Електричеството е навсякъде около нас
Електромагнитно поле (дефиниция от TSB)е специална форма на материя, чрез която се осъществява взаимодействие между електрически заредени частици. Въз основа на това определение не е ясно кое е първичното - съществуването на заредени частици или наличието на поле. Може би само поради наличието на електромагнитно поле частиците могат да получат заряд. Точно като в историята с кокошката и яйцето. Основното е, че заредените частици и електромагнитното поле са неразделни едно от друго и не могат да съществуват едно без друго. Следователно определението не дава възможност на вас и мен да разберем същността на явлението електромагнитно поле и единственото нещо, което трябва да запомните е, че то специална форма на материята! Теорията за електромагнитното поле е разработена от Джеймс Максуел през 1865 г.
Какво е електромагнитно поле? Можем да си представим, че живеем в електромагнитна Вселена, която е изцяло пронизана от електромагнитно поле и различни частици и вещества, в зависимост от тяхната структура и свойства, под въздействието на електромагнитно поле придобиват положителен или отрицателен заряд, натрупват го, или остават електрически неутрални. Съответно електромагнитните полета могат да бъдат разделени на два вида: статичен, тоест излъчвани от заредени тела (частици) и неразделна част от тях, и динамичен, разпространявайки се в пространството, като е отделен от източника, който го е излъчил. Динамичното електромагнитно поле във физиката се представя под формата на две взаимно перпендикулярни вълни: електрическа (E) и магнитна (H).
Фактът, че електрическото поле се генерира от променливо магнитно поле, а магнитното поле от променливо електрическо поле, води до факта, че електрическите и магнитните променливи полета не съществуват отделно едно от друго. Електромагнитното поле на неподвижни или равномерно движещи се заредени частици е пряко свързано със самите частици. С ускореното движение на тези заредени частици, електромагнитното поле се "откъсва" от тях и съществува самостоятелно под формата на електромагнитни вълни, без да изчезва при отстраняване на източника.
Източници на електромагнитни полета
Естествени (естествени) източници на електромагнитни полета
Естествените (естествени) източници на ЕМП са разделени на следните групи:
Земното магнитно поле.Големината на геомагнитното поле на Земята варира по земната повърхност от 35 μT на екватора до 65 μT близо до полюсите.
Земното електрическо поленасочено нормално към земната повърхност, което е отрицателно заредено спрямо горните слоеве на атмосферата. Напрегнатостта на електрическото поле на повърхността на Земята е 120...130 V/m и намалява приблизително експоненциално с височината. Годишните промени в EF са подобни по природа на цялата Земя: максималната интензивност е 150...250 V/m през януари-февруари и минималната 100...120 V/m през юни-юли.
Атмосферно електричество- Това са електрически явления в земната атмосфера. Въздухът (връзка) винаги съдържа положителни и отрицателни електрически заряди - йони, които възникват под въздействието на радиоактивни вещества, космически лъчи и ултравиолетова радиация от Слънцето. Земното кълбо е заредено отрицателно; Между него и атмосферата има голяма потенциална разлика. Силата на електростатичното поле се увеличава рязко по време на гръмотевични бури. Честотният диапазон на атмосферните разряди е между 100 Hz и 30 MHz.
Извънземни източницивключват радиация извън земната атмосфера.
Биологичен електромагнитен фон.Биологичните обекти, подобно на други физически тела, при температури над абсолютната нула излъчват ЕМП в диапазона 10 kHz - 100 GHz. Това се обяснява с хаотичното движение на заряди – йони, в човешкото тяло. Плътността на мощността на такова лъчение при човека е 10 mW/cm2, което за възрастен дава обща мощност от 100 W. Човешкото тяло също излъчва ЕМП при 300 GHz с плътност на мощността около 0,003 W/m2.
Антропогенни източници на електромагнитни полета
Антропогенните източници се разделят на 2 групи:
Източници на нискочестотно лъчение (0 - 3 kHz)
Тази група включва всички системи за производство, пренос и разпределение на електроенергия (електропроводи, трансформаторни подстанции, електрически централи, различни кабелни системи), електрическо и електронно оборудване за дома и офиса, включително монитори за персонални компютри, електрически превозни средства, железопътен транспорт и неговата инфраструктура, както и метро, тролейбусен и трамваен транспорт.
Вече днес електромагнитното поле на 18-32% от градските райони се формира в резултат на автомобилния трафик. Електромагнитните вълни, генерирани по време на движение на превозни средства, пречат на приемането на телевизия и радио и могат да имат вредни ефекти върху човешкото тяло.
Източници на високочестотно лъчение (от 3 kHz до 300 GHz)
Тази група включва функционални предаватели - източници на електромагнитни полета с цел предаване или получаване на информация. Това са търговски предаватели (радио, телевизия), радиотелефони (кола, радиотелефони, CB радио, любителски радиопредаватели, промишлени радиотелефони), насочени радиокомуникации (сателитни радиокомуникации, наземни релейни станции), навигация (въздушен трафик, корабоплаване, радиоточка) , локатори (въздушна комуникация, корабоплаване, транспортни локатори, контрол на въздушния транспорт). Това също включва различни технологични съоръжения, използващи микровълново лъчение, променливи (50 Hz - 1 MHz) и импулсни полета, домакинско оборудване (микровълнови печки), средства за визуално показване на информация върху електронно-лъчеви тръби (компютърни монитори, телевизори и др.) , Свръхвисокочестотните токове се използват за научни изследвания в медицината. Електромагнитните полета, които възникват при използване на такива токове, представляват определена професионална опасност, така че е необходимо да се вземат мерки за защита срещу тяхното въздействие върху тялото.
Основните техногенни източници са:
Особеност на експозицията в градски условия е въздействието върху населението както на общия електромагнитен фон (интегрален параметър), така и на силно ЕМП от отделни източници (диференциален параметър).
Електромагнитното поле е вид материя, която възниква около движещи се заряди. Например около проводник, по който тече ток. Електромагнитното поле се състои от два компонента: електрическо и магнитно поле. Те не могат да съществуват независимо едно от друго. Едно нещо поражда друго. Когато електрическото поле се промени, веднага се появява магнитно поле.
Скорост на разпространение на електромагнитната вълна V=C/EM
Къде дИ мсъответно магнитната и диелектричната константи на средата, в която се разпространява вълната.
Електромагнитната вълна във вакуум се движи със скоростта на светлината, тоест 300 000 km/s. Тъй като диелектричната и магнитната проницаемост на вакуума се считат за равни на 1.
Когато електрическото поле се промени, се появява магнитно поле. Тъй като електрическото поле, което го е причинило, не е постоянно (т.е. променя се с времето), магнитното поле също ще бъде променливо.
Променящото се магнитно поле от своя страна генерира електрическо поле и т.н. Така за последващото поле (няма значение дали е електрическо или магнитно) източникът ще бъде предишното поле, а не първоначалният източник, тоест проводник с ток.
Така, дори след изключване на тока в проводника, електромагнитното поле ще продължи да съществува и да се разпространява в пространството.
Електромагнитната вълна се разпространява в пространството във всички посоки от своя източник. Можете да си представите, че пускате електрическа крушка, лъчите на светлината от нея се разпространяват във всички посоки.
Електромагнитната вълна, когато се разпространява, пренася енергия в пространството. Колкото по-силен е токът в проводника, който причинява полето, толкова по-голяма е енергията, пренесена от вълната. Също така, енергията зависи от честотата на излъчваните вълни; ако се увеличи с 2,3,4 пъти, енергията на вълната ще се увеличи съответно с 4,9,16 пъти. Тоест енергията на разпространение на вълната е пропорционална на квадрата на честотата.
Най-добрите условия за разпространение на вълната се създават, когато дължината на проводника е равна на дължината на вълната.
Магнитните и електрическите силови линии ще летят взаимно перпендикулярно. Магнитните силови линии обграждат проводник с ток и винаги са затворени.
Електрическите силови линии преминават от един заряд към друг.
Електромагнитната вълна винаги е напречна вълна. Тоест силовите линии, както магнитни, така и електрически, лежат в равнина, перпендикулярна на посоката на разпространение.
Силата на електромагнитното поле е характеристика на силата на полето. Също така напрежението е векторна величина, тоест има начало и посока.
Силата на полето е насочена тангенциално към силовите линии.
Тъй като напрегнатостта на електрическото и магнитното поле са перпендикулярни една на друга, има правило, по което може да се определи посоката на разпространение на вълната. Когато винтът се върти по най-късия път от вектора на напрегнатост на електрическото поле до вектора на напрегнатост на магнитното поле, движението напред на винта ще покаже посоката на разпространение на вълната.
Шмелев В.Е., Сбитнев С.А.
"ТЕОРЕТИЧНИ ОСНОВИ НА ЕЛЕКТРОТЕХНИКАТА"
"ТЕОРИЯ НА ЕЛЕКТРОМАГНИТНОТО ПОЛЕ"
Глава 1. Основни понятия на теорията на електромагнитното поле
§ 1.1. Определение на електромагнитното поле и неговите физични величини.
Математически апарат на теорията на електромагнитното поле
Електромагнитно поле(ЕМП) е вид материя, която упражнява сила върху заредените частици и се определя във всички точки от две двойки векторни величини, които характеризират двете й страни - електрическо и магнитно поле.
Електрическо полее компонент на ЕМП, който се характеризира с въздействие върху електрически заредена частица със сила, пропорционална на заряда на частицата и независеща от нейната скорост.
Магнитно полее компонент на ЕМП, който се характеризира с въздействие върху движеща се частица със сила, пропорционална на заряда на частицата и нейната скорост.
Основните свойства и методи за изчисляване на ЕМП, изучавани в хода на теоретичните основи на електротехниката, включват качествено и количествено изследване на ЕМП, открити в електрически, електронни и биомедицински устройства. За тази цел най-подходящи са уравненията на електродинамиката в интегрална и диференциална форма.
Математическият апарат на теорията на електромагнитното поле (TEMF) се основава на скаларна теория на полето, векторен и тензорен анализ, както и диференциално и интегрално смятане.
Въпроси за сигурност
1. Какво е електромагнитно поле?
2. Какво се нарича електрически и магнитни полета?
3. На какво се основава математическият апарат на теорията на електромагнитното поле?
§ 1.2. Физични величини, характеризиращи ЕМП
Вектор на напрегнатост на електрическото полев точката Qе векторът на силата, действаща върху електрически заредена неподвижна частица, поставена в точка Q, ако тази частица има единичен положителен заряд.
Според това определение електрическата сила, действаща върху точков заряд ре равно на:
Къде д измерено във V/m.
Характеризира се магнитното поле вектор на магнитната индукция. Магнитна индукция в някаква точка на наблюдение Qе векторна величина, чийто модул е равен на магнитната сила, действаща върху заредена частица, разположена в точка Q, имащи единичен заряд и движещи се с единична скорост, а векторите на силата, скоростта, магнитната индукция, както и зарядът на частицата отговарят на условието
.
Магнитната сила, действаща върху извит проводник, по който протича ток, може да се определи по формулата
.
Върху прав проводник, ако е в еднородно поле, действа следната магнитна сила
.
Във всички най-нови формули б - магнитна индукция, която се измерва в тесла (T).
1 T е магнитна индукция, при която върху прав проводник с ток 1A действа магнитна сила, равна на 1 N, ако линиите на магнитната индукция са насочени перпендикулярно на проводника с ток и ако дължината на проводника е 1 м.
В допълнение към напрегнатостта на електрическото поле и магнитната индукция в теорията на електромагнитното поле се разглеждат следните векторни величини:
1) електрическа индукция г (електрическо изместване), което се измерва в C/m 2,
EMF векторите са функции на пространството и времето:
Къде Q- наблюдателен пункт, t- момент във времето.
Ако точката за наблюдение Qе във вакуум, тогава между съответните двойки векторни величини са валидни следните отношения
където е абсолютната диелектрична константа на вакуума (основна електрическа константа), =8,85419*10 -12;
Абсолютна магнитна проницаемост на вакуума (основна магнитна константа); = 4π*10 -7 .
Въпроси за сигурност
1. Какво е напрегнатост на електрическото поле?
2. Какво се нарича магнитна индукция?
3. Каква е магнитната сила, действаща върху движеща се заредена частица?
4. Каква е магнитната сила, действаща върху проводник с ток?
5. С какви векторни величини се характеризира електрическото поле?
6. С какви векторни величини се характеризира магнитното поле?
§ 1.3. Източници на електромагнитно поле
Източници на ЕМП са електрически заряди, електрически диполи, движещи се електрически заряди, електрически токове, магнитни диполи.
Понятията електрически заряд и електрически ток са дадени в курса по физика. Електрическите токове са три вида:
1. Токове на проводимост.
2. Токове на изместване.
3. Трансферни токове.
Ток на проводимост- скоростта на преминаване на движещи се заряди на електропроводимо тяло през определена повърхност.
Ток на отклонение- скоростта на промяна на потока на вектора на електрическото изместване през определена повърхност.
.
Трансферен токсе характеризира със следния израз
Къде v - скорост на пренасяне на тела през повърхността С; п - вектор на единицата нормален към повърхността; v - линейна плътност на заряда на телата, летящи през повърхността по посока на нормалата; ρ - обемна плътност на електрическия заряд; ρ
- плътност на преносния ток.Електрически дипол рнаречена двойка точкови заряди + ри - , разположени на разстояниел
един от друг (фиг. 1).
Точковият електрически дипол се характеризира с вектора на електрическия диполен момент:Магнитен дипол наречена плоска верига с електрически токаз
Къде С - вектор на площта на плоска повърхност, опъната върху верига, носеща ток. вектор С насочен перпендикулярно на тази плоска повърхност и, когато се гледа от края на вектора С , тогава движението по контура в посока, съвпадаща с посоката на тока, ще се извърши обратно на часовниковата стрелка. Това означава, че посоката на вектора на диполния магнитен момент е свързана с посоката на тока съгласно правилото на десния винт.
Атомите и молекулите на материята са електрически и магнитни диполи, следователно всяка точка от материален тип в ЕМП може да се характеризира с обемната плътност на електрическия и магнитния диполен момент:
П - електрическа поляризация на веществото:
М - намагнитване на веществото:
Електрическа поляризация на материятае векторна величина, равна на обемната плътност на електрическия диполен момент в дадена точка на реално тяло.
Намагнитване на веществое векторна величина, равна на обемната плътност на магнитния диполен момент в дадена точка на материално тяло.
Електрическо отклонениее векторна величина, която за всяка точка на наблюдение, независимо дали е във вакуум или в материя, се определя от връзката:
(за вакуум или вещество),
(само вакуум).
Сила на магнитното поле- векторна величина, която за всяка точка на наблюдение, независимо дали е във вакуум или в вещество, се определя от връзката:
,
където силата на магнитното поле се измерва в A/m.
В допълнение към поляризацията и магнетизацията има и други обемно разпределени източници на ЕМП:
- обемна плътност на заряда ; ,
където обемната плътност на заряда се измерва в C/m3;
- вектор на плътност на електрически ток, чиято нормална компонента е равна на
По-общо, токът, протичащ през открита повърхност С, е равен на векторния поток на плътността на тока през тази повърхност:
където векторът на плътността на електрическия ток се измерва в A/m 2.
Въпроси за сигурност
1. Какви са източниците на електромагнитното поле?
2. Какво е ток на проводимост?
3. Какво е ток на отклонение?
4. Какво е трансферен ток?
5. Какво е електрически дипол и електрически диполен момент?
6. Какво е магнитен дипол и магнитен диполен момент?
7. Какво се нарича електрическа поляризация и намагнитване на вещество?
8. Какво се нарича електрическо изместване?
9. Как се нарича силата на магнитното поле?
10. Каква е обемната плътност на електрическия заряд и плътността на тока?
Пример за приложение на MATLAB
Задача.
дадени: Верига с електрически ток азв пространството представлява периметър на триъгълник, декартовите координати на върховете на който са дадени: х 1 , х 2 , х 3 , г 1 , г 2 , г 3 , z 1 , z 2 , z 3. Тук индексите са номерата на върховете. Върховете са номерирани по посока на протичане на електрически ток.
Задължителносъставете функция на MATLAB, която изчислява вектора на диполния магнитен момент на контура. Когато съставяме m-файл, можем да приемем, че пространствените координати се измерват в метри, а токът в ампери. Допуска се произволна организация на входните и изходните параметри.
Решение
% m_dip_moment - изчисляване на магнитния диполен момент на триъгълна верига с ток в пространството
% pm = m_dip_moment(ток,възли)
% ВХОДНИ ПАРАМЕТРИ
% ток - ток във веригата;
% възли е квадратна матрица с формата .", всеки ред от която съдържа координатите на съответния връх.
% ИЗХОДЕН ПАРАМЕТЪР
% pm е редова матрица на декартовите компоненти на вектора на магнитния диполен момент.
функция pm = m_dip_moment(tok,възли);
pm=tok*)]) det()]) det()])]/2;
% В последния израз векторът на площта на триъгълника се умножава по тока
>> възли=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,възли)
13.442 20.637 -2.9692
В този случай проработи П M = (13,442* 1 х + 20.637*1 г - 2.9692*1 z) A*m 2, ако токът във веригата е 1 A.
§ 1.4. Пространствени диференциални оператори в теорията на електромагнитното поле
Градиентскаларно поле Φ( Q) = Φ( x, y, z) е векторно поле, определено от формулата:
,
Къде V 1 - област, съдържаща точката Q; С 1 - затворена повърхност, ограничаваща областта V 1 , Q 1 - точка, принадлежаща на повърхността С 1 ; δ - най-голямото разстояние от точката Qдо точки на повърхността С 1 (макс.| Q Q 1 |).
Разминаваневекторно поле Е (Q)=Е (x, y, z) се нарича скаларно поле, дефинирано по формулата:
Ротор(вихрово) векторно поле Е (Q)=Е (x, y, z) е векторно поле, определено от формулата:
гниене Е
= 
Оператор Nablaе векторен диференциален оператор, който в декартови координати се определя от формулата:
Нека представим grad, div и rot чрез оператора nabla:
Нека запишем тези оператори в декартови координати:
; 
;
Операторът на Лаплас в декартови координати се определя от формулата:
Диференциални оператори от втори ред:
Интегрални теореми
Градиентна теорема 
;
Теорема за дивергенция 
Теорема за ротора 
В теорията на ЕМП се използва и още една от интегралните теореми:
.
Въпроси за сигурност
1. Какво се нарича градиент на скаларно поле?
2. Какво се нарича дивергенция на векторно поле?
3. Какво се нарича навивка на векторно поле?
4. Какво представлява операторът nabla и как чрез него се изразяват диференциалните оператори от първи ред?
5. Кои интегрални теореми са верни за скаларни и векторни полета?
Пример за приложение на MATLAB
Задача.
дадени: В обема на тетраедъра скаларното и векторното поле се променят по линеен закон. Координатите на върховете на тетраедъра се задават от матрица от формата [ х 1 , г 1 , z 1 ; х 2 , г 2 , z 2 ; х 3 , г 3 , z 3 ; х 4 , г 4 , z 4]. Стойностите на скаларното поле във върховете се определят от матрицата [Ф 1 ; F 2; F 3; F 4]. Декартовите компоненти на векторното поле във върховете се определят от матрицата [ Е 1 х, Е 1г, Е 1z; Е 2х, Е 2г, Е 2z; Е 3х, Е 3г, Е 3z; Е 4х, Е 4г, Е 4z].
Дефинирайтев обема на тетраедъра, градиента на скаларното поле, както и дивергенцията и изкривяването на векторното поле. Напишете MATLAB функция за това.
Решение. По-долу е текстът на m-функцията.
% grad_div_rot - Изчислява градиент, дивергенция и ротор... в обема на тетраедър
% =grad_div_rot(възли,скалар,вектор)
% ВХОДНИ ПАРАМЕТРИ
% възли - матрица на координатите на върховете на тетраедъра:
% редове отговарят на върхове, колони - координати;
% скаларен - колонна матрица от стойности на скаларни полета във върховете;
% вектор - матрица от компоненти на векторно поле във върховете:
% ИЗХОДНИ ПАРАМЕТРИ
% grad - редова матрица на декартови компоненти на градиента на скаларното поле;
% div - стойността на дивергенция на векторното поле в обема на тетраедъра;
% rot е редова матрица на декартовите компоненти на ротора на векторното поле.
% При изчисленията се приема, че в обема на тетраедъра
% векторните и скаларните полета се променят в пространството по линеен закон.
функция =grad_div_rot(възли,скалар,вектор);
a=inv(); % Матрица на коефициента на линейна интерполация
grad=(a(2:end,:)*scalar)."; % Градиентни компоненти на скаларното поле
div=*вектор(:); % Дивергенция на векторното поле
rot=sum(cross(a(2:end,:),vector."),2).";
Пример за изпълнение на разработената m-функция:
>> възли=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
>> скалар=rand(4,1)
>> вектор=ранд(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(възли,скалар,вектор)
0.16983 -0.03922 -0.17125
0.91808 0.20057 0.78844
Ако приемем, че пространствените координати се измерват в метри, а векторните и скаларните полета са безразмерни, тогава в този пример получаваме:
град Ф = (-0.16983* 1 х - 0.03922*1 г - 0.17125*1 z) m -1 ;
див Е = -1,0112 m -1 ;
гниене Е = (-0.91808*1 х + 0.20057*1 г + 0.78844*1 z) m -1 .
§ 1.5. Основни закони на теорията на електромагнитното поле
Уравнения на ЕМП в интегрална форма
Общ актуален закон:
или 
Циркулация на вектора на напрегнатостта на магнитното поле по контура , разположени на разстояниеравен на общия електрически ток, протичащ през повърхността С, опъната по контура , разположени на разстояние, ако посоката на тока образува дясна система с посоката на заобикаляне на веригата.
Закон за електромагнитната индукция:
,
Къде д c е интензитетът на външното електрическо поле.
ЕМП електромагнитна индукция ди във веригата , разположени на разстояниеравна на скоростта на промяна на магнитния поток през повърхността С, опъната по контура , разположени на разстояние, а посоката на скоростта на промяна на магнитния поток се формира с посоката ди система с леви винтове.
Теорема на Гаус в интегрална форма:
Поток на вектор на електрическо изместване през затворена повърхност Сравна на сумата от свободните електрически заряди в обема, ограничен от повърхността С.
Закон за непрекъснатост на линиите на магнитна индукция:
Магнитният поток през всяка затворена повърхност е нула.
Директното прилагане на уравнения в интегрална форма позволява да се изчислят най-простите електромагнитни полета. За изчисляване на електромагнитни полета с по-сложни форми се използват уравнения в диференциална форма. Тези уравнения се наричат уравнения на Максуел.
Уравнения на Максуел за неподвижни среди
Тези уравнения следват директно от съответните уравнения в интегрална форма и от математическите дефиниции на пространствените диференциални оператори.
Общо текущо право в диференциална форма:
,
Обща плътност на електрически ток,
Плътност на външния електрически ток,
Плътност на проводимия ток,
Плътност на тока на отклонение: ,
Плътност на трансферния ток: .
Това означава, че електрическият ток е вихров източник на векторното поле на силата на магнитното поле.
Законът за електромагнитната индукция в диференциална форма:
Това означава, че променливото магнитно поле е вихров източник за пространственото разпределение на вектора на напрегнатост на електрическото поле.
Уравнение за непрекъснатост на линиите на магнитна индукция:
Това означава, че полето на вектора на магнитната индукция няма източници, т.е. В природата няма магнитни заряди (магнитни монополи).
Теорема на Гаус в диференциална форма:
Това означава, че източниците на векторното поле на електрическото изместване са електрически заряди.
За да се гарантира уникалността на решението на проблема с анализа на ЕМП, е необходимо уравненията на Максуел да се допълнят с уравнения на материалните връзки между векторите д И г , а също така б И з .
Връзки между векторите на полето и електрическите свойства на средата
Известно е, че
| (1) |
Всички диелектрици са поляризирани под въздействието на електрическо поле. Всички магнити се магнетизират под въздействието на магнитно поле. Статичните диелектрични свойства на веществото могат да бъдат напълно описани чрез функционалната зависимост на поляризационния вектор П от вектора на напрегнатост на електрическото поле д (П =П (д )). Статичните магнитни свойства на веществото могат да бъдат напълно описани чрез функционалната зависимост на вектора на намагнитване М от вектора на силата на магнитното поле з (М =М (з )). В общия случай такива зависимости имат двусмислен (хистеретичен) характер. Това означава, че поляризационният или магнетизиращият вектор в точка Qсе определя не само от стойността на вектора д или з в този момент, но и фона на промяната във вектора д или з в този момент. Експерименталното изследване и моделиране на тези зависимости е изключително трудно. Затова в практиката често се приема, че векторите П И д , а също така М И з са колинеарни и електрическите свойства на веществото се описват чрез скаларни хистерезисни функции (| П |=|П |(|д |), |М |=|М |(|з |). Ако хистерезисните характеристики на горните функции могат да бъдат пренебрегнати, тогава електрическите свойства се описват с недвусмислени функции П=П(д), М=М(з).
В много случаи тези функции могат приблизително да се считат за линейни, т.е.
Тогава, като вземем предвид връзката (1), можем да напишем следното
| , | (4) |
Съответно относителната диелектрична и магнитна пропускливост на веществото:
Абсолютна диелектрична константа на вещество:
Абсолютна магнитна проницаемост на веществото:
Съотношенията (2), (3), (4) характеризират диелектричните и магнитните свойства на веществото. Електропроводимите свойства на дадено вещество могат да бъдат описани чрез закона на Ом в диференциална форма
където е специфичната електропроводимост на веществото, измерена в S/m.
В по-общ случай връзката между плътността на проводимия ток и вектора на напрегнатостта на електрическото поле има нелинеен векторно-хистерезисен характер.
Енергия на електромагнитното поле
Обемната енергийна плътност на електрическото поле е равна на
,
Къде У e се измерва в J/m 3.
Обемната плътност на енергията на магнитното поле е равна на
,
Къде У m се измерва в J/m 3.
Обемната енергийна плътност на електромагнитното поле е равна на
В случай на линейни електрически и магнитни свойства на материята, обемната енергийна плътност на ЕМП е равна на
Този израз е валиден за моментни стойности на специфична енергия и EMF вектори.
Специфична мощност на топлинните загуби от проводими токове
Плътност на мощността на източници на трети страни
Въпроси за сигурност
1. Как се формулира законът за общия ток в интегрална форма?
2. Как се формулира законът за електромагнитната индукция в интегрална форма?
3. Как се формулират в интегрална форма теоремата на Гаус и законът за непрекъснатостта на магнитния поток?
4. Как се формулира общият текущ закон в диференциална форма?
5. Как се формулира законът за електромагнитната индукция в диференциална форма?
6. Как са формулирани в интегрална форма теоремата на Гаус и законът за непрекъснатост на линиите на магнитната индукция?
7. Какви връзки описват електрическите свойства на дадено вещество?
8. Как се изразява енергията на електромагнитното поле чрез векторните величини, които го определят?
9. Как се определя специфичната мощност на топлинните загуби и специфичната мощност на източниците на трети страни?
Примери за приложение на MATLAB
Проблем 1.
дадени: В обема на тетраедъра магнитната индукция и намагнитването на веществото се променят по линеен закон. Дадени са координатите на върховете на тетраедъра, дадени са и стойностите на векторите на магнитната индукция и намагнитването на веществото във върховете.
Изчислетеплътност на електрическия ток в обема на тетраедъра, използвайки m-функцията, съставена при решаването на задачата в предходния параграф. Извършете изчислението в командния прозорец на MATLAB, като приемете, че пространствените координати се измерват в милиметри, магнитната индукция в тесла, силата на магнитното поле и намагнитването в kA/m.
Решение.
Нека зададем първоначалните данни във формат, съвместим с m-функцията grad_div_rot:
>> възли=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 % абсолютна магнитна пропускливост на вакуум, 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(възли,едни(4,1),B/mu0-M)
0 -3.0358e-017 0
914.2 527.76 -340.67
В този пример векторът на общата плътност на тока в разглеждания обем се оказа равен на (-914,2* 1 х + 527.76*1 г - 340.67*1 z) A/mm 2 . За да определим модула на плътността на тока, изпълняваме следния оператор:
>> cur_d=sqrt(cur_dens*cur_dens.")
Изчислената стойност на плътността на тока не може да бъде получена в силно магнетизирани среди в реални технически устройства. Този пример е чисто образователен. Сега нека проверим правилността на определянето на разпределението на магнитната индукция в обема на тетраедъра. За да направим това, изпълняваме следния оператор:
>> =grad_div_rot(възли,единици(4,1),B)
0 -3.0358e-017 0
0.38115 0.37114 -0.55567
Тук получихме стойността на div б = -0,34415 T/mm, което не може да бъде в съответствие със закона за непрекъснатост на линиите на магнитна индукция в диференциална форма. От това следва, че разпределението на магнитната индукция в обема на тетраедъра е посочено неправилно.
Проблем 2.
Нека тетраедър, чиито координати на върховете са дадени, е във въздуха (мерните единици са метри). Нека са дадени стойностите на вектора на напрегнатостта на електрическото поле в неговите върхове (мерни единици - kV/m).
Задължителноизчислете обемната плътност на заряда вътре в тетраедъра.
Решениеможе да се направи по подобен начин:
>> възли=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% абсолютна диелектрична константа на вакуум, 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(nodes,ones(4,1),E*eps0)
0.076467 0.21709 -0.015323
В този пример, обемната плътност на заряда е равна на 0.10685 µC/m 3 .
§ 1.6. Гранични условия за ЕМП вектори.
Закон за запазване на заряда. Теорема на Умов-Пойнтинг
или 
Тук е посочено: з 1 - вектор на силата на магнитното поле на границата между медиите в среда № 1; з 2 - същото в среда No 2; з 1t- тангенциален (тангентен) компонент на вектора на напрегнатост на магнитното поле на границата между среди в среда № 1; з 2t- същото в среда No2; д 1 вектор на общата напрегнатост на електрическото поле на границата между среди в среда № 1; д 2 - същото в среда No 2; д 1 c - компонент на трета страна на вектора на напрегнатост на електрическото поле на интерфейса между медиите в среда № 1; д 2в - същото в среда No 2; д 1t- тангенциална компонента на вектора на напрегнатост на електрическото поле на границата между среди в среда № 1; д 2t- същото в среда No2; д 1s t- тангенциална трета компонента на вектора на напрегнатост на електрическото поле на границата между медиите в среда № 1; д 2t- същото в среда No2; б 1 - вектор на магнитна индукция на границата между медиите в среда № 1; б 2 - същото в среда No 2; б 1п- нормална компонента на вектора на магнитната индукция на границата между среди в среда № 1; б 2п- същото в среда No2; г 1 - вектор на електрическо изместване на границата между медиите в среда № 1; г 2 - същото в среда No 2; г 1п- нормална компонента на вектора на електрическото отместване на границата между среди в среда № 1; г 2п- същото в среда No 2; σ е повърхностната плътност на електрическия заряд на границата, измерена в C/m2.
Закон за запазване на заряда
Ако няма текущи източници на трети страни, тогава
,
и в общия случай, т.е. векторът на общата плътност на тока няма източници, т.е. линиите на общия ток винаги са затворени
Теорема на Умов-ПойнтингОбемната плътност на мощността, консумирана от материална точка в ЕМП, е равна на
В съответствие с идентичността (1)
Това е уравнението на енергийния баланс за обема V. В общия случай, в съответствие с равенство (3), електромагнитната мощност, генерирана от източници в обема V, отива към топлинни загуби, към натрупване на ЕМП енергия и към излъчване в околното пространство през затворена повърхност, която ограничава този обем.
Интегралната функция в интеграла (2) се нарича вектор на Пойнтинг:
,
Къде Пизмерено във W/m2.
Този вектор е равен на плътността на потока на електромагнитната мощност в дадена точка на наблюдение. Равенството (3) е математически израз на теоремата на Умов-Пойнтинг.
Електромагнитна мощност, излъчвана от района Vв околното пространство е равен на потока на вектора на Пойнтинг през затворена повърхност С, ограничаване на площта V.
Въпроси за сигурност
1. Какви изрази описват граничните условия за векторите на електромагнитното поле на границите на разделителните среди?
2. Как се формулира законът за запазване на заряда в диференциална форма?
3. Как се формулира законът за запазване на заряда в интегрална форма?
4. Какви изрази описват граничните условия за плътността на тока на интерфейсите?
5. Каква е обемната плътност на мощността, консумирана от материална точка в електромагнитно поле?
6. Как се записва уравнението на баланса на електромагнитната мощност за определен обем?
7. Какво е вектор на Пойнтинг?
8. Как се формулира теоремата на Умов-Пойнтинг?
Пример за приложение на MATLAB
Задача.
дадени: В пространството има триъгълна повърхност. Дадени са координатите на върховете. Стойностите на векторите на напрегнатост на електрическото и магнитното поле във върховете също са посочени. Компонентът на трета страна на силата на електрическото поле е нула.
Задължителноизчислете електромагнитната мощност, преминаваща през тази триъгълна повърхност. Напишете функция на MATLAB, която извършва това изчисление. Когато изчислявате, приемете, че положителният нормален вектор е насочен по такъв начин, че когато се гледа от неговия край, движението в нарастващ ред на номерата на върховете ще се извършва обратно на часовниковата стрелка.
Решение. По-долу е текстът на m-функцията.
% em_power_tri - изчисляване на преминаващата електромагнитна мощност
% триъгълна повърхност в пространството
% P=em_power_tri(възли,E,H)
% ВХОДНИ ПАРАМЕТРИ
% възли е квадратна матрица от формата ",
% във всеки ред от които са записани координатите на съответния връх.
% E - матрица на компонентите на вектора на напрегнатост на електрическото поле във върховете:
% редове съответстват на върхове, колони - декартови компоненти.
% H - матрица на компонентите на вектора на напрегнатост на магнитното поле във върховете.
% ИЗХОДЕН ПАРАМЕТЪР
% P - електромагнитна мощност, преминаваща през триъгълника
% При изчисленията се приема, че върху триъгълника
% векторите на напрегнатост на полето се променят в пространството по линеен закон.
функция P=em_power_tri(възли,E,H);
% Изчислете вектора на двойната площ на триъгълника
S=)]) det()]) det()])];
P=сума(кръст(E,(единици(3,3)+око(3))*H,2))*S."/24;
Пример за изпълнение на разработената m-функция:
>> възли=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(възли,E,H)
Ако приемем, че пространствените координати се измерват в метри, векторът на напрегнатост на електрическото поле е във волтове на метър, а векторът на напрегнатост на магнитното поле е в ампери на метър, тогава в този пример електромагнитната мощност, преминаваща през триъгълника, е равна на 0,18221 W .
1. Въведение. Предмет на изучаване на валеологията.
3. Основни източници на електромагнитно поле.
5. Методи за защита на човешкото здраве от електромагнитно въздействие.
6. Списък на използваните материали и литература.
1. Въведение. Предмет на изучаване на валеологията.
1.1 Въведение.
Валеология - от лат. “valeo” - “здравей” е научна дисциплина, която изучава индивидуалното здраве на здрав човек. Основната разлика между валеологията и други дисциплини (по-специално от практическата медицина) се състои именно в индивидуалния подход за оценка на здравето на всеки конкретен субект (без да се вземат предвид общи и осреднени данни за която и да е група).
За първи път валеологията като научна дисциплина е официално регистрирана през 1980 г. Негов основател е руският учен И. И. Брехман, който е работил във Владивостокския държавен университет.
В момента новата дисциплина се развива активно, натрупват се научни трудове и активно се провеждат практически изследвания. Осъществява се постепенен преход от статут на научна дисциплина към статут на самостоятелна наука.
1.2 Предмет на изучаване на валеологията.
Предмет на изучаване на валеологията е индивидуалното здраве на здравия човек и факторите, които го влияят. Също така валеологията се занимава със систематизирането на здравословния начин на живот, като се вземат предвид индивидуалностите на конкретен субект.
Най-често срещаната дефиниция на понятието „здраве“ в момента е определението, предложено от експерти от Световната здравна организация (СЗО):
Здравето е състояние на физическо, психическо и социално благополучие.
Съвременната валеология идентифицира следните основни характеристики на индивидуалното здраве:
1. Животът е най-сложната проява на съществуването на материята, която превъзхожда по сложност различни физикохимични и биореакции.
2. Хомеостазата е квазистатично състояние на форми на живот, характеризиращо се с променливост за относително големи периоди от време и практическа статичност за кратки периоди.
3. Адаптация – способността на формите на живот да се адаптират към променящите се условия на съществуване и претоварвания.
При нарушения в адаптацията или твърде внезапни и радикални промени в условията настъпва дезадаптация - стрес.
4. Фенотипът е комбинация от фактори на околната среда, които влияят върху развитието на живия организъм. Също така терминът "фенотип" характеризира набор от характеристики на развитието и физиологията на организма.
5. Генотипът е комбинация от наследствени фактори, които влияят върху развитието на живия организъм, като комбинация от генетичния материал на родителите. Когато се предават деформирани гени от родителите, възникват наследствени патологии.
6. Начин на живот – набор от поведенчески стереотипи и норми, характеризиращи конкретен организъм.
2. Електромагнитно поле, неговите видове, характеристики и класификация.
2.1 Основни определения. Видове електромагнитни полета.
Електромагнитното поле е специална форма на материя, чрез която възниква взаимодействие между електрически заредени частици.
Електрическо поле – създадено от електрически заряди и заредени частици в пространството. Фигурата показва картина на линиите на полето (въображаеми линии, използвани за визуално представяне на полета) на електрическото поле за две заредени частици в покой:
Магнитно поле - създава се от движението на електрически заряди по протежение на проводник. Картината на линиите на полето за единичен проводник е показана на фигурата:
Физическата причина за съществуването на електромагнитно поле е, че променящото се във времето електрическо поле възбужда магнитно поле, а променящото се магнитно поле възбужда вихрово електрическо поле. Променяйки се непрекъснато, и двата компонента поддържат съществуването на електромагнитното поле. Полето на неподвижна или равномерно движеща се частица е неразривно свързано с носителя (заредена частица).
Въпреки това, с ускореното движение на носителите, електромагнитното поле се „откъсва“ от тях и съществува в околната среда самостоятелно, под формата на електромагнитна вълна, без да изчезва с отстраняването на носителя (например радиовълните не изчезват когато изчезне токът (движението на носители – електрони) в излъчващата ги антена).
2.2 Основни характеристики на електромагнитното поле.
Електрическото поле се характеризира с напрегнатост на електрическото поле (означение “E”, размерност SI – V/m, вектор). Магнитното поле се характеризира с интензитета на магнитното поле (означение “H”, размерност SI – A/m, вектор). Обикновено се измерва модулът (дължината) на вектора.
Електромагнитните вълни се характеризират с дължина на вълната (означение "(", измерение SI - m), източник на излъчване - честота (означение - "(", измерение SI - Hz). На фигурата E е векторът на напрегнатостта на електрическото поле, H е вектор на силата на магнитното поле.
При честоти от 3 – 300 Hz концепцията за магнитна индукция (обозначение “B”, размер SI - T) също може да се използва като характеристика на магнитното поле.
2.3 Класификация на електромагнитните полета.
Най-често използваната е така наречената “зонална” класификация на електромагнитните полета според степента на разстояние от източника/носителя.
Според тази класификация електромагнитното поле се разделя на „близки“ и „далечни“ зони. „Близката“ зона (понякога наричана индукционна зона) се простира на разстояние от източника, равно на 0-3(,de ( - дължината на електромагнитната вълна, генерирана от полето. В този случай силата на полето бързо намалява ( пропорционално на квадрата или куба на разстоянието до източника). В тази зона генерираната електромагнитна вълна все още не е напълно оформена.
„Далечната“ зона е зоната на образуваната електромагнитна вълна. Тук силата на полето намалява обратно пропорционално на разстоянието до източника.
В тази зона е валидна експериментално определената връзка между напрегнатостта на електрическото и магнитното поле:
където 377 е постоянен вълнов импеданс на вакуума, Ohm.
Електромагнитните вълни обикновено се класифицират по честота:
|Име |Граници |Име |Граници |
|. честота |. диапазон |
|обхват | |обхват | |
|. Изключително ниско, | Hz |. Декамегаметър | Мм |
|Ултра-нисък, SLF | Hz |. Мегаметър | Мм |
|Инфраниска, INF | KHz |. Хектокилометър | |
|Много ниско, VLF | KHz |. Мириаметър | км |
|Ниски честоти, LF| KHz|Километър | км |
|Среден, среден клас | MHz |. Хектометър | км |
|Високо, HF | MHz |. Декаметър | м |
|Много високо, VHF| MHz|Метър | м |
|Ултрависок, UHF| GHz | Дециметър | м |
|Свръхвисока, микровълнова | GHz |. Сантиметър | cm |
|. Изключително високо, | GHz|Милиметър | mm |
|Свръхвисока, HHF | | Децимилиметър | mm |
Обикновено се измерва само напрегнатостта на електрическото поле E При честоти над 300 MHz, понякога се измерва плътността на вълновия енергиен поток или векторът на насочване (обозначението „S“, измерение SI - W/m2).
3. Основните източници на електромагнитно поле.
Могат да бъдат идентифицирани основните източници на електромагнитно поле:
Електропроводи.
Електрическо окабеляване (вътре в сгради и конструкции).
Битови електроуреди.
Персонални компютри.
Телевизионни и радиостанции.
Сателитни и клетъчни комуникации (устройства, ретранслатори).
Електрически транспорт.
Радарни инсталации.
3.1 Електропроводи (PTL).
|Работно напрежение |330 и по-малко |500 |750 |1150 |
|Електропроводи, kV | | |
| |
|Размер |20 |30 |40 |55 |
|. санитарно-защитни | | | | |
|зони, m | | |
| |
(всъщност границите на санитарно-охранителната зона са установени по граничната линия на максималната напрегнатост на електрическото поле, равна на 1 kV / m, най-отдалечена от проводниците).
3.2 Електрическо окабеляване.
Електрическото окабеляване включва: захранващи кабели за изграждане на животоподдържащи системи, токоразпределителни проводници, както и разпределителни табла, захранващи кутии и трансформатори. Електрическото окабеляване е основният източник на електромагнитни полета с индустриална честота в жилищни помещения. В този случай нивото на напрегнатост на електрическото поле, излъчвано от източника, често е относително ниско (не надвишава 500 V/m).
3.3 Домакински електроуреди.
Източници на електромагнитни полета са всички домакински уреди, работещи с електрически ток. В този случай нивото на радиация варира в широки граници в зависимост от модела, дизайна на устройството и конкретния режим на работа. Също така, нивото на радиация силно зависи от консумацията на енергия на устройството - колкото по-висока е мощността, толкова по-високо е нивото на електромагнитното поле по време на работа на устройството. Напрегнатостта на електрическото поле в близост до електрически домакински уреди не надвишава десетки V/m.
Таблицата по-долу показва максимално допустимите нива на магнитна индукция за най-мощните източници на магнитно поле сред домакинските електрически уреди:
|Устройство |Интервал от максимално допустим |
| |стойности на магнитната индукция, µT|
| Кафемашина |
|
|Перална машина | |
| Желязо |
|
|Прахосмукачка |
|
|Електрическа печка | |
|. Дневна лампа (флуоресцентни лампи LTB, | |
|. Електрическа бормашина (електромотор | |
|. мощност W) |
|
|. Електрически миксер (мощност на електромотора | |
| W) |
|
|телевизия |
|
|Микровълнова фурна (индукционна, микровълнова) | |
|. Огледално отражение на светлинните лъчи от |. Електростатичен заряд на повърхността |
|екранна повърхност (отблясъци). |екран на монитора. |
| Анимационен герой | Ултравиолетова радиация (обхват |
|възпроизвеждане на изображение |дължина на вълната nm). |
|(високочестотна непрекъсната актуализация | |
|. Дискретна природа на изображението |
|(подразделение на точки). |йонизиращо лъчение. |
В бъдеще, като основни фактори за въздействието на SVO върху здравето, ще разгледаме само факторите на излагане на електромагнитното поле на катодна тръба.
В допълнение към монитора и системния модул, персоналният компютър може да включва и голям брой други устройства (като принтери, скенери, защити от пренапрежение и др.). Всички тези устройства работят с електрически ток, което означава, че са източници на електромагнитно поле. Следната таблица показва електромагнитната среда в близост до компютъра (приносът на монитора не се взема предвид в тази таблица, както беше обсъдено по-рано):
|. Източник |. Генериран честотен диапазон |
| |електромагнитно поле |
|Сглобяване на системния модул. |. |
|. I/O устройства (принтери, | Hz. |
|скенери, дискови устройства и др.). |
|
|Непрекъсваеми токозахранващи устройства, |. |
|линейни филтри и стабилизатори. | |
Електромагнитното поле на персоналните компютри има много сложен вълнов и спектрален състав и е трудно за измерване и количествено определяне. Той има магнитни, електростатични и радиационни компоненти (по-специално, електростатичният потенциал на човек, седнал пред монитор, може да варира от –3 до +5 V). Като се има предвид фактът, че персоналните компютри вече се използват активно във всички сфери на човешката дейност, тяхното въздействие върху човешкото здраве подлежи на внимателно проучване и контрол.
3.5 Телевизионни и радиопредавателни станции.
В момента Русия е домакин на значителен брой радиоразпръскващи станции и центрове с различна принадлежност.
Електромагнитното поле, излъчвано от антените на радиоразпръсквателните центрове, има сложен спектрален състав и индивидуално разпределение на силите в зависимост от конфигурацията на антените, терена и архитектурата на съседните сгради.
Някои средни данни за различни видове радиоразпръскващи центрове са представени в таблицата:
|Тип |Нормирана |Нормирана |Характеристики. |
|излъчване|напрежение |напрежение | |
|отидете в центъра. |. електрическо |. магнитно поле, | |
| |полета, V/m. |A/m. |
|
|.LW - радиостанции |
|(честота | | |поле се постига при |
|KHz, | | |разстояния по-малки от 1 дължина |
| мощност | | |вълни от излъчващите |
|предаватели 300 –| | |.антени. |<нет данных>|500 kW). | | |
|
|CB – радиостанции |275 |
|. Близо до антената (на |
|(честота, | | |някои наблюдавани |
| мощност | | |намаляване на напрежението |
|50 предавателя - | | | електрическо поле. |
|200 kW). | | |
|
|. Предаватели могат да бъдат |
|(честота | | | разположена на |
|MHz, | | |гъсто застроен |<нет данных>| мощност | | |. територии, както и |
|10 предавателя – | | |.покриви на жилищни сгради. |
|100 kW). | | |
|
| Телевизия | 15 |
|. Предавателите обикновено |
|радиопредаване| |
|. разположени на височини |
|e центрове (честоти | | |повече от 110 m над средното |
| MHz, | | |ниво на сградата. |
| мощност | | |
|
Клетъчната радиотелефония е една от най-бързо развиващите се телекомуникационни системи днес. Основните елементи на клетъчната комуникационна система са базовите станции и мобилните радиотелефони. Базовите станции поддържат радиовръзка с мобилни устройства, в резултат на което са източници на електромагнитни полета. Системата използва принципа на разделяне на зоната на покритие на зони или така наречените „клетки“ с радиус km. Таблицата по-долу представя основните характеристики на клетъчните комуникационни системи, работещи в Русия:
|Име|Работна |Работна |Максимум |Максимален |Радиус |
|системи, |обхват |обхват |излъчени |излъчени |покрития |
| принцип | основен | мобилен | мощност | мощност | единица |
|предавателни |станции, |устройства,|основни |мобилни |основни |
|информация. |MHz. |MHz. |. станции, W. |устройства, |станции, |
| | | | | вт |км.
|
|NMT450. | |
|Аналогов. |5] |5] | |
| |
|AMPS. |||100 |0,6 | |
|136). | | | | | |
|Аналогов. | | | |
| |
|Аналогов. | | | |
|ВЛАГА (IS – |||50 |0,2 | |
|Аналогов. | | | |
|Цифров. | | | |
| |
|CDMA. |||100 |0,6 | |
|GSM – 900. |||40 |0,25 | |
|GSM – 1800. | |
|Цифров. |0] |5] | |
| |
Интензивността на излъчване на базова станция се определя от натоварването, тоест присъствието на собствениците на мобилни телефони в зоната на обслужване на определена базова станция и желанието им да използват телефона за разговор, което от своя страна фундаментално зависи от времето на деня, местоположението на станцията, деня от седмицата и други фактори. През нощта натоварването на станцията е почти нулево. Интензитетът на излъчване от мобилните устройства зависи до голяма степен от състоянието на комуникационния канал „мобилен радиотелефон - базова станция“ (колкото по-голямо е разстоянието от базовата станция, толкова по-висок е интензитетът на излъчване от устройството).
3.7 Електрически транспорт.
|Електрически транспорт с |29 |110 |
|DC задвижване |
| |
|(електрически коли и др.). | |
|
3.8 Радарни инсталации.
Радарните и радарните инсталации обикновено имат антени от рефлекторен тип („антени“) и излъчват тясно насочен радиолъч.
Периодичното движение на антената в пространството води до пространствена прекъсване на излъчването. Наблюдава се и временна прекъсваемост на облъчването, което се дължи на цикличната работа на радара по облъчване. Те работят на честоти от 500 MHz до 15 GHz, но някои специални инсталации могат да работят на честоти до 100 GHz или повече. Поради специалния характер на излъчването, те могат да създават зони с висока плътност на енергийния поток (100 W/m2 или повече).
4. Влиянието на електромагнитното поле върху индивидуалното здраве на човека.
Човешкото тяло винаги реагира на външно електромагнитно поле. Поради различния състав на вълните и други фактори, електромагнитното поле на различни източници влияе върху човешкото здраве по различни начини. В резултат на това в този раздел ще разгледаме отделно въздействието на различните източници върху здравето. Но полето на изкуствените източници, което е в рязък дисонанс с естествения електромагнитен фон, в почти всички случаи има отрицателно въздействие върху здравето на хората в зоната на неговото влияние.
Задълбочените изследвания на влиянието на електромагнитните полета върху здравето започват у нас през 60-те години. Установено е, че човешката нервна система е чувствителна към електромагнитно въздействие, а също така, че полето има така наречения информационен ефект, когато е изложено на човек при интензивност под праговата стойност на топлинния ефект (големината на силата на полето, при която термичният му ефект започва да се проявява).
Таблицата по-долу показва най-честите оплаквания за влошаване на здравето на хората в зоната на излагане на полета от различни източници. Последователността и номерацията на източниците в таблицата съответства на тяхната последователност и номерация, приети в раздел 3:
|Източник |Най-често срещаните оплаквания. |
|електромагнитни |
|
|1. Линии |Краткотрайно облъчване (от порядъка на няколко минути) може|
|. електропроводи (електропроводи). |водят до негативна реакция само при тези, които са особено чувствителни |
| |(поради дисбаланс на субсистемата за нервна регулация). Когато |
| |свръхпродължително (около 10-20 години) непрекъснато облъчване |
| |възможно (по непроверени данни) развитие на някои |
| | онкологични заболявания.
|
|2. Вътрешни | Актуални данни за оплаквания от влошаване |
|електрическо окабеляване на сгради|здраве, свързано пряко с работата на вътрешните |
|. и сгради. |няма електрическа мрежа. |
|3. Домакинство |. Има непроверени данни за кожни оплаквания, |
|. електрически уреди. |сърдечно-съдови и нервни патологии в дългосрочен план |
| |.системно използване на стари микровълнови фурни |
| |модели (до 1995 г.). Има и подобни |
| |данни относно използването на всички микровълнови фурни |
| |модели в производствени условия (например за отопление |
| |. храна в кафене). Освен за микровълновите фурни има данни и за |
| |.отрицателно въздействие върху здравето на хората с телевизори |