حقل كهرومغناطيسي
يشير المجال الكهرومغناطيسي إلى نوع المادة التي تحدث حول الشحنات المتحركة. وهو يتألف من المجالات الكهربائية والمغناطيسية. إن وجودها مترابط، حيث لا يمكن أن توجد بشكل منفصل ومستقل عن بعضها البعض، لأن حقل واحد يولد آخر.
الآن دعونا نحاول التعامل مع موضوع المجال الكهرومغناطيسي بمزيد من التفصيل. من التعريف يمكننا أن نستنتج أنه إذا كان هناك تغيير الحقل الكهربائيتظهر المتطلبات الأساسية لظهور المجال المغناطيسي. وبما أن المجال الكهربائي يميل إلى التغير بمرور الوقت ولا يمكن تسميته ثابتًا، فإن المجال المغناطيسي متغير أيضًا.
عندما يتغير حقل واحد، يتم إنشاء حقل آخر. ومهما كان المجال اللاحق، فإن المصدر سيكون هو الحقل السابق، أي الموصل مع التيار، وليس مصدره الأصلي.
وحتى لو تم إيقاف التيار في الموصل، فإن المجال الكهرومغناطيسي لن يختفي في أي مكان، بل سيستمر في الوجود والانتشار في الفضاء.
خصائص الموجات الكهرومغناطيسية
نظرية ماكسويل. دوامة المجال الكهربائي
كتب جيمس كليرك ماكسويل، وهو فيزيائي بريطاني مشهور، ورقة بحثية في عام 1857 قدم فيها دليلاً على أن المجالات مثل الكهرباء والمغناطيسية ترتبط ارتباطًا وثيقًا.
وبحسب نظريته، فإن المجال المغناطيسي المتناوب له خاصية خلق مجال كهربائي جديد يختلف عن المجال الكهربائي السابق الذي تم إنشاؤه باستخدام مصدر تيار، حيث أن هذا المجال الكهربائي الجديد هو دوامة.
وهنا نرى أن المجال الكهربائي الدوامي هو مجال تكون فيه خطوط المجال مغلقة. أي أنه تجدر الإشارة إلى أن المجال الكهربائي له نفس الخطوط المغلقة التي للمجال المغناطيسي.
ويترتب على ذلك أن المجال المغناطيسي المتناوب قادر على إنشاء مجال كهربائي دوامي، والمجال الكهربائي الدوامي لديه القدرة على تحريك الشحنات. ونتيجة لذلك نحصل على الحث كهرباء. ويترتب على عمل ماكسويل أن المجالات مثل الكهربائية والمغناطيسية موجودة بشكل وثيق مع بعضها البعض.
وهذا يعني أنه من أجل وجود مجال مغناطيسي، من الضروري وجود شحنة كهربائية متحركة. حسنًا، ينشأ المجال الكهربائي بسبب شحنة كهربائية ثابتة. توجد مثل هذه العلاقة الشفافة بين الحقول. ومن هذا يمكننا استخلاص نتيجة أخرى مفادها أنظمة مختلفةيمكن ملاحظة العد التنازلي أنواع مختلفةمجالات.
إذا اتبعنا نظرية ماكسويل، يمكننا تلخيص أن المجالات الكهربائية والمغناطيسية المتناوبة لا يمكن أن توجد بشكل منفصل، لأنه عندما يتغير المجال المغناطيسي، فإنه يولد مجالا كهربائيا، والمجال الكهربائي المتغير يولد مجالا مغناطيسيا.
المصادر الطبيعية للمجالات الكهرومغناطيسية
بالنسبة للناس المعاصرين ليس سرا ذلك مجال كهرومغناطيسيوعلى الرغم من أنها تظل غير مرئية لأعيننا، إلا أنها تحيط بنا في كل مكان.
تشمل المصادر الطبيعية للمجالات الكهرومغناطيسية ما يلي:
أولا، هذا هو المجال الكهربائي والمغناطيسي الثابت للأرض.
ثانيا، تشمل هذه المصادر موجات الراديو التي تحول المصادر الكونية مثل الشمس والنجوم وغيرها.
ثالثًا، هذه المصادر هي أيضًا عمليات جوية مثل تصريفات البرق وما إلى ذلك.
المصادر البشرية (الاصطناعية) للمجالات الكهرومغناطيسية
يستثني مصادر طبيعيةظهور المجالات الكهرومغناطيسية، فإنها تنشأ أيضًا بسبب مصادر بشرية. وتشمل هذه المصادر الأشعة السينية المستخدمة في المؤسسات الطبية. كما أنها تستخدم لنقل المعلومات باستخدام محطات الراديو المختلفة ومحطات الاتصالات المتنقلة وكذلك هوائيات التلفزيون. نعم، والكهرباء الموجودة في كل منفذ تولد أيضًا المجالات الكهرومغناطيسية، ولكن بتردد أقل.
تأثير المجالات الكهرومغناطيسية على صحة الإنسان
لا يستطيع المجتمع الحديث حاليًا تخيل حياته بدون فوائد الحضارة مثل وجود الأجهزة المنزلية المختلفة وأجهزة الكمبيوتر والاتصالات المحمولة. إنها، بالطبع، تجعل حياتنا أسهل، لكنها تخلق مجالات كهرومغناطيسية من حولنا. وبطبيعة الحال، لا يمكننا أنا وأنت رؤية المجالات الكهرومغناطيسية، لكنها تحيط بنا في كل مكان. إنهم موجودون في منازلنا وفي العمل وحتى في وسائل النقل.
يمكننا أن نقول ذلك بأمان الإنسان المعاصريعيش في مجال كهرومغناطيسي مستمر، والذي، للأسف، له تأثير كبير على صحة الإنسان. مع التأثير المطول للمجال الكهرومغناطيسي على جسم الإنسان، مثل أعراض غير سارة، كيف التعب المزمن، والتهيج، واضطراب النوم، والانتباه والذاكرة. مثل هذا التعرض لفترات طويلة للمجالات الكهرومغناطيسية يمكن أن يحدث لدى البشر صداعوالعقم واضطرابات في عمل الجهاز العصبي والقلب وكذلك المظهر أمراض الأورام.
المجال الكهرومغناطيسي هو نوع من المادة التي تنشأ حول الشحنات المتحركة. على سبيل المثال، حول موصل يحمل التيار. يتكون المجال الكهرومغناطيسي من عنصرين: المجال الكهربائي والمغناطيسي. لا يمكن أن توجد بشكل مستقل عن بعضها البعض. شيء واحد يولد آخر. عندما يتغير المجال الكهربائي، يظهر مجال مغناطيسي على الفور. سرعة انتشار الموجات الكهرومغناطيسية الخامس = ج / مأين هو معلى التوالي المغناطيسي و ثابت العزل الكهربائيالبيئة التي تنتشر فيها الموجة. تنتقل الموجة الكهرومغناطيسية في الفراغ بسرعة الضوء، أي 300 ألف كيلومتر في الثانية. وبما أن النفاذية العازلة والمغناطيسية للفراغ تعتبر مساوية لـ 1. عندما يتغير المجال الكهربائي، يظهر مجال مغناطيسي. وبما أن المجال الكهربائي الذي تسبب فيه ليس ثابتًا (أي أنه يتغير بمرور الوقت)، فإن المجال المغناطيسي سيكون متغيرًا أيضًا. ويولد المجال المغناطيسي المتغير بدوره مجالًا كهربائيًا، وهكذا. وبالتالي، بالنسبة للمجال اللاحق (لا يهم، كهربائيا أو مغناطيسيا)، سيكون المصدر هو المجال السابق، وليس المصدر الأصلي، أي موصل مع التيار. وبالتالي، حتى بعد إيقاف التيار في الموصل، سيستمر المجال الكهرومغناطيسي في الوجود والانتشار في الفضاء. تنتشر الموجة الكهرومغناطيسية في الفضاء من مصدرها في كل الاتجاهات. يمكنك أن تتخيل تشغيل المصباح الكهربائي، وأشعة الضوء منه تنتشر في كل الاتجاهات. تنقل الموجة الكهرومغناطيسية، عند انتشارها، الطاقة في الفضاء. كلما كان التيار في الموصل الذي يسبب المجال أقوى، زادت الطاقة المنقولة بواسطة الموجة. كما أن الطاقة تعتمد على تردد الموجات المنبعثة، فإذا زادت بمقدار 2,3,4 مرة فإن طاقة الموجة ستزداد بمقدار 4,9,16 مرة على التوالي. أي أن طاقة انتشار الموجة تتناسب طرديا مع مربع التردد. يتم إنشاء أفضل الظروف لانتشار الموجة عندما يكون طول الموصل مساوياً لطول الموجة. سوف يطير خطا القوة المغناطيسية والكهربائية بشكل متعامد. تحيط خطوط القوة المغناطيسية بالموصل الحامل للتيار وتكون مغلقة دائمًا. تنتقل خطوط القوة الكهربائية من شحنة إلى أخرى. الموجة الكهرومغناطيسية هي دائمًا موجة عرضية. أي أن خطوط القوة، المغناطيسية والكهربائية، تقع في مستوى متعامد مع اتجاه الانتشار. قوة المجال الكهرومغناطيسي هي خاصية قوة المجال. كما أن التوتر هو كمية متجهة، أي أن له بداية واتجاهًا. يتم توجيه شدة المجال بشكل عرضي إلى خطوط القوة. وبما أن شدة المجالين الكهربائي والمغناطيسي متعامدان مع بعضهما البعض، فهناك قاعدة يمكن من خلالها تحديد اتجاه انتشار الموجة. عندما يدور المسمار على طول أقصر مسار من متجه شدة المجال الكهربائي إلى متجه شدة المجال المغناطيسي، فإن الحركة الأمامية للمسمار ستشير إلى اتجاه انتشار الموجة.
المجال المغناطيسي وخصائصه. عندما يمر تيار كهربائي في موصل، أ مجال مغناطيسي. مجال مغناطيسي يمثل أحد أنواع المادة. لديها طاقة تتجلى في شكل قوى كهرومغناطيسية تعمل على الشحنات الكهربائية المتحركة الفردية (الإلكترونات والأيونات) وعلى تدفقاتها، أي التيار الكهربائي. تحت تأثير القوى الكهرومغناطيسية، تنحرف الجسيمات المشحونة المتحركة عن مسارها الأصلي في اتجاه عمودي على المجال (الشكل 34). يتم تشكيل المجال المغناطيسيفقط حول الشحنات الكهربائية المتحركة، ويمتد تأثيرها أيضًا إلى الشحنات المتحركة فقط. المجالات المغناطيسية والكهربائيةلا ينفصلان ويشكلان معًا واحدًا حقل كهرومغناطيسي. أي تغيير الحقل الكهربائييؤدي إلى ظهور مجال مغناطيسي، وعلى العكس من ذلك فإن أي تغير في المجال المغناطيسي يصاحبه ظهور مجال كهربائي. حقل كهرومغناطيسيوينتشر بسرعة الضوء أي 300000 كم/ث.
التمثيل البياني للمجال المغناطيسي.ويتم تمثيل المجال المغناطيسي بيانياً بخطوط القوة المغناطيسية، التي يتم رسمها بحيث يتطابق اتجاه خط المجال عند كل نقطة من نقاط المجال مع اتجاه قوى المجال؛ خطوط المجال المغناطيسي تكون دائمًا متواصلة ومغلقة. يمكن تحديد اتجاه المجال المغناطيسي عند كل نقطة باستخدام إبرة مغناطيسية. يتم دائمًا ضبط القطب الشمالي للسهم في اتجاه قوى المجال. تعتبر نهاية المغناطيس الدائم التي تخرج منها خطوط المجال (الشكل 35، أ) هي القطب الشمالي، والطرف المقابل الذي تدخل إليه خطوط المجال هو القطب الجنوبي (خطوط المجال التي تمر داخل المغناطيس غير معروض). يمكن اكتشاف توزيع خطوط المجال بين أقطاب المغناطيس المسطح باستخدام برادة فولاذية مرشوشة على ورقة موضوعة على القطبين (الشكل 35، ب). يتميز المجال المغناطيسي في فجوة الهواء بين قطبين متقابلين متوازيين للمغناطيس الدائم بتوزيع موحد لخطوط القوة المغناطيسية (الشكل 36)
ما هو المجال الكهرومغناطيسي وكيف يؤثر على صحة الإنسان ولماذا يجب قياسه - سوف تتعلم من هذه المقالة. من خلال الاستمرار في تعريفك بمجموعة متجرنا، سنخبرك بالأجهزة المفيدة - مؤشرات قوة المجال الكهرومغناطيسي (EMF). يمكن استخدامها في المؤسسات وفي المنزل.
ما هو المجال الكهرومغناطيسي؟
العالم الحديث لا يمكن تصوره بدون الأجهزة المنزلية، الهواتف المحمولةوالكهرباء والترام وحافلات الترولي وأجهزة التلفزيون وأجهزة الكمبيوتر. لقد اعتدنا عليهم ولا نفكر على الإطلاق في حقيقة أن أي جهاز كهربائي يخلق مجالًا كهرومغناطيسيًا حول نفسه. وهو غير مرئي، ولكنه يؤثر على أي كائن حي، بما في ذلك البشر.
حقل كهرومغناطيسي - شكل خاصمادة تنشأ من تفاعل الجزيئات المتحركة مع الشحنات الكهربائية. إن المجالات الكهربائية والمغناطيسية مترابطة مع بعضها البعض ويمكن أن تولد بعضها البعض - ولهذا السبب، كقاعدة عامة، يتم التحدث عنهما معًا كمجال كهرومغناطيسي واحد.
المصادر الرئيسية للمجالات الكهرومغناطيسية تشمل:
- خطوط الكهرباء؛
- محطات المحولات الفرعية؛
- الأسلاك الكهربائية والاتصالات السلكية واللاسلكية والتلفزيون وكابلات الإنترنت؛
— أبراج الهواتف المحمولة، وأبراج الراديو والتلفزيون، ومكبرات الصوت، وهوائيات الهواتف المحمولة والأقمار الصناعية، وأجهزة توجيه Wi-Fi؛
- أجهزة الكمبيوتر وأجهزة التلفزيون وشاشات العرض؛
- الأجهزة الكهربائية المنزلية؛
- أفران الحث والميكروويف؛
— النقل الكهربائي
- الرادارات.
تأثير المجالات الكهرومغناطيسية على صحة الإنسان
المجالات الكهرومغناطيسية تؤثر على أي الكائنات البيولوجية- على النباتات والحشرات والحيوانات والناس. لقد خلص العلماء الذين يدرسون تأثيرات المجالات الكهرومغناطيسية على البشر إلى أن التعرض الطويل والمنتظم للمجالات الكهرومغناطيسية يمكن أن يؤدي إلى:
— زيادة التعباضطرابات النوم، والصداع، وانخفاض ضغط الدم، وانخفاض معدل ضربات القلب.
- اضطرابات في الجهاز المناعي، العصبي، الغدد الصماء، الجنسي، الهرموني، أنظمة القلب والأوعية الدموية;
— تطور أمراض الأورام.
- تطور أمراض المركزية الجهاز العصبي;
- ردود الفعل التحسسية.
حماية المجالات الكهرومغناطيسية
يخرج المعايير الصحية، تحديد الحد الأقصى المستويات المسموح بهاقوة المجال الكهرومغناطيسي تعتمد على الوقت الذي يقضيه فيها منطقة الخطر- للمباني السكنية وأماكن العمل والأماكن القريبة من مصادر ميدانية قوية. إذا لم يكن من الممكن تقليل الإشعاع هيكليًا، على سبيل المثال، من خط نقل كهرومغناطيسي (EMT) أو برج خلوي، فسيتم تطوير تعليمات الخدمة، ومعدات الحماية للعاملين، ومناطق الحجر الصحي ذات الوصول المحدود.
تنظم تعليمات مختلفة مدة بقاء الشخص في منطقة الخطر. يمكن لشبكات الفحص والأفلام والزجاج والبدلات المصنوعة من القماش المعدني المعتمد على ألياف البوليمر أن تقلل من الكثافة الاشعاع الكهرومغناطيسيالف مرة. بناءً على طلب GOST، تم تسييج مناطق إشعاع EMF وتزويدها بعلامات تحذيرية "لا تدخل، خطير!" وعلامة خطر المجال الكهرومغناطيسي.
تستخدم الخدمات الخاصة أدوات للمراقبة المستمرة لمستوى كثافة المجالات الكهرومغناطيسية في أماكن العمل والمباني السكنية. يمكنك الاعتناء بصحتك بنفسك من خلال شراء جهاز محمول "Impulse" أو مجموعة "Impulse" + جهاز اختبار النترات "SOEKS".
لماذا نحتاج إلى أجهزة قياس شدة المجال الكهرومغناطيسي المنزلية؟
يؤثر المجال الكهرومغناطيسي سلبًا على صحة الإنسان، لذا من المفيد معرفة الأماكن التي تزورها (في المنزل، في المكتب، في الحديقة، في المرآب) التي قد تشكل خطرًا. يجب أن تفهم أنه لا يمكن إنشاء الخلفية الكهرومغناطيسية المتزايدة بواسطتك فقط اجهزة كهربائيةوالهواتف وأجهزة التلفزيون وأجهزة الكمبيوتر، ولكن أيضًا الأسلاك المعيبة والأجهزة الكهربائية المجاورة والمرافق الصناعية الموجودة في مكان قريب.
لقد وجد الخبراء أن تعرض الشخص للمجالات الكهرومغناطيسية على المدى القصير غير ضار عمليًا، ولكن البقاء لفترة طويلة في منطقة ذات خلفية كهرومغناطيسية عالية أمر خطير. هذه هي المناطق التي يمكن اكتشافها باستخدام أجهزة من النوع "الدافع". بهذه الطريقة، يمكنك التحقق من الأماكن التي تقضي فيها معظم الوقت؛ حضانة وغرفة نوم خاصة بك؛ يذاكر. يحتوي الجهاز على القيم المحددة الوثائق التنظيمية، حتى تتمكن على الفور من تقييم درجة الخطر عليك وعلى أحبائك. من الممكن بعد الفحص أن تقرر نقل الكمبيوتر بعيدًا عن السرير، والتخلص من الهاتف الخلوي بهوائي مضخم، واستبدال فرن الميكروويف القديم بآخر جديد، واستبدال عازل باب الثلاجة باللا. وضع الصقيع.
الكهرباء في كل مكان حولنا
المجال الكهرومغناطيسي (تعريف من مكتب تقييس الاتصالات)- هذا شكل خاص من المادة يحدث من خلاله التفاعل بين الجزيئات المشحونة كهربائيًا. وبناءً على هذا التعريف، ليس من الواضح ما هو الأساسي: وجود الجسيمات المشحونة أو وجود المجال. ربما فقط بسبب وجود المجال الكهرومغناطيسي يمكن للجسيمات أن تتلقى شحنة. تماما كما في قصة الدجاجة والبيضة. خلاصة القول هي أن الجسيمات المشحونة والمجال الكهرومغناطيسي لا ينفصلان عن بعضهما البعض ولا يمكن أن يوجدا بدون بعضهما البعض. ولذلك فإن التعريف لا يتيح لي ولكم الفرصة لفهم جوهر ظاهرة المجال الكهرومغناطيسي والشيء الوحيد الذي يجب أن نتذكره هو أنه شكل خاص من المادة! تم تطوير نظرية المجال الكهرومغناطيسي بواسطة جيمس ماكسويل في عام 1865.
ما هو المجال الكهرومغناطيسي؟ يمكن للمرء أن يتخيل أننا نعيش في عالم كهرومغناطيسي، يتخلله مجال كهرومغناطيسي بالكامل، وتتراكم الجزيئات والمواد المختلفة، اعتمادًا على بنيتها وخصائصها، تحت تأثير المجال الكهرومغناطيسي، على شحنة موجبة أو سالبة، وتتراكم، أو تبقى محايدة كهربائيا. وبناء على ذلك يمكن تقسيم المجالات الكهرومغناطيسية إلى نوعين: ثابتة، أي المنبعثة من الأجسام المشحونة (الجسيمات) والمتكاملة معها، و متحرك، ينتشر في الفضاء، منفصلاً عن المصدر الذي أطلقه. يتم تمثيل المجال الكهرومغناطيسي الديناميكي في الفيزياء على شكل موجتين متعامدتين بشكل متبادل: الكهربائية (E) والمغناطيسية (H).
حقيقة أن المجال الكهربائي يتولد عن مجال مغناطيسي متناوب المجال، والمغناطيسيالمجال الكهربائي المتناوب يؤدي إلى حقيقة أن المجالات الكهربائية والمغناطيسية المتناوبة لا توجد بشكل منفصل عن بعضها البعض. يرتبط المجال الكهرومغناطيسي للجسيمات المشحونة الثابتة أو المتحركة بشكل موحد ارتباطًا مباشرًا بالجسيمات نفسها. ومع الحركة المتسارعة لهذه الجسيمات المشحونة، فإن المجال الكهرومغناطيسي "ينفصل" عنها ويتواجد بشكل مستقل على شكل موجات كهرومغناطيسية، دون أن تختفي عند إزالة المصدر.
مصادر المجالات الكهرومغناطيسية
المصادر الطبيعية (الطبيعية) للمجالات الكهرومغناطيسية
تنقسم المصادر الطبيعية (الطبيعية) للمجالات الكهرومغناطيسية إلى المجموعات التالية:
المجال المغناطيسي للأرض.يختلف حجم المجال المغناطيسي الأرضي باختلاف سطح الأرضمن 35 ميكروتسلا عند خط الاستواء إلى 65 ميكروتسلا بالقرب من القطبين.
المجال الكهربائي للأرضموجهة بشكل طبيعي إلى سطح الأرض، وهي مشحونة سلباً بالنسبة إلى الطبقات العليا من الغلاف الجوي. تبلغ شدة المجال الكهربائي على سطح الأرض 120...130 فولت/م وتتناقص بشكل كبير مع الارتفاع. التغيرات السنوية في EF متشابهة في طبيعتها في جميع أنحاء الأرض: الحد الأقصى للكثافة هو 150...250 فولت/م في يناير-فبراير والحد الأدنى 100...120 فولت/م في يونيو-يوليو.
كهرباء الغلاف الجوي- هذا الظواهر الكهربائيةالخامس الغلاف الجوي للأرض. هناك دائما إيجابيات وسلبيات في الهواء (رابط) الشحنات الكهربائية– الأيونات الناشئة تحت تأثير المواد المشعة والأشعة الكونية و الأشعة فوق البنفسجيةشمس. أرضمشحون سلبيا؛ هناك فرق محتمل كبير بينه وبين الغلاف الجوي. تزداد شدة المجال الكهروستاتيكي بشكل حاد أثناء العواصف الرعدية. يتراوح مدى تردد التصريفات الجوية بين 100 هرتز و30 ميجا هرتز.
مصادر خارج كوكب الأرضوتشمل الإشعاع خارج الغلاف الجوي للأرض.
الخلفية الكهرومغناطيسية البيولوجية الأشياء البيولوجية، أحب الآخرين الهيئات المادية، عند درجات حرارة أعلى الصفر المطلقتنبعث منها EMF في نطاق 10 كيلو هرتز - 100 جيجا هرتز. يتم تفسير ذلك من خلال الحركة الفوضوية للشحنات - الأيونات في جسم الإنسان. وتبلغ كثافة الطاقة لمثل هذا الإشعاع لدى البشر 10 ميجاوات/سم2، وهو ما يعطي لشخص بالغ طاقة إجمالية قدرها 100 واط. جسم الإنسانتنبعث أيضًا EMF عند 300 جيجا هرتز بكثافة طاقة تبلغ حوالي 0.003 واط / م 2.
المصادر البشرية للمجالات الكهرومغناطيسية
تنقسم المصادر البشرية إلى مجموعتين:
مصادر الإشعاع منخفض التردد (0 - 3 كيلو هرتز)
تشمل هذه المجموعة جميع أنظمة إنتاج ونقل وتوزيع الكهرباء (خطوط الكهرباء، محطات المحولات الفرعية، محطات توليد الطاقة، أنظمة الكابلات المختلفة)، المعدات الكهربائية والإلكترونية المنزلية والمكتبية، بما في ذلك شاشات الكمبيوتر، والمركبات الكهربائية، والنقل بالسكك الحديدية والبنية التحتية الخاصة بها، وكذلك وسائل النقل بالمترو والترولي باص والترام.
بالفعل اليوم، يتم تشكيل المجال الكهرومغناطيسي في 18-32٪ من المناطق الحضرية نتيجة لحركة السيارات. تتداخل الموجات الكهرومغناطيسية المتولدة أثناء حركة مرور المركبات مع استقبال التلفزيون والراديو ويمكن أن تتداخل أيضًا تأثيرات مؤذيةعلى جسم الإنسان.
مصادر الإشعاع عالي التردد (من 3 كيلو هرتز إلى 300 جيجا هرتز)
تشمل هذه المجموعة أجهزة إرسال وظيفية - مصادر المجالات الكهرومغناطيسية بغرض إرسال أو استقبال المعلومات. هذه هي أجهزة الإرسال التجارية (الراديو والتلفزيون)، والهواتف اللاسلكية (السيارات، والهواتف اللاسلكية، وراديو CB، وأجهزة إرسال راديو الهواة، والهواتف اللاسلكية الصناعية)، والاتصالات اللاسلكية الاتجاهية (الاتصالات اللاسلكية عبر الأقمار الصناعية، ومحطات الترحيل الأرضية)، والملاحة (الحركة الجوية، والشحن، ونقطة الراديو) - محددات المواقع (الاتصالات الجوية، الشحن، محددات النقل، مراقبة النقل الجوي). وهذا يشمل أيضا مختلف المعدات التكنولوجية، باستخدام إشعاع الميكروويف، بالتناوب (50 هرتز - 1 ميجا هرتز) والمجالات النبضية، والمعدات المنزلية (أفران الميكروويف)، ووسائل عرض المعلومات بشكل مرئي على أنابيب أشعة الكاثود (شاشات الكمبيوتر، وأجهزة التلفزيون، وما إلى ذلك). ل بحث علميتستخدم التيارات ذات التردد العالي جدًا في الطب. تمثل المجالات الكهرومغناطيسية الناشئة عند استخدام مثل هذه التيارات أمرًا معينًا الخطر المهنيلذلك لا بد من اتخاذ التدابير اللازمة للحماية من آثارها على الجسم.
المصادر التكنولوجية الرئيسية هي:
من خصوصيات التعرض في الظروف الحضرية التأثير على السكان من خلال الخلفية الكهرومغناطيسية الإجمالية (المعلمة المتكاملة) والمجالات الكهرومغناطيسية القوية من المصادر الفردية (المعلمة التفاضلية).
المجال الكهرومغناطيسي هو نوع من المادة التي تنشأ حول الشحنات المتحركة. على سبيل المثال، حول موصل يحمل التيار. يتكون المجال الكهرومغناطيسي من عنصرين: المجال الكهربائي والمغناطيسي. لا يمكن أن توجد بشكل مستقل عن بعضها البعض. شيء واحد يولد آخر. عندما يتغير المجال الكهربائي، يظهر مجال مغناطيسي على الفور.
سرعة انتشار الموجات الكهرومغناطيسية الخامس = ج / م
أين هو معلى التوالي، الثوابت المغناطيسية والعازلة للوسط الذي تنتشر فيه الموجة.
تنتقل الموجة الكهرومغناطيسية في الفراغ بسرعة الضوء، أي 300 ألف كيلومتر في الثانية. حيث أن النفاذية العازلة والمغناطيسية للفراغ تعتبر مساوية لـ 1.
عندما يتغير المجال الكهربائي، يظهر مجال مغناطيسي. وبما أن المجال الكهربائي الذي تسبب فيه ليس ثابتًا (أي أنه يتغير بمرور الوقت)، فإن المجال المغناطيسي سيكون متغيرًا أيضًا.
ويولد المجال المغناطيسي المتغير بدوره مجالًا كهربائيًا، وهكذا. وبالتالي، بالنسبة للمجال اللاحق (لا يهم، كهربائيا أو مغناطيسيا)، سيكون المصدر هو المجال السابق، وليس المصدر الأصلي، أي موصل مع التيار.
وبالتالي، حتى بعد إيقاف التيار في الموصل، سيستمر المجال الكهرومغناطيسي في الوجود والانتشار في الفضاء.
تنتشر الموجة الكهرومغناطيسية في الفضاء من مصدرها في كل الاتجاهات. يمكنك أن تتخيل تشغيل المصباح الكهربائي، وأشعة الضوء منه تنتشر في كل الاتجاهات.
تنقل الموجة الكهرومغناطيسية، عند انتشارها، الطاقة في الفضاء. كلما كان التيار في الموصل الذي يسبب المجال أقوى، زادت الطاقة المنقولة بواسطة الموجة. كما أن الطاقة تعتمد على تردد الموجات المنبعثة، فإذا زادت بمقدار 2,3,4 مرة فإن طاقة الموجة ستزداد بمقدار 4,9,16 مرة على التوالي. أي أن طاقة انتشار الموجة تتناسب طرديا مع مربع التردد.
يتم إنشاء أفضل الظروف لانتشار الموجة عندما يكون طول الموصل مساوياً لطول الموجة.
سوف يطير خطا القوة المغناطيسية والكهربائية بشكل متعامد. تحيط خطوط القوة المغناطيسية بالموصل الحامل للتيار وتكون مغلقة دائمًا.
تنتقل خطوط القوة الكهربائية من شحنة إلى أخرى.
الموجة الكهرومغناطيسية هي دائمًا موجة عرضية. أي أن خطوط القوة، المغناطيسية والكهربائية، تقع في مستوى متعامد مع اتجاه الانتشار.
قوة المجال الكهرومغناطيسي هي خاصية قوة المجال. كما أن التوتر هو كمية متجهة، أي أن له بداية واتجاهًا.
يتم توجيه شدة المجال بشكل عرضي إلى خطوط القوة.
وبما أن شدة المجالين الكهربائي والمغناطيسي متعامدان مع بعضهما البعض، فهناك قاعدة يمكن من خلالها تحديد اتجاه انتشار الموجة. عند تدوير المسمار أقصر طريقمن متجه شدة المجال الكهربائي إلى متجه شدة المجال المغناطيسي، ستشير الحركة الأمامية للمسمار إلى اتجاه انتشار الموجة.