Elektromanyetik alan - Bilgi hipermarketi. Elektromanyetik alan, insanlar üzerindeki etkisi, ölçümü ve korunması

Bu bölümde, "elektromanyetik alanlar" terimi, frekans aralığı 0 Hz ile 300 GHz arasında olan elektromanyetik emisyonların bir kısmını ifade eder.

Elektriksel ve manyetik süreçler, fiziğin özel bir bölümünde ayrıntılı olarak sunulmaktadır. Bu süreçler, tezahürlerinin çeşitliliği nedeniyle doğa ve teknolojide son derece önemli bir rol oynayan elektromanyetik etkileşimlere dayanmaktadır. Elektrodinamikte, "elektrik yükü" ve "elektrik yüklü cisim" kelimeleri, fazla (negatif yüklü cisim) veya elektron eksikliği (pozitif yüklü cisim) olan katı bir cisim anlamına gelir.

Duran veya hareket eden yükler arasında hareket eden kuvvetlerin kökenini açıklamak için bir kavram vardır. Elektrik alanı. Elektrik alanını nicel olarak karakterize etmek için özel bir fiziksel nicelik vardır - elektrik alan gücü(E), bu noktaya yerleştirilen bir birim pozitif yüke etki eden kuvvetle ölçülür. Elektrik alanın birimi 1 V/m'dir.

Akım bir iletkenden geçtiğinde, kendi manyetik alanını (B) oluşturur. Manyetik yük olmadığı için kuvvet çizgileri manyetik alan her zaman kapalı.

Elektromanyetik alan iki vektörle tanımlanabilir - tansiyon elektrik alan E ve tümevarım yoluyla manyetik alan B. Aynı zamanda, elektrik ve manyetizma her zaman bir arada düşünülmelidir. elektromanyetik alan.

Uzayda bir noktada, örneğin havada elektromanyetik alanı belirlemek, uzayda her noktada zamanın her anında E ve B vektörlerini belirlemek anlamına gelir. Vektör büyüklükleri kuvvet özellikleridir elektromanyetik alan. İÇİNDE uluslararası sistem Bir elektromanyetik alanla ilişkili birimler (SI) miktarlarına elektrik denir. Ana elektrik miktarı seçildiğinden güç elektrik akımı (I) ölçü birimi amper ile.

Zaman bağımlılığına göre, elektromanyetik alanı karakterize eden nicelikler aşağıdaki ana türlere ayrılır: kalıcı(zamana bağlı değil), harmonik Ve keyfi periyodik dalgalanmalar, dürtüler, sesler, genlik modüle edilmiştir.

Sabit bir elektrik alanı genellikle elektrostatik alan olarak adlandırılır. Yüklü dielektrik veya metalik cisimler tarafından oluşturulur. En basit yapı, üstünde ve altında tekdüze olan ve vektörün yüklü düzleme dik olduğu düzgün yüklü bir düzlemin elektrostatik alanıdır.

Kalıcı bir manyetik alan, kalıcı bir mıknatıs veya doğru akım iletkenleri tarafından oluşturulur. Grafik olarak, sabit bir manyetik alanın yapısı, manyetik alan kuvveti vektörünün her noktada teğet olduğu kuvvet çizgileri kullanılarak tasvir edilir.

Bir zamana bağlılığın varlığında, elektrik ve manyetik alanlar birbirine bağlanır ve tek bir bütün oluşturur - elektromanyetik alan. Ne zaman harmonik titreşimler elektromanyetik alanın uzamsal yapısı, yalnızca bazı iletken cisimlerdeki yüklerin ve akımların dağılımına değil, aynı zamanda frekansa veya daha doğrusu dalga boyu ile kaynağın boyutu arasındaki orana da bağlıdır. Bu durumda, elektrik ve manyetik alanların yoğunluk modülleri, kaynaktan gözlem noktasına olan mesafeyle ters orantılı olarak azalır.

Periyodik elektromanyetik salınımları karakterize etmek için şunu kullanın: aşağıdaki seçenekler:

1) elektrik alan şiddetinin kök ortalama kare değeri;

2) elektrik alan şiddetinin belirli bir yönde izdüşümünün ortalama karekök değeri;

3) manyetik alan şiddeti ve manyetik indüksiyonun ortalama karekök değerleri;

4) bir düzlem dalgadaki elektromanyetik alanın ortalama enerji akısı yoğunluğu.

Genellikle harmonik alanlar genlik olarak modüle edilir. Modüle edilmiş alanların özellikleri sözde durumunda en belirgindir. darbe modülasyonu - t süreli bir harmonik alanın darbeleri gözlendiğinde. ve ardından tp süresi için bir duraklama ve ardından bir tekrar vardır.

Alanın bireysel tek darbeleri, ön süre (alan yükselme süresi) ve toplam darbe süresi ile karakterize edilir.

Hızla değişen alanlar, kaynaktan uzun mesafeler boyunca bir elektromanyetik dalga şeklinde yayılır. Bir elektromanyetik dalgada, E ve B alanları ile dalga vektörü tarafından verilen dalga yayılma yönü arasında kesin bir ilişki vardır. Boş uzaydaki tüm elektromanyetik dalgalar, 300.000 km/s'ye eşit ışık hızında yayılır.

8.1. ELEKTROMANYETİK ALAN TÜRLERİ

Doğal elektromanyetik alanlar ve radyasyon. Yakın zamana kadar, araştırmacıların ana dikkati, seviyeleri Dünya'nın doğal elektromanyetik arka planını önemli ölçüde aşan antropojenik kökenli EMF çalışmasına odaklanmıştı.

Aynı zamanda, son yıllarda, doğal kökenli EMF'nin Dünya üzerindeki yaşamın gelişmesinde ve sonraki gelişme ve düzenlenmesindeki önemli rolü ikna edici bir şekilde kanıtlanmıştır.

Doğal elektromanyetik alanların spektrumunda, birkaç bileşen koşullu olarak ayırt edilebilir - bu, Dünyanın sabit manyetik alanı (jeomanyetik alan, GMF), elektrostatik alan ve 10-3 Hz ila 10 12 frekans aralığında değişken elektromanyetik alanlardır. Hz.

Doğal EMF'lerin yaban hayatı üzerindeki etkisini incelerken, en önemli çevresel faktörlerden biri olarak jeomanyetik alana özel önem verilir. Sabit GMF'nin değeri, Dünya yüzeyinde 26 µT'den (Rio de Janeiro bölgesinde) 68 µT'ye (coğrafi kutupların yakınında) değişebilir ve manyetik anormalliklerin olduğu alanlarda (Kursk anomalisi, 190 µT'ye kadar) maksimuma ulaşır.

Dünyanın ana manyetik alanı üzerine, büyüklüğü önemsiz olan alternatif bir manyetik alan (esas olarak iyonosfer ve manyetosferde akan akımlar tarafından üretilir) bindirilir.

Jeomanyetik alan, uzun (seküler) periyotlarla (8000, 600 yıl) ve onlarca yıllık periyotlarla (60, 22, 11 yıl) ve ayrıca genellikle çeşitli dijital aktivitelerle karakterize edilen kısa periyotlu günlük değişimlerle değişime uğrar. indeksler (K-endeksi, sayılar Wolf (W), vb.).

Jeomanyetik alandaki, saniyenin kesirlerinden birkaç dakikaya kadar olan periyotlarla yarı-periyodik değişimlere denir. jeomanyetik titreşimler. Genellikle düzenli, kararlı, sürekli (P ile - titreşimler devam ediyor) ve düzensiz, gürültü benzeri dürtü (P; - titreşimler düzensiz).İlki çoğunlukla sabahları görülür ve gündüz saatleri ve ikincisi - akşamları ve geceleri.

Tüm düzensiz titreşim türleri, jeomanyetik bozulmaların unsurlarıdır ve bunlarla yakından ilişkilidir, Pc titreşimleri ise çok sakin koşullarda da gözlenir. Nabız genliklerinin küçük değerlerine rağmen (yüzde bir ila yüzlerce nT), bazı araştırmacılar bu salınımların biyolojik aktivitesine işaret ediyor. Bunun nedeni, ilk olarak, manyetik alanın biyolojik nesnelerle etkileşimi sırasında frekanstaki mevcut belirli seçicilik ve ikincisi, manyetik alanın yoğunluğundaki zaman içindeki değişim oranının, yani. zaman türevi. Sabit dalgalanmalar arasında, yerel saatin aynı aralıklarında günden güne meydana gelenler de vardır. Doğada, görünüşe göre, bu türden elektromanyetik "pompalamaya" bir adaptasyon geliştirilebilir. Ve eğer kararlı dalgalanma rejimi (P c) biyosistemler için "olağan" ise, ondan izolasyon organizma için olumsuz sonuçlar doğurabilir.

Bozulmalar (manyetik fırtınalar) sırasında, küresel bir mikro titreşim uyarımı gözlemlenir ve ardından dünya çapında onlarca saat boyunca kaydedilebilirler. Dünya. Küresel ve yerel fırtına aktivitesi, Dünya'nın doğal elektromanyetik arka planının oluşumuna katkıda bulunur. 4-30 Hz frekanslarında elektromanyetik salınımlar hemen hemen her zaman mevcuttur. Birçoğu için rezonans frekansları olduklarından, bazı biyolojik süreçlerin eşzamanlayıcıları olarak hizmet edebilecekleri varsayılabilir. Kökeni yıldırım aktivitesinden kaynaklanan EMA, daha yüksek frekanslarda da (0.1-15 kHz) gözlenir.

Dünyaya ulaşan güneş ve galaktik radyasyon spektrumu, tüm radyo frekans aralığının elektromanyetik radyasyonunu, kızılötesi ve morötesi radyasyon, görünür ışık, iyonlaştırıcı radyasyon. Birlikte ele alındığında, Dünya'nın doğal EMF'leri bütün bir elektromanyetik dalga spektrumunu temsil eder.

Dünyanın kendisinin ve üzerindeki tüm yaşamın etkisi altında var olduğu "sesler".

GMF'ler de dahil olmak üzere doğal EMF'ler insan vücudu üzerinde belirsiz bir etkiye sahip olabilir. Bir yandan, jeomanyetik bozulmalar çevresel bir risk faktörü olarak kabul edilir: insan vücudunda bir takım olumsuz reaksiyonların gelişimi ile bir bağlantı olduğuna dair kanıtlar vardır. Böylece, jeomanyetik bozulmaların üzerinde senkronizasyonu bozan bir etkiye sahip olabileceği gösterilmiştir. biyolojik ritimler ve vücuttaki diğer süreçler veya beynin işlevsel durumunu modüle etmek için ana etkili neden olabilir. Jeomanyetik bozulmaların meydana gelmesi ile klinik olarak ciddi hastalıkların (miyokardiyal enfarktüsler ve inmeler) sayısındaki artış ile trafik kazaları ve uçak kazalarının sayısı arasında bir ilişki kaydedildi. Öte yandan, jeomanyetik alanın periyodik olmayan varyasyonlarının, sirkadiyen, infra ve sirka-septan biyolojik ritimlerin düzenlenmesinde ve bunlar arasındaki ilişkide yer aldığı bulunmuştur.

Böylece, doğal elektromanyetik alanların en önemli alanlardan biri olarak kabul edilmesi gerektiği artık netleşmiştir. çevresel faktörler. Ve doğal EMR'nin etkisi altındaki yaşamın uygulanması biyosistemler için çok önemli ve aynı zamanda "alışılmış" ise, o zaman seviyelerinin keskin dalgalanmalara uğradığı veya önemli ölçüde azaldığı bir duruma girmek ciddi olumsuz sonuçlara yol açabilir.

Hipojeomanyetik alan. İlk kez, zayıflamış doğal elektromanyetik alanlara uzun süre maruz kalmanın vücut üzerinde olumsuz bir etki olasılığı sorusu ciddi olarak ele alındı, korumalı yapılarda çalışan insanlar arasında refahın ve sağlığın bozulmasına ilişkin şikayetlerin ortaya çıkmasına neden oldu. , çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ana üretim fonksiyonlarını yerine getiren bu tür korumalı yapılar - içlerine yerleştirilen ekipman tarafından üretilen EMF'nin bina dışına yayılmasını önler. Tasarım özellikleri aynı zamanda doğal kaynaklı EMF'nin bunlara nüfuz etmesini önler.

Böylece elektromanyetik hijyen ortaya çıktı yeni sorun- doğal elektromanyetik alanların eksikliğinde olmanın insan vücudu üzerindeki etkisinin incelenmesi ve hijyenik düzenlemelerine bilimsel ve metodolojik yaklaşımların geliştirilmesi.

Bir dizi özel korumalı yapının incelenmesi, içlerinde oluşan elektromanyetik ortamın insanlar için alışılmadık özelliklerini ve her şeyden önce jeomanyetik alan seviyelerinde önemli bir azalmayı ortaya çıkaran yeni ilginç veriler elde etmeyi mümkün kılmıştır. K o = 1.5-15 kez), doğal EMF değişkenleri ve uzamsal yönelimlerinin ihlali.

Aynı zamanda, vücut üzerindeki olumsuz etkisi öznel olarak nüfusun neredeyse% 30'u tarafından hissedilen manyetik fırtınalar sırasında, jeomanyetik alan seviyesinin ortalama olarak onlarca veya yüzlerce değiştiği (arttığı) vurgulanmalıdır. değerinin yalnızca bir kısmı veya yüzde birkaçı olan nanotesla. Yukarıda açıklanan koşullar altında, GMF seviyelerindeki değişim on binlerce nanotesladır.

İnsanın bir tür olarak tüm evriminin yanı sıra bir birey olarak oluşumu ve yaşamının, doğal elektromanyetik alanların sürekli düzenleyici etkisi altında ilerlediği dikkate alındığında, bu faktörlerin eksikliğinin, yani vücut için gerekli normal yaşamının uygulanması için, bu tür koşullarda çalışan kişilerin sağlık durumlarında olumsuz değişikliklerin gelişmesine katkıda bulunabilir.

Bu nedenle, bu sorun son derece acildir ve çözümü genel nüfusun çıkarlarını etkiler.

Statik elektrik alanları (SEP). SEP'ler, durağan elektrik yükleri alanları veya durağan doğru akım elektrik alanlarıdır. Statik elektrik yüklerinin oluşumu, ezilme, sıçrama, maddelerin gaz çıkışı, temas halindeki iki maddenin bağıl hareketi sırasında meydana gelebilir. katılar, yoğun karıştırma, kristalleştirme vb. ile dökme, sıvı ve gaz halindeki malzemeler.

SEP'ler enerji santrallerinde ve elektroteknolojik süreçlerde oluşturulur. ESP'nin kendisi (sabit yük alanları) veya sabit elektrik alanları (doğru akım elektrik alanları) şeklinde var olabilirler.

SEP'ler yaygın olarak kullanılmaktadır. ulusal ekonomi elektrogaz temizliği, cevherlerin ve malzemelerin elektrostatik olarak ayrılması, boya ve verniklerin elektrostatik uygulaması ve polimer malzemeler vesaire.

Ancak birçok sektör var teknolojik süreçler Dielektrik malzemelerin üretimi, işlenmesi ve taşınması için, işlenmiş ürünün elektrifikasyonundan kaynaklanan elektrostatik yüklerin ve alanların (tekstil, ağaç işleri, kağıt hamuru ve kağıt, kimyasal endüstri ve benzeri.). SEB'in eğirme ve dokuma ekipmanları üzerindeki stres seviyeleri 20-60 kV/m ve üzerine, linolyum üretiminde ise film malzemeleri 240-250 kV/m'yi geçebilmektedir.

PC katot ışını tüplerinin ekranlarında da statik elektrik yükleri oluşur.

Güç sistemlerinde PDS, çalışan elektrik tesisatlarının, şalt cihazlarının ve yüksek gerilim DC güç hatlarının yakınında oluşturulur. Bu durumda, havanın iyonlaşması da artar (örneğin, korona deşarjlarının bir sonucu olarak) ve iyon akımlarının oluşumu.

SEP'in ana fiziksel parametreleri, alan gücü ve bireysel noktalarının potansiyelleridir. SEP'in gerilimi - üzerine etki eden kuvvetin oranı ile belirlenen bir vektör miktarı nokta ücreti metre başına volt (V/m) cinsinden ölçülen bu yükün büyüklüğüne. SEP'in enerji özellikleri, alan noktalarının potansiyelleri tarafından belirlenir.

Kalıcı manyetik alanlar (PMF). İş yerlerindeki PMF kaynakları kalıcı mıknatıslar, elektromıknatıslar, yüksek akımlı DC sistemleridir (DC iletim hatları, elektrolit banyoları ve diğer elektrikli cihazlar).

Kalıcı mıknatıslar ve elektromıknatıslar, enstrümantasyonda, vinçler için manyetik yıkayıcılarda ve diğer sabitleme cihazlarında, manyetik ayırıcılarda, manyetik su arıtma cihazlarında, manyetohidrodinamik (MHD) jeneratörlerde, manyetik rezonans görüntüleme (MRI) ve elektron paramanyetik rezonans (EPR) makinelerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. yanı sıra fizyoterapi uygulamasında.

PMF'yi karakterize eden ana fiziksel parametreler şunlardır: alan kuvveti(H) manyetik akı(F)

Ve manyetik indüksiyon (B). SI sisteminde, manyetik alan kuvvetini ölçmek için kullanılan birimler metre başına amper (A / m), manyetik akı - weber (Wb), manyetik indüksiyon (veya manyetik akı yoğunluğu) - tesla'dır (Tl).

Güçlü SMF kaynakları MHD üreteçleridir. WHO'ya (1986) göre, MHD jeneratörlerine ve termonükleer cihazlara hizmet veren personelin bulunduğu yerlerdeki PMF seviyeleri 50 mT'ye ulaşmaktadır. Tıpta kullanılan manyetik rezonans cihazlarında hastalar 2 T ve üzerine kadar PMF'ye maruz kalmaktadır. Salonlarda yüksek seviyeler (10-100 mT) oluşturulur. Araç manyetik bir ped üzerinde. ortalama PMP seviyeleri çalışma alanı elektrolitik işlemlerde operatörler 5-10 mT'dir. Yüksek voltajlı DC iletim hatları altındaki PMF seviyeleri 20 µT mertebesindedir.

Endüstriyel frekansın elektromanyetik alanları (EMF FC). Radyo frekansı spektrumunun ultra düşük frekans aralığının bir parçası olan endüstriyel frekansın (FC) elektromanyetik alanları (EMF), hem endüstriyel koşullarda hem de günlük yaşamda en yaygın olanlardır. Endüstriyel frekans aralığı ülkemizde 50 Hz (Amerika kıtasının bazı ülkelerinde 60 Hz) frekansı ile sunulmaktadır. İnsan faaliyetleri sonucunda oluşan IF EMF'nin ana kaynakları şunlardır: Çeşitli tipler alternatif akımın üretimi ve elektrikli ev aletleri.

50 Hz frekansına karşılık gelen dalga boyu 6000 km olduğu için kişi yakın bölgede bir faktöre maruz kalmaktadır. Bu bağlamda, EMF FC'nin hijyenik değerlendirmesi elektrikli ve manyetik bileşenler (EF ve MF FC) için ayrı ayrı yapılır.

Bitişik alanda endüstriyel frekansta (50 Hz) elektrik ve manyetik alanlar oluşturan yüksek voltajlı elektrik hatlarına (TL) ve açık şalt cihazlarına (ORG) özel dikkat gösterilmelidir. Bu alanların elektrik hatlarının tellerinden yayıldığı mesafeler onlarca metreye ulaşıyor. Güç hattının voltaj sınıfı ne kadar yüksek olursa, bölge o kadar büyük olur ileri düzey elektrik alan, enerji nakil hattının çalışması sırasında bölgenin boyutları değişmez. Manyetik alanın seviyesi nedeniyle tehlikeli olan bölgenin boyutu, akan akım miktarına veya hattın yüküne bağlıdır. Enerji nakil hattının yükünün gün içinde bile tekrar tekrar değişmesi nedeniyle, artan manyetik alan seviyesinin bulunduğu bölgenin boyutları da sabit değildir.

Güç hatları ve dış şalt sistemi üzerindeki onarım çalışmaları, kural olarak, artan elektrik ve manyetik alan koşullarında gerçekleştirilir. Yapılan işin niteliğine bağlı olarak, personelin maruz kalma süresi vardiya başına birkaç dakika ile birkaç saat arasında değişebilir.

Üretim koşullarında, endüstriyel frekanstaki elektrik ve manyetik alanların kaynakları, güç ve güç dağıtım ekipmanları, transformatörler, elektrikli fırınlar vb.'dir.

Konut ve kamu binalarında önemli düzeyde endüstriyel frekans EMF, elektrikli ekipman, yani tüketicilere elektrik sağlayan kablo hatları, ayrıca panolar ve transformatörler tarafından tanıtılır. Bu kaynaklara bitişik odalarda genellikle manyetik alan seviyesi artarken, elektrik alan seviyesi yüksek değildir.

0-1000 Hz aralığında yeterince güçlü manyetik alan kaynakları, elektrikli trenler, metro arabaları, troleybüsler, tramvaylar vb. Banliyö elektrikli trenlerindeki maksimum manyetik indüksiyon değeri 75 μT'ye ulaşıyor. DC elektrik tahrikli araçlarda ortalama manyetik indüksiyon değeri 29 μT'de sabitlenmiştir.

Radyo frekanslarının elektromanyetik alanları (EMF RF). Radyo iletişimi ve yayıncılığı, radar ve radyo astronomisi, televizyon ve tıpta geniş bir uygulamanın yanı sıra, EMF'ler çeşitli teknolojik işlemlerde kullanılır: indüksiyonla ısıtma, metallerin ve ahşabın ısıl işlemi, plastiklerin kaynaklanması, düşük sıcaklıkta plazma oluşturulması, vb. .

Spektrumun radyo frekansı kısmının elektromanyetik alanları, dalga boyuna göre bir dizi aralığa bölünür. (Tablo 8.1).

Elektromanyetik alan, değişken elektriksel ve manyetik bileşenlerin bir kombinasyonu ile karakterize edilir. Farklı radyo dalgaları aralıkları ortak bir fiziksel yapı ile birleştirilir, ancak içerdikleri enerji, yayılma, soğurma, yansıma ve sonuç olarak insanlar da dahil olmak üzere çevre üzerindeki etkilerinde önemli ölçüde farklılık gösterirler. Dalga boyu ne kadar kısa ve salınım frekansı ne kadar yüksek olursa, kuantum o kadar fazla enerji taşır.

Titreşimlerin enerjisi (I) ve frekansı (f) arasındaki ilişki I = h-f veya I = (h-C) / λ olarak tanımlanır, çünkü dalga boyu (λ) ve frekans (f) arasında f = C / λ ilişkisi vardır,

burada C, havadaki bir elektromanyetik dalganın yayılma hızıdır (C=3-10 8 m/s);

H-Planck sabiti, 6.6-10 -34 W / cm2'ye eşittir.

Herhangi bir radyasyon kaynağının çevresinde, elektromanyetik alan 3 bölgeye ayrılır: yakın - indüksiyon bölgesi, orta - girişim bölgesi ve uzak - dalga bölgesi.

Radyasyon kaynağının geometrik boyutları radyasyon dalga boyundan λ daha küçükse (yani bir nokta kaynağı varsa), bölgelerin sınırları aşağıdaki mesafelerle belirlenir:

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

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

- Ρ>2 πλ - uzak bölge (dalga).

LF, MF ve bir dereceye kadar HF ve VHF aralığındaki radyasyon kaynakları ile çalışanlar indüksiyon bölgesindedir. Mikrodalga ve EHF aralığındaki jeneratörleri çalıştırırken, çalışan jeneratörler daha çok dalga bölgesindedir.

Elektromanyetik indüksiyon alanının elektrik ve manyetik bileşenleri arasında kesin bir ilişki yoktur ve birbirlerinden kat kat farklı olabilirler (E ≠ 377 N). İndüksiyon bölgesindeki elektrik ve manyetik bileşenlerin yoğunluğu fazda 90° kaydırılır. Biri maksimuma ulaştığında diğeri minimuma ulaşır. Radyasyon bölgesinde, her iki alan bileşeninin güçleri faz olarak çakışır ve koşullar E = 377 N olduğunda karşılanır.

İndüksiyon bölgesinde çalışanlar farklı elektrik ve manyetik alanlara maruz kaldığı için düşük (LF), orta (MF), yüksek (HF) ve çok yüksek (VHF) frekanslara sahip işçilerin maruz kalma yoğunlukları değerlerle ayrı ayrı tahmin edilmektedir. alanın elektrik ve manyetik bileşenlerinin Elektrik alan kuvveti metre başına volt (V/m) olarak ölçülürken, manyetik alan kuvveti metre başına amper (A/m) cinsinden ölçülür.

Pratik olarak desimetre (UHF), santimetre (UHF) ve milimetre (EHF) dalgaları üreten ekipmanla çalışan insanların bulunduğu dalga bölgesinde, alan yoğunluğu, enerji akısı yoğunluğunun değeri ile tahmin edilir, yani. enerji miktarı

Masa8.1. Elektromanyetik dalgaların uluslararası sınıflandırması

? menzil	Frekansa göre bant adı	Frekans aralığı	Dalga boyuna göre bant adı	dalga boyu
	Son derece düşük, ELF	3-30Hz	Dekamegametre	100-10mm
	Ekstra düşük, BAYKUŞ	30-300Hz	megametre	10-1mm
	Altyapı, ILF	0,3-3 kHz	hektokilometre	1000-100km
	Çok düşük, VLF	3-30kHz	Miriametre	100-10km
	Düşük frekanslar, LF	30-300kHz	Kilometre	10-1km
	Orta, orta kademe	0,3-3 MHz	hektometrik	1- 0.1km
	Tiz, HF	3-30 Mhz	Dekametre	100-10m
	Çok yüksek, VHF	30-300 MHz	Metre	10-1 m
	Ultra yüksek, UHF	0,3-3 GHz	desimetre	1-0.1m
	Ultra yüksek, mikrodalga	3-30 GHz	santimetre	10-1cm
	Son derece yüksek, EHF	30-300 GHz	Milimetre	10-1mm
	Hiper yüksek, GHF	300-3000 GHz	desimilimetre	1- 0,1 mm

birim yüzey başına düşen Bu durumda, enerji akı yoğunluğu (PEF) 1 m2 başına watt cinsinden veya türetilmiş birimlerde ifade edilir: cm2 başına milivat ve mikrovat (mW / cm2, μW / cm2).

Elektromanyetik alanlar, radyasyon kaynaklarından uzaklaştıkça hızla azalır. İndüksiyon bölgesindeki alanın elektrik bileşeninin yoğunluğu, üçüncü güce olan mesafeyle ters orantılı olarak azalır ve manyetik bileşenin yoğunluğu, mesafenin karesiyle ters orantılı olarak azalır. Radyasyon bölgesinde, elektromanyetik alanın gücü, birinci dereceye olan mesafeyle ters orantılı olarak azalır.

Radyo frekanslarının elektromanyetik alanı (EMF), EMF'lerin çeşitli sektörlerde yaygın olarak kullanılması sayesinde bir dizi özellikle (malzemeleri ısıtma, uzayda yayılma ve iki ortam arasındaki arayüzden yansıtma, madde ile etkileşime girme yeteneği) ile karakterize edilir. ulusal ekonominin: endüstride, bilimde, teknolojide ve tıpta bilgi iletimi (yayın, radyotelefon iletişimi, televizyon, radar, radyo meteorolojisi vb.) için. Düşük, orta, yüksek ve çok yüksek frekans aralığındaki elektromanyetik dalgalar, metallerin, yarı iletken malzemelerin ve dielektriklerin ısıl işleminde (metalin yüzey ısıtması, sertleştirme ve tavlama, sert alaşımların kesici takımlarda lehimlenmesi, lehimleme, metallerin eritilmesi) için kullanılır. ve yarı iletkenler, kaynak, ahşabın kurutulması vb. İndüksiyonla ısıtma için, 60-74, 440 ve 880 kHz frekanslı EMF en yaygın şekilde kullanılır. İndüksiyonla ısıtma, esas olarak girdap akımları nedeniyle EMF'nin manyetik bileşeni tarafından gerçekleştirilir. EMF'ye maruz kaldığında malzemelerde indüklenir.

HF ve VHF aralıklarının EMF'leri, radyo iletişiminde, yayında, televizyonda, tıpta, yüksek frekanslı bir elektrik alanındaki dielektrikleri ısıtmak için (kitaplar, klasörler, çantalar, oyuncaklar için kapakların imalatında bir polimer filmin kaynağı) yaygın olarak kullanılmaktadır. tulumlar, ahşap ürünleri yapıştırırken tutkalın polimerizasyonu, plastiklerin ısıtılması ve presporoshkov, vb.). Dielektriklerin ısıtılması, esas olarak EMF'nin elektrikli bileşeni tarafından gerçekleştirilir. Dielektrik ısıtma tesisatları temel olarak 27, 39 ve 40 MHz frekanslarında çalışır.

UHF, SHF ve EHF (mikrodalga) aralığındaki elektromanyetik dalgalar, radar, radyo seyrüsefer, radyo röle iletişimi, çok kanallı radyo iletişimi, radyo astronomi,

radyospektroskopi, jeodezi, kusur tespiti, fizyoterapi vb. Bazen UHF-bantlı EMF'ler, kauçuk vulkanizasyonu, gıda ürünlerinin ısıl işlemi, sterilizasyonu, pastörizasyonu, gıda ürünlerinin yeniden ısıtılması vb. için kullanılır.

Fizyoterapide EMF, birçok hastalığın karmaşık tedavisinde güçlü bir terapötik faktör olarak kullanılır (diyatermi ve indüktotermi için yüksek frekanslı cihazlar, UHF tedavisi için özel cihazlar ve mikrodalga tedavisi için mikrodalga cihazları).

Şu anda, şehirlerin topraklarında artan sayıda verici radyo televizyon merkezi (RTC) bulunmaktadır. Bunlar, üzerinde birkaç düzine kadar anten besleme sisteminin bulunduğu radyo veya televizyon vericilerinin ve anten alanlarının bulunduğu bir veya daha fazla teknik binayı içerir.

ÇHC tarafından oluşturulan EMF'nin olası olumsuz etki bölgesi iki bölüme ayrılabilir. İlki, yalnızca vericilere, komütatörlere ve anten besleme sistemlerine hizmet veren kişilere izin verilen MRC'nin kendi bölgesidir. İkincisi, çeşitli konut ve endüstriyel binaların bulunabileceği bitişik bölgedir. Bu durumda, bu bölgede bulunan nüfusun maruz kalma tehlikesi vardır.

Düşük frekans aralığında (30-300 kHz), dalga boyu oldukça büyüktür (örneğin, 150 kHz frekans için 200 0 m olacaktır). Bu nedenle, önemli mesafelerde bile EMF değeri oldukça yüksek olabilir. Yani 145 kHz frekansta çalışan 500 kw gücündeki bir vericinin anteninden 30 m uzaklıkta elektrik alan 630 V/m'yi, manyetik alan 1,2 A/m'yi geçebilmektedir.

Antenden 30 m mesafede orta frekans aralığında (300 kHz - 3 MHz) elektrik alan şiddeti 275 V/m, 200 m - 10 V/m mesafede (verici gücü ile) olabilir.

50 kW).

Televizyon vericilerinin antenleri, vericinin gücüne bağlı olarak birkaç on metre ile birkaç kilometre arasında halk sağlığı için tehlike oluşturmaktadır.

Radar istasyonları 500 MHz ile 15 GHz ve üzeri frekanslarda çalışır. Yarattıkları elektromanyetik alan temelde diğer kaynaklardan farklıdır. Bu, antenin uzaydaki periyodik hareketinden kaynaklanmaktadır. Radyasyonun zamansal süreksizliği, radarın radyasyon için döngüsel çalışmasından kaynaklanmaktadır. Metrolojik radarlar, 1 km mesafedeki her maruz kalma döngüsü için yaklaşık 100 W/m2 üretebilir. Havaalanı radar istasyonları, 60 m mesafede yaklaşık 0,5 W/m 2'lik bir PES oluşturur.Çeşitli amaçlar için radarların gücünün artması ve çok yönlü çok yönlü antenlerin kullanılması, EMF yoğunluğunda önemli bir artışa yol açar ve zeminde yüksek enerji akısı yoğunluğuna sahip geniş alanlar oluşturur.

Son yıllarda, hücresel mobil telsiz iletişim sistemleri en yoğun şekilde gelişmektedir. Ana unsurları, antenleri binaların çatılarına veya özel kulelere monte edilen nispeten düşük güçlü baz istasyonlarıdır. Baz istasyonları, "hücre" adı verilen 0,5-10 km yarıçaplı bir bölge içinde abonelerle radyo iletişimini sürdürür. Hücresel telsiz sistemleri standarda bağlı olarak 463-1880 MHz frekans aralığında çalışır.

Elektronik endüstrisinde, cihazların dinamik testi alanlarındaki radyo dalgası aralığındaki elektromanyetik radyasyon kaynakları, test edilen cihazlar, dalga kılavuzu yollarının elemanları, ölçüm jeneratörleri olabilir.

8.2. ELEKTROMANYETİK ALANLARIN BİYOLOJİK ETKİLERİ

Dış EMF'nin biyolojik nesnelerle etkileşimi, insan vücudundaki büyüklüğü ve dağılımı boyut, şekil, vücudun anatomik yapısı, elektriksel ve manyetik özellikler gibi bir dizi parametreye bağlı olan iç alanlar ve elektrik akımlarının indüklenmesiyle gerçekleşir. dokuların (dielektrik ve manyetik geçirgenlik ve özgül iletkenlik), oryantasyon

elektrik ve manyetik alanların vektörlerine ve ayrıca EMF'nin özelliklerine (frekans, yoğunluk, modülasyon, polarizasyon vb.) Göre gövdeler.

Modern kavramlara göre, EMF'nin ultra düşük frekans ve düşük frekans aralıklarındaki (10 kHz'e kadar) etki mekanizması, indüklenen elektrik akımının uyarılabilir dokular üzerindeki etkisine indirgenir: sinir ve kas. Çarpmanın derecesini belirleyen parametre, vücutta indüklenen girdap akımının yoğunluğudur. Aynı zamanda, söz konusu frekans aralığının elektrik alanları (EF) için insan vücuduna zayıf penetrasyon karakteristiktir ve manyetik alanlar (MF) için vücut pratik olarak şeffaftır.

İndüklenen akım yoğunlukları aşağıdaki formüller kullanılarak hesaplanabilir:

- AP için: j=k-f-E,

Nerede:

f - frekans;

E - EP gerilimi;

k, farklı dokular için farklılık gösteren bir katsayıdır;

- İçin Milletvekili: j=7i-R-a-f-B,

Nerede:

B - manyetik indüksiyon; σ - doku iletkenliği; R, biyolojik nesnenin yarıçapıdır.

EMF enerjisinin biyolojik nesneler tarafından emilmesinin özellikleri, boyutlarına ve radyasyon dalga boyuna (frekans aralığı) bağlıdır. Bu nedenle, 30 MHz'e kadar olan frekans aralığı için (dalga boyu biyolojik nesnelerin boyutunu önemli ölçüde aşar), azalan frekansla birlikte emilen özgül güçte hızlı bir düşüş tipiktir. 30 MHz ila 10 GHz frekans aralığı için, dalga boyu insan vücudunun veya organlarının boyutuyla orantılı olduğunda, EMF enerjisinin en derine nüfuz ettiği gözlenir. 10 GHz'in üzerindeki frekanslar için (dalga boyu biyolojik nesnelerin boyutundan önemli ölçüde daha küçüktür), biyolojik dokuların yüzey katmanlarında EMF enerjisinin emilimi meydana gelir.

Aslında, EMF enerjisinin dokularda emilmesi iki işlemle belirlenir: serbest yüklerin salınımı ve etki eden alanın frekansı ile dipol momentlerin salınımı. İlk etki, ortamın elektriksel direnciyle ilişkili iletim akımlarının ve enerji kayıplarının (iyonik iletkenlik kayıpları) ortaya çıkmasına neden olurken, ikinci işlem, viskoz bir ortamdaki dipol moleküllerinin sürtünmesinden kaynaklanan enerji kayıplarına (dielektrik kayıplar) yol açar. .

Düşük frekanslarda, EMF enerjisinin soğurulmasına ana katkı, artan alan frekansıyla artan iyonik iletkenlikle ilişkili kayıplar tarafından yapılır. Alan frekansının daha da artmasıyla, ortamın dipol moleküllerinin, özellikle su ve protein moleküllerinin dönüşünden kaynaklanan kayıplar nedeniyle enerjinin soğurulması artar.

Emilen EMF enerjisinin mikromoleküler, hücre altı ve hücresel seviyelerde birincil etki mekanizmaları tam olarak anlaşılamamıştır. EMF'nin genel olarak maddeyle ve özel olarak biyolojik yapılarla etkileşiminin tezahürlerinden biri ısınmalarıdır. Bu durumda, ısı dağılımı düzensiz olabilir ve dokuların genel olarak hafif bir şekilde ısınmasıyla "sıcak noktaların" ortaya çıkmasına neden olabilir. Bununla birlikte, EMF'nin etkisi altındaki biyolojik etkilerin, sıcaklıkta genel bir artış gözlenmediğinde, "termal olmayan" seviyelerde de kendini gösterebileceği kanıtlanmıştır.

Son zamanlarda, dış alanların vücudun iç alanlarıyla etkileşimi kavramına dayanarak, elektromanyetik alanların etkisinin bilgi teorisi geliştirilmiştir.

Zayıflamış bir jeomanyetik alanın (GMF) biyolojik etkisi. Daha önce belirtildiği gibi, Dünya'nın doğal elektromanyetik arka planı en önemli çevresel faktörlerden biri olarak düşünülmelidir. Ortamda doğal EMF'nin varlığı normal yaşamın gerçekleşmesi için gereklidir ve bunların yokluğu veya eksikliği canlı bir organizma için olumsuz sonuçlara yol açabilir.

GMF, doğal MF'ye göre 2-5 kat zayıflatıldığında, korumalı odalarda çalışan kişilerde hastalık sayısında %40'a varan bir artış gözlendiği tespit edilmiştir. Bir kişi yapay hipojeomanyetik koşullardayken, ruhtaki değişiklikler not edilir, standart dışı fikirler ve görüntüler ortaya çıkar.

İlk kez, zayıflamış doğal EMR'nin etkisi altında uzun süre kalmanın vücut üzerinde olumsuz bir etki olasılığını ciddi olarak düşünmesi, korumalı yapılarda çalışan insanlar arasında refah ve sağlığın bozulmasına ilişkin şikayetlerin ortaya çıkmasından kaynaklandı. çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ana üretim işlevlerini yerine getiren bu tür korumalı yapılar - tasarım özellikleri nedeniyle içlerinde bulunan ekipman tarafından üretilen EMP'nin tesis dışına yayılmasını önlerken, aynı zamanda doğal kaynaklı EMF'nin bunlara girmesini de önler.

Sağlık Bakanlığı Biyofiziksel Fizik Enstitüsü ve Rusya Tıp Bilimleri Akademisi MT Araştırma Enstitüsü tarafından korumalı odalarda yapılan klinik ve fizyolojik muayenenin sonuçları, bir dizi fonksiyonel değişikliğin geliştiğini göstermektedir. vücudun önde gelen sistemleri. Merkezin yanından gergin sistem ana sinir süreçlerinde bir dengesizlik belirtileri, inhibisyon baskınlığı, düzenleyici interhemisferik asimetri varlığında serebral damarların distonisi, normal fizyolojik tremorun genliğinde bir artış, reaksiyon süresinde bir artış şeklinde ortaya çıktı. sürekli analog izleme modunda ortaya çıkan nesne ve ışık titremesi füzyonunun kritik frekansında bir azalma.

Otonom sinir sisteminin düzenleme mekanizmalarının ihlalleri, nabız ve kan basıncının değişkenliği, hipertansif tipte nörodolaşım distonisi ve miyokardiyal repolarizasyon sürecindeki rahatsızlıklar şeklinde kardiyovasküler sistemdeki fonksiyonel değişikliklerin gelişmesinde kendini gösterir. .

Bağışıklık sistemi tarafında, toplam T-lenfosit sayısında bir azalma, IgG ve IgA konsantrasyonu ve IgE konsantrasyonunda bir artış kaydedildi.

Uzun süre korumalı yapılarda çalışan kişilerde VUT ile morbiditede artış kaydedildi. Aynı zamanda, incelenen hastalarda, immünolojik yetmezlik sendromuna eşlik eden hastalıkların sıklığının, pratik olarak sağlıklı insanlar arasındakini önemli ölçüde aştığı gösterilmiştir.

Laboratuar deneylerinde elde edilen veriler, doğal EMF'lerin uzun süreli korumasının (değişen derecelerde zayıflamalarıyla) hayvan vücudu üzerindeki olumsuz etkisini ortaya çıkarmayı mümkün kılmıştır, bu da katkının rolünün önemli bir takviyesidir.

insan vücudundaki değişikliklerin gelişiminde bu faktörün ve hijyenik önemini gösterir

Rusya Tıp Bilimleri Akademisi MT Araştırma Enstitüsünde yürütülen bir dizi deneysel çalışmada, hayvan vücudunun önde gelen sistemlerinin biyoetkileri, korumalı odalarda kalma dinamiklerinde değerlendirildi (GMF zayıflatma K = 100 ve 500 kez) günlük seansın çeşitli sürelerinde (günde 0,25 saatten 24 saate kadar) ve toplam seans sayısı 1 ila 120 arasında.

Merkezi sinir sisteminin işlevsel durumunu incelerken, hayvanların EEG aktivitesinde ve şartlandırılmış refleks aktivitesinde değişiklikler ortaya çıktı, bu da sinir süreçlerinin gücünün inhibitörde bir artışa doğru ihlal edildiğini gösteriyor. Endokrin sistem, hipofiz bezinin gonadotropik hormonlarının aktivitesinde bir azalma - (folikül uyarıcı ve luteinizan) ve kortikosteron aktivitesinde bir artış ile reaksiyona girdi. Üreme sistemi tarafında, östrus döngülerinin uzamasının yanı sıra yumurtalıklarda ve uterusta morfolojik ve fonksiyonel değişiklikler kaydedildi. Hayvan bağışıklık sisteminin hümoral ve hücresel kısımlarının durumundaki değişiklikler ortaya çıktı.

Tespit edilen kaymaların şiddeti ve yönü, hipojeomanyetik koşullarda kalma süresine belirli bir bağımlılığa sahiptir. HHMF'ye aralıklı maruz kalma, özellikle maruz kalmanın ilk aşamasında, sürekli maruz kalmaya kıyasla bireysel vücut sistemlerinde daha belirgin biyolojik etkilere neden oldu.

Bu nedenle, yukarıdaki veriler, hipojeomanyetik koşulların hijyenik önemini ve bunların uygun şekilde düzenlenmesi ihtiyacını göstermektedir.

Elektrostatik alanların (ESF) biyolojik etkisi. ESP nispeten düşük biyolojik aktiviteye sahip bir faktördür. 1960'larda, ESP'nin biyolojik etkisi, bir kişi yüklü veya topraklanmamış nesnelerle temas ettiğinde meydana gelen elektrik deşarjlarıyla ilişkilendirildi. Fobiler de dahil olmak üzere nevrotik reaksiyonların olası gelişimi onunla ilişkilendirildi. Sonraki yıllarda, bilim adamları ESP'nin kendisinin biyolojik aktiviteye sahip olduğu sonucuna vardılar. ESP'nin etkisi altındaki işçilerde tespit edilen bozukluklar, kural olarak, doğada işlevseldir ve astenonörotik sendrom ve vejetatif-vasküler distoni çerçevesine uygundur. Semptomlarda

nevrotik nitelikteki öznel şikayetler baskındır (açlık ağrısı, sinirlilik, uyku bozukluğu, "elektrik çarpması" hissi, vb.). Nesnel olarak, herhangi bir spesifik tezahürü olmayan, belirgin olmayan fonksiyonel kaymalar tespit edilir.

Kan ESP'ye dirençlidir. Kırmızı kan sayımlarında (eritrositler, hemoglobin), hafif lenfositoz ve monositozda sadece hafif bir azalma eğilimi vardır.

ESP ve hava iyonlarının vücut üzerindeki birleşik etkilerinin biyolojik etkileri, bu faktörlerin etkisinde sinerji olduğunu gösterir. Bu durumda hakim olan faktör, ESP'deki hava iyonlarının hareketinden kaynaklanan iyon akımıdır.

ESP etki mekanizmalarının ve vücudun tepki reaksiyonlarının belirsiz kaldığı ve daha fazla çalışma gerektirdiği belirtilmelidir.

PMP'nin biyolojik etkisi. Canlı organizmalar PMF'nin etkilerine karşı çok hassastır. PMF'nin insan ve hayvan organizmaları üzerindeki etkisi ile ilgili birçok çalışma bulunmaktadır. PMF'nin çeşitli sistemler ve çeşitli organizasyon düzeylerindeki biyolojik nesnelerin işlevleri üzerindeki etkisinin incelenmesinin sonuçları açıklanmaktadır. Genel olarak düzenleyici işlevleri yerine getiren sistemlerin (sinir, kardiyovasküler, nöroendokrin vb.) PMF'nin etkilerine en duyarlı olduğu kabul edilmektedir.

PMF'nin biyolojik aktivitesi hakkındaki iyi bilinen çelişkili görüşlere dikkat edilmelidir.

DSÖ uzmanları, mevcut verilerin toplamına dayanarak, 2 T'ye kadar olan PMF seviyelerinin, hayvan vücudunun işlevsel durumunun ana göstergeleri üzerinde önemli bir etkisinin olmadığı sonucuna vardı.

Yerli araştırmacılar, PMF kaynaklarıyla çalışan kişilerin sağlık durumundaki değişiklikleri tanımladılar. Çoğunlukla kendilerini bitkisel distoni, astenovejetatif ve periferik vazovejetatif sendromlar veya bunların bir kombinasyonu şeklinde gösterirler. Astenik nitelikteki subjektif şikayetler, kardiyovasküler sistemdeki fonksiyonel değişiklikler (bradikardi, bazen taşikardi, T dalgasının EKG'sinde bir değişiklik), hipotansiyon eğilimi ile karakterizedir. Kan, PMF'nin etkilerine karşı oldukça dirençlidir. Sadece eritrosit sayısını ve hemoglobin içeriğini ve ayrıca orta derecede lökositoz ve lenfositozu azaltma eğilimi vardır.

Periferik vazovejetatif sendrom (veya otonomik duyarlı polinörit), ellerin distal kısımlarında bazen hafif motor ve refleks bozukluklarının eşlik ettiği vejetatif, trofik ve hassas bozukluklarla karakterizedir.

Yabancı yazarlar tarafından yürütülen epidemiyolojik çalışmaların verileri şüphesiz ilgi çekicidir. Bu nedenle, elektrolit üretiminde (PMP seviyeleri - 7,6-14,6 mT) 320 işçinin sağlık durumunu incelerken, kontrol grubuyla (186 kişi) karşılaştırıldığında, kan ve tansiyon tablosunda ötesine geçmeyen küçük değişiklikler bulundu. normal fizyolojik dalgalanmalar. Diğer araştırmacılar, kontrol grubu (792 kişi) ile hızlandırıcılar, kabarcık odaları, izotop ekipmanı ve çeşitli manyetik cihazlarla (PMF seviyesi) çalışan bir grup uzman (792 kişi) arasında 19 nozolojik hastalık formunun yaygınlığı açısından önemli farklılıklar bulmadı. 0,5 mT'den 2 T'ye kadar). Bir dizi nozolojik formun prevalansında belirtilen farklılıklar önemsiz olarak kabul edilir. Sonuç, 1 saat veya daha uzun süre PMF 0,3 T'ye maruz kalan ek bir grup insan (ana grupta 198 kişi ve kontrol grubunda 198 kişi) üzerinde doğrulandı. Bir dizi yayın, alüminyum endüstrisindeki işçilerin maruz kaldığını bildirmiştir. yüksek seviyeler PMP, lösemiden ölümlerde artış var. Ancak, bu durumda PMF'nin kendisinin rolü yeterince açık değildir.

EMF IF'nin biyolojik etkisi. EMF IF'nin insanlar üzerindeki etkisine ilişkin ilk çalışmalar, 1960'ların ortalarında Sovyet yazarlar tarafından yapıldı. 220, 330, 400 ve 500 kV voltajlı trafo merkezlerinin ve havai elektrik hatlarının bakımı sırasında EMF FC'nin endüstriyel etkilerine maruz kalan kişilerin sağlık durumunu incelerken (yalnızca bir elektrik alanına maruz kalmanın yoğunluk-zaman parametreleri - EF IF değerlendirildi), ilk kez sağlık durumundaki değişiklikler, bazı fizyolojik işlevlerde şikayetler ve kaymalar şeklinde ifade edildi. 500 kV gerilimli trafo merkezlerine hizmet veren personelin nörolojik şikayetleri (baş ağrısı, sinirlilik, yorgunluk, uyuşukluk, uyuşukluk) ve ayrıca kardiyovasküler sistemin ihlali ve

gastrointestinal sistem. Bu şikayetlere sinir ve kardiyovasküler sistemlerde otonomik disfonksiyon (taşiaritmiler veya bradikardi, arteriyel hipertansiyon veya hipotansiyon, nabız değişkenliği) şeklinde bazı fonksiyonel değişiklikler eşlik ediyordu. EKG'de bazı kişiler ritim ve kalp atış hızında bir ihlal, QRS kompleksinin voltajında ​​​​düşüş, T dalgasında düzleşme gösterdi Nörolojik bozukluklar, tendon reflekslerinde artış, göz kapaklarının ve parmakların titremesi ile kendini gösterdi. kornea reflekslerinde azalma ve cilt sıcaklığında asimetri. Duyusal motor reaksiyonların süresinde bir artış, koku hassasiyeti eşiklerinde bir artış, hafıza ve dikkatte bir azalma oldu. EEG, alfa dalgalarının genliğinde bir azalma, uyarılmış potansiyellerin ışık uyarımına karşı genliğinde bir değişiklik gösterdi. Bazı yazarlara göre, periferik kanın bileşiminde belirgin değişiklikler kaydedilmedi - orta derecede trombositopeni, nötrofilik lökositoz, monositoz ve retikülopeni eğilimi. Bununla birlikte, daha sonra ABD, Kanada, Fransa ve diğer bazı ülkelerde yabancı yazarlar tarafından yürütülen çalışmalarda, bazı araştırmacılar astenovejetatif şikayetlerin varlığına ve kan basıncı, EKG gibi göstergelerdeki değişikliklere dikkat çekse de, bu veriler doğrulanmadı. EEG, kan kolesterolünün yanı sıra yavrularda cinsiyet oranında bir kayma, somatik hücrelerde (kan lenfositleri) kromozomal aberasyonları artırma eğilimi gösterir. Son 15 yılın literatüründe, sorunun yeni bir yönüne - EMF FC'nin endüstriyel ve endüstriyel olmayan etkilerinin olası kanserojen, esas olarak lökojenik etkisine - çok dikkat edildi. Bu durumda, çoğu çalışmada ana rol, son derece düşük yoğunluklu bir manyetik alana veya bunun elektrikle kombinasyonuna verilir. Endüstriyel birliklerin epidemiyolojik araştırmalarında, araştırmaların yaklaşık %50'si, EMF FC üreten elektrik tesisatlarına hizmet veren personelde lösemi ve beyin tümörü geliştirme göreli riskindeki artışa (çoğunlukla istatistiksel olarak güvenilmez) ilişkin veriler elde etti. Doğal seviyelerden daha yüksek MP HR oluşturan havai elektrik hatları ve diğer elektrik tesisatlarının yakınında yaşayan popülasyonda lösemi gelişme riskini değerlendiren epidemiyolojik araştırmalarda, çalışmaların yalnızca %20-30'u çocuklarda lösemi gelişme riskinin arttığını göstermektedir. Bu bağlamda, soru

Biyolojik eylem EMP RF. Absorbe edilen enerjinin vücut içinde soğurulması ve dağılımı esas olarak ışınlanan nesnenin şekline ve boyutlarına, bu boyutların radyasyon dalga boyuna oranına bağlıdır. Bu konumlardan, RF EMF spektrumunda 3 bölge ayırt edilebilir: 30 MHz'e kadar frekansa sahip EMF, 10 GHz'den fazla frekansa sahip EMF ve 30 MHz - 10 GHz frekansa sahip EMF. Birinci bölge, azalan frekansla (frekansın karesiyle yaklaşık orantılı olarak) soğurma değerinde hızlı bir düşüş ile karakterize edilir. İkincisinin ayırt edici bir özelliği, dokuya nüfuz ettiğinde EMF enerjisinin çok hızlı zayıflamasıdır: neredeyse tüm enerji, biyoyapıların yüzey katmanlarında emilir. Frekansta orta olan üçüncü bölge, vücudun alanı olduğu gibi kendi içine çektiği ve enine kesitine düşenden daha fazla enerjiyi emdiği bir dizi soğurma maksimumunun varlığı ile karakterize edilir. Bu durumda, "sıcak noktalar" olarak adlandırılan yerel absorpsiyon maksimumlarının ortaya çıkmasına yol açan girişim olayları keskin bir şekilde ortaya çıkar. İnsanlar için, kafada yerel absorpsiyon maksimumlarının oluşma koşulları 750-2500 MHz frekanslarında meydana gelir ve toplam vücut boyutuyla rezonanstan kaynaklanan maksimum frekans aralığı içindedir.

50-300 MHz.

Emilen enerjinin mikromoleküler, hücre altı ve hücresel seviyelerde birincil etki mekanizmaları tam olarak anlaşılamamıştır. Bazı yazarlar, EMF'nin hücre zarları üzerindeki etkisi, bazı proteinlerin yapısı ve nöronların elektriksel aktivitesi hakkındaki mevcut verileri açıklamaktadır. Belirtilen etkiler her zaman tamamen termal olarak yorumlanamaz. Bu nedenle, EMF'nin termal ve spesifik etkileri hakkındaki uzun vadeli tartışma henüz sona ermemiştir. Hayvanların ve insanların organizması, RF EMF'nin etkilerine karşı çok hassastır. Yerli ve yabancı yazarların binlerce eseri EMF'nin biyolojik etkisine ayrılmıştır. Mevcut verilerin ayrıntılı bir incelemesi mümkün olmadığından, bu bölümde asıl dikkat faktörün biyolojik etkisinin yerleşik kalıplarına verilecektir.

Kritik organlar ve sistemler arasında merkezi sinir sistemi, gözler ve gonadlar bulunur. Bazı yazarlar kritik olanlar arasında hematopoietik sistemi sayarlar. Kardiyovasküler ve nöroendokrin sistemler, bağışıklık ve metabolik süreçler üzerindeki etkiler açıklanmaktadır. Son yıllarda, EMF'nin karsinojenez süreçleri üzerindeki indükleyici etkisine ilişkin veriler ortaya çıkmıştır. EMF'nin biyolojik etkisi dalga boyuna (veya radyasyon frekansına, üretim moduna (sürekli, darbeli), vücuda maruz kalma koşullarına (sürekli, aralıklı; genel, yerel; yoğunluk; süre) bağlıdır.

EMF'nin biyolojik aktivitesinin, radyasyonun artan dalga boyu (veya azalan frekansı) ile azaldığı belirtilmektedir. Yukarıdakilerin ışığında, radyo dalgalarının santimetre, desimetre ve metre aralıklarının en aktif olduğu açıktır.

Bazı yazarlara göre, darbeli EMF'ler sürekli olanlardan daha fazla biyolojik aktiviteye sahiptir. Yüzlerce hertz darbe tekrarlama oranına sahip sürekli ve darbeli nesillerin EMR'sinin karşılaştırmalı bir değerlendirmesinde, darbeli radyasyonun etkisi altında daha büyük bir biyoetki şiddeti de bir dizi göstergede not edildi. Bununla birlikte, kronik ışınlama sırasında, CW ve darbeli EMF'ler için tek tip maksimum kesinti değerlerinin oluşturulmasının temeli olan bu farklılıklar dengelendi. Sistemlerin alandan kaynaklanan kuvvetlerin etkilerine tepki oranlarının analizi, sürekli olanın PES'ine eşit ortalama güç yoğunluğuna sahip darbeli bir alanın daha verimli olamayacağını gösterir. Görünüşe göre, bu görüş için doğru

yeterince yüksek dürtü tekrarı sıklığına sahip dürtü eylemleri, ancak güçlü tek veya nadiren tekrarlayan dürtülere maruz kalma durumlarına genişletilemez.

Uygulamada, insanlar genellikle hareketli radyasyon modeline sahip cihazlardan (dönen veya tarama antenli radar istasyonları) aralıklı olarak EMF'ye maruz kalırlar. Deneysel çalışma, aynı yoğunluk-zaman parametreleriyle, aralıklı etkilerin sürekli olanlara kıyasla daha az biyolojik aktiviteye sahip olduğunu göstermiştir; bu, gelen ve emilen enerjilerin miktarındaki farklılıklarla açıklanmaktadır. > 2'den 20-30'a kadar olan görev döngülerinde (Q), biyolojik etkilerin enerji bağımlılığı olduğu not edilir. Dolayısıyla, PES=10 mW/cm2'de sürekli darbelerin ve PES=50 mW/cm2'de Q=5 ile aralıklı ve PES=100 mW/cm2'de Q=10'un biyolojik etkilerinde önemli bir fark yoktu. Bazı durumlarda, kural olarak, gelişimin erken aşamalarında gözlemlenen, uzun süreli kronik deneyim koşulları altında süreksizlik faktörüne bağlı olarak biyolojik etkilerin artması, adaptif süreçlerin gelişimi nedeniyle dengelenir. Biyolojik etkilerin görev döngüsüne bağımlılığının dinamikleri, Q'da (> 20-30) daha fazla bir artışla, aralıklı etkilerin etkilerinin, eşit enerji özelliklerine sahip sürekli olanlardan daha az belirgin olacağını göstermektedir. Bunun nedeni, duraklamaların uzaması ve kurtarma süreçlerinin daha verimli akışıdır.

Gelen ve emilen enerji miktarındaki önemli farklılıklar, toplam maruz kalmaya kıyasla vücut bölümlerinin (kafa hariç) yerel ışınlamalarının daha düşük biyolojik aktivitesini açıklar.

EMF'nin diğer çevresel faktörlerle birleşik etkisi konuları yeterince çalışılmamıştır. Yayınlanan çalışmaların çoğu, mikrodalga EMF'nin iyonlaştırıcı radyasyon ve ısı ile birleşik etkisine ayrılmıştır. Bununla birlikte, yazarların sonuçları belirsizdir. Bu nedenle, mikrodalga EMF'nin gidişatı ağırlaştırdığına dair kanıtlar vardır. radyasyon hastalığı deney hayvanlarının hayatta kalma kriterine göre. EMF ve X-ışını radyasyonunun birleşik etkisinin hayatta kalma oranları, vücut ağırlığı, lökosit ve trombosit sayıları üzerindeki toplam etkisi belirlenmiştir. Aynı zamanda, Amerikalı yazarlar veri aldı

mikrodalga alanının ve iyonlaştırıcı radyasyonun biyolojik etkisinin antagonistik doğasına tanıklık ediyor. Yerli araştırmacıların çalışmalarında da benzer bir sonuç elde edildi. Bazı çalışmalar, mikrodalga EMF (1, 10, 40 mW/cm2) ve yumuşak X-ışını radyasyonuna (250 R ve 2500 R) birleşik maruz kalma altında biyoetkilerin doğasının maruz kalma seviyelerine bağlı olduğunu göstermektedir: yüksek seviyelerde sinerji ve bağımsız hareket düşük seviyelerde. Makalelerin geri kalanı, mikrodalga EMF ve ısının birleşik etkisi altında biyoetkinin katkı niteliğine tanıklık eden veriler sunmaktadır.

RF EMF'nin olumsuz etkilerinin klinik belirtileri esas olarak yerli yazarlar tarafından açıklanmaktadır. EMF RF'nin neden olduğu yaralanmalar akut veya kronik olabilir. Akut lezyonlar, önemli termal EMF yoğunluklarına maruz kaldığında ortaya çıkar. Bunlar son derece nadirdir - kazalar veya güvenlik düzenlemelerinin ağır ihlalleri durumunda. Yerli literatürde, askeri doktorlar tarafından birkaç akut lezyon vakası tanımlanmaktadır. Bu durumda, çoğu zaman yayan radar antenlerinin hemen yakınında çalışan kurbanlardan bahsediyoruz. Filipinler'deki bir radardan iki uçak teknisyeninin radyasyona maruz kaldığı benzer bir vaka da yabancı yazarlar tarafından anlatılıyor. Kurbanların maruz kaldığı yoğunluğu belirttiler: 20 dakika için 379 mW / cm2 ve 15-30 saniye için 16 W / cm2. Akut lezyonlar, belirgin astenizasyon, diensefalik bozukluklar ve gonadların işlevinin inhibisyonu ile çeşitli organ ve sistemlerden gelen polisemptomatik bozukluklarla karakterize edilir. Mağdurlar, radarla çalışırken veya radarın sona ermesinden hemen sonra sağlıklarında belirgin bir bozulma, keskin bir baş ağrısı, baş dönmesi, mide bulantısı, tekrarlayan burun kanamaları ve uyku bozukluğu bildirirler. Bu fenomenlere genel halsizlik, halsizlik, çalışma kapasitesi kaybı, bayılma, kan basıncında dengesizlik ve beyaz kan sayımları eşlik eder; diensefalik patoloji gelişmesi durumunda, taşikardi atakları, aşırı terleme, vücut titremesi vb.İhlaller 1.5-2 aya kadar devam eder.Yüksek EMF seviyelerine maruz kaldığında (80-100 mW / cm2'den fazla ), gözlerde katarakt gelişebilir.

Mesleki koşullar kronik lezyonlarla karakterizedir. Genellikle birkaç yıl çalıştıktan sonra keşfedilirler.

onda biri ile birkaç mW/cm2 arasında değişen ve periyodik olarak 10 mW/cm2'yi aşan maruz kalma seviyelerinde mikrodalga EMF kaynakları ile. Semptomlar ve seyir kronik formlar radyo dalgası lezyonlarının kesin olarak spesifik belirtileri yoktur. Klinik tablolarında önde gelen üç sendrom vardır: astenik, astenovegetatif (veya nörodolaşım distoni sendromu) ve hipotalamik. Astenik sendrom genellikle Ilk aşamalar hastalıklar ve şikayetlerle kendini gösterir. baş ağrısı, artan yorgunluk, sinirlilik, kalp bölgesinde tekrarlayan ağrı. Vejetatif kaymalar genellikle reaksiyonların (hipotansiyon, bradikardi, vb.) Vagotonik yönelimi ile karakterize edilir. Hastalığın orta derecede belirgin ve belirgin aşamalarında, astenovegetatif sendrom veya hipertansif tipte nörodolaşım distonisi sendromu sıklıkla teşhis edilir. Klinik tabloda, astenik belirtilerin şiddetlenmesinin arka planına karşı, hipertansif ve anjiyospastik reaksiyonlarla vasküler instabilite ile kendini gösteren otonom sinir sisteminin sempatik bölümünün tonunun baskınlığı ile ilişkili otonomik bozukluklar birincil öneme sahiptir. Hastalığın bazı ciddi vakalarında, sempatoadrenal krizler şeklinde paroksismal durumlarla karakterize edilen bir hipotalamik sendrom gelişir. Krizler sırasında paroksismal atriyal fibrilasyon atakları mümkündür, ventriküler ekstrasistol. Hastalar oldukça heyecanlı, duygusal olarak değişkendir. Bazı durumlarda, erken ateroskleroz belirtileri bulunur, koroner hastalık kalp, hipertansiyon.

Daha düşük seviyelerde ve daha düşük frekans aralıklarında (<30 МГц) выраженных заболеваний не описано. В отдельных случаях могут отмечаться определенные функциональные сдвиги, отражающие чувствительность организма к ЭМП.

Polonyalı yazarlar, EMF'ye maruz kalan işçilerde sinir ve kardiyovasküler sistemlerde yüksek sıklıkta (yaklaşık %60) işlevsel değişiklikler kaydetti. Aynı zamanda, 0,2 mW/cm2 ve PES > 0,2-6 mW/cm2'ye kadar PES'e maruz kalan iki büyük grubun sağlık durumlarında fark yoktu.

Unutulmamalıdır ki yabancı literatürde aslında PES radyasyonu sırasında insan sağlığına zararlı etkilerin bir açıklaması yoktur.

10 mW/cm2 altındaki değerler. Yabancı yazarlara göre, üst sınır güvenli seviye 1 ve 10 mW/cm2 arasındadır.

İşçilerin sağlık durumunu kural olarak 5 mW/cm2'yi aşmayan EMF seviyelerinde inceleyen Batılı yazarların 10 çalışmasının analizine dayanarak, DSÖ uzmanları bu etkilerin insanlar üzerindeki olumsuz etkilerine dair net bir kanıt olmadığı sonucuna varmıştır. . Uzmanlar, patolojinin daha yüksek seviyelerde meydana geldiğine inanıyor. Ancak aynı belgede yer alan ve radarların bakımıyla uğraşan orduda, mikrodalga kaynakları ile çalışanlarda, kontrole göre göz merceğindeki değişimlerin daha sık olduğu bilgisine dikkat etmemek mümkün değil. üretim koşullarının yanı sıra radyo ve televizyon ve radyo ekipmanlarına hizmet veren uzmanlarda. Yurtdışında, kısa dalga ekipmanı (27 MHz) ile çalışan erkek fizyoterapistlerde, bu alandaki diğer uzmanlarla karşılaştırıldığında, kalp hastalığı insidansının (intrakardiyak iletimde bozukluklar, ritim, iskemi) biraz daha yüksek olduğuna dair raporlar vardır.

İsveçli bilim adamları, anneleri - fizyoterapistler - hamilelik sırasında kısa dalga (27 MHz) ve mikrodalga EMF'lere maruz kalan çocuklarda biraz daha fazla sayıda gelişimsel anormallik vakası tespit ettiler. Mikrodalgaya maruz kalan kadın fizyoterapistlerde düşüklerin sayısında bir artış kaydedildi (kısa dalga aralığında hiçbir etki olmadı).

Ne yazık ki, literatürde düşük yoğunluklu EMF'lere uzun süreli maruz kalmanın etkilerine dair bir açıklama yoktur. Bu tür seviyelerin tamamen radyo dalgası yaralanmalarına neden olamayacağı varsayılmalıdır. Bununla birlikte, işçilerde yüksek sıklıkta nörolojik bozukluklar, düzenlemede değişiklik şeklinde vejetatif distoni ile birleşir. Vasküler ton ve fonksiyonel ekstrakardiyak bozukluklar, bu bozuklukların prognostik öneminin ve bunların başta hipertansif ve kronik iskemik kalp hastalığı olmak üzere bazı genel somatik hastalıkların kökenindeki rolünün yanı sıra EMF'ye uzun süreli maruz kalmanın kataraktogenez dahil olmak üzere bazı kapsayıcı süreçlerin gelişimi. Yukarıda bahsedildiği gibi, son yıllarda EMF'nin onkolojik morbidite ile ilişkisine dair veriler ortaya çıkmıştır ve bu hem mikrodalga hem de ultra uzun menziller için geçerlidir. Keşfetti

daha yüksek frekans onkolojik hastalıklar(öncelikle lösemi) askeri personelde Polonya ordusu hizmet veren radarlardır. EMF'nin çocuklarda ve bazı profesyonel gruplarda lösemi gelişimindeki rolü literatürde aktif olarak tartışılmaktadır. Bir dizi çalışmanın sonuçları, bu konuda ciddi epidemiyolojik çalışmalara ihtiyaç olduğunu göstermektedir.

Moleküler, hücresel, sistemik ve popülasyon seviyelerinde tespit edilen EMF'nin biyolojik etkisi problemini özetlemek gerekirse, bunlar birkaç fenomenolojik olarak açıklanabilir. biyo-fiziksel etkiler:

Dolaşım sisteminde elektrik potansiyellerini indükleyerek

itirazlar;

Darbelerle manyetofosfen üretiminin uyarılması

VLF'de manyetik alan - mikrodalga aralıkları, kesirlerden onlarca mT'ye kadar genlik;

Değişken alanları başlatılıyor geniş bir yelpazede zamk

kesin ve doku değişiklikleri; indüklenen akım yoğunluğu 10 mA/m2'yi aştığında, bu etkilerin çoğu muhtemelen bileşenlerle etkileşimden kaynaklanır. hücre zarları. EMF'nin bir kişi üzerindeki etkisi için seçenekler çeşitlidir: sürekli ve aralıklı, genel ve yerel, çeşitli kaynaklardan birleştirilmiş ve çalışma ortamındaki diğer olumsuz faktörlerle birleştirilmiş, vb. Yukarıdaki EMF parametrelerinin kombinasyonu, ışınlanmış insan vücudunun tepkisi için önemli ölçüde farklı sonuçlara sahip olabilir.

8.3. hijyen standartları emp

Hipojeomanyetik alanın tayınlanması. Şimdiye kadar, tüm dünyada insanların zayıflamış GMF'lere maruz kalmasını düzenleyen hiçbir hijyenik tavsiye yoktu. Personelin sağlığını ve verimliliğini korumak için hipojeomanyetik koşullarda çalışmayı bilimsel olarak düzenleyen düzenleyici ve metodolojik belgeler geliştirilmeye başlanmıştır.

Görünüşe göre, belirli bir bölgenin jeomanyetik alan özelliğinin manyetik indüksiyon seviyesinin, belirli bir bölgede yaşayan bir kişi için en uygun olduğu düşünülmelidir.

Devlet Devlet Tıp Üniversitesi'nin çeşitli amaçlarla tesislerde yaptığı hijyen çalışmalarının sonuçlarının analizine dayanarak, GMF'nin değişen derecelerde zayıflaması ile çalışan kişilerin sağlık durumları, hayvanlar üzerinde yapılan deneysel veriler, Mesleki Tıp Araştırma Enstitüsü. Rusya Tıp Bilimleri Akademisi, IBP MH ile birlikte SanPiN 2.2.4.1191-03 “Elektromanyetik üretim koşullarında tarlalar”.

Jeomanyetik alanın ana normalleştirilmiş parametreleri, yoğunluğu ve zayıflama katsayısıdır.

Jeomanyetik alan yoğunluğu aşağıdaki ilişki ile ilişkili olan manyetik alan gücü birimlerinde (N, A / m) veya manyetik indüksiyon birimlerinde (V, T) değerlendirilir:

GMF'nin yoğunluğunun büyüklüğünde (Hq) ifade edilen açık alandaki GMF'nin yoğunluğu, bu özel alanın özelliği olan GMF yoğunluğunun arka plan değerini karakterize eder. Bölgede kalıcı GMF gerilimi Rusya Federasyonu Dünya yüzeyinden 1,2-1,7 m yükseklikte, 36 A/m ila 50 A/m (45 µT ila 62 µT) arasında değişebilmekte, yüksek enlemlerde ve anomalilerde maksimum değerlere ulaşmaktadır. Moskova enlemindeki GMF yoğunluğunun büyüklüğü yaklaşık

40 A/dk (50 uT).

Korumalı nesnenin içindeki sabit manyetik alanın yoğunluğu, oda, teknik araçlar, mukavemet değerlerinde (НВ) ifade edilir, koruyucu yapının yapıldığı malzemenin artık mıknatıslanması nedeniyle, koruma katsayısı tarafından belirlenen nüfuz eden GMF yoğunluğunun ve manyetik alan kuvvetinin üst üste binmesidir ( NAM).

Geçici izin verilen yoğunluk zayıflama faktörü GMF (K o) korumalı bir nesnenin içinde, tesislerde, teknik

tıbbi çare orana eşittir Açık alanın GMF yoğunluğundan (Ho) işyerindeki dahili manyetik alanın yoğunluğuna (H B):

K o =Hayır/Nv.

"İşyerlerinde jeomanyetik alan yoğunluğunun zayıflamasına ilişkin Geçici Müsaade Edilebilir Seviyeler (TPL)" hijyen standardına göre, tesis, bina, bir iş vardiyası sırasındaki teknik ekipman, bulundukları yere bitişik bölgedeki açık alandaki yoğunluğunun 2 katını geçmemelidir.

ESP'nin derecelendirmesi. SanPiN 2.2.4.1191-03 "Üretim koşullarında elektromanyetik alanlar" ve GOST 12.1.045-84 uyarınca. "SSBT. elektrostatik alanlar. İşyerlerinde izin verilen seviyeler ve izleme gereklilikleri” başlığı altında işyerlerinde izin verilen maksimum ESP yoğunluğu değeri, çalışma günü içindeki maruz kalma süresine bağlı olarak belirlenir.

İş yerlerinde izin verilen maksimum elektrostatik alan kuvveti (Epdu) servis personeli aşağıdaki değerleri aşmamalıdır:

1 saat - 60 kV/m'ye kadar maruz kaldığında;

2 saat - 42,5 kV/m'ye maruz kaldığında;

4 saat - 30.0 kV/m'ye maruz kaldığında;

9 saat maruz kaldığında - 20.0 kV / m.

Düzenleyici belge "Trafo merkezleri ve UHV doğru akım havai hatları personeli için izin verilen elektrostatik alan seviyeleri ve iyon akımı yoğunluğu" ? 6022-91, ultra yüksek voltajlı doğru akım güç sistemlerine hizmet veren personel üzerinde başlıkta belirtilen faktörlerin birleşik etkisinin koşullarını düzenler.

Dokümanın gerekliliklerine göre, tam bir iş günü için ESP limiti ve iyon akım yoğunluğu 15 kV/m ve 20 nA/m2'dir; 5 saatlik maruz kalma için - 20 kV/m ve 25 nA/m 2 . ESP yoğunluğu = 20 kV/m olduğunda, personelin izin verilen çalışma süresinin hesaplanması aşağıdaki formüle göre belirlenir:

İzin verilen ESP yoğunluğu seviyeleri, PVEM operatörlerinin işyerlerinde de düzenlenir (SanPiN 2.2.2//2.4.1340-03 "Kişisel elektronik bilgisayarlar ve iş organizasyonu için hijyenik gereklilikler"). Geçici olarak izin verilen bir değer olarak, elektrostatik alanın gücü 15 kV/m'yi geçmemelidir.

ESP'nin endüstriyel olmayan etkilerinin sıhhi ve epidemiyolojik standardizasyonu, SanPiN 001-96 “İzin verilen seviyeler için sıhhi standartlar” gerekliliklerine uygun olarak gerçekleştirilir. fiziksel faktörler ev koşullarında tüketim mallarını kullanırken", SanPiN 2.1.2.1002-2000 "Konut binaları ve binaları için sıhhi ve epidemiyolojik gereklilikler" ve SN 2158-80 "Konut ve kamu binalarının yapımında kullanılması amaçlanan polimer yapı malzemelerinin sıhhi ve hijyenik kontrolü profesyonel olmayan maruz kalma koşulları için ESP ESP'nin 15 kV / m olduğu binalar".

Avrupa Komitesi "CENELEC", popülasyonun ESP maruziyetinin kontrollü bir seviyesi olarak 14 kV/m'lik bir değer önermektedir, yani. pratik olarak Rusya'da kabul edilenlerle aynı zamana denk geliyor.

Amerikan Hijyenistleri Derneği ASOS 1991 gerekliliklerine göre, personelin işyerindeki ESP seviyeleri 25 kV/m'yi geçmemelidir. 15 kV/m seviyesinden itibaren koruyucu ekipman (eldiven, takım elbise) kullanımı öngörülmektedir.

Almanya'da, ESP için maksimum mesleki maruz kalma sınırı çalışma günü boyunca 40 kV/m ve günde 2 saate kadar maruz kalma için 60 kV/m'dir.

CENELEC Avrupa Komitesi standardı, 4 kV/m'lik ESP'ye 8 saatlik mesleki maruziyet için bir maksimum sınır belirler. İçeri

42 kV/m'yi aşan güçler için 8 saatlik süre, izin verilen maruz kalma süresi aşağıdaki formülle belirlenir:

T<112/E.

PMP'nin derecelendirmesi. Kalıcı bir manyetik alanın (PMF) tayınlanması ve hijyenik değerlendirmesi, genel (tüm vücut için) veya yerel (eller) koşullar dikkate alınarak, vardiya sırasında işçiye maruz kalma süresine bağlı olarak farklılaşan seviyesine göre gerçekleştirilir. , önkol) maruz kalma.

PMF seviyeleri, kA / m cinsinden manyetik alan kuvveti (N) birimlerinde veya manyetik indüksiyon (V) m / T birimlerinde değerlendirilir. (Tablo 8.2).

Personelin PMF'nin farklı gerilimlerine (indüksiyon) sahip olduğu alanlarda kalması gerekiyorsa, bu alanlarda toplam çalışma süresi, maksimum gerilime sahip alan için izin verilen maksimum seviyeyi geçmemelidir.

Tabloda verilen MCL'ler, etkin olmayan bir faktör düzeyine dayalıdır ve bu nedenle diğer ülkelerde yerleşik olanlardan veya uluslararası kuruluşlar tarafından önerilenlerden farklıdır.

Diğer ülkelerde BSH'yi yöneten ulusal standartlar genellikle departman organizasyonları ve yönetmelikleri tarafından yönetilir. Örneğin, ABD Enerji Bakanlığı aşağıdaki PDU'ları oluşturmuştur:

8 saatlik maruz kalma için - tüm vücut için 0,01 T, tüm vücut için 0,1 T

eller;

İçin<1 ч - 0,1 Тл на все тело, 1,0 Тл - на руки;

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

Stanford Center'daki lineer hızlandırıcı, toplam 0,02 T ila 0,2 T maruz kalma için zamanla dalgalanır; yerel için - ellerde - 0,2 T'den 2,0 T'ye.

1991'de, Uluslararası Radyasyondan Korunma Derneği'nin Uluslararası İyonlaştırıcı Olmayan Radyasyon Komitesi, MRL olarak aşağıdaki PMF seviyelerini tavsiye etti. (Tablo 8.3).

EMF IF'ye maruz kalmanın tayınlanması ve değerlendirilmesi. Elektrikli ekipman kullanan personelin ve günlük yaşamda EMF FC'ye maruz kalan nüfusun sağlığını korumak için hijyen düzenlemesi aşağıdaki esaslara göre yürütülmektedir:

Tablo 8.2.PMP'nin çalışanlar üzerindeki etkisi

İş günü başına maruz kalma süresi, dakika	maruz kalma koşulları
	Genel (tüm vücut)		Lokal (ellerle sınırlı, omuz kuşağı)
	PDU gerilimi, kA/m	Manyetik indüksiyonun uzaktan kumandası, mT	PDU gerilimi, kA/m	Manyetik indüksiyonun uzaktan kumandası, mT
61-480
11-60
0-10

Tablo 8.3.PDU PMP için Uluslararası Tavsiyeler (1991)

Not. Tabloda verilen PDU'lar, PMP'ye 0,5 mT ve altında yanıt verebilen implante kalp pili ve defibrilatörü olan kişilerin güvenliğini sağlamaz.

karmaşık hijyenik, klinik-fizyolojik ve deneysel çalışmalar.

EMF FC'nin hijyenik düzenlemesi elektrik (EP) ve manyetik (MF) alanlar için ayrı ayrı yapılır. EP'nin normalleştirilmiş parametreleri şunlardır: tansiyon, metre başına kilovolt (kV / m) olarak tahmin edilen ve MP için - manyetik indüksiyon veya manyetik alan şiddeti, sırasıyla mili veya mikrotesla (mTl, μT) ve metre başına amper veya kiloamper (A / m, kA / m) cinsinden ölçülür.

Şu anda Rusya'da EP ve MF FC'nin endüstriyel ve endüstriyel olmayan etkileri için hijyenik standartlar bulunmaktadır. Bununla birlikte, eviricinin konut binaları içindeki ve konut geliştirme bölgesindeki izin verilen manyetik alan indüksiyon seviyelerinin geçici bir standart olarak alındığı ve sırasıyla 10 ve 50 μT olduğu akılda tutulmalıdır (SanPiN 2.1.2.1002-) 2000). Aynı belge, kaynağa bakılmaksızın sırasıyla 0,5 ve 1 kV / m tutarında konut binaları ve konut geliştirme bölgesi için geçerli olan EP FC için uzaktan kumandayı kurar. Belirtilen maksimum seviyeler, sırasıyla 5 kV/m ve 100 µT (80 A/m) olan uluslararası tavsiyeler ICNIRP tarafından önerilen nüfus için kontrollü seviyelerin değerlerinden önemli ölçüde düşüktür. Aynı zamanda, IF'nin zayıf manyetik alanlarının insan sağlığı üzerindeki olası olumsuz (kansere neden olan) etkilerine ilişkin son verilerle bağlantılı olarak, seviyeleri için 0,2 μT'ye kadar daha katı sınırlar önerilmiştir.

İşyerlerinde EMF FC'nin hijyenik düzenlemesi, elektromanyetik alanda geçirilen süreye bağlı olarak SanPiN 2.2.4.1191-03 "Üretim koşullarında elektromanyetik alanlar" tarafından düzenlenir.

Tam bir çalışma günü için EP IF'nin izin verilen maksimum seviyesi (MPL) 5 kV/m'dir ve 10 dakikayı aşmayan darbeler için maksimum MPC 25 kV/m'dir. 5-20 kV/m yoğunluk aralığında izin verilen kalma süresi aşağıdaki formülle belirlenir:

T \u003d 50 / E-2,

Nerede:

T - EP'de uygun gerilim seviyesinde harcanan izin verilen süre, h;

E, kontrollü alanda etki eden EF'nin yoğunluğudur.

Gerilimi 25 kV/m'den fazla olan bir EP'de koruyucu ekipman kullanılmadan kalmasına izin verilmez.

Kontrollü bölgelerin sayısı, işyerindeki elektrik alanının voltaj seviyelerindeki farka göre belirlenir. Kontrollü bölgelerin EP yoğunluğu seviyelerinde dikkate alınan fark 1 kV/m'dir.

EP'de harcanan izin verilen süre, çalışma günü boyunca bir defaya mahsus veya kesirli olarak uygulanabilir. Çalışma süresinin geri kalanında elektronik imzanın etki alanı dışında olunması veya koruyucu ekipman kullanılması gerekmektedir.

Personelin çalışma günü boyunca farklı elektrik alan yoğunluğuna (Tpr) sahip alanlarda geçirdiği süre aşağıdaki formülle hesaplanır:

Verilen süre 8 saati geçmemelidir.

İş yerlerinde endüstriyel frekanstaki periyodik (sinüzoidal) bir manyetik alanın (MF) gücü için maksimum kontrol limitleri, genel (tüm vücut üzerinde) ve yerel (uzuvlar üzerinde) etkilerin koşulları için belirlenir. (Tablo 8.4).

Tablo 8.4.50 Hz frekanslı periyodik bir manyetik alana maruz kalmak için uzaktan kumanda

Zaman aralıklarında izin verilen MF kuvveti, SanPiN 2.2.4.1191-03 Ek 1'de verilen enterpolasyon eğrisine göre belirlenir.

Personelin manyetik alanın farklı şiddette (indüksiyon) olduğu bölgelerde kalması gerekiyorsa, bu bölgelerde toplam çalışma süresi, maksimum yoğunluğa sahip olanlar için maksimum kontrol sınırını geçmemelidir.

İzin verilen kalış süresi, çalışma günü boyunca bir defaya mahsus veya kesirli olarak gerçekleştirilebilir.

Darbeli MF 50 Hz'ye maruz kalma koşulları için, alan gücünün (Npd) genlik değerinin MPS'si, vardiya başına toplam maruz kalma süresine (T) ve darbeli üretim modlarının özelliklerine bağlı olarak farklılaştırılır.

10 kHz - 300 GHz aralığında EMF'nin hijyenik regülasyonu. EMF kaynakları ile çalışan personelin iş yerlerindeki radyo frekanslarının elektromanyetik alanlarının yoğunluğu ve izleme gereksinimleri, sıhhi ve epidemiyolojik kurallar, "Üretim koşullarında elektromanyetik alanlar" standartları - SanPiN 2.2.4.1191-03 ve GOST 12.1 tarafından düzenlenir. 006-84 "Elektromanyetik alanlar radyo frekansları. İşyerlerinde izin verilen seviyeler ve kontrol gereklilikleri”.

Tüm vardiya boyunca 10-30 kHz frekans aralığındaki elektrik ve manyetik alanların uzaktan kumandası sırasıyla 500 V/m ve 50 A/m'dir. Vardiya başına 2 saate kadar elektrik ve manyetik alanlara maruz kalma süresi ile uzaktan kumanda sırasıyla 1000 V/m ve 100 A/m'dir.

Tablo 8.5.EMF frekans aralığı 30 kHz - 300 GHz'in yoğunluğunun ve enerji akı yoğunluğunun maksimum uzaktan kontrolü

Parametre	Frekans bantlarında izin verilen maksimum seviyeler (MHz)
	0,03-3,0	3,0-30,0	30,0-50,0	50,0-300,0	300,0-300000,0
E, V/dk
Biz
PES µW/cm1					1000 5000*

Not. *ellerin yerel ışınlanma koşulları için.

Uzaktan kumanda EMF frekans aralığı 30 kHz - 300 GHz, maruz kalınan enerjinin (EE) büyüklüğüne göre belirlenir.

Elektrik ve manyetik alanların izin verilen maksimum seviyeleri, EMF enerji akı yoğunluğu içinde verilen değerleri aşmamalıdır. sekme. 8.5.

8.4. ELEKTRİK VE MANYETİK ALANLARIN ÖLÇÜM PARAMETRELERİ İLKELERİ

Elektrik alan şiddetini ölçme ilkeleri. Bir elektrik alanının parametrelerini ölçme yöntemi, bir elektrik alanına yerleştirilmiş iletken bir cismin özelliğine dayanır. İki iletken cisim düzgün bir elektrik alanına yerleştirilirse, cisimlerin elektrik yüklerinin merkezleri arasındaki dış elektrik alanın potansiyel farkına eşit bir potansiyel farkı ortaya çıkar. Bu potansiyel fark, harici elektrik alanın modülü ile ilgilidir.

Alternatif bir elektrik alanının yoğunluğunu ölçerken, birincil dönüştürücü olarak boyutları dalga boyuna kıyasla küçük olan bir dipol anten kullanılır. Tekdüze bir elektrik alanında, bir dipol antenin (silindirler, koniler vb.) Elemanları arasında, anlık değeri elektrik alan kuvvetinin anlık değerinin ekseni üzerindeki izdüşümü ile orantılı olacak bir alternatif voltaj ortaya çıkar. dipol anten. Bu voltajın rms değerinin ölçülmesi, elektrik alan şiddetinin dipol antenin ekseni üzerindeki izdüşümünün rms değeri ile orantılı bir değer verecektir. Yani, içine bir dipol anten sokulmadan önce uzayda var olan bir elektrik alanından bahsediyoruz. Bu nedenle, alternatif bir elektrik alanın rms değerini ölçmek için bir dipol anten ve bir RMS voltmetre gereklidir.

Manyetik alanın gücünü (indüksiyon) ölçme ilkeleri. Doğrudan ve düşük frekanslı manyetik alanların yoğunluğunu ölçmek için dönüştürücüler salon etkisi, bir iletken yerleştirildiğinde meydana gelen galvanomanyetik olayları ifade eder.

veya manyetik alanda akıma sahip yarı iletken. Bu fenomenler şunları içerir: bir potansiyel farkın (emk) oluşması, iletkenin elektrik direncinde bir değişiklik, bir sıcaklık farkının oluşması.

Hall etkisi, dikdörtgen bir yarı iletken plakanın bir çift zıt yüzüne bir doğru akıma neden olan bir voltaj uygulandığında meydana gelir. Plakaya dik indüksiyon vektörünün etkisi altında, hareket eden yük taşıyıcılarına DC yoğunluk vektörüne dik bir kuvvet etki edecektir. Bunun sonucu, diğer plaka yüzleri çifti arasında bir potansiyel farkının oluşması olacaktır. Bu potansiyel farka Hall emf denir. Değeri, manyetik indüksiyon vektörünün plakaya dik bileşeni, plakanın kalınlığı ve yarı iletkenin bir özelliği olan Hall sabiti ile orantılıdır. Emf ve manyetik indüksiyon arasındaki orantı katsayısını bilmek ve emk'yi ölçmek, manyetik indüksiyonun değerini belirleyin.

Alternatif manyetik alan kuvvetinin ortalama karekök değerini ölçmek için, birincil dönüştürücü olarak boyutları dalga boyuna kıyasla küçük olan bir döngü anteni kullanılır. Alternatif bir manyetik alanın etkisi altında, döngü anteninin çıkışında, anlık değeri, döngü düzlemine dik eksen üzerindeki manyetik alan gücünün anlık değerinin izdüşümü ile orantılı olan bir alternatif voltaj ortaya çıkar. anten ve merkezinden geçiyor. Bu voltajın RMS değerinin ölçülmesi, döngü anteninin ekseni üzerindeki manyetik alan şiddetinin izdüşümünün RMS değeri ile orantılı bir değer verir.

Bir elektromanyetik alanın enerji akısı yoğunluğunu ölçme ilkeleri. 300 MHz ile onlarca GHz arasındaki frekanslarda, halihazırda oluşturulmuş bir elektromanyetik dalgada enerji akı yoğunluğu (EFD) ölçülür. Bu durumda PES, elektrik veya manyetik alanların kuvvetleriyle ilgilidir. Bu nedenle, PES'i ölçmek için, elektromanyetik alanın enerji akı yoğunluğu birimlerinde kalibre edilen elektrik veya manyetik alanların kuvvetlerinin ortalama karekök değerinin metreleri kullanılır.

8.5. emp kaynakları ile çalışırken koruyucu önlemler

Statik elektriğe karşı koruma araçlarını seçerken (sahanın veya işyerinin kaynağının taranması, statik elektrik nötrleştiricilerin kullanılması, çalışma süresinin sınırlandırılması vb.), teknolojik işlemlerin özellikleri, işlenen malzemenin fiziksel ve kimyasal özellikleri, koruyucu önlemler geliştirirken farklı bir yaklaşım belirleyen tesislerin mikro iklimi vb. dikkate alınmalıdır.

Statik elektriğe karşı yaygın olarak kullanılan koruma yöntemlerinden biri, elektrostatik yüklerin oluşumunu veya bunların elektrikli malzemeden çıkarılmasını azaltmaktır, bu da şu şekilde sağlanır:

1) ekipmanın metal ve elektriği ileten elemanlarının topraklanması;

2) dielektriklerin yüzeylerinde ve toplu iletkenliğinde bir artış;

3) statik elektrik nötrleştiricilerin montajı. Topraklama, diğerlerinin kullanımına bakılmaksızın gerçekleştirilir.

koruma yöntemleri. Sadece ekipman elemanları değil, aynı zamanda teknolojik tesislerin elektriksel olarak iletken bölümleri de izole edilmiştir.

Daha etkili bir korunma yolu, teknolojik süreç koşullarında mümkün olduğunda havanın nemini %65-75'e çıkarmaktır.

Kişisel koruyucu ekipman, antistatik ayakkabılar, antistatik önlük, el koruması için topraklama bilezikleri ve insan vücudunun elektrostatik topraklamasını sağlayan diğer ekipmanlar olabilir.

PMF'nin işçilerin vücutları üzerindeki genel etkisi ile, üretim alanının MPC'yi aşan seviyeleri olan alanları, ek bir açıklayıcı yazı ile özel uyarı işaretleri ile işaretlenmelidir: “Dikkat! Bir manyetik alan!" PMF'nin insan vücudu üzerindeki etkisini azaltmak için rasyonel bir çalışma ve dinlenme modu seçerek, PMF'nin çalışma koşullarında harcanan zamanı azaltarak, teması sınırlayan rotayı belirleyerek örgütsel önlemlerin alınması gerekir. Çalışma alanında PMF.

Busbar sistemlerini tamir ederken şönt çözümleri sağlanmalıdır. hizmet veren kişiler

DC teknolojik kurulumları, bara sistemleri veya PMF kaynaklarıyla temas halinde olanlar, Sağlık ve Tıp Endüstrisi Bakanlığı ve Rusya Sıhhi ve Epidemiyolojik Denetim Devlet Komitesi standartlarına uygun olarak ön ve periyodik tıbbi muayenelerden geçmelidir. Tıbbi muayeneler sırasında, çalışma ortamındaki zararlı faktörlerle çalışmak için genel tıbbi kontrendikasyonlar yönlendirilmelidir.

Yerel etki koşulu altında (ellerle sınırlı, işçilerin üst omuz kemeri), elektronik endüstrisi işletmelerinde, ellerin temasını sınırlayan yarı iletken cihazların montajı ile ilgili işler için teknolojik kasetler kullanılmalıdır. ile çalışan işçiler

PMP.

Kalıcı mıknatıs üretimi yapan işletmelerde, önleyici tedbirlerde önde gelen yer, PMF ile teması dışlayan dijital otomatik cihazlar kullanan ürünlerin manyetik parametrelerini ölçme sürecinin otomasyonuna aittir. PMF'nin işçi üzerinde yerel eylem olasılığını önleyen uzak cihazların (manyetik olmayan malzemelerden yapılmış forseps, cımbız, kulplar) kullanılması tavsiye edilir. Eller PMP kapsama alanına girdiğinde elektromanyetik tesisatı kapatan engelleme cihazları kullanılmalıdır.

Hijyenik uygulamada üç temel koruma ilkesi kullanılır: zamana göre koruma, mesafeye göre koruma ve toplu veya bireysel koruyucu ekipman kullanımı yoluyla koruma. Ek olarak, EHV'nin elektrik tesisatlarına hizmet veren personelin ön ve yıllık periyodik muayeneleri, olumsuz etkilerin önlenmesini sağlayan Devlet Sıhhi ve Epidemiyolojik Denetimi ve Rusya Sağlık ve Tıp Endüstrisi Bakanlığı standartlarına uygun olarak yapılmaktadır. sağlık üzerine.

Zaman koruma ilkesi esas olarak EMF FC'nin endüstriyel etkisini düzenleyen ilgili düzenleyici ve metodolojik belgelerin gerekliliklerinde uygulanmaktadır. Personelin EMF FC'nin etkisi altında kalmasına izin verilen süre, çalışma gününün uzunluğu ile sınırlıdır ve buna bağlı olarak artan maruz kalma yoğunluğu ile azalır. Popülasyon için EP IF etkilerinin olumsuz etkilerinin önlenmesi farklılaştırılmış uzaktan kumanda ile sağlanmaktadır.

temel olarak mesafeye göre koruma ilkesinin uygulanması nedeniyle maruz kalma süresini sınırlayarak insan korumasının sağlanmasının bir tezahürü olan bölge türüne (konut, sık veya nadiren ziyaret edilen) bağlı olarak. Çeşitli sınıflardaki ekstra yüksek gerilimli (EHV) havai hatlar için artan boyutlarda sıhhi koruma bölgeleri oluşturulmuştur.

330 kV ve üzeri havai hatların yerleştirilmesi için yerleşim alanından uzak alanlar tahsis edilmelidir.

750-1150 kV gerilimli havai hatlar tasarlanırken, yerleşim yerlerinin sınırlarından kural olarak en az 250-300 m çıkarılması sağlanmalıdır. Ve sadece istisnai durumlarda, yerel koşullar nedeniyle bu gerekliliğin karşılanamadığı durumlarda, 330, 500, 750 ve 1150 kV hatları kırsal yerleşimlerin sınırına yaklaştırılabilir, ancak 20, 30, 40 ve 55'e kadar yakınlaştırılamaz. sırasıyla m; bu durumda havai hattın tellerinin altındaki elektrik alan şiddeti 5 kV/m'den fazla olmamalıdır. Yerleşimlerin sınırına havai hatların yaklaşma olasılığı, sıhhi ve epidemiyolojik denetim makamları ile kararlaştırılmalıdır.

Sıhhi koruma bölgesi içinde aşağıdakiler yasaktır:

Konut inşaatı ve rekreasyon alanlarının yerleştirilmesi;

Araçların bakımı için işletmelerin yerleştirilmesi, petrol ürünleri depoları;

Her türden yanıcı maddelerin depolanması ve bunlarla ilgili işlemler;

Boyutları izin verilenleri aşan araçların durdurulması, makine ve mekanizmaların onarımı;

Su jeti havai hatlara temas edebilen sulama makineleri ile sulama işlerinin yapılması;

Halkın erişebileceği uzun topraklanmamış iletkenlerin (tel çitler, üzüm asmak için çatlaklar, şerbetçiotu vb.) yerleştirilmesi;

Havai hattı temizlerken, ağaçlara tırmanırken ve kuvvetli rüzgarlarda, siste ve buzda çalışırken aynı anda birkaç ağaç kesmek.

750 kV ve üzeri gerilime sahip havai hatların sıhhi koruma bölgesi topraklarında, aşağıdakiler yasaktır:

Çalışanların iş yerlerinde EP gerginliğinin azaltılmasını sağlayan koruyucu ekranlar olmadan makine ve mekanizmaları çalıştırmak;

Konut binalarını ve ev arsalarını yerleştirin;

18 yaşının altındaki çocukları ve ergenleri tarımsal işlere dahil edin.

İzin verilmiş:

İnsanların işlenmesi sırasında uzun süre kalmasını gerektirmeyen tarımsal ürünlerin yerleştirilmesi için havai hattın sıhhi koruma bölgesinin kullanılması;

Konut binalarının içindeki ve açık alanlardaki elektrik voltajının kabul edilebilir seviyelere düşürülmesine bağlı olarak, 330-500 kV voltajlı havai hatların sıhhi koruma bölgesi içinde yer alan mevcut konut binalarının ve ev arsalarının korunması ve işletilmesi.

Nüfusu EP FC'nin etkilerinden korumaya yönelik önlemler aşağıdaki gerekliliklerle belirlenir:

a) bir sıhhi koruma bölgesinin oluşturulması ve kullanımına ilişkin gerekliliklerin sıkı bir şekilde gözetilmesi;

b) Sıhhi koruma bölgesi içinde çalışmayı organize ederken, elektrik alan seviyelerini azaltmak için aşağıdaki önlemler alınır:

Hareketli makineler ve mekanizmalar (arabalar, traktörler, tarımsal kendinden tahrikli ve römorklu üniteler, vb.) zeminle güvenilir elektriksel temasla donatılmıştır. Topraklama makineleri ve mekanizmaları için pnömatik rotada, destek çerçevesine sabitlenmiş metal bir zincir kullanılmasına izin verilir;

Metal kabini olmayan makine ve mekanizmalar, gövdeye bağlı koruyucu ekranlar, siperlikler ile donatılmalıdır. Ekranlar ve siperlikler sacdan veya metal ağdan yapılabilir;

Bir kişi iletkenlerle temas ettiğinde elektrik deşarjlarını önlemek için, bunlar topraklanır, uzatılmış iletkenler birkaç yerden topraklanır ve iletkenlere dik olarak yerleştirilir.

VL'ye;

İnşaat ve montaj işleri yapılırken, uzatılmış metal ürünler (boru hatları, haberleşme hatları telleri vb.) şantiyelerde ve farklı yerlerde en az iki noktada topraklanır;

c) sıhhi koruma bölgesi içinde tutulan binalar topraklanmış bir kalkanla korunuyor, metal çatılar güvenilir bir şekilde

en az iki yerde topraklanmış. Bir topraklama cihazı ile direnç değeri standartlaştırılmamıştır;

d) açık alanlarda elektrik alanının gücünü azaltmak için, gerekirse, kablo koruma cihazlarının yanı sıra betonarme çitler kurun. Aynı amaçla ağaçlar ve çalılar dikilir;

e) yolların havai hatlarla kesiştiği noktada, taşımanın durdurulmasını yasaklayan ve gerekirse aracın boyutunu sınırlayan işaretler konur;

f) havai hatların yakınında iş hazırlama ve yürütme sürecinde, bu işleri yapmaktan sorumlu kişiler, işçilere talimat vermek ve bir elektrik alanının etkilerine karşı koruma önlemlerinin uygulanmasını ve güvenlik gereksinimlerine uygunluğu izlemekle yükümlüdür;

g) havai hatların geçtiği yerleşim yerlerinde, elektrik şebekesi işletmeleri, belediye yetkilileri ile birlikte, çalışırken ve havai hatların yakınındayken güvenlik önlemlerini teşvik etmek için halk arasında açıklayıcı çalışmalar yürütür ve ayrıca artan tehlike yerlerine uyarı işaretleri yerleştirir.

Aynı zamanda, üretken olmayan etkilerini düzenleyen uygun bir düzenleyici ve metodolojik belgenin bulunmaması nedeniyle, MP HR için nüfusun korunması sağlanmamaktadır (esas olarak konu hakkında yetersiz bilgi nedeniyle).

EMF FC'nin bir kişi üzerindeki olumsuz etkilerinin koruyucu ekipman kullanılarak önlenmesi, GOST 12.1.002-84 ve SanPiN N 5802-91 gerekliliklerine uygun olarak yalnızca endüstriyel etkiler ve yalnızca elektrikli bileşen (EC FC) için sağlanır ve GOST, bu sorunları çözmek için özel olarak tasarlanmıştır 12.4.154-85 "SSBT. Endüstriyel frekanstaki elektrik alanlarına karşı koruma için tarama cihazları. Genel teknik gereksinimler, temel parametreler ve boyutlar” ve GOST 12.4.172-87 “SSBT. Endüstriyel frekanstaki elektrik alanlarına karşı koruma için bireysel ekranlama kiti. Genel teknik gereklilikler ve kontrol yöntemleri”.

Toplu koruyucu ekipman, bu tür ekipmanların iki ana kategorisini içerir: sabit ve mobil (taşınabilir). sabit ekranlar farklı olabilir

EF FC alanında bulunan personelin iş yerlerinin üzerine yerleştirilmiş topraklanmış metal yapılar (kalkanlar, kanopiler, sundurmalar - katı veya ağ, kablo sistemleri). Mobil (taşınabilir) koruma araçlarıçeşitli çıkarılabilir ekran türleridir. Toplu çarelerşu anda sadece ultra yüksek voltajlı elektrik tesisatlarına hizmet veren ve sonuç olarak EF FC'nin etkilerine maruz kalan personelin sağlığının korunmasını sağlamak için değil, aynı zamanda standart değerleri sağlamak için nüfusu korumak için de kullanılmaktadır. yerleşim bölgesindeki (çoğunlukla bahçe alanlarında) FC EF voltajının, VL yolunun yakınında bulunan araziler). Bu durumlarda, mühendislik hesaplamalarına uygun olarak inşa edilen kablo ekranları en sık kullanılır.

Ana kişisel koruyucu ekipman EP FC'den şu anda bireysel koruma kitleridir. Rusya'da, yalnızca 60 kV / m'den fazla olmayan bir voltajla EP FC'nin etki alanındaki zemin çalışması için değil, aynı zamanda iş yapmak için de değişen derecelerde korumaya sahip çeşitli kit türleri vardır. 110-1150 kV gerilimli havai hatlarda gerilim altında (gerilim altında çalışma) canlı parçalarla doğrudan temas ile. Radyo frekansı elektromanyetik radyasyonun etkisi altında çalışan sağlık bozukluklarının erken teşhis ve tedavisini önlemek için, Rusya Federasyonu Sağlık ve Sosyal Kalkınma Bakanlığı'nın emirleri doğrultusunda ön ve periyodik tıbbi muayenelerin yapılması gerekmektedir. Radyo dalgalarına maruz kalmanın neden olduğu klinik bozuklukların yanı sıra çalışma ortamındaki olumsuz faktörlerin etkisiyle seyri ağırlaşabilecek genel hastalıklara sahip olan tüm kişiler, uygun hijyen ve terapötik önlemlerle gözlem altına alınmalıdır. çalışma koşullarını iyileştirmeyi ve sağlığı iyileştirmeyi amaçlayan önlemler. Mesleki patolojinin ilerleyici seyri ile karakterize edilen veya genel hastalıklarla ağırlaşan durumlarda, çalışanların başka bir işe geçici veya kalıcı olarak nakli gerçekleştirilir. İşyerindeki EMR seviyeleri nüfus için belirlenen MPC'yi aşarsa, hamilelik ve emzirme dönemindeki kadınlar da başka bir işe geçişe tabidir. 18 yaşının altındaki kişiler

rasta, radyo frekansı aralığında elektromanyetik radyasyon kaynağı olan tesislerde bağımsız çalışmaya izin verilmez. İşyerindeki EMP seviyeleri izin verilen seviyeyi aşarsa, her türlü işte çalışanlar için koruyucu önlemler uygulanmalıdır.

Personelin RF EMR'ye maruz kalmasından korunması, organizasyonel ve mühendislik önlemlerinin yanı sıra kişisel koruyucu ekipman kullanımıyla sağlanır.

Organizasyon faaliyetleri şunları içerir: tesislerin rasyonel çalışma modlarının seçimi; personelin radyasyon bölgesinde kalış yeri ve süresinin sınırlandırılması ve diğerleri. mühendislik önlemlerişunları içerir: ekipmanın rasyonel yerleşimi, elektromanyetik enerjinin personel iş yerlerine akışını sınırlayan araçların kullanımı (güç emiciler, ekranlama). Kişisel koruyucu donanıma gözlükleri, kalkanları, kaskları, koruyucu giysileri (tulum, tulum vb.) içerir.

Her özel durumda koruma yöntemi, çalışma frekans aralığı, yapılan işin niteliği ve gerekli koruma verimliliği dikkate alınarak belirlenmelidir.

Koruma ilkeleri, yayıcıların amacına ve tasarımına bağlı olarak farklılık gösterir. Personelin maruz kalmaya karşı korunması, çalışan indüktörleri koruyarak, radyasyon kaynağının yakınında bir operatörün zorunlu olarak bulunması dışında, teknolojik süreçlerin otomatikleştirilmesi veya uzaktan kumanda ile gerçekleştirilebilir.

Teçhizatın otomatik veya uzaktan kumandaya alınmasının mümkün olmadığı durumlarda (teknik olarak imkansız veya yüksek malzeme maliyetleri ile ilişkili), iş yerinin korunması gerekmektedir. Bu faaliyetler, büyük boyutlu parçaları işlemek için tasarlanmış, büyük bir yedek enerjiye sahip EGU ekipmanına servis yapılırken de gerçekleştirilir. İşyerlerinin ekranlanması, teknolojik sürecin özellikleri nedeniyle (test tezgahlarında çalışma vb.) Elektromanyetik alan kaynaklarının ekranlanmasının imkansız olduğu durumlarda da gerçekleştirilir.

Tüm EMF koruma araçları ve yöntemleri 3 gruba ayrılabilir: organizasyonel, mühendislik ve tedavi ve önleme.

Organizasyon etkinlikleri Hem tasarım aşamasında hem de işletme tesislerinde, anten yapılarının etrafında çeşitli amaçlarla sıhhi koruma bölgeleri oluşturarak, insanların yüksek EMF yoğunluğu olan alanlara girmesini önlemeyi sağlar. Tasarım aşamasında elektromanyetik radyasyon seviyelerini tahmin etmek için, PES ve EMF gücünü belirlemek için hesaplama yöntemleri kullanılır.

Mühendislik ve teknik korumanın altında yatan genel ilkeler, aşağıdakilere indirgenmiştir: elektromanyetik radyasyonu azaltmak veya ortadan kaldırmak için devre elemanlarının, blokların, tesisin birimlerinin bir bütün olarak elektriksel sızdırmazlığı; işyerini radyasyondan korumak veya radyasyon kaynağından güvenli bir mesafeye çıkarmak. İşyerini korumak için çeşitli ekran türlerinin kullanılması önerilir: yansıtıcı (metal ağdan katı metal, metalize kumaş) ve emici (radyo emici malzemelerden).

Kişisel koruyucu ekipman olarak metalize kumaştan yapılmış özel giysiler ve gözlükler tavsiye edilir.

Vücudun veya yüzün sadece belirli bölgelerinin radyasyona maruz kaldığı durumlarda koruyucu önlük, önlük, kapüşonlu pelerin, eldiven, gözlük, siperlik kullanmak mümkündür.

Terapötik ve önleyici tedbirler her şeyden önce elektromanyetik alanların olumsuz etkilerinin belirtilerinin erken saptanması amaçlanmalıdır. Tıbbi muayenede terapist, nöropatolog, göz doktoru yer alır.

Talimat

İki pil alın ve bunları elektrik bandıyla bağlayın. Pilleri, uçları farklı olacak, yani artı eksi karşısında olacak ve tersi olacak şekilde bağlayın. Her pilin ucuna bir tel takmak için ataç kullanın. Ardından, ataşlardan birini pillerin üzerine yerleştirin. Ataş her birinin ortasına ulaşmazsa, onu istenen uzunlukta düzeltmeniz gerekebilir. Tasarımı bantla sabitleyin. Tellerin uçlarının serbest olduğundan ve ataşın kenarlarının her bir pilin merkezine ulaştığından emin olun. Pilleri yukarıdan bağlayın, diğer tarafta da aynısını yapın.

Bakır tel alın. Telin yaklaşık 15 santimetresini düz bırakın ve ardından camın etrafına sarmaya başlayın. Yaklaşık 10 tur yapın. 15 santimetre daha düz bırakın. Güç kaynağından gelen tellerden birini elde edilen bakır bobinin serbest uçlarından birine bağlayın. Kabloların birbirine iyi bağlandığından emin olun. Bağlandığında, devre bir manyetik verir alan. Güç kaynağının diğer kablosunu bakır kabloya bağlayın.

Bu durumda, bobin içinden akım geçtiğinde, içine yerleştirilen bobin mıknatıslanacaktır. Ataçlar birbirine yapışacak, böylece bir kaşık veya çatalın, tornavidaların parçaları mıknatıslanacak ve bobine akım uygulanırken diğer metal nesneleri çekecektir.

Not

Bobin sıcak olabilir. Yakınlarda yanıcı maddeler olmadığından emin olun ve cildinizi yakmamaya dikkat edin.

Yararlı tavsiye

En kolay mıknatıslanan metal demirdir. Sahayı kontrol ederken alüminyum veya bakır seçmeyin.

Elektromanyetik bir alan oluşturmak için kaynağının yayılmasını sağlamanız gerekir. Aynı zamanda, uzayda yayılabilen ve birbirini doğurabilen elektrik ve manyetik iki alanın bir kombinasyonunu üretmelidir. Bir elektromanyetik alan, uzayda bir elektromanyetik dalga şeklinde yayılabilir.

İhtiyacın olacak

• - Yalıtılmış tel;
• - çivi;
• - iki iletken;
• - Ruhmkorff bobini.

Talimat

Düşük dirençli yalıtımlı tel alın, bakır en iyisidir. Çelik bir çekirdeğe sarın, 100 mm uzunluğunda normal bir çivi (dokuma) yapacaktır. Kabloyu bir güç kaynağına bağlayın, normal bir pil iş görür. elektrik olacak alan, içinde bir elektrik akımı üretir.

Yüklü (elektrik akımı) yönlü hareket sırayla bir manyetik üretecektir alan, etrafına bir tel sarılmış çelik bir çekirdek içinde yoğunlaşacak. Çekirdek döner ve ferromanyetler (nikel, kobalt vb.) tarafından kendisine çekilir. Sonuç alan elektromanyetik olarak adlandırılabilir, çünkü elektrik alan manyetik.

Klasik bir elektromanyetik alan elde etmek için hem elektrik hem de manyetik alan zamanla değişti, ardından elektrik alan manyetik üretecek ve bunun tersi de geçerlidir. Bunun için hareketli yüklerin hızlanması gerekir. Bunu yapmanın en kolay yolu, onları salınım yapmaktır. Bu nedenle, bir elektromanyetik alan elde etmek için bir iletken alıp normal bir ev ağına takmak yeterlidir. Ama o kadar küçük olacak ki aletlerle ölçmek mümkün olmayacak.

Yeterince güçlü bir manyetik alan elde etmek için bir Hertz vibratörü yapın. Bunu yapmak için iki düz özdeş iletken alın, aralarındaki boşluk 7 mm olacak şekilde sabitleyin. Bu, küçük bir elektrik kapasitesine sahip açık bir salınım devresi olacaktır. İletkenlerin her birini Ruhmkorf kelepçelerine takın (yüksek voltaj darbeleri almanızı sağlar). Devreyi aküye bağlayın. İletkenler arasındaki kıvılcım aralığında deşarjlar başlayacak ve vibratörün kendisi bir elektromanyetik alan kaynağı haline gelecektir.

İlgili videolar

Yeni teknolojilerin tanıtılması ve elektriğin yaygın olarak kullanılması, çoğu zaman insanlar ve çevre üzerinde zararlı bir etkiye sahip olan yapay elektromanyetik alanların ortaya çıkmasına neden olmuştur. Bu fiziksel alanlar, hareketli yüklerin olduğu yerlerde ortaya çıkar.

Elektromanyetik alanın doğası

Elektromanyetik alan özel bir madde türüdür. Elektrik yüklerinin hareket ettiği iletkenlerin etrafında oluşur. Kuvvet alanı, birbirinden ayrı olarak var olamayacak manyetik ve elektrik olmak üzere iki bağımsız alandan oluşur. Elektrik alan ortaya çıktığında ve değiştiğinde, her zaman manyetik bir alan oluşturur.

19. yüzyılın ortalarında değişken alanların doğasını ilk araştıranlardan biri, elektromanyetik alan teorisini yaratmasıyla tanınan James Maxwell'di. Bilim adamı, ivme ile hareket eden elektrik yüklerinin bir elektrik alanı oluşturduğunu gösterdi. Bunu değiştirmek, bir manyetik güç alanı oluşturur.

Alternatif bir manyetik alanın kaynağı, harekete geçirirseniz bir mıknatıs olabileceği gibi, salınan veya hızlanma ile hareket eden bir elektrik yükü olabilir. Yük sabit bir hızda hareket ederse, iletken boyunca sabit bir manyetik alan ile karakterize edilen sabit bir akım akar. Uzayda yayılan elektromanyetik alan, iletkendeki akımın büyüklüğüne ve yayılan dalgaların frekansına bağlı olan enerji taşır.

Elektromanyetik alanın bir kişi üzerindeki etkisi

İnsan tarafından tasarlanan teknik sistemlerin yarattığı tüm elektromanyetik radyasyonların seviyesi, gezegenin doğal radyasyonundan kat kat fazladır. Bu, vücut dokularının aşırı ısınmasına ve geri dönüşü olmayan sonuçlara yol açabilen termal bir etkidir. Örneğin radyasyon kaynağı olan cep telefonunun uzun süre kullanılması beyin ve göz merceğinde ısı artışına neden olabilir.

Ev aletlerinin kullanımından kaynaklanan elektromanyetik alanlar kötü huylu neoplazmalara neden olabilir. Bu özellikle çocukların vücudu için geçerlidir. Bir kişinin elektromanyetik dalga kaynağının yakınında uzun süre bulunması, bağışıklık sisteminin etkinliğini azaltır, kalp ve kan damarlarının hastalıklarına yol açar.

Elbette, elektromanyetik alan kaynağı olan teknik araçların kullanımından tamamen vazgeçmek imkansızdır. Ancak en basit önleyici tedbirleri uygulayabilirsiniz, örneğin, telefonu yalnızca kulaklıkla kullanın, cihazı kullandıktan sonra cihaz kablolarını elektrik prizlerinde bırakmayın. Günlük hayatta uzatma kabloları ve koruyucu kılıflı kabloların kullanılması tavsiye edilir.

Elektromanyetik alan nedir, insan sağlığını nasıl etkiler ve neden ölçer - bu makaleden öğreneceksiniz. Size mağazamızın ürün yelpazesi hakkında bilgi vermeye devam ederek, size yararlı cihazlardan - elektromanyetik alan gücünün (EMF) göstergelerinden bahsedeceğiz. Hem iş yerlerinde hem de evde kullanılabilirler.

Elektromanyetik alan nedir?

Ev aletleri, cep telefonları, elektrik, tramvaylar ve troleybüsler, televizyonlar ve bilgisayarlar olmadan modern dünya düşünülemez. Onlara alışkınız ve herhangi bir elektrikli cihazın kendi etrafında bir elektromanyetik alan oluşturduğunu hiç düşünmüyoruz. Görünmez, ancak insanlar dahil tüm canlı organizmaları etkiler.

Elektromanyetik alan - özel biçim hareket eden parçacıkların elektrik yükleriyle etkileşiminden kaynaklanan madde. Elektrik ve manyetik alanlar birbiriyle bağlantılıdır ve birbirlerini oluşturabilirler - bu nedenle, kural olarak, tek bir elektromanyetik alan olarak birlikte konuşulurlar.

Elektromanyetik alanların ana kaynakları şunları içerir:

- Güç hatları;
— trafo merkezleri;
– elektrik kabloları, telekomünikasyon, TV ve internet kabloları;
– baz istasyonları, radyo ve TV kuleleri, amplifikatörler, cep ve uydu telefonu antenleri, Wi-Fi yönlendiricileri;
— bilgisayarlar, TV'ler, ekranlar;
- elektrikli ev aletleri;
– indüksiyon ve mikrodalga (MW) fırınlar;
— elektrikli ulaşım;
- radarlar.

Elektromanyetik alanların insan sağlığı üzerindeki etkisi

Elektromanyetik alanlar, herhangi bir biyolojik organizmayı etkiler - bitkiler, böcekler, hayvanlar, insanlar. Elektromanyetik alanların insanlar üzerindeki etkisini inceleyen bilim adamları, elektromanyetik alanlara uzun süre ve düzenli maruz kalmanın aşağıdakilere yol açabileceği sonucuna varmışlardır:
- artan yorgunluk, uyku bozuklukları, baş ağrıları, basınçta azalma, kalp hızında azalma;
- bağışıklık, sinir, endokrin, cinsel, hormonal, kardiyovasküler sistemlerdeki bozukluklar;
- onkolojik hastalıkların gelişimi;
- merkezi sinir sistemi hastalıklarının gelişimi;
- alerjik reaksiyonlar.

EMI koruması

Konutlar, işyerleri, güçlü alan kaynaklarının yakınındaki yerler için tehlikeli bölgede geçirilen süreye bağlı olarak izin verilen maksimum elektromanyetik alan gücü seviyelerini belirleyen sağlık standartları vardır. Radyasyonu yapısal olarak azaltmak mümkün değilse, örneğin bir elektromanyetik iletim hattından (EMF) veya baz istasyonundan, o zaman servis talimatları, çalışan personel için koruyucu ekipman ve sıhhi-karantina kısıtlı erişim bölgeleri geliştirilir.

Çeşitli talimatlar, bir kişinin tehlike bölgesinde kaldığı süreyi düzenler. Polimer elyaf bazlı metalize kumaştan yapılmış koruyucu ağlar, filmler, camlar, giysiler elektromanyetik radyasyonun yoğunluğunu binlerce kez azaltabilir. GOST'un talebi üzerine, EMF radyasyon bölgeleri çitle çevrilir ve "Girmeyin, tehlikelidir!" ve elektromanyetik tehlike sembolü.

Cihazların yardımıyla özel hizmetler, işyerlerinde ve konutlarda EMF yoğunluk seviyesini sürekli olarak izler. Taşınabilir bir cihaz "Impulse" veya bir set "Impulse" + nitrat test cihazı "SOEKS" satın alarak sağlığınızla kendi başınıza ilgilenebilirsiniz.

Elektromanyetik alanın gücünü ölçmek için neden ev aletlerine ihtiyacımız var?

Elektromanyetik alan insan sağlığını olumsuz etkiler, bu nedenle ziyaret ettiğiniz yerlerin (evde, ofiste, bahçede, garajda) tehlikeli olabileceğini bilmekte fayda var. Artan bir elektromanyetik arka planın yalnızca elektrikli cihazlarınız, telefonlarınız, televizyonlarınız ve bilgisayarlarınız tarafından değil, aynı zamanda hatalı kablolama, komşuların elektrikli cihazları, yakınlarda bulunan endüstriyel tesisler tarafından da oluşturulabileceğini anlamalısınız.

Uzmanlar, bir kişi üzerinde EMF'ye kısa süreli maruz kalmanın pratik olarak zararsız olduğunu, ancak yüksek elektromanyetik arka plana sahip bir alanda uzun süre kalmanın tehlikeli olduğunu bulmuşlardır. Bunlar, "İmpuls" tipi cihazlar kullanılarak tespit edilebilen bölgelerdir. Böylece en çok zaman geçirdiğiniz yerleri kontrol edebilirsiniz; çocuk odası ve yatak odanız; çalışmak. Cihaz, düzenleyici belgeler tarafından belirlenen değerleri içerir, bu nedenle kendiniz ve sevdikleriniz için tehlike derecesini hemen değerlendirebilirsiniz. Muayeneden sonra bilgisayarı yataktan uzaklaştırmaya, yükseltilmiş antenli cep telefonundan kurtulmaya, eski mikrodalga fırını yenisiyle değiştirmeye, buzdolabı kapı yalıtımını No Frost moduyla değiştirmeye karar vermeniz mümkündür. .

Shmelev V.E., Sbitnev S.A.

"ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİNİN TEORİK TEMELLERİ"

"ELEKTROMANYETİK ALAN TEORİSİ"

Bölüm 1. Elektromanyetik alan teorisinin temel kavramları

§ 1.1. Elektromanyetik alanın ve fiziksel büyüklüklerinin belirlenmesi.
Elektromanyetik alan teorisinin matematiksel aparatı

elektromanyetik alan(EMF), yüklü parçacıklar üzerinde kuvvet etkisi olan ve her noktada iki tarafını - elektrik ve manyetik alanları - karakterize eden iki çift vektör miktarı tarafından belirlenen bir madde türüdür.

Elektrik alanı- bu, parçacığın yüküyle orantılı ve hızından bağımsız bir kuvvetle elektrik yüklü bir parçacık üzerindeki etki ile karakterize edilen EMF'nin bir bileşenidir.

manyetik alan- bu, parçacığın yükü ve hızıyla orantılı bir kuvvetle hareket eden bir parçacık üzerindeki etki ile karakterize edilen EMF'nin bir bileşenidir.

Elektrik mühendisliğinin teorik temelleri üzerine kursta incelenen EMF'yi hesaplamanın temel özellikleri ve yöntemleri, elektrikli, radyo-elektronik ve biyomedikal cihazlarda bulunan EMF'nin niteliksel ve niceliksel bir çalışmasını içerir. Bunun için, integral ve diferansiyel formlardaki elektrodinamiğin denklemleri en uygun olanıdır.

Elektromanyetik alan teorisinin (TEMF) matematiksel aygıtı, skaler alan teorisine, vektör ve tensör analizinin yanı sıra diferansiyel ve integral hesabına dayanır.

Kontrol soruları

1. Elektromanyetik alan nedir?

2. Elektrik ve manyetik alan nedir?

3. Elektromanyetik alan teorisinin matematiksel düzeneğinin temeli nedir?

§ 1.2. EMF'yi karakterize eden fiziksel nicelikler

Elektrik alan gücü vektörü noktada Q bir noktaya yerleştirilmiş elektrik yüklü durağan bir parçacığa etki eden kuvvetin vektörü olarak adlandırılır. Q bu parçacığın bir birim pozitif yükü varsa.

Bu tanıma göre, bir noktasal yüke etki eden elektrik kuvveti Q eşittir:

Nerede e V/m cinsinden ölçülür.

Manyetik alan karakterize edilir manyetik indüksiyon vektörü. Bazı gözlem noktalarında manyetik indüksiyon Q modülü, bir noktada bulunan yüklü bir parçacığa etki eden manyetik kuvvete eşit olan bir vektör miktarıdır. Q birim yüke sahip olan ve birim hızla hareket eden ve kuvvet, hız, manyetik indüksiyon vektörleri ve ayrıca parçacığın yükü koşulu sağlar.

.

Akım ile eğrisel bir iletkene etki eden manyetik kuvvet, formül ile belirlenebilir.

.

Düz bir iletken üzerinde, eğer düzgün bir alandaysa, aşağıdaki manyetik kuvvet etki eder

.

Tüm son formüllerde B - tesla (Tl) cinsinden ölçülen manyetik indüksiyon.

1 T, manyetik indüksiyon çizgileri akım ile iletkene dik yönlendirilmişse ve iletkenin uzunluğu 1 m ise, 1N'ye eşit bir manyetik kuvvetin 1A akıma sahip düz bir iletkene etki ettiği bir manyetik indüksiyondur. .

Elektrik alan şiddeti ve manyetik endüksiyona ek olarak, elektromanyetik alan teorisinde aşağıdaki vektör miktarları dikkate alınır:

1) elektriksel indüksiyon D (elektriksel yer değiştirme), C / m2 cinsinden ölçülür,

EMF vektörleri uzay ve zamanın fonksiyonlarıdır:

Nerede Q- gözlem noktası, T- zamanın anı.

gözlem noktası ise Q boşlukta ise, karşılık gelen vektör miktar çiftleri arasında aşağıdaki ilişkiler geçerlidir.

vakumun mutlak geçirgenliği nerede (temel elektrik sabiti), = 8.85419 * 10 -12;

Vakumun mutlak manyetik geçirgenliği (temel manyetik sabit); \u003d 4π * 10 -7.

Kontrol soruları

1. Elektrik alan şiddeti nedir?

2. Manyetik indüksiyon nedir?

3. Hareket eden yüklü bir parçacığa etki eden manyetik kuvvet nedir?

4. Akım taşıyan bir iletkene etki eden manyetik kuvvet nedir?

5. Elektrik alanını hangi vektör büyüklükleri karakterize eder?

6. Manyetik alanı karakterize eden vektör nicelikleri nelerdir?

§ 1.3. Elektromanyetik alan kaynakları

EMF kaynakları elektrik yükleri, elektrik dipolleri, hareketli elektrik yükleri, elektrik akımları, manyetik dipollerdir.

Elektrik yükü ve elektrik akımı kavramları fizik dersinde verilmektedir. Elektrik akımları üç tiptir:

1. İletim akımları.

2. Yer değiştirme akımları.

3. Aktarım akımları.

iletim akımı- elektriksel olarak iletken bir cismin hareketli yüklerinin belirli bir yüzeyden geçiş hızı.

Önyargı akımı- belirli bir yüzey boyunca elektrik yer değiştirme vektör akışının değişim oranı.

.

Aktarım akımı aşağıdaki ifade ile karakterize edilir

Nerede v - cisimlerin yüzey boyunca transfer hızı S; N - yüzeye normal birim vektörü; - yüzeyden normal yönde uçan cisimlerin doğrusal yük yoğunluğu; ρ, elektrik yükünün hacim yoğunluğudur; P v - akım yoğunluğunu aktarın.

elektrik dipol nokta yük çifti denir + Q Ve - Q uzaklıkta bulunan ben birbirinden (Şek. 1).

Bir nokta elektrik dipol, elektrik dipol moment vektörü ile karakterize edilir:

manyetik dipol elektrik akımı ile düz devre denir BEN. Manyetik dipol, manyetik dipol moment vektörü ile karakterize edilir.

Nerede S akım ile devre üzerine gerilmiş düz yüzeyin alan vektörüdür. Vektör S üstelik vektörün ucundan bakıldığında bu düz yüzeye dik olarak yönlendirilmiş S , o zaman kontur boyunca akımın yönü ile çakışan yönde hareket saat yönünün tersine gerçekleşecektir. Bu, dipol manyetik moment vektörünün yönünün, sağ vida kuralına göre akımın yönü ile ilişkili olduğu anlamına gelir.

Maddenin atomları ve molekülleri elektrik ve manyetik dipollerdir, bu nedenle EMF'deki gerçek tipteki her nokta, elektrik ve manyetik dipol momentinin kütle yoğunluğu ile karakterize edilebilir:

P - maddenin elektriksel polarizasyonu:

M - maddenin manyetizasyonu:

Maddenin elektriksel polarizasyonu gerçek bir cismin herhangi bir noktasındaki elektrik dipol momentinin yığın yoğunluğuna eşit bir vektör miktarıdır.

Madde manyetizasyonu gerçek bir cismin herhangi bir noktasındaki manyetik dipol momentinin yığın yoğunluğuna eşit bir vektör miktarıdır.

elektriksel yer değiştirme- bu, herhangi bir gözlem noktası için, ister vakumda ister bir maddede olsun, ilişkiden belirlenen bir vektör miktarıdır:

(boşluk veya madde için),

(yalnızca vakum için).

Manyetik alan kuvveti- boşlukta veya bir maddede olup olmadığına bakılmaksızın herhangi bir gözlem noktası için şu ilişkiden belirlenen bir vektör miktarı:

,

burada manyetik alan kuvveti A/m cinsinden ölçülür.

Polarizasyon ve manyetizasyona ek olarak, diğer hacim dağılımlı EMF kaynakları da vardır:

- toplu elektrik yükü yoğunluğu ; ,

burada elektrik yükünün hacim yoğunluğu C/m3 cinsinden ölçülür;

- elektrik akımı yoğunluk vektörü normal bileşeni şuna eşit olan

Daha genel bir durumda, açık bir yüzeyden geçen akım S, bu yüzey boyunca akım yoğunluğu vektörünün akısına eşittir:

burada elektrik akımı yoğunluk vektörü A/m2 cinsinden ölçülür.

Kontrol soruları

1. Elektromanyetik alanın kaynakları nelerdir?

2. İletim akımı nedir?

3. Önyargı akımı nedir?

4. Transfer akımı nedir?

5. Elektrik dipol ve elektrik dipol momenti nedir?

6. Manyetik dipol ve manyetik dipol momenti nedir?

7. Bir maddenin elektriksel polarizasyonu ve manyetizasyonuna ne denir?

8. Elektriksel yer değiştirme nedir?

9. Manyetik alanın gücü nedir?

10. Hacimsel elektrik yük yoğunluğu ve akım yoğunluğu nedir?

MATLAB Uygulama Örneği

Görev.

Verilen: Elektrik akımı olan devre BEN uzayda, köşelerinin Kartezyen koordinatları verilen bir üçgenin çevresidir: X 1 , X 2 , X 3 , y 1 , y 2 , y 3 , z 1 , z 2 , z 3. Burada indisler köşe sayılarıdır. Köşeler, elektrik akımı akışı yönünde numaralandırılmıştır.

Gerekli devrenin dipol manyetik moment vektörünü hesaplayan bir MATLAB fonksiyonu oluşturun. M dosyasını derlerken, uzamsal koordinatların metre cinsinden ölçüldüğü ve akımın amper cinsinden ölçüldüğü varsayılabilir. Girdi ve çıktı parametrelerinin keyfi organizasyonuna izin verilir.

Çözüm

% m_dip_moment - uzayda akım bulunan bir üçgen devrenin manyetik dipol momentinin hesaplanması

%pm = m_dip_moment(tok,düğümler)

% GİRİŞ PARAMETRELERİ

% akım - devredeki akım;

% düğüm - her satırı karşılık gelen tepe noktasının koordinatlarını içeren ." biçiminde bir kare matris.

% ÇIKIŞ PARAMETRE

% pm, manyetik dipol moment vektörünün Kartezyen bileşenlerinin bir satır matrisidir.

işlev pm = m_dip_moment(tok,düğümler);

pm=tok*)]) det()]) det()])]/2;

% Son ifadede üçgenin alan vektörü mevcut değerle çarpılır.

>> düğümler=10*rand(3)

9.5013 4.8598 4.5647

2.3114 8.913 0.18504

6.0684 7.621 8.2141

>> pm=m_dip_moment(1,düğümler)

13.442 20.637 -2.9692

Bu durumda ortaya çıktı P M = (13.442* 1 X + 20.637*1 y - 2.9692*1 z) Devredeki akım 1 A ise A * m 2.

§ 1.4. Elektromanyetik alan teorisinde uzamsal diferansiyel operatörler

Gradyan skaler alan Φ( Q) = Φ( x, y, z) aşağıdaki formülle tanımlanan bir vektör alanı olarak adlandırılır:

,

Nerede v 1 - alan içeren nokta Q; S 1 - kapalı yüzey sınırlayıcı alan v 1 , Q 1 - yüzeye ait nokta S 1; δ - noktadan en büyük mesafe Q yüzeydeki noktalara S 1 (maks| QQ 1 |).

uyuşmazlık Vektör alanı F (Q)=F (x, y, z) aşağıdaki formülle tanımlanan bir skaler alan olarak adlandırılır:

Rotor(girdap) vektör alanı F (Q)=F (x, y, z) aşağıdaki formülle tanımlanan bir vektör alanıdır:

çürümek F =

Nabla operatörü Kartezyen koordinatlarda aşağıdaki formülle tanımlanan bir vektör diferansiyel operatörüdür:

Nabla operatörü aracılığıyla grad, div ve rot'u temsil edelim:

Bu operatörleri Kartezyen koordinatlarda yazıyoruz:

; ;

Kartezyen koordinatlardaki Laplace operatörü şu formülle tanımlanır:

İkinci dereceden diferansiyel operatörler:

integral teoremleri

gradyan teoremi ;

Diverjans teoremi

rotor teoremi

EMF teorisinde, integral teoremlerinden bir tanesi daha kullanılır:

.

Kontrol soruları

1. Bir skaler alanın gradyanı nedir?

2. Bir vektör alanının ıraksaması nedir?

3. Bir vektör alanının rotoru nedir?

4. Nabla operatörü nedir ve birinci dereceden diferansiyel operatörler onun açısından nasıl ifade edilir?

5. Skaler ve vektör alanları için hangi integral teoremleri geçerlidir?

MATLAB Uygulama Örneği

Görev.

Verilen: Tetrahedronun hacminde, skaler ve vektör alanları doğrusal bir yasaya göre değişir. Tetrahedronun köşelerinin koordinatları, [ X 1 , y 1 , z 1 ; X 2 , y 2 , z 2 ; X 3 , y 3 , z 3 ; X 4 , y 4 , z 4 ]. Köşelerdeki skaler alanın değerleri [Ф 1 ; F2; F3; F 4]. Köşelerdeki vektör alanının Kartezyen bileşenleri matris tarafından verilir [ F 1 X, F 1y, F 1z; F 2X, F 2y, F 2z; F 3X, F 3y, F 3z; F 4X, F 4y, F 4z].

Tanımlamak tetrahedronun hacminde, skaler alanın gradyanının yanı sıra vektör alanının ıraksaması ve kıvrılması. Bunun için bir MATLAB fonksiyonu yazınız.

Çözüm. Aşağıda m-fonksiyonunun metni bulunmaktadır.

% grad_div_rot - Bir tetrahedronun hacminde gradyan, sapma ve kıvrılmayı hesapla

%=grad_div_rot(düğümler,skaler,vektör)

% GİRİŞ PARAMETRELERİ

% düğüm - tetrahedron köşe koordinatlarının matrisi:

% satırlar köşelere, sütunlar - koordinatlara karşılık gelir;

% skaler - köşelerde skaler alan değerlerinin sütun matrisi;

% vektör - köşelerdeki vektör alanı bileşenlerinin matrisi:

% ÇIKIŞ PARAMETRELERİ

% grad - skaler alanın Kartezyen gradyan bileşenlerinin satır matrisi;

% div - vektör alanının tetrahedronun hacmindeki sapma değeri;

% rot - vektör alan rotorunun Kartezyen bileşenlerinin satır matrisi.

% Hesaplamalarda, bir tetrahedronun hacminde

% vektör ve skaler alanlar doğrusal bir yasaya göre uzayda değişir.

function =grad_div_rot(düğümler,skaler,vektör);

a=inv(); Lineer enterpolasyon katsayılarının % matrisi

grad=(a(2:end,:)*skaler)."; % Skaler alan gradyan bileşenleri

div=*vektör(:); Bir vektör alanının % sapması

rot=sum(cross(a(2:end,:),vector."),2).";

Geliştirilen m-fonksiyonunu çalıştırmanın bir örneği:

>> düğümler=10*rand(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

>> skaler=rand(4,1)

>>vektör=rand(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(düğümler,skaler,vektör)

0.16983 -0.03922 -0.17125

0.91808 0.20057 0.78844

Uzamsal koordinatların metre cinsinden ölçüldüğünü ve vektör ve skaler alanların boyutsuz olduğunu varsayarsak, o zaman bu örnek olmuş:

derece Ф = (-0,16983* 1 X - 0.03922*1 y - 0.17125*1 z) m-1 ;

div F = -1,0112 m-1;

çürümek F = (-0.91808*1 X + 0.20057*1 y + 0.78844*1 z) m-1 .

§ 1.5. Elektromanyetik alan teorisinin temel yasaları

İntegral Formda EMF Denklemleri

Tam mevcut yasa:

veya

Kontur boyunca manyetik alan şiddeti vektörünün dolaşımı ben yüzeyden geçen toplam elektrik akımına eşittir S, kontur üzerine gerilmiş ben, akımın yönü, devreyi baypas etme yönü ile sağ yönlü bir sistem oluşturuyorsa.

Elektromanyetik indüksiyon yasası:

,

Nerede e c, dış elektrik alanın gücüdür.

Elektromanyetik indüksiyonun EMF'si e ve devrede ben yüzeyden geçen manyetik akının değişim hızına eşittir S, kontur üzerine gerilmiş ben, ve yön ile manyetik akı formlarının değişim hızının yönü e ve sol el sistemi.

Gauss teoremi integral formda:

Kapalı bir yüzey boyunca elektrik yer değiştirme vektör akışı S yüzey tarafından sınırlanan hacimdeki serbest elektrik yüklerinin toplamına eşittir S.

Manyetik indüksiyon hatlarının süreklilik yasası:

Herhangi bir kapalı yüzeyden geçen manyetik akı sıfırdır.

Denklemlerin integral formda doğrudan uygulanması, en basit elektromanyetik alanların hesaplanmasını mümkün kılar. Daha karmaşık bir formun elektromanyetik alanlarını hesaplamak için diferansiyel formdaki denklemler kullanılır. Bu denklemlere Maxwell denklemleri denir.

Durağan Ortamlar İçin Maxwell Denklemleri

Bu denklemler, integral formdaki karşılık gelen denklemlerden ve uzamsal diferansiyel operatörlerin matematiksel tanımlarından doğrudan çıkar.

Diferansiyel formdaki toplam akım yasası:

,

Toplam elektrik akımı yoğunluğu,

Harici elektrik akımı yoğunluğu,

İletim akımı yoğunluğu,

Yer değiştirme akım yoğunluğu: ,

Aktarım akımı yoğunluğu: .

Bu, elektrik akımının, manyetik alan şiddetinin vektör alanının bir girdap kaynağı olduğu anlamına gelir.

Diferansiyel biçimde elektromanyetik indüksiyon yasası:

Bu, alternatif manyetik alanın, elektrik alan şiddeti vektörünün uzamsal dağılımı için bir girdap kaynağı olduğu anlamına gelir.

Manyetik indüksiyon hatlarının süreklilik denklemi:

Bu, manyetik indüksiyon vektörünün alanının hiçbir kaynağı olmadığı anlamına gelir, yani. doğada manyetik yük yoktur (manyetik tek kutuplar).

Gauss teoremi diferansiyel formda:

Bu, elektrik yer değiştirme vektör alanının kaynaklarının elektrik yükleri olduğu anlamına gelir.

EMF analiz probleminin çözümünün benzersizliğini sağlamak için, Maxwell denklemlerini vektörler arasındaki malzeme bağlantısının denklemleriyle desteklemek gerekir. e Ve D , Ve B Ve H .

Alan vektörleri ile ortamın elektrofiziksel özellikleri arasındaki ilişkiler

biliniyor ki

(1)

Tüm dielektrikler bir elektrik alanı tarafından polarize edilir. Tüm mıknatıslar bir manyetik alan tarafından mıknatıslanır. Bir maddenin statik dielektrik özellikleri tamamen polarizasyon vektörünün fonksiyonel bağımlılığı ile tanımlanabilir. P elektrik alan gücü vektöründen e (P =P (e )). Bir maddenin statik manyetik özellikleri, mıknatıslanma vektörünün fonksiyonel bağımlılığı ile tamamen tanımlanabilir. M manyetik alan gücü vektöründen H (M =M (H )). Genel durumda, bu tür bağımlılıklar doğası gereği belirsizdir (histerezis). Bu, noktadaki polarizasyon veya mıknatıslanma vektörünün olduğu anlamına gelir. Q sadece vektörün değeri ile belirlenmez e veya H bu noktada, aynı zamanda vektördeki değişimin geçmişi e veya H Bu noktada. Bu bağımlılıkları deneysel olarak araştırmak ve modellemek son derece zordur. Bu nedenle, pratikte genellikle vektörlerin olduğu varsayılır. P Ve e , Ve M Ve H eşdoğrusaldır ve maddenin elektrofiziksel özellikleri skaler histerezis fonksiyonları (| P |=|P |(|e |), |M |=|M |(|H |). Yukarıdaki fonksiyonların histerezis özellikleri ihmal edilebilirse, elektriksel özellikler tek değerli fonksiyonlarla tanımlanır. P=P(e), M=M(H).

Çoğu durumda, bu işlevler yaklaşık olarak doğrusal olarak kabul edilebilir, yani,

Daha sonra (1) bağıntısını dikkate alarak aşağıdakini yazabiliriz.

,

(4)

Buna göre, maddenin nispi dielektrik ve manyetik geçirgenliği:

Bir maddenin mutlak geçirgenliği:

Bir maddenin mutlak manyetik geçirgenliği:

(2), (3), (4) bağıntıları, maddenin dielektrik ve manyetik özelliklerini karakterize eder. Bir maddenin elektriksel olarak iletken özellikleri, Ohm yasası ile diferansiyel biçimde açıklanabilir.

nerede - belirli elektiriksel iletkenlik maddeler, S/m cinsinden ölçülür.

Daha genel bir durumda, iletim akımı yoğunluğu ile elektrik alan kuvveti vektörü arasındaki bağımlılık, doğrusal olmayan bir vektör histerezis karakterine sahiptir.

elektromanyetik alan enerjisi

Elektrik alanın hacimsel enerji yoğunluğu

,

Nerede W e, J / m3 cinsinden ölçülür.

Manyetik alanın hacimsel enerji yoğunluğu

,

Nerede W m, J / m3 olarak ölçülür.

Elektromanyetik alanın hacimsel enerji yoğunluğu şuna eşittir:

Maddenin doğrusal elektriksel ve manyetik özellikleri durumunda, EMF'nin hacim enerji yoğunluğu eşittir

Bu ifade, özgül enerji ve EMF vektörlerinin anlık değerleri için geçerlidir.

İletim akımlarından kaynaklanan ısı kayıplarının özgül gücü

Üçüncü taraf kaynakların özel gücü

Kontrol soruları

1. Toplam akım kanunu integral formda nasıl formüle edilir?

2. Elektromanyetik indüksiyon yasası integral formda nasıl formüle edilir?

3. Gauss teoremi ve manyetik akı sürekliliği yasası integral formda nasıl formüle edilir?

4. Toplam akım yasası diferansiyel biçimde nasıl formüle edilir?

5. Elektromanyetik indüksiyon yasası diferansiyel biçimde nasıl formüle edilir?

6. Gauss teoremi ve manyetik indüksiyon hatlarının süreklilik yasası integral formda nasıl formüle edilir?

7. Maddenin elektriksel özelliklerini hangi ilişkiler tanımlar?

8. Elektromanyetik alanın enerjisi, onu belirleyen vektör büyüklükleri cinsinden nasıl ifade edilir?

9. Isı kayıplarının özgül gücü ve üçüncü taraf kaynakların özgül gücü nasıl belirlenir?

MATLAB Uygulama Örnekleri

Görev 1.

Verilen: Bir tetrahedronun hacmi içinde, bir maddenin manyetik indüksiyonu ve manyetizasyonu doğrusal bir yasaya göre değişir. Tetrahedronun köşelerinin koordinatları verilir, manyetik indüksiyon vektörlerinin değerleri ve köşelerde maddenin mıknatıslanması da verilir.

HesaplamakÖnceki paragrafta problemin çözümünde derlenen m-fonksiyonunu kullanarak tetrahedronun hacmindeki elektrik akımı yoğunluğu. Uzamsal koordinatların milimetre cinsinden ölçüldüğünü, manyetik indüksiyonun tesla cinsinden, manyetik alan kuvvetinin ve mıknatıslanmanın kA/m cinsinden olduğunu varsayarak, MATLAB komut penceresinde hesaplamayı gerçekleştirin.

Çözüm.

Kaynak verileri grad_div_rot m-fonksiyonu ile uyumlu bir biçimde ayarlayalım:

>> düğümler=5*rand(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=rand(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 % mutlak vakum manyetik geçirgenliği, μH/mm

>> M=rand(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(düğümler,birler(4,1),B/mu0-M)

0 -3.0358e-017 0

914.2 527.76 -340.67

Bu örnekte, dikkate alınan hacimdeki toplam akım yoğunluğunun vektörünün (-914.2*) olduğu ortaya çıktı. 1 X + 527.76*1 y - 340.67*1 z) A/mm2 . Akım yoğunluğunun modülünü belirlemek için aşağıdaki ifadeyi yürütün:

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

Akım yoğunluğunun hesaplanan değeri, gerçek teknik cihazlarda yüksek derecede manyetize edilmiş ortamlarda elde edilemez. Bu örnek tamamen eğiticidir. Ve şimdi tetrahedronun hacmindeki manyetik indüksiyon dağılımını ayarlamanın doğruluğunu kontrol edelim. Bunu yapmak için aşağıdaki ifadeyi yürütün:

>> =grad_div_rot(düğümler,birler(4,1),B)

0 -3.0358e-017 0

0.38115 0.37114 -0.55567

Burada div değerini aldık B \u003d -0.34415 T / mm, diferansiyel formda manyetik indüksiyon hatlarının sürekliliği yasasına uygun olamaz. Bundan, manyetik indüksiyonun tetrahedronun hacmindeki dağılımının yanlış ayarlandığı sonucu çıkar.

Görev 2.

Köşe koordinatları verilen dörtyüzlü havada olsun (ölçü birimi metredir). Elektrik alan şiddeti vektörünün köşelerindeki değerleri verilsin (ölçü birimi - kV/m).

Gerekli tetrahedron içindeki hacimsel elektrik yükü yoğunluğunu hesaplar.

Çözüm benzer şekilde yapılabilir:

>> düğümler=3*rand(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 % mutlak vakum geçirgenliği, nF/m

>> E=20*rand(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(düğümler,birler(4,1),E*eps0)

0.076467 0.21709 -0.015323

Bu örnekte hacimsel yük yoğunluğunun 0,10685 μC/m3 olduğu ortaya çıktı.

§ 1.6. EMF vektörleri için sınır koşulları.
Yükün korunumu yasası. Umov-Poynting teoremi

veya

Burada işaretlenmiştir: H 1 - 1 numaralı ortamdaki ortamlar arasındaki arayüz üzerindeki manyetik alan şiddetinin vektörü; H 2 - 2 numaralı ortamda aynı; H 1T- ortam No. 1'deki ortam arayüzü üzerindeki manyetik alan kuvveti vektörünün teğetsel (teğetsel) bileşeni; H 2T- 2 numaralı ortamda aynı; e 1, ortam No. 1'deki ortam arayüzü üzerindeki toplam elektrik alan kuvvetinin vektörüdür; e 2 - 2 numaralı ortamda aynı; e 1 c - ortam No. 1'deki ortam arabirimindeki elektrik alan şiddeti vektörünün üçüncü taraf bileşeni; e 2c - 2 numaralı ortamda aynı; e 1T- 1 numaralı ortamdaki ortam arayüzü üzerindeki elektrik alan şiddeti vektörünün teğetsel bileşeni; e 2T- 2 numaralı ortamda aynı; e 1 saniye T- 1 numaralı ortamdaki ortam arayüzü üzerindeki elektrik alan kuvveti vektörünün teğetsel üçüncü taraf bileşeni; e 2T- 2 numaralı ortamda aynı; B 1 - ortam No. 1'deki ortamlar arasındaki arayüzde manyetik indüksiyon vektörü; B 2 - 2 numaralı ortamda aynı; B 1N- 1 numaralı ortamdaki ortamlar arasındaki arayüzde manyetik indüksiyon vektörünün normal bileşeni; B 2N- 2 numaralı ortamda aynı; D 1 - 1 numaralı ortamdaki ortam arayüzündeki elektrik yer değiştirme vektörü; D 2 - 2 numaralı ortamda aynı; D 1N- 1 numaralı ortamdaki ortam arayüzü üzerindeki elektrik yer değiştirme vektörünün normal bileşeni; D 2N- 2 numaralı ortamda aynı; σ, ortamlar arasındaki arayüzde elektrik yükünün C/m2 cinsinden ölçülen yüzey yoğunluğudur.

Yükün korunumu yasası

Üçüncü taraf akım kaynakları yoksa, o zaman

,

ve genel durumda, yani toplam akım yoğunluğu vektörünün kaynağı yoktur, yani toplam akım hatları her zaman kapalıdır

Umov-Poynting teoremi

EMF'deki bir malzeme noktası tarafından tüketilen hacimsel güç yoğunluğu şuna eşittir:

Kimliğe göre (1)

Bu, hacim için güç dengesi denklemidir. v. Genel durumda, eşitlik (3) uyarınca, hacim içindeki kaynakların ürettiği elektromanyetik güç v, ısı kayıplarına, EMF enerjisinin birikmesine ve bu hacmi sınırlayan kapalı bir yüzey aracılığıyla çevreye radyasyona gider.

(2) integralindeki integral, Poynting vektörü olarak adlandırılır:

,

Nerede P W / m 2 olarak ölçülür.

Bu vektör, bazı gözlem noktalarındaki elektromanyetik güç akısı yoğunluğuna eşittir. Eşitlik (3), Umov-Poynting teoreminin matematiksel ifadesidir.

Alanın yaydığı elektromanyetik güç vçevreleyen boşluğa Poynting vektörünün kapalı bir yüzeyden akışına eşittir S, sınırlayıcı alan v.

Kontrol soruları

1. Ortam arabirimlerindeki elektromanyetik alan vektörleri için sınır koşullarını hangi ifadeler tanımlar?

2. Yükün korunumu yasası diferansiyel biçimde nasıl formüle edilir?

3. Yükün korunumu yasası integral formda nasıl formüle edilir?

4. Ortam arayüzlerindeki akım yoğunluğu için sınır koşullarını hangi ifadeler tanımlar?

5. Elektromanyetik alanda maddesel bir nokta tarafından tüketilen gücün hacimsel yoğunluğu nedir?

6. Belirli bir hacim için elektromanyetik güç dengesi denklemi nasıl yazılır?

7. Poynting vektörü nedir?

8. Umov-Poynting teoremi nasıl formüle edilir?

MATLAB Uygulama Örneği

Görev.

Verilen: Uzayda üçgen bir yüzey vardır. Köşe koordinatları ayarlanır. Köşelerdeki elektrik ve manyetik alan şiddeti vektörlerinin değerleri de verilmiştir. Elektrik alan şiddetinin üçüncü taraf bileşeni sıfırdır.

Gerekli Bu üçgen yüzeyden geçen elektromanyetik gücü hesaplayınız. Bu hesaplamayı gerçekleştiren bir MATLAB işlevi oluşturun. Hesaplarken, pozitif normal vektörün, ucundan bakarsanız, tepe numaralarının artan sırasına göre saat yönünün tersine hareket edecek şekilde yönlendirildiğini düşünün.

Çözüm. Aşağıda m-fonksiyonunun metni bulunmaktadır.

% em_power_tri - içinden geçen elektromanyetik gücün hesaplanması

uzayda % üçgen yüzey

%P=em_power_tri(düğümler,E,H)

% GİRİŞ PARAMETRELERİ

% düğüm - kare matris gibi." ,

Karşılık gelen tepe noktasının koordinatlarının yazıldığı her satırda %.

% E - köşelerdeki elektrik alan kuvveti vektörünün bileşenlerinin matrisi:

% Satırlar köşelere karşılık gelir, sütunlar Kartezyen bileşenlere karşılık gelir.

% H - köşelerdeki manyetik alan kuvveti vektörünün bileşenlerinin matrisi.

% ÇIKIŞ PARAMETRE

%P - üçgenden geçen elektromanyetik güç

% Hesaplamalar, üçgende

% alan gücü vektörleri uzayda lineer bir yasaya göre değişir.

işlev P=em_power_tri(düğümler,E,H);

% Üçgenin çift alan vektörünü hesaplayın

S=)]) det()]) det()])];

P=toplam(çapraz(E,(birler(3,3)+göz(3))*H,2))*S."/24;

Geliştirilen m-fonksiyonunu çalıştırmanın bir örneği:

>> düğümler=2*rand(3,3)

0.90151 0.5462 0.4647

1.4318 0.50954 1.6097

1.7857 1.7312 1.8168

>> E=2*rand(3,3)

0.46379 0.15677 1.6877

0.47863 1.2816 0.3478

0.099509 0.38177 0.34159

>> H=2*rand(3,3)

1.9886 0.62843 1.1831

0.87958 0.73016 0.23949

0.6801 0.78648 0.076258

>> P=em_power_tri(düğümler,E,H)

Uzamsal koordinatların metre cinsinden ölçüldüğünü varsayarsak, elektrik alan kuvveti vektörü metre başına volt, manyetik alan kuvveti vektörü amper bölü metre cinsindendir, o zaman bu örnekte üçgenden geçen elektromanyetik gücün olduğu ortaya çıktı. 0,18221 W.

Elektromanyetik alan, maddenin özel bir formu. Bir elektromanyetik alan aracılığıyla, yüklü parçacıklar arasındaki etkileşim gerçekleştirilir.

Bir elektromanyetik alanın davranışı, klasik elektrodinamik tarafından incelenir. Elektromanyetik alan, alanı karakterize eden nicelikleri kaynaklarına, yani uzayda dağıtılan yüklere ve akımlara bağlayan Maxwell Denklemleri ile tanımlanır. Sabit veya düzgün hareket eden yüklü parçacıkların elektromanyetik alanı, bu parçacıklarla ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır; parçacıklar daha hızlı hareket ettikçe, elektromanyetik alan onlardan "kırılır" ve bağımsız olarak elektromanyetik dalgalar şeklinde var olur.

Maxwell'in denklemlerinden, alternatif bir elektrik alanının bir manyetik alan oluşturduğu ve alternatif bir manyetik alanın bir elektrik alanı oluşturduğu, dolayısıyla yüklerin yokluğunda bir elektromanyetik alanın var olabileceği sonucu çıkar. Alternatif bir manyetik alan tarafından bir elektromanyetik alanın ve alternatif bir elektrik alanı tarafından bir manyetik alanın oluşturulması, elektrik ve manyetik alanların birbirinden bağımsız olarak ayrı ayrı varolmadığı gerçeğine yol açar. Bu nedenle, elektromanyetik alan, her noktada iki bileşenini - "elektrik alanı" ve "manyetik alan" karakterize eden ve hızlarına ve büyüklüklerine bağlı olarak yüklü parçacıklar üzerinde bir kuvvet uygulayan iki vektör miktarı tarafından belirlenen bir madde türüdür. onların sorumluluğunda.

Boşluktaki bir elektromanyetik alan, yani serbest durumda, madde parçacıklarıyla ilişkili olmayan, elektromanyetik dalgalar şeklinde bulunur ve çok güçlü yerçekimi alanlarının yokluğunda boşlukta bir hızda yayılır. eşit hız Sveta C= 2.998. 10 8 m/s. Böyle bir alan, elektrik alanının gücü ile karakterize edilir. e ve manyetik alan indüksiyonu İÇİNDE. Ortamdaki elektromanyetik alanı tanımlamak için elektrik indüksiyon miktarları da kullanılır. D ve manyetik alan şiddeti H. Maddede olduğu gibi, çok güçlü yerçekimi alanlarının varlığında, yani çok büyük madde kütlelerinin yakınında, elektromanyetik alanın yayılma hızı değerinden daha azdır. C.

Elektromanyetik alanı karakterize eden vektörlerin bileşenleri, görelilik teorisine göre, tek bir fiziksel miktar- Lorentz dönüşümlerine göre bileşenleri bir atalet referans çerçevesinden diğerine geçiş sırasında dönüştürülen elektromanyetik alan tensörü.

Bir elektromanyetik alanın enerjisi ve momentumu vardır. Elektromanyetik alan darbesinin varlığı ilk olarak 1899'da P. N. Lebedev'in ışık basıncını ölçme deneylerinde deneysel olarak keşfedildi. Elektromanyetik alan her zaman enerjiye sahiptir. Elektromanyetik alanın enerji yoğunluğu = 1/2(ED+SS).

Elektromanyetik alan uzayda yayılır. Elektromanyetik alanın enerji akı yoğunluğu, Poynting vektörü tarafından belirlenir. S=, birim W/m2 . Poynting vektörünün yönü diktir e Ve H ve elektromanyetik enerjinin yayılma yönü ile çakışır. Değeri, dik bir birim alandan aktarılan enerjiye eşittir. S birim zaman başına. Boşlukta alan momentum yoğunluğu K \u003d S / s 2 \u003d / s 2.

Elektromanyetik alanın yüksek frekanslarında, kuantum özellikleri önemli hale gelir ve elektromanyetik alan, alan kuantum - fotonlarının akışı olarak düşünülebilir. Bu durumda elektromanyetik alan tanımlanır.