Elektromagnetväli
Elektromagnetväli viitab aineliigile, mis tekib liikuvate laengute ümber. See koosneb nii elektri- kui ka magnetväljadest. Nende olemasolu on omavahel seotud, kuna nad ei saa eksisteerida eraldi ja üksteisest sõltumatult, sest ühest väljast tekib teine.
Ja nüüd proovime läheneda elektromagnetvälja teemale üksikasjalikumalt. Definitsioonist võime järeldada, et elektrivälja muutumise korral tekivad eeldused magnetvälja tekkeks. Ja kuna elektriväli kipub ajas muutuma ja seda ei saa konstantseks nimetada, on ka magnetväli muutuv.
Kui üks väli muutub, genereeritakse teine. Ja olenemata sellest, milline on järgmine väli, on allikaks eelmine väli, see tähendab voolu juhtiv juht, mitte selle algallikas.
Ja isegi juhul, kui juhis on vool välja lülitatud, ei kao elektromagnetväli ikkagi kuhugi, vaid jätkab eksisteerimist ja levib ruumis.
Elektromagnetlainete omadused
Maxwelli teooria. Vortex elektriväli
Kuulus Briti füüsik James Clerk Maxwell kirjutas 1857. aastal teose, milles esitas tõendeid selle kohta, et sellised väljad nagu elektri- ja magnetväljad on omavahel tihedalt seotud.
Tema teooria kohaselt järgnes sellest, et vahelduv magnetväli kipub tekitama sellise uue elektrivälja, mis erineb varasemast vooluallika abil loodud elektriväljast, kuna see uus elektriväli on keeris.
Ja siin näeme, et keerise elektriväli on väli, milles jõujooned on suletud. See tähendab, et tuleb märkida, et elektrivälja jooned on sama suletud kui magnetvälja jooned.
Sellest järeldub järeldus, et vahelduv magnetväli on võimeline tekitama keerise elektrivälja ja keeriselektriväli on võimeline laenguid liikuma. Ja selle tulemusena saame induktsiooni elektrivoolu. Maxwelli tööst järeldub, et sellised väljad nagu elektri- ja magnetväljad eksisteerivad üksteisega tihedalt.
See tähendab, et liikuv elektrilaeng on vajalik magnetvälja olemasoluks. Noh, elektriväli tekib puhke elektrilaengu tõttu. Siin on valdkondade vahel selline läbipaistev vastastikune seos. Sellest saame teha veel ühe järelduse, et erinevates referentssüsteemides on võimalik jälgida erinevat tüüpi välju.
Kui lähtuda Maxwelli teooriast, siis võime järeldada, et vahelduvad elektri- ja magnetväljad ei ole võimelised eksisteerima eraldi, sest magnetvälja muutumisel tekitab see elektrivälja ja muutuv elektriväli magnetvälja.
Elektromagnetväljade looduslikud allikad
Kaasaegse inimese jaoks pole saladus, et elektromagnetväljad, kuigi need jäävad meie silmadele nähtamatuks, ümbritsevad meid kõikjal.
Looduslike elektromagnetväljade allikate hulka kuuluvad:
Esiteks on see Maa püsiv elektri- ja magnetväli.
Teiseks hõlmavad sellised allikad raadiolaineid, mis muudavad selliseid kosmilisi allikaid nagu Päike, tähed jne.
Kolmandaks on nendeks allikateks ka sellised atmosfääriprotsessid nagu pikselahendused jne.
Antropogeensed (kunstlikud) elektromagnetväljade allikad
Lisaks looduslikele elektromagnetväljade esinemise allikatele tekivad need ka inimtekkeliste allikate tõttu. Nende allikate hulka kuuluvad röntgenikiirgus, mida kasutatakse meditsiiniasutustes. Neid kasutatakse ka info edastamiseks, kasutades erinevaid raadiojaamu, mobiilsidejaamu ja ka teleantenne. Jah, ja igas pistikupesas olev elekter moodustab samuti EMF-i, kuid see on tõsi, madalamal sagedusel.
Elektromagnetväljade mõju inimeste tervisele
Kaasaegne ühiskond ei kujuta praegu ette oma elu ilma selliste tsivilisatsiooni eelisteta nagu erinevate kodumasinate, arvutite, mobiilside olemasolu. Need muudavad meie elu muidugi lihtsamaks, kuid loovad meie ümber elektromagnetvälju. Loomulikult ei näe sina ja mina EMF-i, kuid need ümbritsevad meid kõikjal. Neid leidub meie kodudes, tööl ja isegi transpordis.
Võib julgelt väita, et tänapäeva inimene elab pidevas elektromagnetväljas, millel on kahjuks tohutu mõju inimeste tervisele. Elektromagnetvälja pikaajalisel mõjul inimkehale ilmnevad sellised ebameeldivad sümptomid nagu krooniline väsimus, ärrituvus, unehäired, tähelepanu- ja mäluhäired. Selline pikaajaline kokkupuude elektromagnetväljadega võib põhjustada peavalu, viljatust, närvi- ja südamesüsteemide talitlushäireid, aga ka onkoloogiliste haiguste ilmnemist inimesel.
Elektromagnetväli on mingi aine, mis tekib liikuvate laengute ümber. Näiteks vooluga juhi ümber. Elektromagnetväli koosneb kahest komponendist – elektri- ja magnetväljast. Nad ei saa eksisteerida üksteisest sõltumatult. Üks sünnitab teist. Kui elektriväli muutub, tekib koheselt magnetväli. Elektromagnetlainete levimiskiirus V=C/EM kus e Ja m vastavalt selle keskkonna magnetilised ja dielektrilised läbitavused, milles laine levib. Elektromagnetlaine vaakumis liigub valguse kiirusega ehk 300 000 km/s. Kuna vaakumi dielektrilist ja magnetilist läbilaskvust loetakse võrdseks 1. Elektrivälja muutumisel tekib magnetväli. Kuna selle põhjustanud elektriväli ei ole konstantne (st muutub ajas), on ka magnetväli muutuv. Muutuv magnetväli tekitab omakorda elektrivälja jne. Seega on järgneva välja (olgu see elektriline või magnetiline) allikaks eelmine väli, mitte algallikas, st voolu juhtiv juht. Seega, isegi pärast voolu väljalülitamist juhis, jääb elektromagnetväli ruumis edasi ja levib. Elektromagnetlaine levib ruumis oma allikast kõigis suundades. Võite ette kujutada lambipirni sisselülitamist, selle valguskiired levivad igas suunas. Elektromagnetlaine levimise ajal kannab energiat ruumis. Mida tugevam on välja tekitanud juhi vool, seda suurem on laine poolt kantud energia. Samuti sõltub energia kiirgavate lainete sagedusest, selle suurenemisel 2,3,4 korda suureneb laine energia vastavalt 4,9,16 korda. See tähendab, et laine levimisenergia on võrdeline sageduse ruuduga. Parimad tingimused laine levimiseks luuakse siis, kui juhi pikkus on võrdne lainepikkusega. Magnet- ja elektrijõujooned lendavad üksteisega risti. Magnetjõujooned ümbritsevad voolu juhtivat juhti ja on alati suletud. Elektrilised jõujooned lähevad ühelt laengult teisele. Elektromagnetlaine on alati põiklaine. See tähendab, et nii magnetilised kui ka elektrilised jõujooned asetsevad tasapinnal, mis on risti levimissuunaga. Elektromagnetvälja intensiivsus on väljale iseloomulik võimsus. Ka pinge on vektorsuurus, st sellel on algus ja suund. Väljatugevus on suunatud jõujoontele tangentsiaalselt. Kuna elektri- ja magnetvälja tugevus on üksteisega risti, siis on olemas reegel, mille järgi saab määrata laine levimise suuna. Kui kruvi pöörleb mööda lühimat teed elektrivälja tugevuse vektorist magnetvälja tugevusvektorini, näitab kruvi translatsiooniline liikumine laine levimise suunda.
Magnetväli ja selle omadused. Kui elektrivool läbib juhti, siis a magnetväli. Magnetväli on üks aine liike. Sellel on energia, mis avaldub üksikutele liikuvatele elektrilaengutele (elektronid ja ioonid) ja nende voogudele mõjuvate elektromagnetjõudude ehk elektrivooluna. Elektromagnetiliste jõudude mõjul kalduvad liikuvad laetud osakesed oma esialgselt teelt väljaga risti (joon. 34). Magnetväli tekib ainult liikuvate elektrilaengute ümber ja selle toime laieneb ka ainult liikuvatele laengutele. Magnet- ja elektriväljad on lahutamatud ja moodustavad koos ühtse elektromagnetväli. Igasugune muutus elektriväli viib magnetvälja ilmnemiseni ja vastupidi, iga magnetvälja muutusega kaasneb elektrivälja ilmumine. Elektromagnetväli levib valguse kiirusega, s.o 300 000 km/s.
Magnetvälja graafiline esitus. Graafiliselt on magnetvälja kujutatud magnetiliste jõujoontega, mis on tõmmatud nii, et jõujoone suund igas välja punktis langeb kokku väljajõudude suunaga; magnetvälja jooned on alati pidevad ja suletud. Magnetvälja suunda igas punktis saab määrata magnetnõela abil. Noole põhjapoolus on alati seatud väljajõudude suunas. Püsimagneti otsa, millest väljuvad jõujooned (joon. 35, a), loetakse põhjapooluseks ja vastupidiseks otsaks, mis hõlmab jõujooni, lõunapoolus (jooned magneti sees liikuvat jõudu pole näidatud). Jõujoonte jaotust lamemagneti pooluste vahel saab tuvastada poolustele asetatud paberilehele puistatud terasviilide abil (joonis 35, b). Püsimagneti kahe paralleelse vastaspooluse vahelise õhupilu magnetvälja iseloomustab magnetiliste jõujoonte ühtlane jaotus (joon. 36)
Mis on elektromagnetväli, kuidas see mõjutab inimeste tervist ja miks seda mõõta - õpid sellest artiklist. Jätkates teile meie poe sortimendiga tutvumist, räägime teile kasulikest seadmetest - elektromagnetvälja tugevuse (EMF) indikaatoritest. Neid saab kasutada nii ettevõtetes kui ka kodus.
Mis on elektromagnetväli?
Kaasaegne maailm on mõeldamatu ilma kodumasinate, mobiiltelefonide, elektri, trammide ja trollide, televiisorite ja arvutiteta. Oleme nendega harjunud ega arva üldse, et mõni elektriseade loob enda ümber elektromagnetvälja. See on nähtamatu, kuid mõjutab kõiki elusorganisme, sealhulgas inimesi.
Elektromagnetväli on aine erivorm, mis tekib siis, kui liikuvad osakesed interakteeruvad elektrilaengutega. Elektri- ja magnetväljad on omavahel seotud ja võivad üksteist esile kutsuda – seetõttu räägitakse neist reeglina koos kui ühest elektromagnetväljast.
Elektromagnetväljade peamised allikad on järgmised:
- elektriliinid;
— trafoalajaamad;
– elektrijuhtmestik, telekommunikatsiooni-, TV- ja internetikaablid;
– mobiilitornid, raadio- ja teletornid, võimendid, mobiiltelefonide ja satelliittelefonide antennid, WiFi-ruuterid;
— arvutid, telerid, kuvarid;
- kodumasinad;
– induktsioon- ja mikrolaineahjud (MW);
— elektritransport;
- radarid.
Elektromagnetväljade mõju inimeste tervisele
Elektromagnetväljad mõjutavad kõiki bioloogilisi organisme – taimi, putukaid, loomi, inimesi. Teadlased, kes uurivad elektromagnetväljade mõju inimestele, on jõudnud järeldusele, et pikaajaline ja regulaarne kokkupuude elektromagnetväljadega võib põhjustada:
- suurenenud väsimus, unehäired, peavalud, rõhu langus, südame löögisageduse langus;
- immuun-, närvi-, endokriin-, seksuaal-, hormonaal-, kardiovaskulaarsüsteemi häired;
- onkoloogiliste haiguste areng;
- kesknärvisüsteemi haiguste areng;
- allergilised reaktsioonid.
EMI kaitse
On olemas sanitaarstandardid, mis kehtestavad elektromagnetvälja tugevuse maksimaalsed lubatud tasemed sõltuvalt ohutsoonis viibitud ajast - eluruumide, töökohtade, tugeva välja allikate läheduses asuvate kohtade jaoks. Kui kiirgust ei ole võimalik struktuurselt vähendada, näiteks elektromagnetilise ülekandeliini (EMF) või rakutorni poolt, siis töötatakse välja hooldusjuhendid, kaitsevahendid töötavatele töötajatele ja sanitaar-karantiini piiratud juurdepääsutsoonid.
Erinevad juhised reguleerivad inimese ohutsoonis viibimise aega. Polümeerkiududel põhinevast metalliseeritud kangast varjestusvõrgud, kiled, klaasid, ülikonnad võivad vähendada elektromagnetilise kiirguse intensiivsust tuhandeid kordi. GOST-i nõudmisel on EMF-i kiirgustsoonid aiaga piiratud ja varustatud hoiatussiltidega "Ära sisene, see on ohtlik!" ja elektromagnetilise ohu sümbol.
Eriteenistused jälgivad seadmete abil pidevalt EMF-i intensiivsuse taset töökohtadel ja eluruumides. Oma tervise eest saate ise hoolitseda, ostes kaasaskantava seadme "Impulse" või komplekti "Impulss" + nitraadi tester "SOEKS".
Miks vajame elektromagnetvälja tugevuse mõõtmiseks koduseid seadmeid?
Elektromagnetväli mõjutab negatiivselt inimeste tervist, mistõttu on kasulik teada, millised kohad (kodus, kontoris, aias, garaažis) võivad olla ohtlikud. Peate mõistma, et suurenenud elektromagnetilist tausta võivad tekitada mitte ainult teie elektriseadmed, telefonid, televiisorid ja arvutid, vaid ka vigane juhtmestik, naabrite elektriseadmed, läheduses asuvad tööstusrajatised.
Eksperdid on leidnud, et inimese lühiajaline kokkupuude elektromagnetväljadega on praktiliselt kahjutu, kuid pikaajaline viibimine kõrgendatud elektromagnetilise taustaga piirkonnas on ohtlik. Need on tsoonid, mida saab tuvastada "Impulsi" tüüpi seadmete abil. Seega saate vaadata kohti, kus veedate kõige rohkem aega; lastetuba ja teie magamistuba; Uuring. Seade sisaldab normatiivdokumentidega kehtestatud väärtusi, nii et saate koheselt hinnata enda ja teie lähedaste ohu astet. Võimalik, et pärast läbivaatust otsustate arvuti voodist eemale tõsta, võimendatud antenniga mobiiltelefonist lahti saada, vana mikrolaineahju uue vastu vahetada, külmiku ukse isolatsiooni No Frost režiimi vastu vahetada. .
elekter meie ümber
Elektromagnetväli (TSB definitsioon)- see on aine erivorm, mille kaudu toimub elektriliselt laetud osakeste vaheline interaktsioon. Selle definitsiooni põhjal pole selge, mis on esmane – kas laetud osakeste olemasolu või välja olemasolu. Võib-olla ainult elektromagnetvälja olemasolu tõttu saavad osakesed laengu vastu võtta. Täpselt nagu kana ja muna lugu. Põhimõte on see, et laetud osakesed ja elektromagnetväli on üksteisest lahutamatud ega saa eksisteerida ilma üksteiseta. Seetõttu ei anna definitsioon teile ja mulle võimalust mõista elektromagnetvälja nähtuse olemust ja ainus asi, mida meeles pidada, on see, et aine erivorm! Elektromagnetvälja teooria töötas välja James Maxwell 1865. aastal.
Mis on elektromagnetväli? Võib ette kujutada, et me elame elektromagnetilises universumis, mis on täielikult elektromagnetväljast läbi imbunud ning erinevad osakesed ja ained, olenevalt nende struktuurist ja omadustest, omandavad elektromagnetvälja mõjul positiivse või negatiivse laengu, akumuleerivad seda, või jääda elektriliselt neutraalseks. Vastavalt sellele võib elektromagnetväljad jagada kahte tüüpi: staatiline, see tähendab laetud kehade (osakeste) poolt kiirgav ja nendega lahutamatu osa, ja dünaamiline, levib ruumis, rebitakse ära allikast, mis seda kiirgas. Dünaamiline elektromagnetväli on füüsikas kujutatud kahe üksteisega risti asetseva lainega: elektrilise (E) ja magnetilise (H).
Asjaolu, et elektrivälja genereerib vahelduv magnetväli ja magnetväli - vahelduv elektriväli, viib asjaolu, et elektri- ja magnetväljad ei eksisteeri üksteisest eraldi. Statsionaarsete või ühtlaselt liikuvate laetud osakeste elektromagnetväli on otseselt seotud osakeste endiga. Nende laetud osakeste kiirendatud liikumisega "rebib" elektromagnetväli neist lahti ja eksisteerib iseseisvalt elektromagnetlainetena, mitte kaovad allika eemaldamisega.
Elektromagnetväljade allikad
Elektromagnetväljade looduslikud (looduslikud) allikad
Looduslikud (looduslikud) EMF-i allikad jagunevad järgmistesse rühmadesse:
Maa magnetväli. Maa geomagnetvälja tugevus varieerub kogu maapinnal vahemikus 35 µT ekvaatoril kuni 65 µT pooluste lähedal.
Maa elektriväli suunatud normaalselt maapinnale, negatiivselt laetud atmosfääri ülemiste kihtide suhtes. Elektrivälja tugevus Maa pinnal on 120…130 V/m ja väheneb kõrgusega ligikaudu eksponentsiaalselt. Iga-aastased muutused EP-s on oma olemuselt sarnased kogu Maal: maksimaalne intensiivsus on jaanuaris-veebruaris 150...250 V/m ja minimaalne juunis-juulis 100...120 V/m.
atmosfääri elekter on elektrilised nähtused Maa atmosfääris. Õhus (link) on alati positiivsed ja negatiivsed elektrilaengud - ioonid, mis tekivad radioaktiivsete ainete, kosmiliste kiirte ja Päikese ultraviolettkiirguse mõjul. Maakera on negatiivselt laetud; selle ja atmosfääri vahel on suur potentsiaalide erinevus. Elektrostaatilise välja tugevus suureneb äikese ajal järsult. Atmosfäärilahenduste sagedusvahemik on 100 Hz kuni 30 MHz.
maavälised allikad hõlmab kiirgust väljaspool Maa atmosfääri.
Bioloogiline elektromagnetiline taust. Bioloogilised objektid, nagu ka teised füüsilised kehad, kiirgavad absoluutsest nullist kõrgemal temperatuuril EMF-i vahemikus 10 kHz - 100 GHz. See on tingitud laengute – ioonide – kaootilisest liikumisest inimkehas. Sellise kiirguse võimsustihedus inimestel on 10 mW / cm2, mis täiskasvanu jaoks annab koguvõimsuseks 100 vatti. Inimkeha kiirgab ka EMF-i sagedusel 300 GHz võimsustihedusega umbes 0,003 W/m2.
Elektromagnetväljade inimtekkelised allikad
Antropogeensed allikad jagunevad kahte rühma:
Madalsagedusliku kiirguse allikad (0–3 kHz)
Sellesse rühma kuuluvad kõik elektrienergia tootmise, edastamise ja jaotamise süsteemid (elektriliinid, trafoalajaamad, elektrijaamad, mitmesugused kaablisüsteemid), kodu ja kontori elektri- ja elektroonikaseadmed, sealhulgas arvutimonitorid, elektrisõidukid, raudteetransport ja selle infrastruktuur, samuti metroo-, trolli- ja trammitransport.
Juba praegu tekib 18-32% linnade territooriumist elektromagnetväli autoliikluse tulemusena. Sõidukite liikumisel tekkivad elektromagnetlained häirivad televisiooni- ja raadiovastuvõttu ning võivad avaldada kahjulikku mõju ka inimorganismile.
RF-allikad (3 kHz kuni 300 GHz)
Sellesse rühma kuuluvad funktsionaalsed saatjad - elektromagnetvälja allikad teabe edastamiseks või vastuvõtmiseks. Need on kommertssaatjad (raadio, televisioon), raadiotelefonid (auto, raadiotelefonid, raadio CB, amatöörraadiosaatjad, tööstuslikud raadiotelefonid), suundraadioside (satelliitraadioside, maapealsed releejaamad), navigatsioon (lennuliiklus, laevandus, raadiopunkt), lokaatorid (õhuside, laevandus, liikluslokaatorid, lennujuhtimine). See hõlmab ka mitmesuguseid tehnoloogilisi seadmeid, mis kasutavad mikrolainekiirgust, vahelduv- (50 Hz - 1 MHz) ja impulssvälju, majapidamisseadmeid (mikrolaineahjud), vahendeid teabe visuaalseks kuvamiseks elektronkiiretorudel (arvutimonitorid, televiisorid jne). Teaduslike uuringute jaoks meditsiinis kasutatakse ülikõrgsageduslikke voolusid. Selliste voolude kasutamisel tekkivad elektromagnetväljad kujutavad endast teatud tööohtu, mistõttu on vaja võtta meetmeid, et kaitsta nende mõju kehale.
Peamised tehnogeensed allikad on:
Linnatingimustes kokkupuute tunnuseks on nii kogu elektromagnetilise tausta (integraalne parameeter) kui ka üksikute allikate tugeva elektromagnetvälja (diferentsiaalparameeter) mõju elanikkonnale.
Elektromagnetväli on mingi aine, mis tekib liikuvate laengute ümber. Näiteks vooluga juhi ümber. Elektromagnetväli koosneb kahest komponendist – elektri- ja magnetväljast. Nad ei saa eksisteerida üksteisest sõltumatult. Üks sünnitab teist. Kui elektriväli muutub, tekib koheselt magnetväli.
Elektromagnetlainete levimiskiirus V=C/EM
Kus e Ja m vastavalt selle keskkonna magnetilised ja dielektrilised läbitavused, milles laine levib.
Elektromagnetlaine vaakumis liigub valguse kiirusega ehk 300 000 km/s. Kuna vaakumi dielektrilist ja magnetilist läbilaskvust peetakse võrdseks 1-ga.
Kui elektriväli muutub, tekib magnetväli. Kuna selle põhjustanud elektriväli ei ole konstantne (st muutub ajas), on ka magnetväli muutuv.
Muutuv magnetväli tekitab omakorda elektrivälja jne. Seega on järgneva välja (olgu see elektriline või magnetiline) allikaks eelmine väli, mitte algallikas, st voolu juhtiv juht.
Seega, isegi pärast voolu väljalülitamist juhis, jääb elektromagnetväli ruumis edasi ja levib.
Elektromagnetlaine levib ruumis oma allikast kõigis suundades. Võite ette kujutada lambipirni sisselülitamist, selle valguskiired levivad igas suunas.
Elektromagnetlaine levimise ajal kannab energiat ruumis. Mida tugevam on välja tekitanud juhi vool, seda suurem on laine poolt kantud energia. Samuti sõltub energia kiirgavate lainete sagedusest, selle suurenemisel 2,3,4 korda suureneb laine energia vastavalt 4,9,16 korda. See tähendab, et laine levimisenergia on võrdeline sageduse ruuduga.
Parimad tingimused laine levimiseks luuakse siis, kui juhi pikkus on võrdne lainepikkusega.
Magnet- ja elektrijõujooned lendavad üksteisega risti. Magnetjõujooned ümbritsevad voolu juhtivat juhti ja on alati suletud.
Elektrilised jõujooned lähevad ühelt laengult teisele.
Elektromagnetlaine on alati põiklaine. See tähendab, et nii magnetilised kui ka elektrilised jõujooned asetsevad tasapinnal, mis on risti levimissuunaga.
Elektromagnetvälja intensiivsus on väljale iseloomulik võimsus. Ka pinge on vektorsuurus, st sellel on algus ja suund.
Väljatugevus on suunatud jõujoontele tangentsiaalselt.
Kuna elektri- ja magnetvälja tugevus on üksteisega risti, siis on olemas reegel, mille järgi saab määrata laine levimise suuna. Kui kruvi pöörleb mööda lühimat teed elektrivälja tugevuse vektorist magnetvälja tugevusvektorini, näitab kruvi translatsiooniline liikumine laine levimise suunda.