التدابير الوقائية إلى أتمتة عملية قياس المعلمات المغناطيسية للمنتجات باستخدام الأجهزة الأوتوماتيكية الرقمية ، والتي تستبعد الاتصال بـ PMF. يُنصح باستخدام الأجهزة البعيدة (ملاقط مصنوعة من مواد غير مغناطيسية ، ملاقط ، مقابض) ، والتي تمنع إمكانية التأثير المحلي لقوات PMF على العامل. يجب استخدام أجهزة الحظر التي تعمل على إيقاف تشغيل التثبيت الكهرومغناطيسي عندما تدخل اليدين في منطقة تغطية PMP.

في الممارسة الصحية ، يتم استخدام ثلاثة مبادئ أساسية للحماية: الحماية بمرور الوقت ، والحماية عن طريق المسافة ، والحماية من خلال استخدام معدات الحماية الجماعية أو الفردية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إجراء عمليات التفتيش الدورية الأولية والسنوية للموظفين الذين يخدمون التركيبات الكهربائية لـ EHV وفقًا لمعايير الإشراف الصحي والوبائي للدولة ووزارة الصحة والصناعة الطبية في روسيا ، والتي تضمن الوقاية من الآثار الضارة على الصحة.

مبدأ حماية الوقت يتم تنفيذها بشكل أساسي في متطلبات الوثائق التنظيمية والمنهجية ذات الصلة التي تنظم التأثير الصناعي لـ EMF FC. الوقت المسموح به للأفراد للبقاء تحت تأثير EMF FC محدود بطول يوم العمل ، وبالتالي يتناقص مع زيادة كثافة التعرض. بالنسبة للسكان ، يتم توفير الوقاية من الآثار الضارة لتأثيرات EP IF جنبًا إلى جنب مع جهاز تحكم عن بعد متباين

اعتمادًا على نوع المنطقة (السكنية ، التي تتم زيارتها بشكل متكرر أو نادرًا) ، وهو مظهر من مظاهر ضمان الحماية البشرية عن طريق الحد من وقت التعرض ، ويرجع ذلك أساسًا إلى تنفيذ مبدأ الحماية عن طريق المسافة. بالنسبة للخطوط الهوائية ذات الجهد العالي للغاية (EHV) من مختلف الفئات ، يتم إنشاء أحجام متزايدة من مناطق الحماية الصحية.

لوضع خطوط هوائية بقدرة 330 كيلوفولت وما فوق ، يجب تخصيص مناطق بعيدة عن المنطقة السكنية.

عند تصميم خطوط علوية بجهد 750-1150 كيلو فولت ، يجب إزالتها من حدود المستوطنات ، كقاعدة عامة ، بما لا يقل عن 250-300 متر ، على التوالي. وفقط في حالات استثنائية ، عندما لا يمكن تلبية هذا المطلب بسبب الظروف المحلية ، يمكن تقريب خطوط 330 و 500 و 750 و 1150 كيلوفولت من حدود المستوطنات الريفية ، ولكن ليس أقرب من 20 و 30 و 40 و 55 م على التوالي في هذه الحالة ، يجب ألا تزيد شدة المجال الكهربائي تحت أسلاك الخط العلوي عن 5 كيلو فولت / م. ينبغي الاتفاق على إمكانية الاقتراب من الخطوط الهوائية إلى حدود المستوطنات مع سلطات الإشراف الصحي والوبائي.

داخل منطقة الحماية الصحية يحظر:

بناء المساكن وإقامة مناطق الترفيه ؛

وضع المؤسسات لصيانة المركبات ومستودعات المنتجات البترولية ؛

تخزين المواد القابلة للاحتراق بجميع أنواعها والعمليات معها ؛

- إيقاف المركبات التي تزيد أبعادها عن المسموح به ، وإصلاح الآلات والآليات ؛

تنفيذ أعمال الري بآلات الري التي يمكن أن تتلامس نفاثة الماء مع الخطوط الهوائية ؛

وضع موصلات طويلة غير موصلة (أسوار سلكية ، وعلامات تمدد لتعليق العنب ، والقفزات ، وما إلى ذلك) في متناول الجمهور ؛

قطع عدة أشجار في نفس الوقت عند إخلاء الخط العلوي وتسلق الأشجار وكذلك العمل في ظل الرياح القوية والضباب والجليد.

على أراضي منطقة الحماية الصحية للخطوط الهوائية بجهد 750 كيلو فولت وما فوق ، يُحظر:

تشغيل الآلات والآليات بدون شاشات واقية ، مما يقلل من توتر EP في أماكن عمل الموظفين ؛

وضع المباني السكنية وقطع الأراضي المنزلية ؛

إشراك الأطفال والمراهقين الذين تقل أعمارهم عن 18 عامًا في العمل الزراعي.

مسموح:

استخدام منطقة الحماية الصحية للخط العلوي لوضع المحاصيل الزراعية التي لا تتطلب إقامة طويلة من الناس أثناء معالجتها ؛

حفظ وتشغيل المباني السكنية القائمة والأراضي المنزلية الواقعة ضمن منطقة الحماية الصحية للخطوط الهوائية بجهد من 330-500 ك.ف ، مع مراعاة انخفاض جهد الطاقة الكهربائية داخل المباني السكنية وفي المناطق المفتوحة إلى مستويات مقبولة.

يتم تحديد تدابير حماية السكان من تأثيرات EP FC من خلال المتطلبات التالية:

أ) إنشاء منطقة حماية صحية والالتزام الصارم بالمتطلبات التي تحكم استخدامها ؛

ب) عند تنظيم العمل داخل منطقة الحماية الصحية ، يتم اتخاذ الإجراءات التالية لخفض مستويات المجال الكهربائي:

تم تجهيز الآلات والآليات المتحركة (السيارات والجرارات والوحدات الزراعية ذاتية الدفع والمقطورة ، وما إلى ذلك) باتصال كهربائي موثوق به مع الأرض. بالنسبة لآلات وآليات التأريض على مسار هوائي ، يُسمح باستخدام سلسلة معدنية مثبتة على إطار داعم ؛

يجب أن تكون الآلات والآليات التي لا تحتوي على كبائن معدنية مزودة بشاشات واقية وأقنعة متصلة بالجسم. يمكن أن تكون الشاشات والأقنعة مصنوعة من الصفائح المعدنية أو شبكة معدنية ؛

لاستبعاد التفريغ الكهربائي عند اتصال شخص بالموصلات ، يتم تأريضها ، وموصلات ممتدة مؤرضة في عدة أماكن وتوضع عموديًا على الموصلات

إلى VL ؛

عند تنفيذ أعمال البناء والتركيب ، يتم تأريض المنتجات المعدنية الممتدة (خطوط الأنابيب ، وأسلاك خطوط الاتصالات ، وما إلى ذلك) في مواقع العمل وعلى الأقل في نقطتين في أماكن مختلفة ؛

ج) المباني التي يتم الاحتفاظ بها داخل منطقة الحماية الصحية محمية بدرع مؤرض ، والأسقف المعدنية موثوقة

مؤرض في مكانين على الأقل. مع جهاز التأريض ، لا تكون قيمة المقاومة موحدة ؛

د) لتقليل قوة المجال الكهربائي في المناطق المفتوحة ، إذا لزم الأمر ، قم بتركيب أجهزة حماية الكابلات ، وكذلك الأسوار الخرسانية المسلحة. لنفس الغرض ، تزرع الأشجار والشجيرات ؛

هـ) عند تقاطع الطرق مع الخطوط العلوية ، يتم تثبيت لافتات تمنع توقف النقل ، وإذا لزم الأمر ، تحدد حجم السيارة ؛

و) في عملية إعداد وتنفيذ الأعمال بالقرب من الخطوط الهوائية ، يلتزم الأشخاص المسؤولون عن تنفيذ هذه الأعمال بإرشاد العمال ومراقبة تنفيذ تدابير الحماية ضد آثار المجال الكهربائي والامتثال لمتطلبات السلامة ؛

ز) في المستوطنات التي تمر بالقرب منها الخطوط الهوائية ، تقوم مؤسسات الشبكة الكهربائية ، جنبًا إلى جنب مع السلطات البلدية ، بعمل توضيحي بين السكان لتعزيز تدابير السلامة عند العمل والناس بالقرب من الخطوط العلوية ، وكذلك تثبيت إشارات تحذير في أماكن الخطر المتزايد.

في الوقت نفسه ، نظرًا لعدم وجود وثيقة تنظيمية ومنهجية مناسبة تنظم آثارها غير المنتجة ، لم يتم توفير حماية السكان لـ MP HR (ويرجع ذلك أساسًا إلى عدم كفاية المعرفة بالمسألة).

يتم توفير الوقاية من الآثار الضارة لـ EMF FC على الشخص باستخدام معدات الحماية فقط للتأثيرات الصناعية وفقط للمكون الكهربائي (EC FC) وفقًا لمتطلبات GOST 12.1.002-84 و SanPiN N 5802-91 و GOST مصمم خصيصًا لمعالجة هذه المشكلات 12.4.154-85 "SSBT. أجهزة الفرز للحماية من المجالات الكهربائية للتردد الصناعي. المتطلبات الفنية العامة والمعايير الأساسية والأبعاد "و GOST 12.4.172-87" SSBT. مجموعة التدريع الفردية للحماية من المجالات الكهربائية للتردد الصناعي. المتطلبات الفنية العامة وطرق المكافحة ".

تشمل معدات الحماية الجماعية فئتين رئيسيتين من هذه المعدات: الثابتة والمتنقلة (المحمولة). الشاشات الثابتةقد تكون مختلفة

الهياكل المعدنية المؤرضة (الدروع والستائر والمظلات - الصلبة أو الشبكية ، وأنظمة الكابلات) الموضوعة فوق أماكن عمل الأفراد الموجودة في منطقة EF FC. وسائل حماية متنقلة (محمولة)هي أنواع مختلفة من الشاشات القابلة للإزالة. العلاجات الجماعيةتستخدم حاليًا ليس فقط لضمان الحفاظ على صحة الأفراد الذين يخدمون التركيبات الكهربائية عالية الجهد ، ونتيجة لذلك ، يتعرضون لتأثيرات EF FC ، ولكن أيضًا لحماية السكان من أجل ضمان القيم القياسية الجهد الكهربي FC EF في المنطقة السكنية (غالبًا في مناطق الحدائق) قطع الأراضي الواقعة بالقرب من مسار VL). في هذه الحالات ، غالبًا ما يتم استخدام شاشات الكابلات ، والتي يتم إنشاؤها وفقًا للحسابات الهندسية.

رئيسي معدات الحماية الشخصيةمن EP FC هي حاليًا مجموعات تدريع فردية. في روسيا ، توجد أنواع مختلفة من المجموعات بدرجات متفاوتة من التدريع ، ليس فقط للعمل الأرضي في منطقة تأثير EP FC بجهد لا يزيد عن 60 كيلو فولت / م ، ولكن أيضًا لأداء العمل مع اتصال مباشر مع الأجزاء الحية تحت الجهد (العمل تحت الجهد) على الخطوط الهوائية بجهد 110-1150 ك.ف. من أجل منع التشخيص والعلاج المبكر للاضطرابات الصحية التي تعمل تحت تأثير الإشعاع الكهرومغناطيسي للترددات الراديوية ، من الضروري إجراء فحوصات طبية أولية ودورية وفقًا لأوامر وزارة الصحة والتنمية الاجتماعية في الاتحاد الروسي. يجب أن يخضع جميع الأشخاص الذين يعانون من المظاهر الأولية للاضطرابات السريرية الناجمة عن التعرض لموجات الراديو ، وكذلك الأمراض العامة ، التي قد يتفاقم مسارها تحت تأثير العوامل السلبية في بيئة العمل ، للمراقبة مع مراعاة النظافة الصحية والعلاجية المناسبة. تدابير تهدف إلى تحسين ظروف العمل واستعادة الصحة. في الحالات التي تتميز بمسار تقدمي في علم الأمراض المهنية أو تتفاقم بسبب الأمراض العامة ، يتم إجراء النقل المؤقت أو الدائم للموظفين إلى وظيفة أخرى. تخضع النساء أثناء الحمل والرضاعة أيضًا للانتقال إلى وظيفة أخرى ، إذا كانت مستويات السجلات الطبية الإلكترونية في مكان العمل تتجاوز MPC المحددة للسكان. الأشخاص الذين تقل أعمارهم عن 18 عامًا

rasta ، للعمل المستقل على التركيبات التي تعتبر مصادر للإشعاع الكهرومغناطيسي في نطاق الترددات الراديوية غير مسموح بها. يجب تطبيق تدابير الحماية للعمال في جميع أنواع العمل ، إذا تجاوزت مستويات خطة الإدارة البيئية في مكان العمل الحد المسموح به.

يتم تحقيق حماية الأفراد من التعرض لـ RF EMR من خلال التدابير التنظيمية والهندسية ، وكذلك استخدام معدات الحماية الشخصية.

تشمل الأنشطة التنظيمية: اختيار طرق عقلانية لتشغيل المنشآت ؛ تحديد مكان ووقت بقاء الأفراد في منطقة الإشعاع ، وغيرها. معايير هندسيةتشمل: التنسيب العقلاني للمعدات ، واستخدام الوسائل التي تحد من تدفق الطاقة الكهرومغناطيسية إلى أماكن عمل الأفراد (ماصات الطاقة ، التدريع). لمعدات الحماية الشخصيةتشمل نظارات واقية ، ودروع ، وخوذات ، وملابس واقية (وزرة ، وزرة ، وما إلى ذلك).

يجب تحديد طريقة الحماية في كل حالة محددة مع مراعاة نطاق تردد التشغيل وطبيعة العمل المنجز وكفاءة الحماية المطلوبة.

تختلف مبادئ الحماية باختلاف الغرض وتصميم البواعث. يمكن تنفيذ حماية الأفراد من التعرض عن طريق أتمتة العمليات التكنولوجية أو التحكم عن بعد ، باستثناء الوجود الإلزامي للمشغل بالقرب من مصدر الإشعاع ، عن طريق حماية محاثات العمل.

في الحالات التي يكون فيها من المستحيل نقل المعدات إلى جهاز تحكم آلي أو عن بعد (مستحيل تقنيًا أو مرتبطًا بتكاليف المواد المرتفعة) ، من الضروري حماية مكان العمل. يتم تنفيذ هذه الأنشطة أيضًا عند خدمة معدات EGU ذات الطاقة الاحتياطية الكبيرة ، المصممة لمعالجة الأجزاء الكبيرة الحجم. يتم أيضًا حماية أماكن العمل في الحالات التي يكون فيها تدريع مصادر المجال الكهرومغناطيسي مستحيلًا بسبب تفاصيل العملية التكنولوجية (العمل على مقاعد الاختبار ، وما إلى ذلك).

يمكن تقسيم جميع وسائل وأساليب حماية المجالات الكهرومغناطيسية إلى 3 مجموعات: تنظيمية وهندسية وعلاجية ووقاية.

الأحداث التنظيمية سواء أثناء التصميم أو في مرافق التشغيل ، فهي توفر منع الأشخاص من دخول المناطق ذات الكثافة الكهرومغناطيسية العالية ، وإنشاء مناطق حماية صحية حول هياكل الهوائي لأغراض مختلفة. للتنبؤ بمستويات الإشعاع الكهرومغناطيسي في مرحلة التصميم ، تُستخدم طرق الحساب لتحديد PES وقوة EMF.

المبادئ العامة التي تقوم عليها الحماية الهندسية والتقنية ، يتم تقليلها إلى ما يلي: الختم الكهربائي لعناصر الدائرة والكتل ووحدات التركيب ككل لتقليل الإشعاع الكهرومغناطيسي أو إزالته ؛ حماية مكان العمل من الإشعاع أو إبعاده عن مصدر الإشعاع. لحماية مكان العمل ، يوصى باستخدام أنواع مختلفة من الشاشات: عاكسة (معدن صلب من شبكة معدنية ، قماش معدني) وامتصاص (من مواد ماصة للراديو).

كمعدات حماية شخصية ، يوصى بارتداء ملابس خاصة مصنوعة من قماش معدني ونظارات واقية.

في حالة تعرض أجزاء معينة فقط من الجسم أو الوجه للإشعاع ، يمكن استخدام عباءة واقية ، ومئزر ، وغطاء للرأس ، وقفازات ، ونظارات واقية ، ودروع.

الإجراءات العلاجية والوقائية يجب أن تهدف ، أولاً وقبل كل شيء ، إلى الكشف المبكر عن علامات الآثار الضارة للمجالات الكهرومغناطيسية المعالج ، أخصائي أمراض الأعصاب ، طبيب العيون يشارك في الفحص الطبي.

تعليمات

خذ بطاريتين وقم بتوصيلهما بشريط كهربائي. قم بتوصيل البطاريات بحيث تكون نهاياتها مختلفة ، أي أن الموجب يقابل الطرح والعكس صحيح. استخدم مشابك الورق لتوصيل سلك بطرف كل بطارية. بعد ذلك ، ضع أحد مشابك الورق أعلى البطاريات. إذا لم يصل المشبك إلى مركز كل منهما ، فقد تحتاج إلى تصويبه إلى الطول المطلوب. تأمين التصميم بشريط لاصق. تأكد من أن أطراف الأسلاك خالية وأن حواف مشبك الورق تصل إلى مركز كل بطارية. قم بتوصيل البطاريات من الأعلى ، افعل الشيء نفسه على الجانب الآخر.

خذ الأسلاك النحاسية. اترك حوالي 15 سم من السلك مستقيماً ، ثم ابدأ في لفه حول الزجاج. قم بحوالي 10 أدوار. اترك 15 سم أخرى بشكل مستقيم. قم بتوصيل أحد الأسلاك من مصدر الطاقة بأحد الأطراف الحرة للملف النحاسي الناتج. تأكد من توصيل الأسلاك جيدًا ببعضها البعض. عند الاتصال ، تعطي الدائرة مغناطيسًا مجال. قم بتوصيل السلك الآخر لمصدر الطاقة بالسلك النحاسي.

عند ذلك ، عندما يتدفق التيار عبر الملف ، فإن وضعه بالداخل سيكون ممغنطًا. ستلتصق مشابك الورق ببعضها البعض ، بحيث تصبح أجزاء الملعقة أو الشوكة ممغنطة وتجذب أجسامًا معدنية أخرى أثناء تطبيق التيار على الملف.

ملاحظة

قد يكون الملف ساخنًا. تأكد من عدم وجود مواد قابلة للاشتعال بالقرب منك واحرص على عدم حرق بشرتك.

نصيحة مفيدة

المعدن الأكثر ممغنطًا هو الحديد. لا تختار الألومنيوم أو النحاس عند فحص الحقل.

من أجل صنع مجال كهرومغناطيسي ، تحتاج إلى جعل مصدره يشع. في الوقت نفسه ، يجب أن ينتج مزيجًا من مجالين ، كهربائي ومغناطيسي ، يمكن أن ينتشر في الفضاء ، مما يؤدي إلى ظهور بعضهما البعض. يمكن أن ينتشر المجال الكهرومغناطيسي في الفضاء على شكل موجة كهرومغناطيسية.

سوف تحتاج

• - سلك معزول؛
• - مسمار؛
• - اثنان من الموصلات
• - لفائف رومكورف.

تعليمات

خذ سلكًا معزولًا بمقاومة منخفضة ، والنحاس هو الأفضل. قم بلفها على قلب فولاذي ، ستعمل مسمار عادي بطول 100 مم (نسج). قم بتوصيل السلك بمصدر طاقة ، ستعمل البطارية العادية. سيكون هناك كهرباء مجال، مما يولد تيارًا كهربائيًا فيه.

الحركة الاتجاهية للشحنة (التيار الكهربائي) تولد بدورها مغناطيسًا مجال، والتي سوف تتركز في قلب صلب ، مع سلك ملفوف حوله. يتحول اللب وينجذب إلى نفسه بواسطة المغناطيسات الحديدية (والنيكل والكوبالت وما إلى ذلك). النتيجة مجاليمكن أن يسمى الكهرومغناطيسية ، لأن الكهربائية مجالمغناطيسي.

للحصول على مجال كهرومغناطيسي كلاسيكي ، من الضروري أن يكون كلا المجالين الكهربائي والمغناطيسي مجالتغيرت مع مرور الوقت ، ثم الكهربائية مجالسوف تولد المغناطيسية والعكس بالعكس. لهذا من الضروري أن تتلقى الرسوم المتحركة تسارعًا. أسهل طريقة للقيام بذلك هي جعلها تتأرجح. لذلك ، للحصول على مجال كهرومغناطيسي ، يكفي أخذ موصل وتوصيله بشبكة منزلية عادية. لكنها ستكون صغيرة جدًا لدرجة أنه لن يكون من الممكن قياسها بالأدوات.

للحصول على مجال مغناطيسي قوي بما فيه الكفاية ، قم بعمل هزاز هيرتز. للقيام بذلك ، خذ موصلين متطابقين مستقيمين ، وقم بإصلاحهما بحيث تكون الفجوة بينهما 7 مم. ستكون هذه دائرة تذبذبية مفتوحة ، ذات سعة كهربائية صغيرة. قم بتوصيل كل من الموصلات بمشابك Ruhmkorf (تسمح لك بتلقي نبضات عالية الجهد). قم بتوصيل الدائرة بالبطارية. سيبدأ التفريغ في فجوة الشرارة بين الموصلات ، وسيصبح الهزاز نفسه مصدرًا للمجال الكهرومغناطيسي.

فيديوهات ذات علاقة

أدى إدخال تقنيات جديدة وانتشار استخدام الكهرباء إلى ظهور مجالات كهرومغناطيسية اصطناعية ، والتي غالبًا ما يكون لها تأثير ضار على الإنسان والبيئة. تنشأ هذه المجالات الفيزيائية حيث توجد رسوم متحركة.

طبيعة المجال الكهرومغناطيسي

المجال الكهرومغناطيسي هو نوع خاص من المادة. يحدث حول الموصلات التي تتحرك على طولها الشحنات الكهربائية. يتكون مجال القوة من مجالين مستقلين - مغناطيسي وكهربائي ، ولا يمكن أن يتواجد أحدهما بمعزل عن الآخر. يولد المجال الكهربائي دائمًا مجالًا مغناطيسيًا عندما ينشأ ويتغير.

كان جيمس ماكسويل من أوائل الذين درسوا طبيعة الحقول المتغيرة في منتصف القرن التاسع عشر ، والذي يُنسب إليه الفضل في إنشاء نظرية المجال الكهرومغناطيسي. أظهر العالم أن الشحنات الكهربائية التي تتحرك مع التسارع تخلق مجالًا كهربائيًا. يؤدي تغييرها إلى توليد مجال من القوى المغناطيسية.

يمكن أن يكون مصدر مجال مغناطيسي متناوب مغناطيسًا ، إذا قمت بضبطه ، بالإضافة إلى شحنة كهربائية تتأرجح أو تتحرك مع التسارع. إذا تحركت الشحنة بسرعة ثابتة ، فإن تيارًا ثابتًا يتدفق عبر الموصل ، والذي يتميز بمجال مغناطيسي ثابت. ينتشر المجال الكهرومغناطيسي في الفضاء ، ويحمل الطاقة ، والتي تعتمد على حجم التيار في الموصل وتردد الموجات المنبعثة.

تأثير المجال الكهرومغناطيسي على الإنسان

إن مستوى جميع الإشعاعات الكهرومغناطيسية التي يتم إنشاؤها بواسطة الأنظمة التقنية التي صممها الإنسان أعلى بعدة مرات من الإشعاع الطبيعي للكوكب. هذا تأثير حراري يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة أنسجة الجسم وعواقب لا رجعة فيها. على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي الاستخدام المطول للهاتف المحمول ، وهو مصدر للإشعاع ، إلى زيادة درجة حرارة الدماغ وعدسة العين.

يمكن أن تتسبب المجالات الكهرومغناطيسية الناتجة عن استخدام الأجهزة المنزلية في حدوث أورام خبيثة. على وجه الخصوص ، هذا ينطبق على جسد الأطفال. وجود الإنسان على المدى الطويل بالقرب من مصدر الموجات الكهرومغناطيسية يقلل من كفاءة جهاز المناعة ، ويؤدي إلى أمراض القلب والأوعية الدموية.

بالطبع ، من المستحيل التخلي تمامًا عن استخدام الوسائل التقنية التي هي مصدر المجال الكهرومغناطيسي. لكن يمكنك تطبيق أبسط الإجراءات الوقائية ، على سبيل المثال ، استخدام الهاتف فقط مع سماعة رأس ، ولا تترك أسلاك الجهاز في المنافذ الكهربائية بعد استخدام الجهاز. في الحياة اليومية ، يوصى باستخدام أسلاك التمديد والكابلات ذات الحماية الواقية.

ما هو المجال الكهرومغناطيسي وكيف يؤثر على صحة الإنسان ولماذا تقيسه - سوف تتعلم من هذه المقالة. استمرارًا لتعريفك بمجموعة متنوعة من متجرنا ، سنخبرك عن الأجهزة المفيدة - مؤشرات قوة المجال الكهرومغناطيسي (EMF). يمكن استخدامها في كل من الأعمال والمنزل.

ما هو المجال الكهرومغناطيسي؟

العالم الحديث لا يمكن تصوره بدون الأجهزة المنزلية والهواتف المحمولة والكهرباء والترام وحافلات الترولي والتلفزيونات وأجهزة الكمبيوتر. نحن معتادون عليها ولا نعتقد على الإطلاق أن أي جهاز كهربائي يخلق مجالًا كهرومغناطيسيًا حول نفسه. إنه غير مرئي ، ولكنه يؤثر على أي كائن حي ، بما في ذلك البشر.

حقل كهرومغناطيسي - شكل خاصمادة ناشئة عن تفاعل الجسيمات المتحركة مع الشحنات الكهربائية. يرتبط المجالان الكهربائي والمغناطيسي ببعضهما البعض ويمكن أن يؤدي أحدهما إلى الآخر - ولهذا السبب ، كقاعدة عامة ، يتم التحدث عنهما معًا على أنهما مجال كهرومغناطيسي واحد.

تشمل المصادر الرئيسية للمجالات الكهرومغناطيسية ما يلي:

- خطوط الكهرباء؛
- المحولات الفرعية.
- الأسلاك الكهربائية والاتصالات السلكية واللاسلكية والتلفزيون وكابلات الإنترنت ؛
- الأبراج الخلوية ، وأبراج الراديو والتلفزيون ، ومكبرات الصوت ، وهوائيات الهواتف المحمولة والأقمار الصناعية ، وأجهزة توجيه Wi-Fi ؛
- أجهزة الكمبيوتر ، وأجهزة التلفاز ، وشاشات العرض ؛
- الأجهزة الكهربائية المنزلية.
- أفران الحث والميكروويف (MW) ؛
- النقل الكهربائي
- الرادارات.

تأثير المجالات الكهرومغناطيسية على صحة الإنسان

تؤثر المجالات الكهرومغناطيسية على أي كائنات بيولوجية - نباتات ، حشرات ، حيوانات ، بشر. توصل العلماء الذين يدرسون تأثير المجالات الكهرومغناطيسية على البشر إلى استنتاج مفاده أن التعرض المطول والمنتظم للمجالات الكهرومغناطيسية يمكن أن يؤدي إلى:
- زيادة التعب واضطرابات النوم والصداع وانخفاض الضغط وانخفاض معدل ضربات القلب.
- اضطرابات في الجهاز المناعي والجهاز العصبي والغدد الصماء والجنسية والهرمونية والقلب والأوعية الدموية ؛
- تطور أمراض الأورام.
- تطور أمراض الجهاز العصبي المركزي.
- الحساسية.

حماية EMI

هناك معايير صحية تحدد المستويات القصوى المسموح بها لشدة المجال الكهرومغناطيسي اعتمادًا على الوقت الذي يقضيه في المنطقة الخطرة - للمباني السكنية وأماكن العمل والأماكن القريبة من مصادر مجال قوي. إذا لم يكن من الممكن تقليل الإشعاع من الناحية الهيكلية ، على سبيل المثال ، من خط نقل كهرومغناطيسي (EMF) أو برج خلوي ، فسيتم تطوير تعليمات الخدمة ، ومعدات الحماية للعاملين ، ومناطق الوصول المقيد للحجر الصحي.

تعليمات مختلفة تنظم الوقت الذي يبقى فيه الشخص في منطقة الخطر. يمكن لشبكات الحماية والأفلام والتزجيج والبدلات المصنوعة من القماش المعدني القائم على ألياف البوليمر أن تقلل من شدة الإشعاع الكهرومغناطيسي بآلاف المرات. بناءً على طلب GOST ، يتم تسييج مناطق الإشعاع EMF ومجهزة بعلامات تحذير "لا تدخل ، إنه أمر خطير!" ورمز الخطر الكهرومغناطيسي.

تراقب الخدمات الخاصة بمساعدة الأجهزة باستمرار مستوى كثافة EMF في أماكن العمل وفي المباني السكنية. يمكنك الاعتناء بصحتك بمفردك عن طريق شراء جهاز محمول "Impulse" أو مجموعة "Impulse" + جهاز اختبار النترات "SOEKS".

لماذا نحتاج إلى أجهزة منزلية لقياس قوة المجال الكهرومغناطيسي؟

يؤثر المجال الكهرومغناطيسي سلبًا على صحة الإنسان ، لذلك من المفيد معرفة الأماكن التي تزورها (في المنزل ، في المكتب ، في الحديقة ، في المرآب) يمكن أن تكون خطيرة. يجب أن تفهم أنه يمكن إنشاء خلفية كهرومغناطيسية متزايدة ليس فقط من خلال الأجهزة الكهربائية والهواتف وأجهزة التلفزيون وأجهزة الكمبيوتر الخاصة بك ، ولكن أيضًا عن طريق الأسلاك المعيبة والأجهزة الكهربائية للجيران والمنشآت الصناعية الموجودة في مكان قريب.

وجد الخبراء أن التعرض قصير المدى للمجالات الكهرومغناطيسية على الشخص غير ضار عمليًا ، لكن البقاء لفترة طويلة في منطقة ذات خلفية كهرومغناطيسية متزايدة أمر خطير. هذه هي المناطق التي يمكن اكتشافها باستخدام أجهزة من النوع "Impulse". لذلك ، يمكنك التحقق من الأماكن التي تقضي فيها معظم الوقت ؛ الحضانة وغرفة نومك. دراسة. يحتوي الجهاز على القيم التي تحددها الوثائق التنظيمية ، بحيث يمكنك على الفور تقييم درجة الخطر عليك وعلى أحبائك. من الممكن بعد الفحص أن تقرر إبعاد الكمبيوتر عن السرير ، والتخلص من الهاتف الخلوي بهوائي مضخم ، وتغيير فرن الميكروويف القديم بآخر جديد ، واستبدال عزل باب الثلاجة بوضع No Frost .

Shmelev V.E.، Sbitnev S.A.

"الأسس النظرية للهندسة الكهربائية"

"نظرية المجال الكهرومغناطيسي"

الفصل الأول: المفاهيم الأساسية لنظرية المجال الكهرومغناطيسي

§ 1.1. تحديد المجال الكهرومغناطيسي وكمياته الفيزيائية.
الجهاز الرياضي لنظرية المجال الكهرومغناطيسي

حقل كهرومغناطيسي(EMF) هو نوع من المادة التي لها تأثير قوي على الجسيمات المشحونة ويتم تحديدها في جميع النقاط من خلال زوجين من الكميات المتجهة التي تميز جانبيها - المجالات الكهربائية والمغناطيسية.

الحقل الكهربائي- هذا أحد مكونات EMF ، والذي يتميز بالتأثير على جسيم مشحون كهربائيًا بقوة تتناسب مع شحنة الجسيم ومستقلة عن سرعته.

مجال مغناطيسي- هذا أحد مكونات EMF ، والذي يتميز بالتأثير على جسيم متحرك بقوة تتناسب مع شحنة الجسيم وسرعته.

تتضمن الخصائص والأساليب الأساسية لحساب المجالات الكهرومغناطيسية التي تمت دراستها في الدورة التدريبية حول الأسس النظرية للهندسة الكهربائية دراسة نوعية وكمية عن المجالات الكهرومغناطيسية الموجودة في الأجهزة الكهربائية والإلكترونية والطبية الحيوية. لهذا ، فإن معادلات الديناميكا الكهربائية في أشكال متكاملة وتفاضلية هي الأنسب.

يعتمد الجهاز الرياضي لنظرية المجال الكهرومغناطيسي (TEMF) على نظرية المجال القياسي ، وتحليل المتجه والموتر ، بالإضافة إلى حساب التفاضل والتكامل.

أسئلة الاختبار

1. ما هو المجال الكهرومغناطيسي؟

2. ما يسمى المجال الكهربائي والمغناطيسي؟

3. ما هو أساس الجهاز الرياضي لنظرية المجال الكهرومغناطيسي؟

§ 1.2. الكميات المادية التي تميز المجالات الكهرومغناطيسية

ناقلات شدة المجال الكهربائيفي هذه النقطة سيسمى متجه القوة المؤثرة على جسيم ثابت مشحون كهربائيًا موضوعة عند نقطة ما سإذا كان لهذا الجسيم وحدة شحنة موجبة.

وفقًا لهذا التعريف ، فإن القوة الكهربائية تعمل على شحنة نقطية فمساوي ل:

أين ه يقاس في V / م.

يتميز المجال المغناطيسي ناقل الحث المغناطيسي. الحث المغناطيسي في بعض نقاط المراقبة سهي كمية متجهة ، مقياسها يساوي القوة المغناطيسية المؤثرة على جسيم مشحون يقع عند نقطة س، التي لها شحنة وحدة وتتحرك بسرعة وحدة ، ومتجهات القوة والسرعة والحث المغناطيسي وكذلك شحنة الجسيم تفي بالشرط

.

يمكن تحديد القوة المغناطيسية التي تعمل على موصل منحني مع التيار بواسطة الصيغة

.

على الموصل المستقيم ، إذا كان في مجال موحد ، فإن القوة المغناطيسية التالية تعمل

.

في جميع الصيغ الحديثة ب - الحث المغناطيسي ، ويقاس بوحدة تسلا (Tl).

1 T هو مثل هذا الحث المغناطيسي حيث تعمل قوة مغناطيسية تساوي 1N على موصل مستقيم بتيار 1A إذا كانت خطوط الحث المغناطيسي موجهة عموديًا على الموصل مع التيار ، وإذا كان طول الموصل 1 م .

بالإضافة إلى شدة المجال الكهربائي والحث المغناطيسي ، يتم أخذ الكميات المتجهة التالية في الاعتبار في نظرية المجال الكهرومغناطيسي:

1) الحث الكهربائي د (الإزاحة الكهربائية) ، والتي تُقاس بوحدة C / م 2 ،

متجهات المجالات الكهرومغناطيسية هي وظائف للمكان والزمان:

أين س- نقطة المراقبة، ر- لحظة من الزمن.

إذا كانت نقطة المراقبة سفي الفراغ ، فإن العلاقات التالية تثبت بين الأزواج المقابلة لكميات المتجهات

أين السماحية المطلقة للفراغ (الثابت الكهربائي الأساسي) = 8.85419 * 10-12 ؛

النفاذية المغناطيسية المطلقة للفراغ (ثابت مغناطيسي أساسي) ؛ = 4π * 10 -7.

أسئلة الاختبار

1. ما هي شدة المجال الكهربائي؟

2. ما يسمى الحث المغناطيسي؟

3. ما هي القوة المغناطيسية المؤثرة على جسيم مشحون متحرك؟

4. ما هي القوة المغناطيسية التي تعمل على موصل تيار؟

5. ما هي الكميات المتجهة التي تميز المجال الكهربائي؟

6. ما هي الكميات المتجهة التي تميز المجال المغناطيسي؟

§ 1.3. مصادر المجال الكهرومغناطيسي

مصادر المجالات الكهرومغناطيسية هي الشحنات الكهربائية ، ثنائيات الأقطاب الكهربائية ، الشحنات الكهربائية المتحركة ، التيارات الكهربائية ، ثنائيات الأقطاب المغناطيسية.

يتم إعطاء مفاهيم الشحنة الكهربائية والتيار الكهربائي في سياق الفيزياء. التيارات الكهربائية ثلاثة أنواع:

1. تيارات التوصيل.

2. تيارات النزوح.

3. التيارات التحويل.

تيار التوصيل- سرعة مرور الشحنات المتحركة لجسم موصل كهربيًا عبر سطح معين.

تيار التحيز- معدل تغير تدفق متجه الإزاحة الكهربائية عبر سطح معين.

.

نقل التيارتتميز بالتعبير التالي

أين الخامس - سرعة انتقال الأجسام عبر السطح س; ن - ناقل الوحدة عادي على السطح ؛ - كثافة الشحنة الخطية للأجسام التي تطير عبر السطح في اتجاه الوضع الطبيعي ؛ ρ هي كثافة حجم الشحنة الكهربائية ؛ ص الخامس - نقل كثافة التيار.

ثنائي القطب الكهربائييسمى زوج من رسوم النقاط + فو - فتقع على مسافة لمن بعضها البعض (الشكل 1).

تتميز النقطة الكهربائية ثنائية القطب بمتجه العزم الكهربائي ثنائي القطب:

ثنائي القطب المغناطيسيتسمى الدائرة المسطحة مع التيار الكهربائي أنا.يتميز ثنائي القطب المغناطيسي بمتجه العزم المغناطيسي ثنائي القطب

أين س هو متجه مساحة السطح المستوي الممتد فوق الدائرة بالتيار. المتجه س موجهة بشكل عمودي على هذا السطح المستوي ، علاوة على ذلك ، إذا تم عرضها من نهاية المتجه س ، فإن الحركة على طول الكفاف في الاتجاه الذي يتزامن مع اتجاه التيار ستحدث عكس اتجاه عقارب الساعة. هذا يعني أن اتجاه متجه العزم المغناطيسي ثنائي القطب مرتبط باتجاه التيار وفقًا لقاعدة اللولب الصحيحة.

الذرات وجزيئات المادة عبارة عن ثنائيات أقطاب كهربائية ومغناطيسية ، لذلك يمكن تمييز كل نقطة من النوع الحقيقي في المجال الكهرومغناطيسي بالكثافة الظاهرية للعزم ثنائي القطب الكهربائي والمغناطيسي:

ص - الاستقطاب الكهربائي للمادة:

م - مغنطة المادة:

الاستقطاب الكهربائي للمادةهي كمية متجهية تساوي الكثافة الظاهرية لعزم ثنائي القطب الكهربائي في نقطة ما من جسم حقيقي.

مغنطة المادةهي كمية متجهية تساوي الكثافة الظاهرية للعزم المغناطيسي ثنائي القطب في نقطة ما من جسم حقيقي.

الإزاحة الكهربائية- هذه كمية متجهة يتم تحديدها لأي نقطة مراقبة ، بغض النظر عما إذا كانت في فراغ أو في مادة ، من العلاقة:

(للفراغ أو المادة) ،

(فقط للفراغ).

قوة المجال المغناطيسي- كمية متجهية ، يتم تحديدها لأي نقطة مراقبة ، بغض النظر عما إذا كانت في فراغ أو في مادة ، من العلاقة:

,

حيث يتم قياس شدة المجال المغناطيسي بوحدة A / m.

بالإضافة إلى الاستقطاب والمغنطة ، هناك مصادر EMF أخرى موزعة الحجم:

- كثافة الشحنة الكهربائية السائبة ; ,

حيث تقاس كثافة حجم الشحنة الكهربائية بوحدة C / م 3 ؛

- ناقلات كثافة التيار الكهربائي، المكون الطبيعي الذي يساوي

في حالة أكثر عمومية ، يتدفق التيار عبر سطح مفتوح س، يساوي تدفق متجه كثافة التيار عبر هذا السطح:

حيث يقاس متجه كثافة التيار الكهربائي بوحدة A / m 2.

أسئلة الاختبار

1. ما هي مصادر المجال الكهرومغناطيسي؟

2. ما هو تيار التوصيل؟

3. ما هو تيار التحيز؟

4. ما هو التحويل الحالي؟

5. ما هو ثنائي القطب الكهربائي والعزم الكهربائي ثنائي القطب؟

6. ما هو ثنائي القطب المغناطيسي والعزم المغناطيسي ثنائي القطب؟

7. ما يسمى الاستقطاب الكهربائي ومغنطة المادة؟

8. ما يسمى الإزاحة الكهربائية؟

9. ما يسمى شدة المجال المغناطيسي؟

10. ما هي كثافة الشحنة الكهربائية الحجمية وكثافة التيار؟

مثال على تطبيق MATLAB

مهمة.

معطى: الدائرة بالتيار الكهربائي أنافي الفضاء هو محيط المثلث ، يتم إعطاء الإحداثيات الديكارتية لرؤوسه: x 1 , x 2 , x 3 , ذ 1 , ذ 2 , ذ 3 , ض 1 , ض 2 , ض 3. هنا الرموز هي أرقام الرأس. يتم ترقيم القمم في اتجاه تدفق التيار الكهربائي.

مطلوبيؤلف دالة MATLAB التي تحسب متجه العزم المغناطيسي ثنائي القطب للدائرة. عند تجميع ملف m ، يمكن افتراض أن الإحداثيات المكانية تقاس بالأمتار ، وأن التيار يقاس بالأمبير. يُسمح بالتنظيم التعسفي لمعلمات الإدخال والإخراج.

المحلول

٪ m_dip_moment - حساب العزم المغناطيسي ثنائي القطب لدائرة مثلثة مع تيار في الفضاء

٪ pm = m_dip_moment (tok، nodes)

٪ معلمات الإدخال

٪ تيار - التيار في الدائرة ؛

٪ عقد - مصفوفة مربعة من النموذج. "، يحتوي كل صف على إحداثيات الرأس المقابل.

٪ معلمة الإخراج

٪ pm عبارة عن مصفوفة صف للمكونات الديكارتية لمتجه العزم المغناطيسي ثنائي القطب.

وظيفة pm = m_dip_moment (tok، nodes) ؛

م = tok *)]) det ()]) det ()])] / 2 ؛

٪ في البيان الأخير ، يتم ضرب متجه مساحة المثلث في التيار

>> العقد = 10 * راند (3)

9.5013 4.8598 4.5647

2.3114 8.913 0.18504

6.0684 7.621 8.2141

>> م = m_dip_moment (1 ، عقد)

13.442 20.637 -2.9692

في هذه الحالة اتضح ص م = (13.442 * 1 x + 20.637*1 ذ - 2.9692*1 ض) أ * م 2 إذا كان التيار في الدائرة 1 أ.

§ 1.4. العمليات التفاضلية المكانية في نظرية المجال الكهرومغناطيسي

الانحدارمجال عددي Φ ( س) = Φ( س ، ص ، ض) يسمى حقل متجه تحدده الصيغة:

,

أين الخامس 1 - منطقة تحتوي على نقطة س; س 1 - منطقة إحاطة السطح المغلقة الخامس 1 , س 1 - نقطة تنتمي إلى السطح سواحد ؛ δ - أكبر مسافة من النقطة سللنقاط على السطح س 1 (حد أقصى | ف ف 1 |).

تشعبحقل شعاعي F (س)=F (س ، ص ، ض) يسمى الحقل القياسي المحدد بواسطة الصيغة:

الدوار(دوامة) مجال متجه F (س)=F (س ، ص ، ض) حقل متجه محدد بالصيغة:

تعفن F =

مشغل نبلةهو عامل تفاضل متجه ، والذي يتم تحديده في الإحداثيات الديكارتية بواسطة الصيغة:

دعنا نمثل grad و div و rot عبر عامل nabla:

نكتب هؤلاء المشغلين بالإحداثيات الديكارتية:

; ;

يتم تعريف عامل لابلاس في الإحداثيات الديكارتية بالصيغة:

العوامل التفاضلية من الدرجة الثانية:

نظريات متكاملة

نظرية التدرج ;

نظرية الاختلاف

نظرية الدوار

في نظرية المجالات الكهرومغناطيسية ، تُستخدم أيضًا واحدة من النظريات التكاملية:

.

أسئلة الاختبار

1. ما يسمى التدرج اللوني للحقل القياسي؟

2. ما يسمى تباعد حقل ناقل؟

3. ما يسمى دوار المجال المتجه؟

4. ما هي عملية النبلة وكيف يتم التعبير عن معاملات التفاضل من الدرجة الأولى من حيث ذلك؟

5. ما هي النظريات التكاملية الصالحة للحقول العددية والمتجهية؟

مثال على تطبيق MATLAB

مهمة.

معطى: في حجم رباعي الوجوه ، يتغير المجال القياسي والمتجه وفقًا لقانون خطي. يتم إعطاء إحداثيات رؤوس رباعي السطوح بواسطة مصفوفة من النموذج [ x 1 , ذ 1 , ض 1 ; x 2 , ذ 2 , ض 2 ; x 3 , ذ 3 , ض 3 ; x 4 , ذ 4 , ضأربعة]. يتم إعطاء قيم المجال القياسي عند الرؤوس بواسطة المصفوفة [1؛ F 2 ؛ F 3 ؛ و 4]. تُعطى المكونات الديكارتية لحقل المتجه عند الرؤوس بواسطة المصفوفة [ F 1 x, F 1ذ, F 1ض; F 2x, F 2ذ, F 2ض; F 3x, F 3ذ, F 3ض; F 4x, F 4ذ, F 4ض].

حددفي حجم رباعي الوجوه ، انحدار المجال القياسي ، وكذلك تباعد وحليقة مجال المتجه. اكتب دالة MATLAB لهذا الغرض.

المحلول. يوجد أدناه نص دالة m.

٪ grad_div_rot - حساب الانحدار والتباعد واللف ... في حجم رباعي السطوح

٪ = grad_div_rot (العقد ، العددية ، المتجه)

٪ معلمات الإدخال

٪ العقد - مصفوفة إحداثيات قمة السطوح الرباعي:

٪ خطوط تتوافق مع الرؤوس والأعمدة - الإحداثيات ؛

٪ سلمي - مصفوفة عمودية لقيم المجال العددية عند الرؤوس ؛

٪ متجه - مصفوفة مكونات المجال المتجه عند الرؤوس:

٪ معلمات الإخراج

٪ غراد - مصفوفة صف لمكونات التدرج الديكارتي للحقل القياسي ؛

٪ div - قيمة التباعد لحقل المتجه في حجم رباعي الوجوه ؛

٪ تعفن - مصفوفة صف للمكونات الديكارتية لدوار المجال المتجه.

٪ في الحسابات ، من المفترض أنه في حجم رباعي السطوح

تتنوع المجالات المتجهة والحقول العددية في الفراغ وفقًا لقانون خطي.

الوظيفة = grad_div_rot (العقد ، العددية ، المتجه) ؛

أ = inv () ؛ ٪ مصفوفة معاملات الاستيفاء الخطية

grad = (a (2: end، :) * سلمي). "؛ النسبة المئوية لمكونات التدرج اللوني للحقل العددي

div = * vector (:) ؛ ٪ تباعد حقل متجه

تعفن = مجموع (تقاطع (أ (2: نهاية ، :) ، متجه. ") ، 2)." ؛

مثال على تشغيل m-function المطورة:

>> العقد = 10 * راند (4،3)

3.5287 2.0277 1.9881

8.1317 1.9872 0.15274

0.098613 6.0379 7.4679

1.3889 2.7219 4.451

>> العددية = الراند (4،1)

>> المتجه = الراند (4،3)

0.52515 0.01964 0.50281

0.20265 0.68128 0.70947

0.67214 0.37948 0.42889

0.83812 0.8318 0.30462

>> = grad_div_rot (عقد ، عددي ، متجه)

0.16983 -0.03922 -0.17125

0.91808 0.20057 0.78844

إذا افترضنا أن الإحداثيات المكانية تقاس بالأمتار ، وأن الحقول المتجهة والحقول العددية بلا أبعاد ، فعندئذٍ في هذا المثالحدث:

غراد Ф = (-0.16983 * 1 x - 0.03922*1 ذ - 0.17125*1 ض) م -1 ؛

شعبة F = -1.0112 م -1 ؛

تعفن F = (-0.91808*1 x + 0.20057*1 ذ + 0.78844*1 ض) م -1.

§ 1.5. القوانين الأساسية لنظرية المجال الكهرومغناطيسي

معادلات EMF في شكل متكامل

القانون الحالي الكامل:

أو

دوران متجه شدة المجال المغناطيسي على طول الكفاف ليساوي إجمالي التيار الكهربائي المتدفق عبر السطح سامتدت على المحيط ل، إذا كان اتجاه التيار يشكل نظامًا يمينيًا مع اتجاه تجاوز الدائرة.

قانون الحث الكهرومغناطيسي:

,

أين ه ج هي قوة المجال الكهربائي الخارجي.

EMF للحث الكهرومغناطيسي هوفي الدائرة ليساوي معدل تغير التدفق المغناطيسي عبر السطح سامتدت على المحيط ل، واتجاه معدل تغير التدفق المغناطيسي يتشكل مع الاتجاه هونظام اليد اليسرى.

نظرية جاوس في شكل متكامل:

يتدفق متجه الإزاحة الكهربائية عبر سطح مغلق سيساوي مجموع الشحنات الكهربائية المجانية في الحجم الذي يحده السطح س.

قانون استمرارية خطوط الحث المغناطيسي:

التدفق المغناطيسي من خلال أي سطح مغلق هو صفر.

يتيح التطبيق المباشر للمعادلات بشكل متكامل حساب أبسط المجالات الكهرومغناطيسية. لحساب المجالات الكهرومغناطيسية ذات الشكل الأكثر تعقيدًا ، يتم استخدام المعادلات في شكل تفاضلي. تسمى هذه المعادلات معادلات ماكسويل.

معادلات ماكسويل للوسائط الثابتة

تتبع هذه المعادلات مباشرة من المعادلات المقابلة في شكل متكامل ومن التعريفات الرياضية لمشغلي التفاضل المكاني.

إجمالي القانون الحالي في شكل تفاضلي:

,

إجمالي كثافة التيار الكهربائي ،

كثافة التيار الكهربائي الخارجي ،

كثافة التوصيل الحالية ،

كثافة تيار الإزاحة: ،

نقل كثافة التيار:.

هذا يعني أن التيار الكهربائي هو مصدر دوامة للمجال المتجه لشدة المجال المغناطيسي.

قانون الحث الكهرومغناطيسي بالشكل التفاضلي:

هذا يعني أن المجال المغناطيسي المتناوب هو مصدر دوامة للتوزيع المكاني لمتجه شدة المجال الكهربائي.

معادلة استمرارية خطوط الحث المغناطيسي:

هذا يعني أن مجال ناقل الحث المغناطيسي ليس له مصادر ، أي في الطبيعة لا توجد شحنات مغناطيسية (أحادي القطب المغناطيسي).

نظرية جاوس في الشكل التفاضلي:

هذا يعني أن مصادر مجال ناقل الإزاحة الكهربائية هي الشحنات الكهربائية.

لضمان تفرد حل مشكلة تحليل المجالات الكهرومغناطيسية ، من الضروري استكمال معادلات ماكسويل مع معادلات الاتصال المادي بين المتجهات ه و د ، إلى جانب ب و ح .

العلاقات بين نواقل المجال والخصائص الكهربية للوسط

ومن المعروف أن

(1)

يتم استقطاب جميع المواد العازلة بواسطة مجال كهربائي. جميع المغناطيسات ممغنطة بواسطة مجال مغناطيسي. يمكن وصف الخصائص العازلة الساكنة لمادة ما بشكل كامل من خلال الاعتماد الوظيفي لمتجه الاستقطاب ص من متجه شدة المجال الكهربائي ه (ص =ص (ه )). يمكن وصف الخصائص المغناطيسية الثابتة لمادة ما تمامًا من خلال الاعتماد الوظيفي لمتجه المغنطة م من متجه شدة المجال المغناطيسي ح (م =م (ح )). في الحالة العامة ، تكون هذه التبعيات غامضة في طبيعتها (التخلفية). هذا يعني أن الاستقطاب أو متجه المغنطة عند النقطة سلا يتحدد فقط بقيمة المتجه ه أو ح في هذه المرحلة ، ولكن أيضًا تاريخ التغيير في المتجه ه أو ح عند هذه النقطة. من الصعب للغاية التحقيق تجريبيًا ونمذجة هذه التبعيات. لذلك ، من الناحية العملية ، غالبًا ما يُفترض أن النواقل ص و ه ، إلى جانب م و ح تكون متداخلة ، ويتم وصف الخصائص الكهربية للمادة بواسطة وظائف التباطؤ العددي (| ص |=|ص |(|ه |), |م |=|م |(|ح |). إذا كان من الممكن إهمال خصائص التباطؤ للوظائف المذكورة أعلاه ، فسيتم وصف الخصائص الكهربائية بوظائف أحادية القيمة ص=ص(ه), م=م(ح).

في كثير من الحالات ، يمكن اعتبار هذه الوظائف تقريبًا خطية ، أي

بعد ذلك ، مع مراعاة العلاقة (1) ، يمكننا كتابة ما يلي

,

(4)

وفقًا لذلك ، فإن النفاذية النسبية والمغناطيسية للمادة:

السماحية المطلقة لمادة:

النفاذية المغناطيسية المطلقة لمادة:

العلاقات (2) ، (3) ، (4) تميز الخواص العازلة والمغناطيسية للمادة. يمكن وصف الخصائص الموصلة للكهرباء للمادة بواسطة قانون أوم في شكل تفاضلي

حيث - محددة التوصيل الكهربائيالمواد ، تقاس S / م.

في حالة أكثر عمومية ، فإن الاعتماد بين كثافة تيار التوصيل وناقل شدة المجال الكهربائي له طابع تباطؤ متجه غير خطي.

طاقة المجال الكهرومغناطيسي

كثافة الطاقة الحجمية للمجال الكهربائي هي

,

أين دبليويقاس e بـ J / m 3.

كثافة الطاقة الحجمية للمجال المغناطيسي هي

,

أين دبليوم يقاس J / م 3.

كثافة الطاقة الحجمية للمجال الكهرومغناطيسي تساوي

في حالة الخواص الكهربائية والمغناطيسية الخطية للمادة ، فإن كثافة الطاقة الحجمية للمجال الكهرومغناطيسي تساوي

هذا التعبير صالح للقيم الآنية للطاقة المحددة وناقلات المجالات الكهرومغناطيسية.

القدرة النوعية لفقد الحرارة من تيارات التوصيل

السلطة المحددة لمصادر الطرف الثالث

أسئلة الاختبار

1. كيف يتم صياغة القانون الحالي الكلي في شكل متكامل؟

2. كيف يتم صياغة قانون الحث الكهرومغناطيسي في شكل متكامل؟

3. كيف يتم صياغة نظرية غاوس وقانون استمرارية التدفق المغناطيسي في شكل متكامل؟

4. كيف يتم صياغة قانون التيار الكلي في شكل تفاضلي؟

5. كيف يتم صياغة قانون الحث الكهرومغناطيسي في شكل تفاضلي؟

6. كيف يتم صياغة نظرية غاوس وقانون استمرارية خطوط الحث المغناطيسي في شكل متكامل؟

7. ما هي العلاقات التي تصف الخصائص الكهربائية للمادة؟

8. كيف يتم التعبير عن طاقة المجال الكهرومغناطيسي من حيث الكميات المتجهة التي تحددها؟

9. كيف يتم تحديد القوة المحددة لفقد الحرارة والقوة المحددة لمصادر الطرف الثالث؟

أمثلة على تطبيقات MATLAB

مهمة 1.

معطى: داخل حجم رباعي السطوح ، يتغير الحث المغناطيسي ومغنطة مادة وفقًا لقانون خطي. يتم إعطاء إحداثيات رؤوس رباعي السطوح ، وقيم نواقل الحث المغناطيسي ومغنطة المادة عند الرؤوس.

احسبكثافة التيار الكهربائي في حجم رباعي الوجوه ، باستخدام دالة m التي تم تجميعها في حل المشكلة في الفقرة السابقة. قم بإجراء الحساب في نافذة أوامر MATLAB ، بافتراض أن الإحداثيات المكانية تقاس بالمليمترات ، وأن الحث المغناطيسي في تسلا ، وشدة المجال المغناطيسي والمغناطيسية بالكيلو أمبير / م.

المحلول.

دعنا نضبط بيانات المصدر بتنسيق متوافق مع grad_div_rot m-function:

>> العقد = 5 * راند (4،3)

0.94827 2.7084 4.3001

0.96716 0.75436 4.2683

3.4111 3.4895 2.9678

1.5138 1.8919 2.4828

>> B = راند (4،3) * 2.6-1.3

1.0394 0.41659 0.088605

0.83624 -0.41088 0.59049

0.37677 -0.54671 -0.49585

0.82673 -0.4129 0.88009

>> mu0 = 4e-4 * pi٪ نفاذية مغناطيسية مفرغة مطلقة ، μH / مم

>> م = راند (4،3) * 1800-900

122.53 -99.216 822.32

233.26 350.22 40.663

364.93 218.36 684.26

83.828 530.68 -588.68

>> = grad_div_rot (العقد ، الآحاد (4،1) ، B / mu0-M)

0 -3.0358e-017 0

914.2 527.76 -340.67

في هذا المثال ، تبين أن متجه إجمالي كثافة التيار في الحجم المدروس يساوي (-914.2 * * 1 x + 527.76*1 ذ - 340.67*1 ض) أ / مم 2. لتحديد معامل كثافة التيار ، قم بتنفيذ العبارة التالية:

>> cur_d = sqrt (cur_dens * cur_dens. ")

لا يمكن الحصول على القيمة المحسوبة لكثافة التيار في وسائط عالية الممغنطة في أجهزة تقنية حقيقية. هذا المثال تعليمي بحت. والآن دعونا نتحقق من صحة ضبط توزيع الحث المغناطيسي في حجم رباعي الوجوه. للقيام بذلك ، قم بتنفيذ العبارة التالية:

>> = grad_div_rot (العقد ، الآحاد (4،1) ، B)

0 -3.0358e-017 0

0.38115 0.37114 -0.55567

هنا حصلنا على قيمة div ب \ u003d -0.34415 T / mm ، والتي لا يمكن أن تتوافق مع قانون استمرارية خطوط الحث المغناطيسي في شكل تفاضلي. ويترتب على ذلك أن توزيع الحث المغناطيسي في حجم رباعي الوجوه تم ضبطه بشكل غير صحيح.

المهمة 2.

دع رباعي الوجوه ، الذي تم تقديم إحداثيات رأسه ، يكون في الهواء (وحدات القياس بالأمتار). دع قيم متجه شدة المجال الكهربائي عند قممه تُعطى (وحدات القياس - kV / m).

مطلوبحساب كثافة الشحنة الكهربائية الحجمية داخل رباعي الوجوه.

المحلولبالمثل:

>> العقد = 3 * راند (4،3)

2.9392 2.2119 0.59741

0.81434 0.40956 0.89617

0.75699 0.03527 1.9843

2.6272 2.6817 0.85323

>> eps0 = 8.854e-3٪ سماحية الفراغ المطلقة ، nF / م

>> E = 20 * راند (4،3)

9.3845 8.4699 4.519

1.2956 10.31 11.596

19.767 6.679 15.207

11.656 8.6581 10.596

>> = grad_div_rot (العقد ، الآحاد (4،1) ، E * eps0)

0.076467 0.21709 -0.015323

في هذا المثال ، تبين أن كثافة الشحنة الحجمية هي 0.10685 μC / م 3.

§ 1.6. الشروط الحدودية لناقلات المجالات الكهرومغناطيسية.
قانون الحفظ. نظرية أوموف-بوينتينغ

أو

تم وضع علامة هنا: ح 1 - متجه شدة المجال المغناطيسي على السطح البيني بين الوسائط في البيئة رقم 1 ؛ ح 2 - نفس الشيء في البيئة رقم 2 ؛ ح 1ر- المكون العرضي (العرضي) لمتجه شدة المجال المغناطيسي على السطح البيني للوسائط في الوسيط رقم 1 ؛ ح 2ر- نفس الشيء في البيئة رقم 2 ؛ ه 1 هو متجه إجمالي شدة المجال الكهربائي على واجهة الوسائط في الوسيط رقم 1 ؛ ه 2 - نفس الشيء في البيئة رقم 2 ؛ ه 1 ج - مكون طرف ثالث لمتجه شدة المجال الكهربائي على واجهة الوسائط في الوسيط رقم 1 ؛ ه 2 ج - نفس الشيء في البيئة رقم 2 ؛ ه 1ر- المكون المماسي لمتجه شدة المجال الكهربائي على السطح البيني للوسائط في الوسيط رقم 1 ؛ ه 2ر- نفس الشيء في البيئة رقم 2 ؛ ه 1 ثانية ر- مكوِّن طرف ثالث عرضي لمتجه شدة المجال الكهربائي على واجهة الوسائط في الوسيط رقم 1 ؛ ه 2ر- نفس الشيء في البيئة رقم 2 ؛ ب 1 - ناقل الحث المغناطيسي عند السطح البيني بين الوسائط في الوسط رقم 1 ؛ ب 2 - نفس الشيء في البيئة رقم 2 ؛ ب 1ن- المكون الطبيعي لمتجه الحث المغناطيسي على السطح البيني بين الوسائط في الوسيط رقم 1 ؛ ب 2ن- نفس الشيء في البيئة رقم 2 ؛ د 1 - متجه الإزاحة الكهربائية على واجهة الوسائط في الوسيط رقم 1 ؛ د 2 - نفس الشيء في البيئة رقم 2 ؛ د 1ن- المكون الطبيعي لمتجه الإزاحة الكهربائية على واجهة الوسائط في الوسيط رقم 1 ؛ د 2ن- نفس الشيء في البيئة رقم 2 ؛ σ هي كثافة سطح الشحنة الكهربائية عند السطح البيني بين الوسائط ، وتُقاس بوحدة C / م 2.

قانون الحفظ

إذا لم تكن هناك مصادر حالية تابعة لجهات خارجية ، فحينئذٍ

,

وفي الحالة العامة ، لا توجد مصادر لمتجه الكثافة الحالية الإجمالية ، أي أن إجمالي خطوط التيار مغلق دائمًا

نظرية أوموف-بوينتينغ

كثافة الطاقة الحجمية التي تستهلكها نقطة مادة في EMF تساوي

حسب الهوية (1)

هذه هي معادلة توازن الطاقة للحجم الخامس. في الحالة العامة ، وفقًا للمساواة (3) ، الطاقة الكهرومغناطيسية الناتجة عن مصادر داخل الحجم الخامس، يذهب إلى فقدان الحرارة ، إلى تراكم طاقة EMF والإشعاع في الفضاء المحيط من خلال سطح مغلق يحد من هذا الحجم.

التكاملاند في التكامل (2) يسمى متجه Poynting:

,

أين صيقاس بالواط / م 2.

هذا المتجه يساوي كثافة تدفق الطاقة الكهرومغناطيسية في بعض نقاط المراقبة. المساواة (3) هي تعبير رياضي لنظرية أوموف-بوينتينغ.

الطاقة الكهرومغناطيسية التي تشعها المنطقة الخامسفي الفضاء المحيط يساوي تدفق متجه Poynting عبر سطح مغلق س، المنطقة المحيطة الخامس.

أسئلة الاختبار

1. ما هي التعبيرات التي تصف شروط الحدود لناقلات المجال الكهرومغناطيسي على واجهات الوسائط؟

2. كيف تتم صياغة قانون حفظ الشحنة في شكل تفاضلي؟

3. كيف تتم صياغة قانون حفظ الشحنة في شكل متكامل؟

4. ما هي التعبيرات التي تصف الشروط الحدودية للكثافة الحالية في واجهات الوسائط؟

5. ما هي كثافة حجم الطاقة التي تستهلكها نقطة مادة في المجال الكهرومغناطيسي؟

6. كيف تتم كتابة معادلة توازن الطاقة الكهرومغناطيسية لحجم معين؟

7. ما هو متجه بوينتينغ؟

8. كيف يتم صياغة نظرية أوموف-بوينتينغ؟

مثال على تطبيق MATLAB

مهمة.

معطى: يوجد سطح مثلثي في ​​الفضاء. تم تعيين إحداثيات الرأس. يتم أيضًا إعطاء قيم متجهات شدة المجال الكهربائي والمغناطيسي عند الرؤوس. مكون الطرف الثالث لشدة المجال الكهربائي هو صفر.

مطلوباحسب القوة الكهرومغناطيسية التي تمر عبر هذا السطح المثلث. قم بتكوين دالة MATLAB التي تقوم بإجراء هذا الحساب. عند الحساب ، ضع في اعتبارك أن المتجه الطبيعي الموجب يتم توجيهه بطريقة أنه إذا نظرت من نهايته ، فستحدث الحركة بترتيب تصاعدي لأرقام الرأس عكس اتجاه عقارب الساعة.

المحلول. يوجد أدناه نص دالة m.

٪ em_power_tri - حساب القدرة الكهرومغناطيسية المارة

٪ سطح مثلثي في ​​الفضاء

٪ P = em_power_tri (العقد ، E ، H)

٪ معلمات الإدخال

٪ عقد - مصفوفة مربعة مثل. "،

٪ في كل سطر مكتوب فيه إحداثيات الرأس المقابل.

٪ E - مصفوفة مكونات متجه شدة المجال الكهربائي عند الرؤوس:

تتوافق٪ الصفوف مع الرؤوس ، بينما تتوافق الأعمدة مع المكونات الديكارتية.

٪ H - مصفوفة مكونات متجه شدة المجال المغناطيسي عند الرؤوس.

٪ معلمة الإخراج

٪ P - الطاقة الكهرومغناطيسية التي تمر عبر المثلث

٪ وتفترض الحسابات ذلك على المثلث

تتغير نواقل شدة المجال في الفضاء وفقًا لقانون خطي.

الوظيفة P = em_power_tri (العقد ، E ، H) ؛

٪ احسب متجه المساحة المزدوجة للمثلث

S =)]) det ()]) det ()])] ؛

P = sum (cross (E، (one (3،3) + eye (3)) * H، 2)) * S. "/ 24 ؛

مثال على تشغيل m-function المطورة:

>> العقد = 2 * راند (3،3)

0.90151 0.5462 0.4647

1.4318 0.50954 1.6097

1.7857 1.7312 1.8168

>> E = 2 * راند (3،3)

0.46379 0.15677 1.6877

0.47863 1.2816 0.3478

0.099509 0.38177 0.34159

>> H = 2 * راند (3،3)

1.9886 0.62843 1.1831

0.87958 0.73016 0.23949

0.6801 0.78648 0.076258

>> P = em_power_tri (العقد ، E ، H)

إذا افترضنا أن الإحداثيات المكانية تقاس بالأمتار ، يكون متجه شدة المجال الكهربائي بالفولت لكل متر ، ومتجه شدة المجال المغناطيسي بالأمبير لكل متر ، ثم في هذا المثال ، تبين أن القوة الكهرومغناطيسية التي تمر عبر المثلث 0.18221 وات.

المجال الكهرومغناطيسي ، شكل خاص من أشكال المادة. عن طريق المجال الكهرومغناطيسي ، يتم التفاعل بين الجسيمات المشحونة.

تتم دراسة سلوك المجال الكهرومغناطيسي بواسطة الديناميكا الكهربائية الكلاسيكية. يتم وصف المجال الكهرومغناطيسي بواسطة معادلات ماكسويل ، التي تربط الكميات التي تميز المجال بمصادره ، أي بالشحنات والتيارات الموزعة في الفضاء. يرتبط المجال الكهرومغناطيسي للجسيمات المشحونة الثابتة أو المنتظمة بشكل لا ينفصم بهذه الجسيمات ؛ عندما تتحرك الجسيمات بشكل أسرع ، فإن المجال الكهرومغناطيسي "ينفصل" عنها ويوجد بشكل مستقل في شكل موجات كهرومغناطيسية.

ويترتب على معادلات ماكسويل أن مجالًا كهربائيًا متناوبًا يولد مجالًا مغناطيسيًا ، وأن مجالًا مغناطيسيًا متناوبًا يولد مجالًا كهربائيًا ، لذلك يمكن أن يوجد مجال كهرومغناطيسي في غياب الشحنات. يؤدي توليد مجال كهرومغناطيسي بواسطة مجال مغناطيسي متناوب ومجال مغناطيسي بواسطة حقل كهربائي متناوب إلى حقيقة أن المجالات الكهربائية والمغناطيسية لا توجد بشكل منفصل ، بشكل مستقل عن بعضها البعض. لذلك ، فإن المجال الكهرومغناطيسي هو نوع من المادة ، يتم تحديده في جميع النقاط بواسطة كميتين متجهتين تميز مكونيها - "المجال الكهربائي" و "المجال المغناطيسي" ، وممارسة القوة على الجسيمات المشحونة ، اعتمادًا على سرعتها وحجمها من شحنتهم.

يوجد مجال كهرومغناطيسي في الفراغ ، أي في حالة حرة غير مرتبط بجزيئات المادة ، على شكل موجات كهرومغناطيسية ، وينتشر في الفراغ في حالة عدم وجود حقول جاذبية قوية جدًا بسرعة سرعة متساويةسفيتا ج= 2.998. 10 8 م / ث. يتميز هذا المجال بقوة المجال الكهربائي هوتحريض المجال المغناطيسي في. لوصف المجال الكهرومغناطيسي في الوسط ، يتم أيضًا استخدام كميات الحث الكهربائي دوقوة المجال المغناطيسي ح. في المادة ، وكذلك في وجود حقول جاذبية قوية جدًا ، أي بالقرب من كتل كبيرة جدًا من المادة ، تكون سرعة انتشار المجال الكهرومغناطيسي أقل من القيمة ج.

مكونات المتجهات التي تميز شكل المجال الكهرومغناطيسي ، وفقًا لنظرية النسبية ، واحدة الكمية المادية- موتر المجال الكهرومغناطيسي ، يتم تحويل مكوناته أثناء الانتقال من إطار مرجعي بالقصور الذاتي إلى إطار مرجعي آخر وفقًا لتحولات لورينتز.

يحتوي المجال الكهرومغناطيسي على طاقة وزخم. تم اكتشاف وجود نبض مجال كهرومغناطيسي لأول مرة تجريبياً في تجارب P.N. ليبيديف على قياس ضغط الضوء في عام 1899. يحتوي المجال الكهرومغناطيسي دائمًا على طاقة. كثافة طاقة المجال الكهرومغناطيسي = 1/2 (ED + HH).

ينتشر المجال الكهرومغناطيسي في الفضاء. يتم تحديد كثافة تدفق الطاقة في المجال الكهرومغناطيسي بواسطة ناقل Poynting S =، الوحدة W / م 2. اتجاه متجه Poynting عمودي هو حويتزامن مع اتجاه انتشار الطاقة الكهرومغناطيسية. قيمتها تساوي الطاقة المنقولة من خلال وحدة مساحة متعامدة على سلكل وحدة زمنية. كثافة الزخم الميداني في الفراغ K \ u003d S / s 2 \ u003d / s 2.

عند الترددات العالية للمجال الكهرومغناطيسي ، تصبح خواصه الكمومية مهمة ويمكن اعتبار المجال الكهرومغناطيسي بمثابة تدفق لفوتونات كوانتا المجال. في هذه الحالة ، يتم وصف المجال الكهرومغناطيسي