Elektromagnit maydon, moddaning maxsus shakli. Elektromagnit maydon orqali zaryadlangan zarralar o'rtasida o'zaro ta'sir sodir bo'ladi.
Elektromagnit maydonning harakati klassik elektrodinamika tomonidan o'rganiladi. Elektromagnit maydon Maksvell tenglamalari bilan tavsiflanadi, bu maydonni tavsiflovchi miqdorlarni uning manbalari, ya'ni kosmosda tarqalgan zaryadlar va oqimlar bilan bog'laydi. Statsionar yoki bir tekis harakatlanuvchi zaryadlangan zarrachalarning elektromagnit maydoni bu zarralar bilan uzviy bog'liqdir; Zarrachalarning tezlashtirilgan harakati bilan elektromagnit maydon ulardan "ajraladi" va elektromagnit to'lqinlar shaklida mustaqil ravishda mavjud bo'ladi.
Maksvell tenglamalaridan kelib chiqadiki, o'zgaruvchan elektr maydoni magnit maydon hosil qiladi va o'zgaruvchan magnit maydon elektrni hosil qiladi, shuning uchun elektromagnit maydon zaryadlar bo'lmaganda ham mavjud bo'lishi mumkin. Elektromagnit maydonning o'zgaruvchan magnit maydon va o'zgaruvchan elektr maydoni tomonidan magnit maydon hosil bo'lishi elektr va magnit maydonlarning bir-biridan mustaqil ravishda alohida mavjud emasligiga olib keladi. Shuning uchun elektromagnit maydon bu barcha nuqtalarda uning ikkita komponentini - "elektr maydoni" va "magnit maydon" ni tavsiflovchi ikkita vektor miqdori bilan belgilanadigan va zaryadlangan zarrachalarga ularning tezligi va kattaligiga qarab kuch ta'sir qiladigan materiya turidir. ularning zaryadidan.
Vakuumdagi, ya'ni moddaning zarrachalari bilan bog'lanmagan erkin holatda bo'lgan elektromagnit maydon elektromagnit to'lqinlar ko'rinishida mavjud bo'lib, juda kuchli tortishish maydonlari bo'lmaganda bo'shliqda - tezligiga teng tezlikda tarqaladi. yorug'lik c= 2,998. 10 8 m/s. Bunday maydon elektr maydon kuchi bilan tavsiflanadi E va magnit maydon induksiyasi IN. Elektr induksiya qiymatlari muhitdagi elektromagnit maydonni tavsiflash uchun ham ishlatiladi D va magnit maydon kuchi N. Moddada, shuningdek, juda kuchli tortishish maydonlari mavjud bo'lganda, ya'ni juda katta materiya massalari yaqinida elektromagnit maydonning tarqalish tezligi kamroq bo'ladi. c.
Elektromagnit maydonni tavsiflovchi vektorlarning tarkibiy qismlari nisbiylik nazariyasiga ko'ra, yagona jismoniy miqdorni - elektromagnit maydon tenzorini hosil qiladi, uning tarkibiy qismlari Lorentz o'zgarishlariga muvofiq bir inertial mos yozuvlar tizimidan ikkinchisiga o'tishda aylanadi.
Elektromagnit maydon energiya va impulsga ega. Elektromagnit maydon impulsining mavjudligi birinchi marta 1899 yilda P. N. Lebedevning yorug'lik bosimini o'lchash bo'yicha tajribalarida eksperimental ravishda aniqlangan. Elektromagnit maydon doimo energiyaga ega. Elektromagnit maydon energiya zichligi = 1/2 (ED+BH).
Kosmosda elektromagnit maydon tarqaladi. Elektromagnit maydonning energiya oqimining zichligi Poynting vektori bilan aniqlanadi S=, o'lchov birligi Vt / m2. Poynting vektorining yo'nalishi perpendikulyar E Va H va elektromagnit energiyaning tarqalish yo'nalishiga to'g'ri keladi. Uning qiymati perpendikulyar birlik maydoni orqali uzatiladigan energiyaga teng S vaqt birligi uchun. Vakuumdagi dala momentum zichligi K = S/s 2 = /s 2.
Elektromagnit maydonning yuqori chastotalarida uning kvant xossalari sezilarli bo'ladi va elektromagnit maydonni maydon kvantlari - fotonlar oqimi deb hisoblash mumkin. Bunday holda, elektromagnit maydon tasvirlangan
1860-1865 yillarda 19-asrning eng buyuk fiziklaridan biri Jeyms Klerk Maksvell nazariyani yaratdi elektromagnit maydon. Maksvellning fikricha, elektromagnit induksiya hodisasi quyidagicha izohlanadi. Agar fazoning ma'lum bir nuqtasida magnit maydon vaqt o'tishi bilan o'zgarsa, u erda elektr maydoni ham hosil bo'ladi. Agar maydonda yopiq o'tkazgich bo'lsa, u holda elektr maydoni unda induksiyalangan tokni keltirib chiqaradi. Maksvell nazariyasidan kelib chiqadiki, teskari jarayon ham mumkin. Agar fazoning ma'lum bir hududida elektr maydoni vaqt o'tishi bilan o'zgarib tursa, u erda magnit maydon ham hosil bo'ladi.
Shunday qilib, vaqt o'tishi bilan magnit maydonning har qanday o'zgarishi o'zgaruvchan elektr maydonini va elektr maydonining vaqt o'tishi bilan o'zgaruvchan magnit maydonini keltirib chiqaradi. Bir-birini hosil qiluvchi bu o'zgaruvchan elektr va magnit maydonlar yagona elektromagnit maydon hosil qiladi.
Elektromagnit to'lqinlarning xossalari
Maksvell tomonidan tuzilgan elektromagnit maydon nazariyasidan kelib chiqadigan eng muhim natija elektromagnit to'lqinlarning mavjudligi ehtimolini bashorat qilish edi. Elektromagnit to'lqin- elektromagnit maydonlarning fazo va vaqtda tarqalishi.
Elektromagnit to'lqinlar elastik (tovush) to'lqinlaridan farqli o'laroq, vakuumda yoki boshqa har qanday moddada tarqalishi mumkin.
Vakuumdagi elektromagnit to'lqinlar tezlik bilan tarqaladi c=299 792 km/s, ya'ni yorug'lik tezligida.
Moddada elektromagnit to'lqinning tezligi vakuumdagiga qaraganda kamroq. Mexanik to'lqinlar uchun olingan to'lqin uzunligi, uning tezligi, tebranishlar davri va chastotasi o'rtasidagi bog'liqlik elektromagnit to'lqinlar uchun ham to'g'ri keladi:
Voltaj vektor tebranishlari E va magnit induksiya vektori B oʻzaro perpendikulyar tekisliklarda va toʻlqin tarqalish yoʻnalishiga perpendikulyar boʻladi (tezlik vektori).
Elektromagnit to'lqin energiyani uzatadi.
Elektromagnit to'lqin diapazoni
Atrofimizda turli chastotali elektromagnit to'lqinlarning murakkab dunyosi mavjud: kompyuter monitorlari, uyali telefonlar, mikroto'lqinli pechlar, televizorlar va boshqalardan radiatsiya. Hozirgi vaqtda barcha elektromagnit to'lqinlar to'lqin uzunligi bo'yicha oltita asosiy diapazonga bo'lingan.
Radio to'lqinlari- bu elektromagnit to'lqinlar (to'lqin uzunligi 10000 m dan 0,005 m gacha), signallarni (ma'lumotni) simlarsiz masofaga uzatish uchun ishlatiladi. Radioaloqada radioto'lqinlar antennada oqadigan yuqori chastotali oqimlar tomonidan yaratiladi.
To'lqin uzunligi 0,005 m dan 1 mikrongacha bo'lgan elektromagnit nurlanish, ya'ni. radioto'lqin diapazoni va ko'rinadigan yorug'lik diapazoni o'rtasida joylashganlar deyiladi infraqizil nurlanish. Infraqizil nurlanish har qanday qizdirilgan jism tomonidan chiqariladi. Infraqizil nurlanish manbalari pechlar, batareyalar va cho'g'lanma elektr lampalardir. Maxsus qurilmalar yordamida infraqizil nurlanishni ko'rinadigan yorug'likka aylantirish va qizdirilgan ob'ektlarning tasvirlarini to'liq zulmatda olish mumkin.
TO ko'rinadigan yorug'lik to'lqin uzunligi taxminan 770 nm dan 380 nm gacha bo'lgan, qizildan binafsha ranggacha bo'lgan nurlanishni o'z ichiga oladi. Elektromagnit nurlanish spektrining ushbu qismining inson hayotidagi ahamiyati nihoyatda katta, chunki inson atrofdagi dunyo haqidagi deyarli barcha ma'lumotlarni ko'rish orqali oladi.
To'lqin uzunligi binafsha rangdan qisqa, ko'zga ko'rinmas elektromagnit nurlanish deyiladi. ultrabinafsha nurlanish. Patogen bakteriyalarni o'ldirishi mumkin.
rentgen nurlanishi ko'zga ko'rinmas. U ichki organlarning kasalliklarini tashxislash uchun ishlatiladigan ko'rinadigan yorug'lik uchun shaffof bo'lmagan moddaning muhim qatlamlari orqali sezilarli darajada so'rilmagan holda o'tadi.
Gamma nurlanishi qo'zg'atilgan yadrolar tomonidan chiqariladigan va elementar zarrachalarning o'zaro ta'siridan kelib chiqadigan elektromagnit nurlanish deyiladi.
Radioaloqa printsipi
Elektromagnit to'lqinlar manbai sifatida tebranish sxemasidan foydalaniladi. Samarali nurlanish uchun sxema "ochiladi", ya'ni. maydonga kosmosga "ketishi" uchun sharoit yaratish. Ushbu qurilma ochiq tebranish davri deb ataladi - antenna.
Radioaloqa- chastotalari Hz dan Hz gacha bo'lgan elektromagnit to'lqinlar yordamida ma'lumot uzatish.
Radar (radar)
Ultra qisqa to'lqinlarni uzatuvchi va ularni darhol qabul qiluvchi qurilma. Radiatsiya qisqa pulslarda amalga oshiriladi. Impulslar ob'ektlardan aks ettiriladi, bu signalni qabul qilish va qayta ishlashdan so'ng ob'ektga masofani belgilashga imkon beradi.
Tezlik radarlari xuddi shunday printsip asosida ishlaydi. Radar harakatlanayotgan avtomobil tezligini qanday aniqlashi haqida o'ylab ko'ring.
Elektromagnit maydon - bu bir-birini hosil qiluvchi o'zgaruvchan elektr va magnit maydonlar.
Elektromagnit maydon nazariyasi 1865 yilda Jeyms Maksvell tomonidan yaratilgan.
U nazariy jihatdan isbotladi:
vaqt o'tishi bilan magnit maydonning har qanday o'zgarishi o'zgaruvchan elektr maydonini keltirib chiqaradi va elektr maydonining vaqt o'tishi bilan o'zgaruvchan magnit maydonini keltirib chiqaradi.
Agar elektr zaryadlari tezlanish bilan harakat qilsa, ular yaratgan elektr maydoni vaqti-vaqti bilan o'zgaradi va o'zi fazoda o'zgaruvchan magnit maydon hosil qiladi va hokazo.
Elektromagnit maydonning manbalari quyidagilar bo'lishi mumkin:
- harakatlanuvchi magnit;
- tezlanish yoki tebranish bilan harakatlanuvchi elektr zaryadi (doimiy tezlikda harakatlanadigan zaryaddan farqli o'laroq, masalan, o'tkazgichda to'g'ridan-to'g'ri oqim bo'lsa, bu erda doimiy magnit maydon hosil bo'ladi).
Elektr maydoni har doim elektr zaryadi atrofida mavjud, har qanday mos yozuvlar tizimida magnit maydon elektr zaryadlari harakatlanadigan nisbiyda mavjud.
Elektromagnit maydon elektr zaryadlari tezlanish bilan harakatlanadigan mos yozuvlar tizimida mavjud.
YECHISHGA harakat qiling
Bir parcha kehribar matoga surtilgan va u statik elektr bilan zaryadlangan. Harakatsiz kehribar atrofida qanday maydonni topish mumkin? Harakatlanuvchi atrofidami?
Zaryadlangan jism yer yuzasiga nisbatan tinch holatda. Avtomobil yer yuzasiga nisbatan bir tekis va to'g'ri chiziqli harakat qiladi. Avtomobil bilan bog'langan mos yozuvlar ramkasida doimiy magnit maydonni aniqlash mumkinmi?
Elektron atrofida qanday maydon paydo bo'ladi, agar u: tinch holatda bo'lsa; doimiy tezlikda harakat qiladi; tezlanish bilan harakat qiladimi?
Kineskop bir tekis harakatlanuvchi elektronlar oqimini hosil qiladi. Harakatlanuvchi elektronlardan biri bilan bog'langan mos yozuvlar tizimida magnit maydonni aniqlash mumkinmi?
ELEKTROMAGNETIK TO'L'QINLAR
Elektromagnit to'lqinlar - bu muhitning xususiyatlariga qarab cheklangan tezlik bilan kosmosda tarqaladigan elektromagnit maydon.
Elektromagnit to'lqinlarning xususiyatlari:
- nafaqat moddada, balki vakuumda ham tarqaladi;
- yorug'lik tezligida vakuumda tarqaladi (C = 300 000 km / s);
- bu ko'ndalang to'lqinlar;
- bu harakatlanuvchi to'lqinlar (energiyani uzatish).
Elektromagnit to'lqinlarning manbai tezlashtirilgan harakatlanuvchi elektr zaryadlaridir.
Elektr zaryadlarining tebranishlari zaryad tebranishlarining chastotasiga teng chastotaga ega bo'lgan elektromagnit nurlanish bilan birga keladi.
ELEKTROMAGNETIK TO'LQINLAR MOSKALASI
Atrofimizdagi barcha makon elektromagnit nurlanish bilan qoplangan. Quyosh, atrofimizdagi jismlar va transmitter antennalari tebranish chastotasiga qarab turli nomlarga ega bo'lgan elektromagnit to'lqinlarni chiqaradi.
Radioto'lqinlar - elektromagnit to'lqinlar (to'lqin uzunligi 10000 m dan 0,005 m gacha), signallarni (ma'lumotni) simsiz masofaga uzatish uchun ishlatiladi.
Radioaloqada radioto'lqinlar antennada oqadigan yuqori chastotali oqimlar tomonidan yaratiladi.
Turli to'lqin uzunlikdagi radioto'lqinlar turlicha tarqaladi.
To'lqin uzunligi 0,005 m dan kam, lekin 770 nm dan katta, ya'ni radio to'lqin diapazoni va ko'rinadigan yorug'lik diapazoni o'rtasida joylashgan elektromagnit nurlanish infraqizil nurlanish (IR) deb ataladi.
Infraqizil nurlanish har qanday qizdirilgan jism tomonidan chiqariladi. Infraqizil nurlanish manbalari pechlar, suv isituvchi radiatorlar va cho'g'lanma elektr lampalardir. Maxsus qurilmalar yordamida infraqizil nurlanishni ko'rinadigan yorug'likka aylantirish va qizdirilgan ob'ektlarning tasvirlarini to'liq zulmatda olish mumkin. Infraqizil nurlanish bo'yalgan mahsulotlarni, qurilish devorlarini va yog'ochni quritish uchun ishlatiladi.
Ko'rinadigan yorug'lik to'lqin uzunligi taxminan 770 nm dan 380 nm gacha, qizildan binafsha ranggacha bo'lgan nurlanishni o'z ichiga oladi. Elektromagnit nurlanish spektrining ushbu qismining inson hayotidagi ahamiyati juda katta, chunki inson atrofdagi dunyo haqidagi deyarli barcha ma'lumotlarni ko'rish orqali oladi. Yorug'lik yashil o'simliklarning rivojlanishi uchun zarur shart va shuning uchun Yerda hayot mavjudligi uchun zarur shartdir.
Ko'zga ko'rinmaydigan, to'lqin uzunligi binafsha nurnikidan qisqaroq bo'lgan elektromagnit nurlanish ultrabinafsha nurlanish (UV) deb ataladi.Ultrabinafsha nurlanish yaxshi bakteriyalarni o'ldirishi mumkin, shuning uchun u tibbiyotda keng qo'llaniladi. Quyosh nurlari tarkibidagi ultrabinafsha nurlanish inson terisining qorayishiga olib keladigan biologik jarayonlarni keltirib chiqaradi - bronzlash. Deşarj lampalari tibbiyotda ultrabinafsha nurlanish manbalari sifatida ishlatiladi. Bunday lampalarning quvurlari ultrabinafsha nurlar uchun shaffof kvartsdan qilingan; Shuning uchun bu lampalar kvarts lampalar deb ataladi.
Rentgen nurlari (Ri) ko'rinmas. Ular ko'rinadigan yorug'lik uchun shaffof bo'lmagan materiyaning muhim qatlamlari orqali sezilarli yutilishsiz o'tadi. Rentgen nurlari ma'lum kristallarda ma'lum bir porlashni keltirib chiqarish va fotografik plyonkada harakat qilish qobiliyati bilan aniqlanadi. X-nurlarining moddalarning qalin qatlamlariga kirib borish qobiliyati insonning ichki organlari kasalliklarini aniqlash uchun ishlatiladi.
Elektromagnit maydonlarning manbalari (EMF) juda xilma-xildir - bular elektr uzatish va taqsimlash tizimlari (elektr uzatish liniyalari, transformator va tarqatish podstansiyalari) va elektr energiyasini iste'mol qiladigan qurilmalar (elektr dvigatellari, elektr pechkalari, elektr isitgichlar, muzlatgichlar, televizorlar, video displey terminallari, va boshqalar.).
Elektromagnit energiya ishlab chiqaradigan va uzatuvchi manbalarga radio va televidenie eshittirish stantsiyalari, radar qurilmalari va radioaloqa tizimlari, sanoatdagi turli xil texnologik qurilmalar, tibbiy asboblar va uskunalar (diatermiya va induktotermiya uchun asboblar, UHF terapiyasi, mikroto'lqinli terapiya uchun asboblar va boshqalar) kiradi. .).
Ishchi kontingent va aholi izolyatsiyalangan elektr yoki magnit maydon komponentlari yoki ikkalasining kombinatsiyasiga ta'sir qilishi mumkin. Ta'sir qilingan odamning nurlanish manbasiga bo'lgan munosabatiga qarab, ta'sir qilishning bir nechta turlarini ajratish odatiy holdir - professional, noprofessional, uyda ta'sir qilish va terapevtik maqsadlarda ta'sir qilish. Kasbiy ta'sir elektromagnit maydonlarga ta'sir qilishning turli xil ishlab chiqarish usullari va variantlari bilan tavsiflanadi (yaqin zonada, induksiya zonasida, umumiy va mahalliy, ish muhitidagi boshqa noqulay omillar ta'sirida nurlanish). Kasbiy bo'lmagan ta'sir qilish sharoitida, eng tipik umumiy ta'sir, ko'p hollarda to'lqin zonasida.
Muayyan manbalar tomonidan yaratilgan elektromagnit maydonlar ishlaydigan odamning butun tanasiga (umumiy ta'sir qilish) yoki tananing alohida qismiga (mahalliy ta'sir qilish) ta'sir qilishi mumkin. Bunday holda, ta'sir qilish izolyatsiya qilinishi mumkin (bitta EMF manbasidan), birlashtirilgan (bir xil chastota diapazonidagi ikki yoki undan ortiq EMF manbalaridan), aralash (turli chastota diapazonidagi ikki yoki undan ortiq EMF manbalaridan), shuningdek, birlashtirilgan (quti ostida) EMF va ish muhitining boshqa noqulay jismoniy omillariga bir vaqtning o'zida ta'sir qilish shartlari) ta'sir qilish.
Elektromagnit to'lqin - bu o'zaro bog'langan elektr va magnit maydonlar bilan bog'liq bo'lgan tebranish jarayonidir.
Elektromagnit maydon - bu elektromagnitning tarqalish maydoni
Elektromagnit to'lqinlarning xususiyatlari. Elektromagnit maydon gerts bilan o'lchanadigan f nurlanish chastotasi yoki metr bilan o'lchanadigan X to'lqin uzunligi bilan tavsiflanadi. Elektromagnit to'lqin vakuumda yorug'lik tezligida (3108 m/s) tarqaladi va elektromagnit to'lqinning uzunligi va chastotasi o'rtasidagi bog'liqlik munosabatlar bilan belgilanadi.
Bu erda c - yorug'lik tezligi.
To'lqinlarning havoda tarqalish tezligi ularning vakuumdagi tarqalish tezligiga yaqin.
Elektromagnit maydon energiyaga ega va kosmosda tarqaladigan elektromagnit to'lqin bu energiyani uzatadi. Elektromagnit maydon elektr va magnit komponentlarga ega (35-jadval).
Elektr maydonining kuchi E EMF ning elektr komponentining xarakteristikasi bo'lib, uning o'lchov birligi V / m.
Magnit maydon kuchi H (A/m) EMF ning magnit komponentining xarakteristikasi hisoblanadi.
Energiya oqimi zichligi (EFD) - elektromagnit to'lqinning birlik maydoni bo'ylab vaqt birligida uzatiladigan elektromagnit to'lqinining energiyasi. PES uchun o'lchov birligi Vt / m dir.
Jadval № 35. Xalqaro birliklar tizimida (SI) EMF intensivligini o'lchash birliklari
|
Elektromagnit nurlanishning ma'lum diapazonlari uchun - EMR (yorug'lik diapazoni, lazer nurlanishi) boshqa xususiyatlar kiritilgan.
Elektromagnit maydonlarning tasnifi. Elektromagnit to'lqinning chastota diapazoni va uzunligi elektromagnit maydonni ko'rinadigan yorug'lik (yorug'lik to'lqinlari), infraqizil (termal) va ultrabinafsha nurlanishga tasniflash imkonini beradi, ularning jismoniy asosi elektromagnit to'lqinlardir. Ushbu turdagi qisqa to'lqinli nurlanish odamlarga o'ziga xos ta'sir ko'rsatadi.
Ionlashtiruvchi nurlanishning fizik asosini ham toʻlqin tarqaladigan moddaning molekulalarini ionlash uchun yetarli yuqori energiyaga ega boʻlgan juda yuqori chastotali elektromagnit toʻlqinlar tashkil etadi (36-jadval).
Elektromagnit spektrning radiochastota diapazoni to'rt chastota diapazoniga bo'linadi: past chastotalar (LF) - 30 kHz dan kam, yuqori chastotalar (HF) - 30 kHz...30 MGts, ultra yuqori chastotalar (UHF) - 30 .. .300 MGts, ultra yuqori chastotalar ( Mikroto'lqinli pech) - 300 MHz.750 GHz.
Elektromagnit nurlanishning (EMR) maxsus turi - 0,1...1000 mikron to'lqin uzunligi oralig'ida hosil bo'lgan lazer nurlanishi (LR). LR ning o'ziga xos xususiyati uning monoxromatikligi (qat'iy bir to'lqin uzunligi), kogerentligi (barcha nurlanish manbalari bir xil fazada to'lqinlar chiqaradi) va o'tkir nurning yo'nalishi (kichik nurlanish divergensiyasi).
An'anaviy ravishda ionlashtiruvchi bo'lmagan nurlanish (maydonlar) elektrostatik maydonlarni (ESF) va magnit maydonlarni (MF) o'z ichiga olishi mumkin.
Elektrostatik maydon - ular orasidagi o'zaro ta'sir qiluvchi statsionar elektr zaryadlari maydoni.
Statik elektr - dielektriklar yuzasida yoki hajmida yoki izolyatsiyalangan o'tkazgichlarda erkin elektr zaryadining paydo bo'lishi, saqlanishi va bo'shashishi bilan bog'liq hodisalar to'plami.
Magnit maydon doimiy, impulsli, o'zgaruvchan bo'lishi mumkin.
Shakllanish manbalariga qarab, elektrostatik maydonlar har xil turdagi elektr stantsiyalarida va elektr jarayonlarida hosil bo'lgan elektrostatik maydonning o'zi shaklida mavjud bo'lishi mumkin. Sanoatda ESPlar elektrogazni tozalash, rudalar va materiallarni elektrostatik tarzda ajratish, bo'yoq va polimerlarni elektrostatik usulda qo'llash uchun keng qo'llaniladi. Ishlab chiqarish, sinov,
yarimo'tkazgichli qurilmalar va integral mikrosxemalarni tashish va saqlash, radio va televidenie priyomniklari uchun korpuslarni silliqlash va parlatish;
dielektrikdan foydalanish bilan bog'liq texnologik jarayonlar
materiallar, shuningdek, ko'paytirish kompyuter texnologiyalari jamlangan kompyuter markazlarining binolari shakllanishi bilan tavsiflanadi.
elektrostatik maydonlar. Elektrostatik zaryadlar va ular yaratadigan elektrostatik maydonlar dielektrik suyuqliklar va ba'zi quyma materiallar quvurlar orqali harakatlanayotganda, dielektrik suyuqliklar quyilganda yoki plyonka yoki qog'ozni o'rashda paydo bo'lishi mumkin.
Jadval No 36. Elektromagnit to'lqinlarning xalqaro tasnifi
|
Elektromagnitlar, solenoidlar, kondansatör tipidagi qurilmalar, quyma va sermet magnitlari magnit maydonlarning paydo bo'lishi bilan birga keladi.
Elektromagnit maydonlarda elektromagnit nurlanish manbasidan turli masofalarda hosil bo'lgan uchta zona ajratiladi.
Induksion zona (yaqin zona) - radiatsiya manbasidan taxminan V2n ~ V6 ga teng bo'lgan masofani qamrab oladi. Bu zonada elektromagnit to'lqin hali shakllanmagan va shuning uchun elektr va magnit maydonlar bir-biriga bog'lanmagan va mustaqil ravishda harakat qiladi (birinchi zona).
Interferentsiya zonasi (oraliq zona) taxminan V2n dan 2lX gacha bo'lgan masofalarda joylashgan. Ushbu zonada elektromagnit to'lqinlar hosil bo'ladi va insonga elektr va magnit maydonlar, shuningdek, energiya ta'siri (ikkinchi zona) ta'sir qiladi.
To'lqin zonasi (uzoq zona) - 2lX dan katta masofada joylashgan. Bu zonada elektromagnit to'lqin hosil bo'lib, elektr va magnit maydonlari o'zaro bog'langan. Ushbu zonadagi odam to'lqin energiyasidan ta'sirlanadi (uchinchi zona).
Elektromagnit maydonning organizmga ta'siri. Elektromagnit maydonlarning organizmga biologik va patofiziologik ta'siri chastota diapazoniga, ta'sir etuvchi omilning intensivligiga, nurlanishning davomiyligiga, nurlanishning tabiatiga va nurlanish rejimiga bog'liq. EMFning organizmga ta'siri radioto'lqinlarning moddiy muhitda tarqalish naqshiga bog'liq bo'lib, bu erda elektromagnit to'lqin energiyasining yutilishi elektromagnit tebranishlar chastotasi, muhitning elektr va magnit xususiyatlari bilan belgilanadi.
Ma'lumki, tana to'qimalarining elektr xususiyatlarini tavsiflovchi etakchi ko'rsatkich ularning dielektrik va magnit o'tkazuvchanligidir. O'z navbatida, to'qimalarning elektr xususiyatlaridagi farqlar (dielektrik va magnit o'tkazuvchanlik, qarshilik) ulardagi erkin va bog'langan suvning tarkibi bilan bog'liq. Barcha biologik to'qimalar dielektrik o'tkazuvchanligiga ko'ra ikki guruhga bo'linadi: suv miqdori yuqori bo'lgan to'qimalar - 80% dan ortiq (qon, mushaklar, teri, miya to'qimalari, jigar va taloq to'qimalari) va nisbatan past suv miqdori (yog') bo'lgan to'qimalar. , suyak). Suv miqdori yuqori bo'lgan to'qimalarda, bir xil maydon kuchida, yutilish koeffitsienti suv miqdori kam bo'lgan to'qimalarga qaraganda 60 baravar yuqori. Shuning uchun elektromagnit to'lqinlarning suv miqdori past bo'lgan to'qimalarga kirib borish chuqurligi suv miqdori yuqori bo'lgan to'qimalarga qaraganda 10 baravar ko'pdir.
Elektromagnit to'lqinlarning biologik ta'sirining mexanizmlari asosida termal va atermik effektlar yotadi. EMFning termal ta'siri alohida organlar va to'qimalarning tanlab isishi va umumiy tana haroratining oshishi bilan tavsiflanadi. Kuchli EMF nurlanishi to'qimalar va organlarda halokatli o'zgarishlarga olib kelishi mumkin, ammo shikastlanishning o'tkir shakllari juda kam uchraydi va ularning paydo bo'lishi ko'pincha xavfsizlik choralari buzilgan taqdirda favqulodda vaziyatlar bilan bog'liq.
Radioto'lqinli shikastlanishlarning surunkali shakllari, ularning belgilari va kursi qat'iy o'ziga xos ko'rinishlarga ega emas. Biroq, ular asosan astenik sharoitlar va vegetativ kasalliklarning rivojlanishi bilan tavsiflanadi
yurak-qon tomir tizimining aspektlari. Umumiy asteniya bilan birga zaiflik, charchoqning kuchayishi, notinch uyqu bilan birga bemorlarda bosh og'rig'i, bosh aylanishi, psixo-emotsional labillik, yurakdagi og'riqlar, terlashning kuchayishi va ishtahaning pasayishi kuzatiladi. Akrosiyanoz belgilari, mintaqaviy giperhidroz, sovuq qo'llar va oyoqlar, barmoqlarning titrashi, pulsning labilligi va qon bosimining bradikardiya va gipotenziyaga moyilligi rivojlanadi; Gipofiz-adrenal korteks tizimidagi disfunktsiya qalqonsimon bez va jinsiy gormonlar sekretsiyasining o'zgarishiga olib keladi.
Radiochastota diapazonida elektromagnit nurlanish ta'siridan kelib chiqadigan bir nechta o'ziga xos lezyonlardan biri kataraktning rivojlanishi hisoblanadi. Kataraktadan tashqari, yuqori chastotali elektromagnit to'lqinlar ta'sirida keratit va shox pardaning stromasi shikastlanishi mumkin.
Infraqizil (termik) nurlanish, yuqori energiyadagi yorug'lik nurlanishi, shuningdek, yuqori darajadagi ultrabinafsha nurlanish, o'tkir ta'sir qilish bilan kapillyarlarning kengayishi, terining va ko'rish organlarining kuyishiga olib kelishi mumkin. Surunkali nurlanish teri pigmentatsiyasining o'zgarishi, surunkali kon'yunktivitning rivojlanishi va ko'z linzalarining xiralashishi bilan birga keladi. Past darajadagi ultrabinafsha nurlanish inson uchun foydali va zarurdir, chunki u organizmdagi metabolik jarayonlarni va D vitaminining biologik faol shakli sintezini kuchaytiradi.
Lazer nurlanishining insonga ta'siri nurlanishning intensivligiga, to'lqin uzunligiga, radiatsiya tabiatiga va ta'sir qilish vaqtiga bog'liq. Bunday holda, inson tanasining ayrim to'qimalariga mahalliy va umumiy zarar etkazilishi ajralib turadi. Bu holda maqsadli organ osonlikcha shikastlanadigan ko'zdir, shox parda va linzalarning shaffofligi buziladi va retinaning shikastlanishi mumkin. Lazerli skanerlash, ayniqsa infraqizil diapazonda, ichki organlarga ta'sir qiladigan to'qimalarga sezilarli darajada chuqur kirib borishi mumkin. Hatto past intensivlikdagi lazer nurlanishining uzoq muddatli ta'siri asab, yurak-qon tomir tizimlari, endokrin bezlar, qon bosimi, charchoqning kuchayishi va ishlashning pasayishiga olib keladi.
Elektromagnit maydonlarni gigienik tartibga solish. Normativ hujjatlarga muvofiq: Qozog'iston Respublikasi Sog'liqni saqlash vazirligining 2007 yil 10 apreldagi 225-sonli SanPiN "Elektromagnit nurlanish manbalari bilan ish sharoitlari bo'lgan radioelektron qurilmalarni ishlatish uchun sanitariya-epidemiologiya talablari"; Qozog'iston Respublikasi Sog'liqni saqlash vazirligining 3.01.002-96-sonli SanPiN "Aholini radiotexnika ob'ektlari tomonidan yaratilgan elektromagnit maydonlar ta'siridan himoya qilish bo'yicha sanitariya qoidalari va standartlari"; MU
Qozog'iston Respublikasi Sog'liqni saqlash vazirligining 1.02.018/u-94-sonli "Spektrning ionlashtiruvchi bo'lmagan qismining elektromagnit maydonlari (EMF) manbalari bo'lgan ob'ektlarni davlat sanitariya nazoratini amalga oshirish bo'yicha yo'riqnoma"; MU "Davlat sanitariya nazorati paytida spektrning ionlashtiruvchi bo'lmagan qismi (EMF) elektromagnit maydonlarining manbalarini laboratoriya monitoringi bo'yicha uslubiy tavsiyalar" № 1.02.019/r-94 Qozog'iston Respublikasi Sog'liqni saqlash vazirligi intensivlikni tartibga soladi. xodimlarning ish joylarida radiochastotalarning elektromagnit maydonlari;
EMF manbalari bilan ishlash va monitoringga qo'yiladigan talablar va elektr maydoni bilan nurlanish ham ta'sirning intensivligi va davomiyligi bo'yicha tartibga solinadi.
Elektromagnit maydonlarning radiochastotalarining chastota diapazoni (60 kHz - 300 MGts) maydonning elektr va magnit komponentlarining kuchi bilan baholanadi; chastota diapazonida 300 MGts - 300 GHz - sirt radiatsiya energiya oqimi zichligi va u tomonidan yaratilgan energiya yuki (EL) bo'yicha. Harakat vaqti (T) davomida nurlangan sirt birligidan o'tadigan va PES T mahsuloti bilan ifodalangan umumiy energiya oqimi energiya yukini ifodalaydi.
Xodimlarning ish joylarida ish kuni davomida 60 kHz - 300 MGts chastota diapazonidagi EMF intensivligi belgilangan ruxsat etilgan maksimal darajadan (MPL) oshmasligi kerak:
Xodimlarga EMF ta'sir qilish vaqti ish vaqtining 50% dan oshmagan hollarda, belgilanganidan yuqori darajalarga ruxsat beriladi, lekin 2 martadan ko'p bo'lmagan.
Sanoat binolari va ish joylarida doimiy magnit maydonlarni (PMF) standartlashtirish va gigienik baholash (37-jadval) ish smenasida xodimga ta'sir qilish vaqtiga qarab va umumiy yoki mahalliy sharoitlarni hisobga olgan holda farqlanadi. chalinish xavfi.
| Jadval No 37. PMF ning ishchilarga ta'siri uchun ruxsat etilgan maksimal chegaralar. |
Xalqaro radiatsiya himoyasi assotsiatsiyasi qoshida faoliyat yurituvchi ionlashtiruvchi bo'lmagan nurlanish bo'yicha xalqaro qo'mita tomonidan ishlab chiqilgan PMP gigienik standartlari (38-jadval) ham keng qo'llaniladi.
Elektromagnit maydon - bu harakatlanuvchi zaryadlar atrofida paydo bo'ladigan moddaning bir turi. Misol uchun, oqim o'tkazuvchi o'tkazgich atrofida. Elektromagnit maydon ikki komponentdan iborat: elektr va magnit maydon. Ular bir-biridan mustaqil ravishda mavjud bo'lolmaydi. Bir narsa boshqasini tug'diradi. Elektr maydoni o'zgarganda darhol magnit maydon paydo bo'ladi. Elektromagnit to'lqinlarning tarqalish tezligi V=C/EM Qayerda e Va m mos ravishda, to'lqin tarqaladigan muhitning magnit va dielektrik doimiylari. Vakuumdagi elektromagnit to'lqin yorug'lik tezligida, ya'ni 300 000 km/s tezlikda tarqaladi. Vakuumning dielektrik va magnit o'tkazuvchanligi 1 ga teng deb hisoblanganligi sababli elektr maydoni o'zgarganda magnit maydon paydo bo'ladi. Bunga sabab bo'lgan elektr maydoni doimiy bo'lmaganligi sababli (ya'ni vaqt o'tishi bilan o'zgaradi), magnit maydon ham o'zgaruvchan bo'ladi. O'zgaruvchan magnit maydon o'z navbatida elektr maydonini hosil qiladi va hokazo. Shunday qilib, keyingi maydon uchun (u elektr yoki magnit bo'lishidan qat'iy nazar) manba asl manba emas, balki oldingi maydon bo'ladi, ya'ni oqim bilan o'tkazgich. Shunday qilib, o'tkazgichdagi oqim o'chirilgandan keyin ham elektromagnit maydon mavjud bo'lib qoladi va kosmosda tarqaladi. Elektromagnit to'lqin kosmosda o'z manbasidan barcha yo'nalishlarda tarqaladi. Lampochkani yoqishni tasavvur qilishingiz mumkin, undan yorug'lik nurlari har tomonga tarqaladi. Elektromagnit to'lqin tarqalayotganda energiyani kosmosga uzatadi. Maydonni keltirib chiqaradigan o'tkazgichdagi oqim qanchalik kuchli bo'lsa, to'lqin tomonidan uzatiladigan energiya shunchalik ko'p bo'ladi. Shuningdek, energiya chiqadigan to'lqinlarning chastotasiga bog'liq, agar u 2,3,4 marta oshsa, to'lqin energiyasi mos ravishda 4,9,16 marta ortadi. Ya'ni, to'lqinning tarqalish energiyasi chastota kvadratiga proportsionaldir. To'lqinning tarqalishi uchun eng yaxshi sharoitlar o'tkazgichning uzunligi to'lqin uzunligiga teng bo'lganda yaratiladi. Magnit va elektr kuch chiziqlari o'zaro perpendikulyar uchadi. Magnit kuch chiziqlari oqim o'tkazuvchi o'tkazgichni o'rab oladi va har doim yopiq bo'ladi. Elektr kuch chiziqlari bir zaryaddan ikkinchisiga o'tadi. Elektromagnit to'lqin har doim ko'ndalang to'lqindir. Ya'ni, magnit va elektr kuch chiziqlari tarqalish yo'nalishiga perpendikulyar tekislikda yotadi. Elektromagnit maydon kuchi - bu maydonning kuchli xarakteristikasi. Shuningdek, kuchlanish vektor kattalikdir, ya'ni uning boshlanishi va yo'nalishi bor. Maydon kuchi tangensial ravishda kuch chiziqlariga yo'naltiriladi. Elektr va magnit maydon kuchlari bir-biriga perpendikulyar bo'lganligi sababli, to'lqinning tarqalish yo'nalishini aniqlash mumkin bo'lgan qoida mavjud. Vint elektr maydon kuchi vektoridan magnit maydon kuchi vektoriga eng qisqa yo'l bo'ylab aylanganda, vintning oldinga siljishi to'lqin tarqalish yo'nalishini ko'rsatadi.
Magnit maydon va uning xususiyatlari. Elektr toki o'tkazgichdan o'tganda, a magnit maydon. Magnit maydon materiya turlaridan birini ifodalaydi. U alohida harakatlanuvchi elektr zaryadlari (elektronlar va ionlar) va ularning oqimlarida, ya'ni elektr tokida ta'sir qiluvchi elektromagnit kuchlar shaklida o'zini namoyon qiladigan energiyaga ega. Elektromagnit kuchlar ta'sirida harakatlanuvchi zaryadlangan zarralar maydonga perpendikulyar yo'nalishda dastlabki yo'lidan chetga chiqadi (34-rasm). Magnit maydon hosil bo'ladi faqat harakatlanuvchi elektr zaryadlari atrofida va uning harakati ham faqat harakatlanuvchi zaryadlarga taalluqlidir. Magnit va elektr maydonlari ajralmas va birgalikda yagona hosil qiladi elektromagnit maydon. Har qanday o'zgarish elektr maydoni magnit maydonning paydo bo'lishiga olib keladi va aksincha, magnit maydonning har qanday o'zgarishi elektr maydonining paydo bo'lishi bilan birga keladi. Elektromagnit maydon yorug'lik tezligida tarqaladi, ya'ni 300 000 km/s.
Magnit maydonning grafik tasviri. Grafik jihatdan magnit maydon magnit kuch chiziqlari bilan ifodalanadi, ular maydonning har bir nuqtasida maydon chizig'ining yo'nalishi maydon kuchlarining yo'nalishiga to'g'ri keladigan tarzda chiziladi; magnit maydon chiziqlari doimo uzluksiz va yopiqdir. Har bir nuqtadagi magnit maydonning yo'nalishini magnit igna yordamida aniqlash mumkin. Okning shimoliy qutbi har doim maydon kuchlari yo'nalishi bo'yicha o'rnatiladi. Doimiy magnitning maydon chiziqlari chiqadigan uchi (35-rasm, a) shimoliy qutb, maydon chiziqlari kiradigan qarama-qarshi uchi esa janubiy qutb (maydon chiziqlari o‘tuvchi maydon chiziqlari) hisoblanadi. magnitning ichida ko'rsatilmagan). Yassi magnitning qutblari orasidagi maydon chiziqlarining taqsimlanishi qutblarga qo'yilgan qog'oz varag'iga sepilgan po'latdan yasalgan qatlamlar yordamida aniqlanishi mumkin (35-rasm, b). Doimiy magnitning ikkita parallel qarama-qarshi qutblari orasidagi havo bo'shlig'idagi magnit maydon magnit kuch chiziqlarining bir xil taqsimlanishi bilan tavsiflanadi (36-rasm).