Campo elettromagnetico, una forma speciale di materia. Per mezzo di un campo elettromagnetico avviene l'interazione tra particelle cariche.
Il comportamento di un campo elettromagnetico è studiato dall'elettrodinamica classica. Il campo elettromagnetico è descritto dalle Equazioni di Maxwell, che collegano le grandezze che caratterizzano il campo con le sue sorgenti, cioè con cariche e correnti distribuite nello spazio. Il campo elettromagnetico di particelle cariche stazionarie o in movimento uniforme è indissolubilmente legato a queste particelle; man mano che le particelle si muovono più velocemente, il campo elettromagnetico "si stacca" da esse ed esiste indipendentemente sotto forma di onde elettromagnetiche.
Dalle equazioni di Maxwell risulta che un campo elettrico alternato genera un campo magnetico e un campo magnetico alternato ne genera uno elettrico, quindi un campo elettromagnetico può esistere in assenza di cariche. La generazione di un campo elettromagnetico da un campo magnetico alternato e di un campo magnetico da un campo elettrico alternato porta al fatto che i campi elettrico e magnetico non esistono separatamente, indipendentemente l'uno dall'altro. Pertanto, il campo elettromagnetico è un tipo di materia, determinato in tutti i punti da due quantità vettoriali che caratterizzano le sue due componenti - "campo elettrico" e "campo magnetico", ed esercitano una forza sulle particelle cariche, a seconda della loro velocità e grandezza della loro carica.
Un campo elettromagnetico nel vuoto, cioè allo stato libero, non associato a particelle di materia, esiste sotto forma di onde elettromagnetiche, e si propaga nel vuoto in assenza di campi gravitazionali molto intensi ad una velocità pari alla velocità di luce C= 2,998. 10 8 m/sec. Tale campo è caratterizzato dalla forza del campo elettrico E e induzione del campo magnetico IN. Per descrivere il campo elettromagnetico nel mezzo si usano anche le quantità di induzione elettrica D e intensità del campo magnetico H. Nella materia, oltre che in presenza di campi gravitazionali molto forti, cioè in prossimità di masse di materia molto grandi, la velocità di propagazione del campo elettromagnetico è inferiore al valore C.
Le componenti dei vettori che caratterizzano il campo elettromagnetico formano, secondo la teoria della relatività, un'unica quantità fisica - il tensore del campo elettromagnetico, le cui componenti si trasformano quando si passa da un sistema di riferimento inerziale a un altro secondo le trasformazioni di Lorentz .
Un campo elettromagnetico ha energia e quantità di moto. L'esistenza di un impulso di campo elettromagnetico fu scoperta sperimentalmente per la prima volta negli esperimenti di P. N. Lebedev sulla misurazione della pressione della luce nel 1899. Un campo elettromagnetico ha sempre energia. Densità di energia del campo elettromagnetico = 1/2(ED+AA).
Il campo elettromagnetico si propaga nello spazio. La densità del flusso di energia del campo elettromagnetico è determinata dal vettore di Poynting S=, unità W/m 2 . La direzione del vettore di Poynting è perpendicolare E E H e coincide con la direzione di propagazione dell'energia elettromagnetica. Il suo valore è pari all'energia trasferita attraverso un'unità di superficie perpendicolare a S per unità di tempo. Densità del momento di campo nel vuoto K \u003d S / s 2 \u003d / s 2.
Alle alte frequenze del campo elettromagnetico, le sue proprietà quantistiche diventano significative e il campo elettromagnetico può essere considerato come un flusso di quanti di campo - fotoni. In questo caso, viene descritto il campo elettromagnetico
Nel 1860-1865. uno dei più grandi fisici del XIX secolo James Clerk Maxwell creato una teoria campo elettromagnetico. Secondo Maxwell, il fenomeno dell'induzione elettromagnetica è spiegato come segue. Se ad un certo punto nello spazio il campo magnetico cambia nel tempo, anche lì si forma un campo elettrico. Se c'è un conduttore chiuso nel campo, allora il campo elettrico provoca una corrente di induzione in esso. Dalla teoria di Maxwell risulta che è possibile anche il processo inverso. Se in qualche regione dello spazio il campo elettrico cambia nel tempo, qui si forma anche un campo magnetico.
Pertanto, qualsiasi cambiamento nel tempo nel campo magnetico si traduce in un campo elettrico variabile e qualsiasi cambiamento nel tempo nel campo elettrico dà origine a un campo magnetico variabile. Questi generandosi reciprocamente campi elettrici e magnetici alternati formano un unico campo elettromagnetico.
Proprietà delle onde elettromagnetiche
Il risultato più importante che segue dalla teoria del campo elettromagnetico formulata da Maxwell è stata la previsione della possibilità dell'esistenza di onde elettromagnetiche. Onda elettromagnetica- propagazione dei campi elettromagnetici nello spazio e nel tempo.
Le onde elettromagnetiche, a differenza delle onde elastiche (sonore), possono propagarsi nel vuoto o in qualsiasi altra sostanza.
Le onde elettromagnetiche nel vuoto si propagano ad una velocità c=299 792 km/sec, cioè alla velocità della luce.
Nella materia, la velocità di un'onda elettromagnetica è minore che nel vuoto. La relazione tra la lunghezza d'onda, la sua velocità, il periodo e la frequenza delle oscillazioni ottenuta per le onde meccaniche è valida anche per le onde elettromagnetiche:
Fluttuazioni del vettore di tensione E e vettore di induzione magnetica B avvengono in piani reciprocamente perpendicolari e perpendicolari alla direzione di propagazione dell'onda (vettore velocità).
Un'onda elettromagnetica trasporta energia.
Gamma di onde elettromagnetiche
Intorno a noi c'è un mondo complesso di onde elettromagnetiche di varie frequenze: radiazioni da monitor di computer, telefoni cellulari, forni a microonde, televisori, ecc. Attualmente, tutte le onde elettromagnetiche sono divise per lunghezza d'onda in sei gamme principali.
onde radio- sono onde elettromagnetiche (con una lunghezza d'onda da 10.000 ma 0,005 m), che servono a trasmettere segnali (informazioni) a distanza senza fili. Nelle comunicazioni radio, le onde radio sono create da correnti ad alta frequenza che scorrono in un'antenna.
Radiazione elettromagnetica con una lunghezza d'onda da 0,005 m a 1 micron, cioè tra le onde radio e la luce visibile radiazione infrarossa. La radiazione infrarossa viene emessa da qualsiasi corpo riscaldato. La fonte della radiazione infrarossa sono forni, batterie, lampade elettriche a incandescenza. Con l'ausilio di dispositivi speciali, la radiazione infrarossa può essere convertita in luce visibile e si possono ottenere immagini di oggetti riscaldati nella completa oscurità.
A luce visibile includono radiazioni con una lunghezza d'onda di circa 770 nm a 380 nm, dal rosso al viola. Il significato di questa parte dello spettro delle radiazioni elettromagnetiche nella vita umana è eccezionalmente grande, poiché una persona riceve quasi tutte le informazioni sul mondo che lo circonda con l'aiuto della visione.
Si chiama radiazione elettromagnetica invisibile all'occhio con una lunghezza d'onda più corta del viola radiazioni ultraviolette. Può uccidere i batteri patogeni.
radiazioni a raggi X invisibile agli occhi. Passa senza un assorbimento significativo attraverso strati significativi di una sostanza opaca alla luce visibile, che viene utilizzata per diagnosticare malattie degli organi interni.
Radiazioni gamma chiamata radiazione elettromagnetica emessa da nuclei eccitati e derivante dall'interazione di particelle elementari.
Il principio della comunicazione radio
Il circuito oscillatorio viene utilizzato come sorgente di onde elettromagnetiche. Per una radiazione efficace, il circuito è "aperto", cioè creare le condizioni affinché il campo "vada" nello spazio. Questo dispositivo è chiamato circuito oscillatorio aperto - antenna.
comunicazione radiofonica chiamato la trasmissione di informazioni mediante onde elettromagnetiche, le cui frequenze sono nella gamma da a Hz.
radar (radar)
Un dispositivo che trasmette onde ultracorte e le riceve immediatamente. L'irraggiamento è effettuato da brevi impulsi. Gli impulsi vengono riflessi dagli oggetti, consentendo, dopo aver ricevuto ed elaborato il segnale, di impostare la distanza dall'oggetto.
Il radar di velocità funziona secondo un principio simile. Pensa a come il radar determina la velocità di un'auto in movimento.
Un campo elettromagnetico è un campo elettrico e magnetico alternato che si generano a vicenda.
La teoria del campo elettromagnetico è stata creata da James Maxwell nel 1865.
Ha teoricamente dimostrato che:
qualsiasi cambiamento nel campo magnetico nel tempo si traduce in un campo elettrico variabile, e qualsiasi cambiamento nel campo elettrico nel tempo dà origine a un campo magnetico variabile.
Se le cariche elettriche si muovono con accelerazione, il campo elettrico da esse creato cambia periodicamente e crea esso stesso un campo magnetico alternato nello spazio, ecc.
Le sorgenti del campo elettromagnetico possono essere:
- magnete mobile;
- una carica elettrica che si muove con accelerazione o oscillazione (a differenza di una carica che si muove a velocità costante, ad esempio, nel caso di una corrente continua in un conduttore, qui si crea un campo magnetico costante).
Esiste sempre un campo elettrico attorno a una carica elettrica, in qualsiasi sistema di riferimento, esiste un campo magnetico in quello rispetto al quale si muovono le cariche elettriche.
Il campo elettromagnetico esiste nel sistema di riferimento, rispetto al quale le cariche elettriche si muovono con accelerazione.
PROVA LA SOLUZIONE
Un pezzo di ambra è stato strofinato contro un panno e caricato di elettricità statica. Quale campo si può trovare intorno all'ambra immobile? In giro in movimento?
Un corpo carico è in quiete rispetto alla superficie terrestre. L'auto si muove in modo uniforme e rettilineo rispetto alla superficie terrestre. È possibile rilevare un campo magnetico costante nel sistema di riferimento associato all'auto?
Quale campo si forma attorno a un elettrone se: è a riposo; muoversi a velocità costante; muoversi con accelerazione?
Un cinescopio crea un flusso di elettroni che si muovono uniformemente. È possibile rilevare un campo magnetico in un sistema di riferimento associato a uno degli elettroni in movimento?
ONDE ELETTROMAGNETICHE
Le onde elettromagnetiche sono un campo elettromagnetico che si propaga nello spazio a una velocità finita, dipendente dalle proprietà del mezzo
Proprietà delle onde elettromagnetiche:
- propagarsi non solo nella materia, ma anche nel vuoto;
- propagarsi nel vuoto alla velocità della luce (С = 300.000 km/s);
sono onde trasversali
- si tratta di onde viaggianti (energia di trasferimento).
La fonte delle onde elettromagnetiche sono cariche elettriche in rapido movimento.
Le oscillazioni delle cariche elettriche sono accompagnate da radiazioni elettromagnetiche aventi una frequenza pari alla frequenza delle oscillazioni di carica.
SCALA DELLE ONDE ELETTROMAGNETICHE
Tutto lo spazio intorno a noi è permeato di radiazioni elettromagnetiche. Il sole, i corpi intorno a noi, le antenne trasmittenti emettono onde elettromagnetiche, che, a seconda della loro frequenza di oscillazione, hanno nomi diversi.
Le onde radio sono onde elettromagnetiche (con una lunghezza d'onda da oltre 10.000 ma 0,005 m) utilizzate per trasmettere segnali (informazioni) a distanza senza fili.
Nelle comunicazioni radio, le onde radio sono create da correnti ad alta frequenza che scorrono in un'antenna.
Le onde radio di diversa lunghezza si propagano in modo diverso.
La radiazione elettromagnetica con una lunghezza d'onda inferiore a 0,005 m ma superiore a 770 nm, cioè compresa tra la gamma delle onde radio e la gamma della luce visibile, è chiamata radiazione infrarossa (IR).
La radiazione infrarossa viene emessa da qualsiasi corpo riscaldato. Le fonti di radiazione infrarossa sono stufe, scaldabagni, lampade elettriche a incandescenza. Con l'ausilio di dispositivi speciali, la radiazione infrarossa può essere convertita in luce visibile e si possono ottenere immagini di oggetti riscaldati nella completa oscurità. La radiazione infrarossa viene utilizzata per l'essiccazione di prodotti verniciati, pareti di edifici, legno.
La luce visibile include radiazioni con una lunghezza d'onda di circa 770 nm a 380 nm, dalla luce rossa a quella viola. I valori di questa sezione dello spettro della radiazione elettromagnetica nella vita umana sono eccezionalmente grandi, poiché quasi tutte le informazioni sul mondo che circonda una persona ricevono attraverso la visione. La luce è un prerequisito per lo sviluppo delle piante verdi e, quindi, una condizione necessaria per l'esistenza della vita sulla Terra.
Invisibile all'occhio, la radiazione elettromagnetica con una lunghezza d'onda inferiore a quella della luce viola è chiamata radiazione ultravioletta (UV).La radiazione ultravioletta può uccidere i batteri patogeni, quindi è ampiamente utilizzata in medicina. La radiazione ultravioletta nella composizione della luce solare provoca processi biologici che portano all'oscuramento della pelle umana - scottature. Le lampade a scarica sono utilizzate come sorgenti di radiazioni ultraviolette in medicina. I tubi di tali lampade sono realizzati in quarzo, trasparente ai raggi ultravioletti; pertanto queste lampade sono chiamate lampade al quarzo.
I raggi X (Ri) sono invisibili all'atomo. Passano senza assorbimento significativo attraverso strati significativi di materiale opaco alla luce visibile. I raggi X vengono rilevati dalla loro capacità di provocare un certo bagliore di determinati cristalli e di agire sulla pellicola fotografica. La capacità dei raggi X di penetrare attraverso spessi strati di sostanze viene utilizzata per diagnosticare malattie degli organi interni umani.
Le fonti di campi elettromagnetici (EMF) sono estremamente diverse: si tratta di sistemi di trasmissione e distribuzione di energia (linee elettriche - linee elettriche, sottostazioni di trasformazione e distribuzione) e dispositivi che consumano elettricità (motori elettrici, stufe elettriche, riscaldatori elettrici, frigoriferi, televisori, videoterminali, ecc.).
Le fonti che generano e trasmettono energia elettromagnetica includono stazioni radio e televisive, installazioni radar e sistemi di comunicazione radio, un'ampia varietà di installazioni tecnologiche nell'industria, dispositivi e attrezzature mediche (dispositivi per diatermia e induttotermia, terapia UHF, dispositivi per terapia a microonde e così via .).
Il contingente di lavoro e la popolazione possono essere esposti a componenti elettriche o magnetiche isolate del campo, oa una combinazione di entrambi. A seconda dell'atteggiamento della persona esposta nei confronti della fonte di esposizione, è consuetudine distinguere tra diversi tipi di esposizione: professionale, non professionale, esposizione domestica ed esposizione effettuata per scopi medici. L'esposizione professionale è caratterizzata da una varietà di modalità di generazione e opzioni per l'esposizione ai campi elettromagnetici (radiazioni nella zona vicina, nella zona di induzione, generale e locale, combinate con l'azione di altri fattori avversi nell'ambiente di produzione). In termini di esposizione non professionale, la più tipica è l'esposizione generale, nella maggior parte dei casi nella zona dell'onda.
I campi elettromagnetici generati da varie fonti possono interessare l'intero corpo di una persona che lavora (esposizione generale) o una parte separata del corpo (esposizione locale). Allo stesso tempo, l'esposizione può essere isolata (da una sorgente EMF), combinata (da due o più sorgenti EMF della stessa gamma di frequenza), mista (da due o più sorgenti EMF di diverse gamme di frequenza) e anche combinata (sotto condizioni di esposizione simultanea a campi elettromagnetici) e altri fattori fisici avversi dell'ambiente di lavoro).
Un'onda elettromagnetica è un processo oscillatorio associato a campi elettrici e magnetici correlati che cambiano nello spazio e nel tempo.
Il campo elettromagnetico è l'area di distribuzione dell'elettromagnetismo
Caratteristiche delle onde elettromagnetiche. Il campo elettromagnetico è caratterizzato dalla frequenza di radiazione f, misurata in hertz, o dalla lunghezza d'onda X, misurata in metri. Un'onda elettromagnetica si propaga nel vuoto alla velocità della luce (3 108 m/s), e la relazione tra la lunghezza e la frequenza di un'onda elettromagnetica è determinata dalla dipendenza
dove c è la velocità della luce.
La velocità di propagazione delle onde nell'aria è vicina alla velocità della loro propagazione nel vuoto.
Il campo elettromagnetico ha energia e l'onda elettromagnetica, propagandosi nello spazio, trasporta questa energia. Il campo elettromagnetico ha componenti elettriche e magnetiche (Tabella n. 35).
L'intensità del campo elettrico E è una caratteristica della componente elettrica dell'EMF, la cui unità è V/m.
L'intensità del campo magnetico H (A / m) è una caratteristica della componente magnetica dell'EMF.
La densità del flusso di energia (PEF) è l'energia di un'onda elettromagnetica trasportata da un'onda elettromagnetica per unità di tempo attraverso un'area unitaria. L'unità PES è W/m.
Tabella n. 35. Unità di intensità EMF nel Sistema internazionale di unità (SI)
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Per intervalli separati di radiazione elettromagnetica - EMP (raggio di luce, radiazione laser) vengono introdotte altre caratteristiche.
Classificazione dei campi elettromagnetici. La gamma di frequenza e la lunghezza dell'onda elettromagnetica consentono di classificare il campo elettromagnetico in luce visibile (onde luminose), infrarosso (termico) e radiazione ultravioletta, la cui base fisica sono le onde elettromagnetiche. Questi tipi di radiazioni a onde corte hanno un effetto specifico su una persona.
La base fisica delle radiazioni ionizzanti sono anche le onde elettromagnetiche di frequenze molto elevate, che hanno un'energia elevata sufficiente per ionizzare le molecole della sostanza in cui l'onda si propaga (Tabella n. 36).
La gamma di radiofrequenze dello spettro elettromagnetico è suddivisa in quattro gamme di frequenza: basse frequenze (LF) - meno di 30 kHz, alte frequenze (HF) - 30 kHz ... 30 MHz, frequenze ultra alte (UHF) - 30 . .. 300 MHz, frequenze ultra alte ( microonde) - 300 MHz. 750 GHz.
Un tipo speciale di radiazione elettromagnetica (EMR) è la radiazione laser (LI) generata nell'intervallo di lunghezze d'onda di 0,1...1000 µm. Una caratteristica di LI è la sua monocromaticità (rigorosamente una lunghezza d'onda), coerenza (tutte le sorgenti di radiazione emettono onde in una fase), direttività del raggio acuto (piccola divergenza del raggio).
Convenzionalmente, le radiazioni (campi) non ionizzanti includono campi elettrostatici (ESF) e campi magnetici (MF).
Un campo elettrostatico è un campo di cariche elettriche fisse che interagiscono tra loro.
L'elettricità statica è un insieme di fenomeni associati all'emergere, alla conservazione e al rilassamento di una carica elettrica libera sulla superficie o nel volume di dielettrici o su conduttori isolati.
Il campo magnetico può essere costante, pulsato, variabile.
A seconda delle fonti di formazione, i campi elettrostatici possono esistere sotto forma di un campo elettrostatico vero e proprio, che si forma in vari tipi di centrali elettriche e durante i processi elettrici. Nell'industria, gli ESP sono ampiamente utilizzati per la pulizia elettrogas, la separazione elettrostatica di minerali e materiali, l'applicazione elettrostatica di pitture e vernici e materiali polimerici. produzione, collaudo,
trasporto e deposito di dispositivi semiconduttori e circuiti integrati, levigatura e lucidatura di custodie di ricevitori radiofonici e televisivi,
processi tecnologici associati all'uso del dielettrico
i materiali, così come i locali dei centri informatici, dove si concentra la moltiplicazione della tecnologia informatica, sono caratterizzati dalla formazione
campi elettrostatici. Le cariche elettrostatiche e i campi elettrostatici da esse creati possono verificarsi quando liquidi dielettrici e alcuni materiali sfusi si muovono attraverso tubazioni, versano liquidi dielettrici, film in rotolo o carta in un rotolo.
Tabella numero 36. Classificazione internazionale delle onde elettromagnetiche
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Elettromagneti, solenoidi, installazioni di tipo condensatore, magneti fusi e metallo-ceramici sono accompagnati dalla comparsa di campi magnetici.
Si distinguono tre zone nei campi elettromagnetici, che si formano a distanze diverse dalla sorgente della radiazione elettromagnetica.
Zona di induzione (zona vicina): copre il divario dalla sorgente di radiazioni a una distanza pari a circa U2n ~ U6. In questa zona l'onda elettromagnetica non si è ancora formata e quindi i campi elettrico e magnetico non sono interconnessi e agiscono indipendentemente (la prima zona).
Zona di interferenza (zona intermedia) - situata a distanze da circa U2p a 2lX. In questa zona si verifica la formazione di EMW e la persona è interessata da campi elettrici e magnetici, nonché da un effetto energetico (seconda zona).
Zona d'onda (zona lontana) - si trova a distanze superiori a 2nX. In questa zona si forma un'onda elettromagnetica, i campi elettrici e magnetici sono interconnessi. Una persona in questa zona è influenzata dall'energia dell'onda (la terza zona).
L'azione del campo elettromagnetico sul corpo. L'effetto biologico e fisiopatologico dell'esposizione ai campi elettromagnetici sul corpo dipende dalla gamma di frequenza, dall'intensità del fattore di influenza, dalla durata dell'esposizione, dalla natura della radiazione e dalla modalità di esposizione. L'effetto dei campi elettromagnetici sul corpo dipende dai modelli di propagazione delle onde radio nei mezzi materiali, dove l'assorbimento dell'energia delle onde elettromagnetiche è determinato dalla frequenza delle oscillazioni elettromagnetiche e dalle proprietà elettriche e magnetiche del mezzo.
Come è noto, l'indicatore principale che caratterizza le proprietà elettriche dei tessuti corporei è la loro permeabilità dielettrica e magnetica. A loro volta, le differenze nelle proprietà elettriche dei tessuti (permeabilità dielettrica e magnetica, resistività) sono associate al contenuto di acqua libera e legata in essi. Tutti i tessuti biologici, secondo la costante dielettrica, sono divisi in due gruppi: tessuti con un alto contenuto di acqua - oltre l'80% (sangue, muscoli, pelle, tessuto cerebrale, fegato e tessuto della milza) e tessuti con un contenuto di acqua relativamente basso ( grasso, ossa). Il coefficiente di assorbimento nei tessuti con un alto contenuto di acqua, a parità di intensità di campo, è 60 volte superiore a quello dei tessuti con un basso contenuto di acqua. Pertanto, la profondità di penetrazione delle onde elettromagnetiche nei tessuti a basso contenuto di acqua è 10 volte maggiore che nei tessuti ad alto contenuto di acqua.
Gli effetti termici e atermici sono alla base dei meccanismi dell'azione biologica delle onde elettromagnetiche. L'effetto termico dei campi elettromagnetici è caratterizzato dal riscaldamento selettivo di singoli organi e tessuti, un aumento della temperatura corporea complessiva. L'intensa irradiazione di campi elettromagnetici può causare cambiamenti distruttivi nei tessuti e negli organi, tuttavia, le forme acute di danno sono estremamente rare e il loro verificarsi è più spesso associato a situazioni di emergenza in violazione delle norme di sicurezza.
Le forme croniche di lesioni da onde radio, i loro sintomi e il decorso non hanno manifestazioni strettamente specifiche. Tuttavia, sono caratterizzati dallo sviluppo di condizioni asteniche e disturbi vegetativi, principalmente con
laterale del sistema cardiovascolare. Insieme all'astenia generale, accompagnata da debolezza, aumento della fatica, sonno agitato, i pazienti sviluppano mal di testa, vertigini, labilità psico-emotiva, dolore nell'area del cuore, aumento della sudorazione, diminuzione dell'appetito. Si sviluppano segni di acrocianosi, iperidrosi regionale, mani e piedi freddi, tremore delle dita, labilità del polso e pressione sanguigna con tendenza alla bradicardia e all'ipotensione; la disfunzione nel sistema della corteccia pituitaria-surrenale porta a cambiamenti nella secrezione di ormoni tiroidei e gonadici.
Una delle poche lesioni specifiche causate dall'esposizione a radiazioni elettromagnetiche della gamma delle radiofrequenze è lo sviluppo della cataratta. Oltre alla cataratta, se esposti a onde elettromagnetiche ad alta frequenza, possono svilupparsi cheratite e danni allo stroma corneale.
Le radiazioni infrarosse (termiche), le radiazioni luminose ad alta energia, così come le radiazioni ultraviolette di alto livello, con esposizione acuta, possono portare all'espansione dei capillari, ustioni alla pelle e agli organi visivi. L'esposizione cronica è accompagnata da un cambiamento nella pigmentazione della pelle, dallo sviluppo della congiuntivite cronica e dall'annebbiamento del cristallino dell'occhio. La radiazione ultravioletta di bassi livelli è utile e necessaria per l'uomo, poiché migliora i processi metabolici nel corpo e la sintesi di una forma biologicamente attiva di vitamina D.
L'effetto dell'esposizione alla radiazione laser su una persona dipende dall'intensità della radiazione, dalla lunghezza d'onda, dalla natura della radiazione e dal tempo di esposizione. Allo stesso tempo, si distinguono danni locali e generali a determinati tessuti del corpo umano. In questo caso, l'organo bersaglio è l'occhio, che si danneggia facilmente, la trasparenza della cornea e del cristallino è disturbata e sono possibili danni alla retina. Lo studio del laser, specialmente nella gamma dell'infrarosso, è in grado di penetrare nei tessuti a una profondità considerevole, interessando gli organi interni. L'esposizione prolungata alla radiazione laser anche di bassa intensità può portare a vari disturbi funzionali del sistema nervoso, cardiovascolare, delle ghiandole endocrine, della pressione sanguigna, aumento dell'affaticamento e riduzione delle prestazioni.
Regolazione igienica dei campi elettromagnetici. Secondo i documenti normativi: SanPiN "Requisiti sanitari ed epidemiologici per il funzionamento di apparecchiature radioelettroniche con le condizioni per lavorare con sorgenti di radiazioni elettromagnetiche" n. 225 del 10 aprile 2007 del Ministero della Salute della Repubblica del Kazakistan; SanPiN "Norme sanitarie e norme per la protezione della popolazione dagli effetti dei campi elettromagnetici creati da oggetti di radioingegneria" n. 3.01.002-96 del Ministero della Salute della Repubblica del Kazakistan; MU
"Linee guida per l'attuazione della supervisione sanitaria statale di oggetti con sorgenti di campi elettromagnetici (EMF) della parte non ionizzante dello spettro" n. 1.02.018 / y-94 del Ministero della Salute della Repubblica del Kazakistan; MU "Raccomandazioni metodologiche per il monitoraggio di laboratorio delle sorgenti di campi elettromagnetici della parte non ionizzante dello spettro (EMF) nell'attuazione della vigilanza sanitaria statale" n. 1.02.019/r-94 del Ministero della Salute della Repubblica di Il Kazakistan regola l'intensità dei campi elettromagnetici delle frequenze radio nei luoghi di lavoro del personale,
esecuzione di lavori con sorgenti di campi elettromagnetici e requisiti per il monitoraggio, nonché regolazione dell'esposizione a un campo elettrico, sia in termini di entità dell'intensità che di durata dell'azione.
La gamma di frequenze delle radiofrequenze dei campi elettromagnetici (60 kHz - 300 MHz) è stimata dall'intensità delle componenti elettriche e magnetiche del campo; nella gamma di frequenze di 300 MHz - 300 GHz - la densità superficiale del flusso di energia della radiazione e il carico di energia (EN) da esso creato. Il flusso di energia totale che attraversa l'unità di superficie irradiata durante l'azione (T) ed espresso come prodotto del PES T è il carico di energia.
Nei luoghi di lavoro del personale, l'intensità dei campi elettromagnetici nell'intervallo di frequenza di 60 kHz - 300 MHz durante la giornata lavorativa non deve superare i livelli massimi consentiti stabiliti (MPL):
Nei casi in cui il tempo di esposizione ai campi elettromagnetici del personale non superi il 50% dell'orario di lavoro, sono consentiti livelli superiori a quelli indicati, ma non superiori a 2 volte.
Il razionamento e la valutazione igienica dei campi magnetici permanenti (PMF) nei locali industriali e nei luoghi di lavoro (Tabella n. 37) viene effettuato in modo differenziato, a seconda del tempo di esposizione del lavoratore durante il turno di lavoro e tenendo conto delle condizioni generali o locali esposizione.
| Tabella n. 37 |
Sono ampiamente utilizzati anche gli standard igienici PMF (Tabella n. 38), sviluppati dal Comitato internazionale per le radiazioni non ionizzanti, che opera nell'ambito dell'Associazione internazionale per la protezione dalle radiazioni.
Un campo elettromagnetico è un tipo di materia che si forma attorno a cariche in movimento. Ad esempio, attorno a un conduttore con corrente. Il campo elettromagnetico è costituito da due componenti: campi elettrici e magnetici. Non possono esistere indipendentemente l'uno dall'altro. Uno genera l'altro. Quando il campo elettrico cambia, sorge immediatamente un campo magnetico. Velocità di propagazione delle onde elettromagnetiche V=Do/EM Dove e E M rispettivamente, le permittività magnetiche e dielettriche del mezzo in cui si propaga l'onda. Un'onda elettromagnetica nel vuoto viaggia alla velocità della luce, cioè 300.000 km/s. Poiché la permeabilità dielettrica e magnetica del vuoto è considerata uguale a 1. Quando il campo elettrico cambia, si forma un campo magnetico. Poiché il campo elettrico che lo ha provocato non è costante (cioè cambia nel tempo), anche il campo magnetico sarà variabile. Il campo magnetico variabile a sua volta genera un campo elettrico e così via. Pertanto, per il campo successivo (sia esso elettrico o magnetico), la sorgente sarà il campo precedente, e non la sorgente originaria, cioè un conduttore percorso da corrente. Pertanto, anche dopo che la corrente è stata interrotta nel conduttore, il campo elettromagnetico continuerà ad esistere ea diffondersi nello spazio. Un'onda elettromagnetica si propaga nello spazio in tutte le direzioni dalla sua sorgente. Puoi immaginare di accendere una lampadina, i raggi di luce che ne derivano si diffondono in tutte le direzioni. Un'onda elettromagnetica durante la propagazione trasporta energia nello spazio. Più forte è la corrente nel conduttore che ha causato il campo, maggiore è l'energia trasportata dall'onda. Inoltre, l'energia dipende dalla frequenza delle onde emesse, con un aumento di 2,3,4 volte, l'energia dell'onda aumenterà rispettivamente di 4,9,16 volte. Cioè, l'energia di propagazione dell'onda è proporzionale al quadrato della frequenza. Le migliori condizioni per la propagazione delle onde si creano quando la lunghezza del conduttore è uguale alla lunghezza d'onda. Le linee di forza magnetica ed elettrica voleranno reciprocamente perpendicolari. Le linee di forza magnetiche avvolgono un conduttore percorso da corrente e sono sempre chiuse. Le linee elettriche di forza vanno da una carica all'altra. Un'onda elettromagnetica è sempre un'onda trasversale. Cioè le linee di forza, sia magnetiche che elettriche, giacciono su un piano perpendicolare alla direzione di propagazione. L'intensità del campo elettromagnetico è la potenza caratteristica del campo. Anche la tensione è una grandezza vettoriale, cioè ha un inizio e una direzione. L'intensità del campo è diretta tangenzialmente alle linee di forza. Poiché l'intensità dei campi elettrico e magnetico è perpendicolare l'una all'altra, esiste una regola in base alla quale è possibile determinare la direzione della propagazione dell'onda. Quando la vite ruota lungo il percorso più breve dal vettore dell'intensità del campo elettrico al vettore dell'intensità del campo magnetico, il movimento traslatorio della vite indicherà la direzione di propagazione dell'onda.
Campo magnetico e sue caratteristiche. Quando una corrente elettrica attraversa un conduttore, a un campo magnetico. Un campo magnetico è uno dei tipi di materia. Ha energia, che si manifesta sotto forma di forze elettromagnetiche che agiscono su singole cariche elettriche in movimento (elettroni e ioni) e sui loro flussi, cioè corrente elettrica. Sotto l'influenza delle forze elettromagnetiche, le particelle cariche in movimento deviano dal loro percorso originale in una direzione perpendicolare al campo (Fig. 34). Si forma il campo magnetico solo intorno alle cariche elettriche in movimento, e la sua azione si estende anche solo alle cariche in movimento. Campi magnetici ed elettrici sono inseparabili e formano insieme un unico campo elettromagnetico. Qualsiasi cambiamento campo elettrico porta alla comparsa di un campo magnetico e, viceversa, ogni variazione del campo magnetico è accompagnata dalla comparsa di un campo elettrico. Campo elettromagnetico si propaga alla velocità della luce, cioè 300.000 km/s.
Rappresentazione grafica del campo magnetico. Graficamente, il campo magnetico è rappresentato da linee di forza magnetiche, che sono disegnate in modo che la direzione della linea di forza in ogni punto del campo coincida con la direzione delle forze del campo; le linee del campo magnetico sono sempre continue e chiuse. La direzione del campo magnetico in ogni punto può essere determinata utilizzando un ago magnetico. Il polo nord della freccia è sempre impostato nella direzione delle forze del campo. L'estremità del magnete permanente, da cui escono le linee di forza (Fig. 35, a), è considerata il polo nord, e l'estremità opposta, che comprende le linee di forza, è il polo sud (le linee di forza che passa all'interno del magnete non sono mostrati). La distribuzione delle linee di forza tra i poli di un magnete piatto può essere rilevata mediante limatura di acciaio cosparsa su un foglio di carta posto sui poli (Fig. 35, b). Il campo magnetico nel traferro tra due poli opposti paralleli di un magnete permanente è caratterizzato da una distribuzione uniforme delle linee di forza magnetiche (Fig. 36)