Электромагнитные поля

 

1. Влияние шума на организм человека. Частотный диапазон слышимых человеком звуков. Инфразвук и ультразвук.

2. Понятие октавной полосы, спектра шума. Среднегеометрическая частота.

3. Уровень интенсивности звука, уровень звукового давления.

4. Задача. Определить уровень интенсивности звука в расчетной точке помещения, создаваемый десятью одинаковыми источниками интенсивностью 10-5 Вт/м2 каждый. Интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости, составляет 10-12 Вт/м2.

5. Нормирование шума. Понятие предельного спектра. Уровень звука
(дБА). Понятие дозы шума.

6. Нормирование ультразвука и инфразвука.

7. Основные характеристики вибрации.

8. Логарифмический уровень виброскорости и виброускорения.

9. Классификация вибрации по способу передачи на человека.


10. Категории вибрации в зависимости от источника ее возникновения.

11. Нормирование вибрации.

12. Методы борьбы с шумом и вибрацией.

 

Электромагнитное поле (ЭМП) представляет особую форму материи. Всякая электрически заряженная частица окружена электромагнитным полем. электромагнитное поле может существовать и в свободном состоянии в виде движущихся со скоростью 3·108 м/с фотонов или в виде электромагнитных волн.

Движущееся ЭМП (электромагнитное излучение– ЭМИ) характеризуется векторами напряженности электрического Е, [В/м], и магнитного Н, [А/м], полей, которые определяют силовые свойства ЭМП.

Длина волны λ, частота колебаний f и скорость распространения электромагнитных волн в воздухе с связаны соотношением с = λ f. Например, для промышленной частоты f = 50 Гц длина волны λ = 3·108/50 = 6000 км, а для ультракоротких частот f = 3·108 Гц длина волны равна 1 м.

В ЭМП существует три зоны, которые различаются по расстоянию от источника.

Зона индукции I(ближняя зона) имеет радиус R ≤ λ/2π. В этой зоне электромагнитная волна не сформирована, и поэтому на человека действует независимо друг от друга напряженность электрического и магнитного полей.

Зона интерференции II (промежуточная) имеет радиус λ/2π < R <2π λ.
В этой зоне одновременно воздействуют на человека напряженность электрического и магнитного полей, а также энергетическая составляющая.



Зона излучения III(дальняя), имеющая радиус R ³ 2πλ, характеризуется тем, что это зона сформировавшейся электромагнитной волны. В этой зоне на человека воздействует только энергетическая составляющая, а векторы Е и Н всегда взаимно перпендикулярны. В вакууме и воздухе Е = 377 Н.

Для токов промышленных частот размер зон I и II составляет несколько десятков километров. Начиная со сверхвысоких частот, зона индукции уменьшается и оценка осуществляется по характеристике S, для которой в нормативных документах принято название – плотность потока энергии (ППЭ), хотя фактически – это плотность потока мощности, [Вт/м2], которая в общем виде определяется векторным произведением Еи Н, а для сферических волн при распространении в воздухе может быть выражена как

,

где Р – мощность излучения,Вт.

 

Источники ЭМП и классификация электромагнитных излучений

 

Естественными источниками электромагнитных полей и излучений являются атмосферное электричество, радиоизлучения Солнца и галактик, электрическое и магнитное поля Земли.

Источниками электрических полей промышленной частоты(50 Гц) являются линии электропередач, а также все высоковольтные установки промышленной частоты.

Магнитные поля промышленной частоты возникают вокруг любых электроустановок и токопроводов промышленной частоты.

Источниками электромагнитных излучений радиочастот являются мощные радиостанции, антенны, установки индукционного нагрева, исследовательские установки, высокочастотные приборы и устройства, используемые в промышленности, в медицине и в быту.

Источниками электростатического поля и электромагнитных излучений в широком диапазоне частот являются персональные электронно-вычислительные машины (ПЭВМ) и видеодисплейные терминалы (ВДТ) на электронно-лучевых трубках. Главную опасность для пользователей представляют электромагнитное излучение монитора в диапазоне частот
5 Гц…400 кГц и статический электрический заряд на экране.

В табл. 11 представлен весь спектр электромагнитных излучений.

 

 

Таблица 11

Спектр электромагнитных излучений

Название ЭМИ Диапазон частот, Гц Длины волн, м
Статические Постоянные ЭМП  
Низкочастотные Крайне- и сверхнизкие 3(100…102)   108 …106
Инфра- и очень низкие, низкие 3(102…104) 106…104
  Радиочастотные Длинные волны (ДВ) 3(104…105) 104…103
Средние волны (СВ) 3(105…106) 103…102
Короткие волны (KB) 3(106 …107) 102…101
Ультракороткие (УКВ) 3(107…108) 101…100
Микроволны (СВЧ) 3(108…10 11) 10°…10-3
  Оптические Инфракрасные 3(1011…1014) 10-3 …10-6
Видимые 3·1014 (0,39…0,76)10-6
Ультрафиолетовые 3(1014…1015)   10-6…10-7
Ионизирующие Рентгеновское излучение   3(1015…1019)   10-7…10-11
Гамма-излучение   3(1019 –1022) 10-11…10-14  

 

Действие электромагнитных полей от техногенных источников
на организм человека

 

Степень воздействия ЭМП на человека зависит от частоты, напряжен-ности электрического и магнитного полей, интенсивности потока энергии, локализации излучения и индивидуальных особенностей организма. Длительное воздействие электрического поля на организм человека может вызвать нарушение функционального состояния нервной и сердечно-сосудистой систем. Это выражается в повышенной утомляемости, болях в области сердца, изменении кровяного давления и пульса. Возможны также незначительные и нестойкие изменения в составе крови.

Под влиянием высокочастотных колебаний в крови, являющейся электролитом, возникают ионные токи, вызывающие нагрев тканей тела человека.

 

Нормирование ЭМП промышленной частоты
и статических полей