3 108 м/с

Безопасность Жизнедеятельности edit by Ari100krat 3D Order Страница: 47 из 59

Электрозащитные средства:

а. Изолирующая штанга. б. Изолирующие клещи. в. Измерительные клещи.

г. Измеритель напряжения > 1000В. д. То же < 1000В.

е. Диэлектрические перчатки, галоши. ж. Коврики, подставки.

з. Переносное заземление.

6.) Электромагнитные поля

6.1.) Характеристики ЭМП

Электромагнитное поле (ЭМП) представляет особую форму материи. Всякая электрически заряженная частица окружена электромагнитным полем, составляющим с ней единое целое. Но электромагнитное поле может существовать и в свободном, отделенном от заряженных частиц состоя-

нии, в виде движущихся со скоростью близкой к фотонов, или вообще в виде излучае-

мого, движущегося с этой же скоростью электромагнитного поля (электромагнитных волн). Движущееся ЭМП (электромагнитное излучение - ЭМИ) характеризуется векторами напряжён-

ности электрического Е В/ м	и магнитного	Н А/ м полей, которые отражают силовые свой-
ства ЭМП.	векторы E
В электромагнитной волне		и

Н всегда взаимно перпендикулярны. В вакууме и воздухе:

Е= 0 H=377 H Вт/ м

0

Длина волны , частота колебаний f и							где	с=3 108 м/с скорость света в вакуу-
скорость распространения				электромагнитных			ме;
волн в воздухе связаны соотношением:							0	- относительная диэлектрическая про-
				c			ницаемость;
= f = f							0
				0 0				- относительная магнитная проницае-

мость.

	Страница: 48 из 59	edit by Ari100krat 3D Order	Безопасность Жизнедеятельности
	Например, для промышленной частоты f =50 Гц длина волны		А=	3 108	=6000км , а для
				50

ультракоротких частот f =З 108 Гц длина волны равна 1м.

Около источника ЭМП выделяют ближнюю зону. или зону индукции, которая находится на расстоянии R 2 ≈ 6 , и дальнюю (волновую) зону излучения, для которой R 6 .

Вдиапазоне от низких частот до коротковолновых излучений частотой < 100 МГц ЭМП около источника (генератора) следует рассматривать как поле индукции, а рабочее место - находящимся в зоне индукции.

Взоне индукции (ближней зоне) электрическое и магнитное поля можно считать независимыми друг от друга. Поэтому нормирование в этой зоне ведется как то электрической, так и по магнитной составляющей.

Вдальней (волновой) зоне излучения, где уже сформировалась бегущая электромагнитная волна, наиболее важным параметром является интенсивность.

Направление движения потока энергии и а для сферических волн при распространении плотность потока энергии (интенсивность) опре-в воздухе интенсивность может быть выражена

деляется векторным произведением Е и

Н -как:

P ист

вектором Умова-Пойтинга - S :

I=

, Вт/ м

2

−2

4 R

2

S

=E H ~R

где Рист - мощность излучения.

Ближняя зона (индукции) - только происхо-

дит формирование волны,

R

Нормиро-

2

вание по электрической и магнитной состав-

ляющей Е и Н ~R−2 или R−3 .

В дальней (волновой) зоне - нормирование

по интенсивности или по плотности потока

энергии (ППЭ),

Вт/

2 :

−2 .

м

S

=E H

~R

6.2.) Источники ЭМП

Естественными источниками электромагнитных полей и излучений являются прежде всего: атмосферное электричество, радиоизлучения солнца и галактик, электрическое и магнитное поля Земли. Все промышленные и бытовые электро- и радиоустановки являются источниками искусственных полей и излучений, но разной интенсивности. Перечислим наиболее существенные источники этих полей.

Электростатические поля возникают при работе с легко электризующимися материалами и изделиями, при эксплуатации высоковольтных установок постоянного тока.

Источниками постоянных магнитных полей являются: электромагниты с постоянным током и соленоиды, магнитопроводы в электрических машинах и аппаратах, литые и металлокерамические магниты, используемые в радиотехнике.

Источниками электнических полей промышленной частоты (50-60 Гц): линии электропередач и открытые распределительные устройства, включающие коммутационные аппараты, устройства защиты и автоматики, измерительные приборы, сборные, соединительные шины, вспомогательные устройства, а также все высоковольтные установки промышленной частоты.

Магнитные поля промышленной частоты возникают вокруг любых электроустановок и токопроводов промышленной частоты. Чем больше ток, тем выше интенсивность магнитного поля.

	Безопасность Жизнедеятельности		edit by Ari100krat 3D Order		Страница: 49 из 59
		Название ЭМИ		Диапазон ча-	Длины волн, м
				стот, Гц
	Стати-		Постоянные ЭМП	0	-
	ческие
	Низко-	Крайние и сверхнизкие		3 100−102	108−106
	частот-
		Инфра- и очень низкие, низкие		3 102−104	106−104
	ные
			Длинные волны (ДВ)	3 104 −105	104−103
	Радио-		Средние волны (СВ)	3 105−106	103−102
	частот-	Короткие волны (КВ)		3 106−107	102−101
	ные вол-
	ны	Ультракороткие волны (УКВ)		3 107−108	101 −100
			Микроволны (СВЧ)	3 108−1011	1м — 1мм
			Инфракрасные	3 1012−1014	10000−780нм
	Оптиче-
			Видимые	3 1014	780−390нм
	ские
			Ультрафиолетовые	3 1014−1016	390−1нм
		Рентгеновское излучение		3 1017−1019	10−0,01 А
			Гамма-излучение	3 1020 −1022	0,01 Аи менее

Источники ЭМИ радиочастот: мощные радиостанции, антенны, установки индукционного и диэлектрического нагрева, радары, измерительные и контролирующие устройства, высокочастотные приборы и устройства в медицине и в быту.

Источником электростатического поля и ЭМИ в широком диапазоне частот (сверх- и инфранизкочастотном, радио-частотном, инфракрасном, видимом, ультрафиолетовом, рентгеновском) являются персональные электронно-вычислительные машины (ПЭВМ) и видео дисплейные терминалы (ВДТ) на электронно-лучевых трубках, используемые как в промышленности, научных исследованиях, так и в быту. главную опасность для пользователей представляет электромагнитное излучение монитора в диапазоне частот 5 Гц−400 кГц и статический заряд на экране.

Источником повышенной опасности в быту с точки зрения электромагнитных ищлучений являются так же микроволновые печи, телевизоры любых модификаций, мобильные телефоны. В настоящее время признаются источниками риска в связи с последними данными о воздействии магнитных полей промышленной частоты: электроплиты с электропроводкой, электрогрили, утюги, холодильники (при работающем компрессоре) и другие бытовые электроприборы, включая электробритвы и электрочайники.

В таблице 1 представлен весь спектр электромагнитных излучений с указанием принятого на практике названия волн, диапазона частот и длин волн.

Страница: 50 из 59

edit by Ari100krat 3D Order

Безопасность Жизнедеятельности

6.3.) Электромагнитное поле земли — необходимое условие жизни человека

Жизнь на нашей планете возникла в тесном взаимодействии с электромагнитными излучениями и. прежде всего, с электромагнитным полем Земли. Человек приспособился к земному полю в процессе своего развития, и оно стало не только привычным, но и необходимым условием нашей жизни. Как увеличение, так и уменьшение интенсивности естественных полей способны сказаться на биологических процессах.

Электромагнитная сфера нашей планеты определяется в основном электрическим ( Е=120−150 В / м ) и магнитным ( Н=24−40 А/ м ) полями Земли, атмосферным электричеством, радиоизлучением Солнца и галактик, а также полями искусственных источников (мощных радиостанций., промышленного электротермического оборудования, исследовательских установок, измерительных и контролирующих устройств и др.)

Как уже отмечалось, диапазон естественных и искусственных полей очень широк: начиная от постоянных магнитных и электростатических полей и кончая рентгеновским и гамма-излучением

частотой 3 1021 Гц и выше. Каждый из диапазонов электромагнитных излучений по-разному

влияет на развитие живого организма. В частности, ЭМИ светового диапазона (с длиной волн 0.38 - 0,78 мкм) не только играют огромную роль как сильный физиологический фактор биоритмики живого, но и оказывают мощное информационное воздействие на организм через органы зрения или другие световые рецепторы.

В дальнейшем ограничимся рассмотрением наиболее распространённых электромагнитных полей, используемых в технике и науке, а именно ЭМП примышленной частоты статических полей и ЭМП радиочастот.

Существует гипотеза ученого из США Мак-Лина, связывающая увеличение раковых заболеваний человека со снижением магнитного поля нашей планеты, которое по его расчетам за последние 2,5 тыс. лет уменьшилось на 66%. Экранирование от электрических полей также не проходит бесследно для экспериментальных животных. Было отмечено увеличение смертности подопытных мышей после 2-3 недель пребывания в экранированном от внешних электрических полей пространстве, прежде всего за счет нарушений регуляции обмена веществ в организме.

Еще раз надо отметить, что если естественное поле Земли необходимо для жизни человека, а слабые искусственные ЭМП неоднозначно воздействуют на живой мир, нередко оказывая благоприятное влияние, то можно утверждать о вредном воздействии сильных полей на животных и человека, которое выражается у людей прежде всего в нарушениях функционального состояния центральной нервной и сердечно-сосудистой систем.

6.4.) Воздействие электромагнитных полей на человека

Механизм воздействия ЭМП на биологические объекты очень сложен и недостаточно изучен. Но в упрощенном виде это воздействие можно представить следующим образом: в постоянном электрическом поле молекулы, из которых состоит тело человека, поляризуются и ориентируются по направлению поля, в жидкостях, в частности в крови, под электрическим воздействием появляются ионы и, как следствие, токи. Однако ионные токи будут протекать в ткани только по межклеточной жидкости, так как при постоянном поле мембраны клеток, являясь хорошими изоляторами, надёжно защищают внутриклеточную среду.

При повышении частоты внешнего ЭМП электрические свойства живых тканей меняются: они теряют свойства диэлектриков и приобретают свойства проводников, причём это изменение происходит неравномерно. С дальнейшим возрастанием частоты, индуцированные ионных токов постепенно замещается поляризацией молекул.

Переменное поле вызывает нагрев тканей человека как за счёт переменной поляризации диэлектрика, так и за счёт появления токов проводимости. Тепловой эффект является следствием поглощения энергии электромагнитного поля. На высоких частотах, прежде всего в диапазоне радиоча-

стот ( 105 −1011 Гц ), энергия проникшего в организм поля многократно отражается, преломляется в многослойной структуре тела с разными толщинами слоев тканей. Вследствие этого поглощается