Электромагнитные волны диапазона радиочастот реферат

Обновлено: 02.07.2024

Электромагнитные поля (ЭМП) высоких, ультравысоких и средневысоких радиочастот широко применяются в различных сферах хозяйственной деятельности. К ЭМП промышленной частоты относятся линии электропередач (ЛЭП), открытые распределительные устройства. Например, в машиностроении ЭМП применяют для нагревания металлов при плавке, ковке, закалке, пайке и т.д. Использование электромагнитных излучений в электротермических установках дает большие преимущества при применении в прогрессивных технологических процессах, но, систематически воздействуя на организм человека в дозах, превышающих допустимые, является причиной профессиональных заболеваний, вызывающих изменения нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной и других систем организма человека.
Цель: Изучить тему, связанную с нормативно-правовыми основами безопасности от электромагнитных полей промышленной частоты на предприятии.
Задачи:
1) Электромагнитные поля промышленной частоты и их влияние на здоровье человека
2) Нормирование ЭМП промышленной частоты
3)Требования к проведению инструментального контроля ЭМП ПЧ на рабочих местах
Заключение
Источники ЭМП высокой частоты: радиотехнические и электронные устройства, индукторы, конденсаторы термических установок, трансформаторы, антенны, генераторы сверхвысоких частот[1].

1 Электромагнитные поля промышленной частоты и их влияние на здоровье человека

2 Нормирование ЭМП промышленной частоты

3 Требования к проведению инструментального контроля ЭМП ПЧ на рабочих местах

Контроль на рабочих местах должен осуществляться:- при приемке в эксплуатацию, изменении конструкции источников ЭМП ПЧ и технологического оборудования, их включающего;- при организации новых рабочих мест;- в порядке производственного контроля.Измерения уровней ЭМП на рабочих местах должны осуществляться после выведения работника из зоны контроля.Не допускается проведение измерений при наличии атмосферных осадков, а также при температуре и влажности воздуха, выходящих за предельные параметры средств измерений. При проведении контроля за уровнями ЭМП ПЧ на РМ должны соблюдаться установленные требованиями безопасности при эксплуатации электроустановок предельно допустимые расстояния от оператора, проводящего измерения, и измерительного прибора до токоведущих частей, находящихся под напряжением.
Должно быть выполнено защитное заземление всех изолированных от земли предметов, конструкций, частей оборудования, машин и механизмов, к которым возможно прикосновение работающих в зоне влияния ЭП. Необходимо исключить возможность воздействия электрических разрядов на персонал, с этой целью использовать приборы, в которых предусмотрена электрическая развязка между антенной и блоком индикации, например, путем соединения их с помощью волоконно-оптической линии связи.Инструментальный контроль ЭМП частотой 50 Гц осуществляется раздельно для электрического поля (ЭП) и магнитного поля (МП)[4].Измерения напряженности ЭМП проводятся в точках, выбираемых согласно требованиям СанПиН 2.2.4.1191-03 к контролю ЭМП ПЧ и разработанному плану измерений. Контроль уровней ЭП и МП частотой 50 Гц должен осуществляться во всех зонах (контролируемых зонах, КЗ) возможного нахождения человека при выполнении им работ, связанных с эксплуатацией и ремонтом электроустановок.Измерения напряженности ЭП и МП в каждой контролируемой зоне должны проводиться на высоте 0,5, 1,5 и 1,8 м от поверхности земли, пола помещения или площадки обслуживания оборудования и на расстоянии 0,5 м от оборудования и конструкций, стен зданий и сооружений. На рабочих местах, расположенных на уровне земли и вне зоны действия экранирующих устройств, напряженность ЭП частотой 50 Гц допускается измерять только на высоте 1,8 м. При расположении РМ над источником МП напряженность (индукция) МП должна измеряться на уровне земли, пола помещения, кабельного канала или лотка. В каждой точке измерения проводятся не менее 3 раз. По ним вычисляется среднее значение для каждой высоты измерений. В качестве результата, определяющего поле в контролируемой зоне (КЗ), выбирается максимум из средних значений. Измерения и расчет напряженности ЭП частотой 50 Гц должны производиться при наибольшем рабочем напряжении электроустановки или измеренные значения должны пересчитываться на это напряжение путем умножения измеренного значения на отношение , где - наибольшее рабочее напряжение электроустановки, - напряжение электроустановки при измерениях.Измерения и расчет напряженности (индукции) МП частотой 50 Гц должны производиться при максимальном рабочем токе электроустановки, или измеренные значения должны пересчитываться на максимальный рабочий ток путем умножения измеренных значений на отношение , где - ток электроустановки при измерениях[4]. В электроустановках с однофазными источниками ЭМП контролируются действующие (эффективные) значения ЭП и МП и , где и - амплитудные значения изменения во времени напряженностей ЭП и МП. В электроустановках с двух- и более фазными источниками ЭМП контролируются действующие (эффективные) значения напряженностей и , где и - действующие значения напряженностей по большей полуоси эллипса или эллипсоида. При проведении измерений следует исключить источники дополнительной погрешности, которыми могут являться: - отклонения в выборе точек измерения; - колебания датчика в пространстве при измерении; - неверное расположение направленной (дипольной) антенны; - недостаточное время для установления показаний СИ; - наличие в зоне измерения между объектом и датчиком СИ посторонних предметов, особенно металлических, а также людей; - неверный учет режима работы оборудования; - использование СИ за пределами возможностей, указанных в спецификации прибора; - наличие других источников электрических и магнитных полей, способных повлиять на регистрируемые показатели; - искажение ЭП, обусловленное влиянием оператора, производящего измерения[4].

· Астеновегетативной дистонией (3.2),

АКТУАЛЬНОСТЬ ВОПРОСА.Электромагнитное излучение диапазона радиочастот широко применяются в промышленности, науке, технике, медицине, связи.

ЭТИОЛОГИЯ.ЭМИ представляют собой взаимосвязанные, меняющиеся во времени электрические и магнитные поля. ЭМИ характеризуются частотой колебаний (Гц) и длиной волны.

ЭМ поля распространяются в виде ЭМВ. Скорость распространения равна 300 000 км/ч и выражается формулой C= λ * f , где λ - длина волны, f - частота колебаний поля.

Спектр ЭМИ делят на следующие диапазоны:

По частоте :

НЧ - 30-300кГц,
СЧ - 0,3-3 МГц,
ВЧ - 3-30 МГц,
ОВЧ - 30-300 МГц,
УВЧ - 0,3-3 ГГц,
СВЧ - 3-30 ГГц,
КВЧ - 30-300 ГГц.

По длине волны:

СДВ - (10-100 км),
ДВ - (НЧ) – (1.0-10.0 км) ,
СВ - (СЧ) – (100-1000 м),
КВ - (ВЧ) – (10-100 м),
УКВ - (ОВЧ) – (1-10м),
МВ - (УВЧ – 1-10 дц; СВЧ – 1-1- см; КВЧ – 1-10 мм).

Интенсивность ЭМП в диапазоне ВЧ-УВЧ оценивается электрической (в/м) и магнитной (А/м) напряженностью. Интенсивность ЭМП в диапазоне СВЧ оценивается величиной плотности потока энергии (ППЭ) (Вт/м 2 ).

Согласно гигиеническим нормативам (ГОСТ 12.1006-84) в спектре радиоволн наибольшей биологической активностью обладают микроволны (УВЧ, СВЧ, КВЧ, дециметровые, сантиметровые и миллиметровые).

Дополнительные неблагоприятные производственные факторы при воздействии ЭМВРЧ:

1. Рентгеновское излучение.

2. Высокая температура в кабинах РЛС.

3. Эмоционально-психическое напряжение.

4. Неблагоприятные условия труда (трехсменная работа).

5. Химическое загрязнение воздушной среды (СО, углеводороды, СО2, окиси азота).

7. Напряжение зрения.

ПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНЫЕ ПРОИЗВОДСТВА.

ЭМИ высокой и ультра высокой частоты (ВЧ и УВЧ) используется:

- При термической обработке электропроводящих материалов,

- При обработке диэлектриков и полупроводников,

- При сушке древесины,

- При нагреве пластмассы,

- При варке пластика и др.

ЭМИ сверхвысокой частоты (СВЧ) используется в:

- Ядерной физике и др.

ПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНЫЕ ПРОФЕССИИ.

- Регулировщики радиолокационных станций (РЛС),

- Дежурный персонал радио- и телерадиостанций (СВ, КВ, УКВ),

- Плавильщики металла и др.

ПАТОГЕНЕЗ.

Воздействию ЭМП могут подвергаться или все тело рабочих (общее облучение) или его части (локальное облучение). Интенсивность биологического действия ЭМИ нарастает с увеличением мощности и длительности влияния ЭМП и в основном зависит от диапазона радиочастот. Интенсивное общее излучение ЭМВ вызывает неспецифическое термическое действие с выделением тепла в организме, нагревом органов и тканей, термическими поражениями. Локальное облучение ЭМВ усиливает кровоток в органах, что предупреждает чрезмерное нагревание тканей. Более чувствительны к перегреву органы с менее развитой системой кровообращения (хрусталик, семенники).

При хроническом воздействии радиоволн умеренной и малой интенсивности наблюдается специфическое (нетермическое) действие на биофизические процессы в клетках, тканях, синапсах. Вследствие кумуляции биологического эффекта ЭМИ развиваются функциональные нарушения в нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной системах.

Радиоволны малой интенсивности различных диапазонов имеют одинаковую направленность действия и приводят к лабильности нервной деятельности, а затем к ее угнетению, развитию вегетативных дистоний, извращению приспособительных реакций.

Развитие патологического процесса при воздействии радиоволн носят разный характер, проявляется признаками непосредственного влияния на ткани, первичным изменением функционального состояния ЦНС с нарушениями нейрогуморальной и нейроэндокринной регуляции и последующими рефлекторными изменениями в сердечно-сосудистой и других системах и органах.

При воздействии модулированных ЭМИ частота функциональных нарушений ЦНС увеличивается в 5 раз, заболевания сердечно-сосудистой системы – в 5 раз по сравнению с контролями (гипертоническая болезнь, нейроциркуляторная дистония по кардиальному типу).

КЛАССИФИКАЦИЯ.

3. Хроническое воздействие ЭМИ,

4. Остаточные явления и

5. Отдаленные последствия вышеперечисленных воздействий ЭМИ.

Выделяют 3 степени тяжести хронического воздействия ЭМИ:

Первая степень– астенические проявления (начальные, компенсированные),

Вторая степень– астеновегетативные, церебральные, ангеодистонические (умеренно выраженные, субкомпенсированные),

Третья степень - появления выраженные, декомпенсированные, диэнцефальные проявления, СВЧ- катаракта, ангиопатия сетчатки.

КЛИНИКА.

Острые воздействия ЭМИ имеют место в случаях грубого нарушения техники безопасности.

Клиника обусловлена тепловыми эффектами: больные жалуются на недомогание, боли в конечностях, мышечную слабость, повышение температуры тела, головную боль, покраснение лица, повышенную потливость, жажду, нарушение сердечной деятельности.

Воздействие микроволнового облучения, превышающего интенсивность теплового действия ( 10-15 м Вт/ см 2 ), может сопровождаться диэнцефальными проявлениями в виде приступов тахикардии, дрожи, головной боли, рвоты.

В настоящее время благодаря защитным мерам интенсивность ЭМИ редко достигает теплового эффекта и профессиональные заболевания, вызванные воздействием ЭМИ диапазона радиочастот, являются хроническими. Развиваются постепенно при длительном облучении радиоволнами интенсивностью, значительно превышающей установленные безопасные уровни, но не достигающей величины, вызывающей тепловой эффект.

Ведущее место в клинике занимают функциональные изменения в ЦНС, сердечно-сосудистой и эндокринной системах.

Со стороны нервной системы ведущими синдромами являются астенический, астено- вегетативный и астено- невротический, ангиодистонический (или НЦД), гипоталамический синдромы.

При 1-ой степени тяжести, начальной астенические проявления включают в себя головную боль, повышенную утомляемость, раздражительность, нарушение сна, нестойкие боли в области сердца к концу рабочего дня, после нервного и психического напряжения, артериальную гипотонию (ниже 90 мм рт. ст.) , брадикардию ( менее 60 уд/мин). На ЭКГ- высокий островершинный зубец Т в грудных отведениях. По данным механокардиографии- умеренное снижение среднединамического АД и увеличение минутного объема крови, периферическое сопротивление менее должного и не соответствует фактическому МОК. Реоэнцефалография не изменена. Повышен порог возбудимости зрительного и обонятельного анализаторов и функциональная активность щитовидной железы. Описанные нарушения существенно не снижают работоспособности.

При 2-ой, умеренно выраженной степени тяжести к астеническим проявлениям присоединяются вегетативные изменения в виде ангиодистанического синдрома по гипертоническому типу с повышением возбудимости симпатического отдела вегетативной нервной системы, гипертензивными и ангиоспастическими реакциями.

Объективно: вазомоторная лабильность, усиление пиломоторного рефлекса, акроцианоз, гипергидроз, стойкий, быстрый, красный, ограниченный дермографизм, дрожание век и вытянутых пальцев рук, оживление сухожильных рефлексов.

При 3-ей, выраженной степени тяжести развивается гипоталамический синдром, характеризующийся фоновыми нарушениями и пароксизмами в виде симпатико-адреналовых кризов. Больные возбудимы, эмоционально лабильны, сон нарушен, память снижена, беспокоит приступообразная головная боль, с тошнотой, головокружениями, потемнением в глазах, шумом в голове, кратковременным обморочным состоянием, с быстрым, ярко- красным, разлитым, стойким дермографизмом, акрогипотермией, тремором век и пальцев вытянутых рук, сжимающими болями в области сердца, ощущением нехватки воздуха, повышением АД, резкой слабостью.

Фоновые, внепароксизмальные состояния характеризуются упорными сжимающими болями в области сердца с иррадиацией в левую руку или лопатку, выраженные астенические явления.

Иногда имеют место периодически возникающие сердцебиения, перебои в работе сердца, одышка при физической нагрузке, выраженная лабильность пульса, субфебрилитет. АД неустойчивое, с наклонностью к гипертензии.

Реоэнцефалографически- снижение кровенаполнения и повышение тонуса интра- и экстракраниальных сосудов, с положительной реакцией на нитроглицерин.

Со стороны сердечно-сосудистой системы - умеренное расширение границ сердца влево, приглушенность сердечных тонов, иногда систолический шум на верхушке.

Электрокардиографически - сглаженность или инверсия зубца Т, снижение сегмента S-Т. В период церебрального криза возможны приступы мерцательной аритмии, желудочковая экстрасистолия.

В некоторых тяжелых случаях на фоне учащения пароксизмальных состояний обнаруживаются признаки атеросклероза, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни.

По данным ЭЭГ- билатеральные спорадические синхронные разряды тета- и дельта-волн, сменяющиеся нормальным альфа- ритмом, иногда диффузными медленными колебаниями спонтанными или после гипервентиляции.

Вегетативная дисрегуляция проявляется негрубым нарушением углеводного обмена, увеличением общего белка и диспротеинемией, увеличением содержания триглицеридов, бета-липопротеидов, холестерина, фосфолипидов, снижение хлоридов. Изменяетя суточная экскреция катехоламинов с мочой, соотношение и содержание глюкокортикоидов, более отчетливо проявляющееся при пробе с адреналином (0,1% - 0,3 мл п/к).

В крови: наклонность к цитопении, увеличение частоты хромосомных аберраций, цитохимические изменения в клетках крови, уменьшение количества нейтрофилов и раздражение эритропоэза по данным костного пунктата.

Изменения в органе зрения характеризуется развитием:

склероза ретинальных сосудов,

дистрофических очагов в макулярной области.

При воздействии ЭМИ в диапазоне УВЧ, ОВЧ, ВЧ и СЧ биологические эффекты имеют ту же направленность, что и при воздействии СВЧ, только менее выраженные.

ДИАГНОСТИКА.

ЛЕЧЕНИЕ.

1. Индивидуальное, с учетом характера поражения, стадии, степени тяжести, осложнений, сопутствующих заболеваний, возраста, пола и др.

2. Комплексное:

- Этиологическое ( прекращение контакта).

- Патогенетическое.

- Симптоматическое.

При астеническом, астено-вегетативном, астено-невротическом синдромах:

- Средства, избирательно улучшающие мозговое кровообращение.

- Витамины группы В, витамины С и Р.

При преобладании тонуса вагуса - холинолитические средства (атропин, амизил).

При артериальной гипертензии и гипоталамическом синдроме:

- дополнительно малые транквилизаторы (седуксен, тазепам, назепам, рудотель),

- гипотензивные (сульфат магния, допегит, эуфиллин)

При сердечной недостаточности:

- Метаболиты сердечной мышцы.

- Уменьшающие потребность сердечной мышцы в кислороде.

- Ионсодержащие препараты (панангин и др.)

Во время симпатико – адреналового криза:

- малые дозы аминазина, пропазина с сосудорасширяющими (папаверин, эуфиллин, но-шпа), анальгизирующими (анальгин, баралгин).

Наркотики использовать с осторожностью!

- Фонофорез эуфиллина на воротниковую зону.

МСЭ.

Проводится с учетом характера поражения, степени тяжести, стадии, осложнений, сопутствующих заболеваний.

В стадию функциональных обратимых нарушений после активного лечения и долечивания в санатории-профилактории и регрессе симптоматики больной остается на прежнем месте работы с ужесточением мер профилактики.

В тяжелых случаях при стойкой полной потере трудоспособности больной нуждается в определении второй, реже первой группы инвалидности и/или процента утраты трудоспособности.

ТРУДОВЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПРИ "РАДИОВОЛНОВОЙ БОЛЕЗНИ".

Больному противопоказан труд с воздействием:

1. неионизирующего излучения,

2. ионизирующих излучений,

5. токсических веществ.

ДИСПАНСЕРИЗАЦИЯ.

Диспансеризация больных радиоволновой болезнью проводится согласно Приказа МЗ СССР № 555 от 29.09.1989 года, Приложения № 7.

Пожизненному диспансерному наблюдению в ЛПУ, обслуживающему работодателя, подлежат все больные, в том числе с начальными проявлениями радиоволновой болезни.

Диспансерные больные с целью профилактики осложнений, прогрессирования и обострения заболевания ежегодно должны проходить лечение в профпатологических стационарах (Центрах профпатологии).

4.3. ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ ПОРАЖЕНИЯ ЛАЗЕРНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ.

Определение понятия.

К профессиональным заболеваниям от воздействия лазерного излучения относится поражение органа зрения, кожи, нервной и сердечно-сосудистой системы, развивающиеся вследствие производственного контакта с генераторами лазерного излучения.

Актуальность вопроса.

Этиология.

Лазерные установки генерируют электромагнитные излучения оптического диапазона, отличающиеся

монохроматичностью (ограниченностью в узком интервале длин волн),

когерентностью (упорядоченностью световых волн во времени и пространстве),

строгой направленностью (малым углом расходимости),

высокой интенсивностью (порядка 10 млрд. Вт).

Кроме отраженного лазерного излучения, работающие с лазерами подвергаются также воздействию:

прямого лазерного облучения рук работающих и попадание излучения в глаза,

диффузно-отраженного и рассеянного лазерного излучения от мишеней, приборов, стен производственных помещений,

ярких световых вспышек от образующегося факела и ламп накачки (230-250 тыс. за смену),

недостаточной освещенности помещений (расширение зрачков),

повышенной нагрузке на орган зрения (микроскоп, бинокулярный увеличитель),

стабильного и импульсного (превышающего ПДУ) шума от лазерных установок (до 120 дБ),

озона, окиси азота, СО2, аэрозолей конденсации от обрабатываемых металлов и соединений,

нервно-эмоционального напряжения (большая ответственность, опасность поражения прямым лазерным лучом и электротоком высокого напряжения).

Патогенез.

От конкретных длин волн лазерного излучения зависит избирательность воздействия на определенные жизненно важные структуры. Излучения с длиной волны

1. Влияние электромагнитного поля и излучения на живые организмы.

2. Защита от электромагнитных полей и излучений.

3. Поля и излучения высокой частоты.

4 Опасность сотовых телефонов.

5 Исследование электромагнитного излучения видеотерминалов.

6 Поля и излучения низкой частоты.

7 Используемая литература.

1. Влияние электромагнитного поля и излучения на живые организмы.
Законом РБ об охране окружающей природной среды (1991г.) предусмотрены меры по предупреждению и устранению вредных физических воздействий, включая и электромагнитные поля.

На протяжении миллиардов лет естесственное магнитное поле земли, являясь первичным периодическим экологическим фактором, постоянно воздействовало на состояние экосистем. В ходе эволюционного развития структурно- функциональная организация экосистем адаптировалась к естественному фону.

Некоторые отклонения наблюдаются лишь в периоды солнечной активности, когда под влиянием мощного корпускулярного потока магнитное поле земли испытывает кратковременные резкие изменения своих основных характеристик. Это явление, получившее название магнитных бурь, неблагоприятно отражается на состоянии всех экосистем, включая и организм человека. В этот период отмечается ухудшение состояние больных, страдающих сердечно-сосудистыми, нервно-соматическими и другими заболеваниями. Влияет магнитное поле и на животных, в особенности на птиц и насекомых.

На нынешнем этапе развития научно-технического прогресса человек вносит существенные изменения в естественное магнитное поле, придавая геофизическим факторам новые направления и резко повышая интенсивность своего воздействия. Основные источники этого воздействия – электромагнитные поля от линий электропередачи (ЛЭП) и электромагнитные поля от радиотелевизионных и радиолокационных станций.

На территории СНГ общая протяженность только ЛЭП-500 кВ превышает 20000 км

(помимо ЛЭП-150 ЛЭП-300 ЛЭП-750). Линии электропередачи и некоторые другие энергетические установки создают электромагнитные поля промышленных частот (50 Гц) в сотни раз выше среднего уровня естественных полей. Наибольшая напряженность поля наблюдается в месте максимального провисания проводов, в точке проекции крайних проводов на землю и в пяти метрах от неё кнаружи от продольной оси трассы.

Отрицательное воздействие электромагнитных полей на человека и на те или иные компоненты экосистем прямо пропорционально мощности поля и времени облучения. Неблагоприятное воздействие электромагнитного поля, создаваемого ЛЭП, проявляется уже при напряженности поля, равной 1000 В/м. У человека нарушаются эндокринная система, обменные процессы, функции головного и спинного мозга и др.

Воздействие неионизирующих электромагнитных излучений от радиотелевизионных и радиолокационных станций на среду обитания человека связано с формированием высокочастотной энергии. Японскими учеными обнаружено, что в районах, расположенных вблизи мощных излучающих теле и радиоантенн заметно повышается заболевание катарактой глаз. Медико-биологическое негативное воздействие электромагнитных излучений возрастает с повышением частоты, то есть с уменьшением длины волн.

Неионизирующие электромагнитные излучения радиодиапазона от радиотелевизионных средств связи, радиолокаторов и других объектов приводят к значительным нарушениям физиологических функций человека и животных. Вредное воздействие на человеческий организм невидимого, но очень опасного электромагнитного загрязнения окружающей среды идет гораздо более быстрыми темпами, чем прогресс в электронике.

2. Защита от электромагнитных полей и излучений.
Защита от электромагнитных полей и излучений в нашей стране регламентируется Законом РБ об охране окружающей природной среды, а также радом нормативных документов.

Основной способ защиты населения от возможного вредного воздействия электромагнитных полей от линий электропередачи – создание охранных зон шириной от 15 до 30 м в зависимости от напряжения ЛЭП. Данная мера требует отчуждения больших территорий и исключения их из пользования в некоторых видах хозяйственной деятельности. Уровень напряженности электромагнитных полей снижают также с помощью устройства различных экранов, в том числе и зеленых насаждений, выбора геометрических параметров ЛЭП, заземление тросов и других мероприятий.

В стадии разработки находятся проекты замены воздушных линий ЛЭП на кабельные и подземной прокладки высоковольтных линий. Для защиты населения от неионизирующих электромагнитных излучений, создаваемых радиотелевизионными средствами связи и радиолокаторами также используется метод защиты расстоянием. С этой целью устраивают санитарно- защитную зону, размеры которой должны обеспечить предельно допустимый уровень напряженности поля в населенных местах. Коротковолновые радиостанции большой мощности (свыше 100 кВт) размещают вдали от жилой застройки, вне пределов населенного пункта.
Концепция нормирования электромагнитных полей и излучений предусматривает:

. Выработку единой системы нормативных значений предельно допустимых уровней электромагнитных полей и излучений;

. Защиту природных ресурсов от потерь, обусловленных действием этих полей на различные компоненты природной среды;

. Предотвращение значительных функциональных нарушений экосистем в результате прямого или косвенного воздействия полей на те или иные компоненты этих систем.

Поля и излучения высокой частоты.

1. Опасность сотовых телефонов.
С момента открытия радио прошло уже больше 100 лет, и по мощности радиоизлучения Земля стала во много раз ярче Солнца, но основная доля этой мощности пока приходится на сравнительно низкие частоты, к которым человек адаптирован. Поэтому пока не заметны особенно вредные массовые последствия работы мощных радиостанций и мощных телецентров, хотя их мощность составляет десятки и даже сотни киловатт. Гораздо более вредным является высокочастотное излучение сантиметрового диапазона.

Мобильная связь находится пока в самом начале этого диапазона, но постепенно продвигается всё дальше (GSM 1800,1900).

Непосредственным источником излучения в мобильном телефоне является его антенна. Все остальные источники излучения (сам передатчик, гетеродины приемника, синтезатор частоты и прочее)настолько маломощны, что их можно не принимать во внимание.

СВЧ излучение непосредственно нагревает организм (полная аналогия с СВЧ печью). Ток крови уменьшает нагрев, но к примеру хрусталик глаза не омывается кровью и при значительном нагреве — разрушается, мутнеет. Эти изменения как правило необратимы. Данный процесс сопроваждается резью в глазах и шумом в голове. Воздействие излучения на мозг человека значительно меньше поскольку мозг экранирован черепной коробкой и имеет развитую кровеносную систему. Различные стандарты имеют различную способность к нагреву организма. Телефон стандарта GSM 900/1800 опаснее чем телефон стандарта NMT 450 поскольку частота излучения выше. Правда в NMT 450 используются большие мощности.

К счастью СВЧ мощьность излучаемая телефоном не велика и до перегрева хрусталика и мозга дело не доходит. Но телефон в отличие от СВЧ печи излучает сложный модулированый сигнал, который несет в себе информацию.

Биологическо — информационые взаимодействия изучены недостаточно, достоверные результаты исследований в открытой печати не публикуются и нам неизвестны.

Все эти достаточно приближённые рассуждения проводились в предположении, что в телефоне используется классическая штыревая антенна длиною примерно в четверть длины волны (с учётом покрытия это примерно 70мм). В современных аппаратах антенны стараются делать встроенные. Но чем короче антенна, тем больше её так называемая добротность. Добротность определяет величину запасённой энергии и эта запасённая энергия находится в ближнем поле, то есть вблизи антенны и не излучается. Поэтому голове достаётся и излучённая мощность и запасённая (или реактивная) энергия. За счёт поглощения части запасённой энергии головой, наличие головы около короткой антенны несколько снижает её добротность и передатчику легче работать.

Из средств защиты можно использовать либо отражающий экран (проволочную сетку), либо поглощающий экран (сетка из резистивных проводников, например нитки пропитанные углеродом), либо их комбинацию.

Некоторые меры безопасности:

1. Разговор по мобильному телефону необходимо сделать коротким не из соображений тарифного плана, а для своего здоровья.

2.В машине СВЧ излучение переотражается от металлического кузова и значительно усиливается его вредное влияние. Рекомендуется использование внешней антенны.

3.В условиях неустойчивого приема мощность аппарата автоматически повышается до максимальной величины. Рекомендуется или воздержаться от длительных переговоров или найти место с устойчивым приемом.

4.Если у Вас есть дача или загородный дом то наилучшим выходом будет использование стационарной внешней круговой (например автомобильной) или направленной антенны.

5.Немалую опасность представляют также ретрансляторы провайдеров. Антенна такого ретраслятора постоянно излучает достаточно мощный сигнал причем во все стороны. Как с этим бороться. Переселяйтесь или подальше от антенны или живите в панельном доме. Арматура панелей несколько экранирует Вашу квартиру. Помогает металлическая сетка на окнах. Размер ячейки не более 10 см.

6.Применение комплектов Mini Hands Free уменьшает облучение головы и перераспределяет его на все тело. Но провод комплекта работает как переизлучающая антенна.

7.Не портите антенну телефона. Повреждение при падении неизбежно ухудшает условия приема и мощность передатчика неминуемо увеличивается.

8.При выборе модели телефона предпочтение отдавайте аппаратам с хорошей заявленной в характеристиках чувствительностью.

Исследование электромагнитного излучения видеотерминалов.
Бурное развитие техники всё более заполняет наше жизненное пространство различными электромагнитными полями. Сегодня в него добавляются поля, источниками которых служат компьютеры. Их изобретение неизмеримо ускорило развитие цивилизации, кардинально изменило работу конструкторов и инженеров, служащих разных учреждений, процесс обучения в школах и вузах. К настоящему времени только в РБ действует более 5 млн. персональных компьютеров ,( количество ЭВМ стремительно растёт). При столь широком распространении компьютерной техники достаточно быстро выявились случаи её неблагоприятного влияния на здоровье работающих с ней людей. Так, в 1992 г. скандинавские специалисты исследовали результаты специального исследования, выводы которого были не утешительны: при пользовании видеотерминалами ухудшается острота зрения и развивается катаракта у программистов и операторов персональных компьютеров.

Видеотерминалы излучают электромагнитные волны в очень широком диапазоне. В радиодиапазоне они продуцируются катодной трубкой; основной же источник –– горизонтальные и вертикальные отклоняющие катушки, которые обеспечивают сканирование электронного луча по экрану в диапазоне 15 — 35 кГц. На расстоянии 50 см от экрана напряжённость электрического поля имеет значение от меньших единицы до 10 В/м, а магнитная индукция — от 10-8 до 10-7 Тл.

Видеотерминалы излучают также переменные электрические и магнитные поля с частотой 50 или 60 Гц и их гармоники.

Исследования возможных вредных влияний видеотерминалов, и их электрических и магнитных полей на организм находятся только в начальной стадии (ведь даже не ясно, где вообще проходит грань между физическими характеристиками электрических и магнитных полей, дающих лечебный эффект, и полей, оказывающих вредное воздействие). Однако, учитывая, что без компьютеров уже трудно представить себе современный мир и, тем более, завтрашний, важно не бояться пользоваться ими (как это обычно происходит со многими техническими новшествами) и точно знать, при каких условиях их эксплуатация безопасна. Но для этого необходимы дальнейшие исследования и совершенствования конструкций видеотерминалов с целью уменьшения и нейтрализации их возможных неблагоприятных воздействий на человека.

2. Материалы Центра электромагнитной безопасности.

Все эти определения правильны, ими можно пользоваться, выражая электромагнитные колебания либо в величинах длины волны — миллиметрах, сантиметрах, дециметрах, метрах, сотнях метров, либо в величинах частоты колебаний — герцах, килогерцах, мегагерцах (табл. 21).

Зная длину волны, можно по формуле определить, какая частота колебаний ей соответствует, и, наоборот, зная частоту колебаний, можно определить соответствующую ей длину волны:
λ= 300 000/f
где X — длина волны; f — частота колебаний; 300 000 — скорость распространения света в километрах за секунду.

Радиоволны находят широкое применение в промышленности, науке, технике. Так, электромагнитные волны высокой частоты используются для термической обработки металлов в переменном высокочастотном магнитном поле — индукционный нагрев (закалка, напайка, плавка и др.); для нагрева диэлектриков в высокочастотном электрическом поле (сушка древесины, литейных стержней, нагрев пластмассы, сварка пластиков, склейка деревянных изделий), в радиосвязи, физиотерапии и т. д.

Электромагнитные волны диапазона ультравысокой частоты также применяются для сварки пластикатов, в радиосвязи, физиотерапии.

Микроволны — электромагнитные волны сверхвысокой частоты — используются для целей радиолокации, радионавигации, радиоастрономии, радиорелейных линий связи, радиоспектроскопии, ядерной физики, радиосвязи, физиотерапии и т. д.

Таблица 21. Спектр радиоволн различной частоты

Спектр электромагнитных радиоволн
длинные	средние	короткие	ультракороткие	микроволны
длинные	средние	короткие	ультракороткие	дециметровые	сантиметровые	миллиметровые
Длина волны	Больше 3000 м	100 м	100—10 м	10—1 м	1 м—10 см	10—1 см	1 см—1 мм
Частота колебаний	Меньше 100 кГц	3 МГц	3—30 МГц	30—300 МГц	300—3000 МГц	3 000—30 000 МГц	30 000—300 000 МГц
Высокая частота (ВЧ)		Ультравысокая частота (УВЧ)	Сверх высокая частота (СВЧ)

Источники излучения. Электромагнитные волны в диапазоне радиочастот создаются специальными устройствами — ламповыми генераторами, которые преобразуют энергию постоянного тока в энергию переменного тока высокой частоты, который отличается от промышленного тока числом периодов изменений в секунду, т. е. частотой.

Источниками полей высокой и ультравысокой частоты в рабочем помещении могут быть неэкранированные элементы колебательного контура, высокочастотный трансформатор, батарея конденсатора, линии передачи энергии (фидерные линии), индуктор или рабочий конденсатор. Основными источниками излучения энергии сверхвысокой частоты в рабочее помещение являются антенные устройства, отдельные неэкранированные СВЧблоки (магнетроны, клистроны, лампы бегущей волны, лампы обратной волны и т. д.); энергия проникает также через неплотности в сочленениях, щели в экранах и др.

Единицы измерения. Интенсивность облучения в диапазоне электромагнитных волн радиочастот выражают в разных единицах. Это связано с тем, что при работе с источниками длинных, средних, коротких и ультракоротких волн рабочие места находятся в зоне индукции, т. е. на расстоянии от источника излучения, меньшем чем 1/6 длины волны; в зоне индукции составляющие электрического и магнитного полей не находятся в строгом соотношении и поэтому напряженность поля определяется раздельно: напряженность электрического поля Е (вольт на метр) и магнитного Н (ампер на метр).

Для измерения напряженности ВЧ и УВЧ поля пользуются прибором ИЭМП-1. В случае применения источников микроволн (дециметровых, сантиметровых, миллиметровых) рабочие места находятся в волновой зоне, т. е. на расстоянии от источника излучения значительно большем, чем длина волны. В волновой зоне электромагнитное поле сформировано, распространяется в виде бегущей волны, и интенсивность облучения оценивается по плотности потока мощности (ППМ), выраженной в милливаттах на 1 см 2 или микроваттах на 1 см 2 (мВт/см 2 , мкВт/см 2 ). Для измерения ППМ пользуются прибором ПО-1.

Собрала для вас похожие темы рефератов, посмотрите, почитайте:

Введение

Волна — это вибрация, которая распространяется в пространстве со временем. Электромагнитное излучение (электромагнитные волны) — это возмущение электрических и магнитных полей, распространяющихся в пространстве. В зависимости от длины волны различают гамма-, рентгеновские, ультрафиолетовые лучи, видимый свет, инфракрасные лучи, радиоволны и низкочастотные электромагнитные колебания. Электромагнитные волны возникают из-за того, что переменное электрическое поле генерирует переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, генерирует переменное электрическое поле.

Экспериментальное обнаружение электромагнитных волн

Эксперименты Герца. Через десять лет после смерти Максвелла Генрих Герц доказал существование электромагнитных волн и открыл их фундаментальные свойства, предсказанные Максвеллом.

Герц получил электромагнитные волны путем возбуждения серии быстро меняющихся импульсов тока в вибраторе с помощью источника высокого напряжения. Колебания электрических зарядов в вибраторе создают электромагнитную волну. Только вибратор вызывает вибрацию не заряженной частицы, а огромного количества электронов, движущихся вместе.

Электромагнитные волны были обнаружены компанией Hertz с помощью приемного вибратора, который является точно таким же устройством, как и передающий вибратор. Под воздействием переменного электрического поля электромагнитной волны в принимающем вибраторе возбуждаются колебания тока. Когда собственная частота приемного вибратора совпадает с частотой электромагнитной волны, создается резонанс и в приемном вибраторе возникают колебания большой амплитуды. Герц обнаружил это, наблюдая за искрами в очень маленьком зазоре между проводниками принимающего вибратора.

В своих экспериментах Герц доказал:

Существование электромагнитных волн;
волны хорошо отражаются проводниками.
Формирование стоячих волн;
определяет скорость волн в воздухе (она примерно равна скорости в вакууме — в).

Изобретение радио А.С. Поповым

Александр Попов был одним из первых в России, кто изучал электромагнитные волны. Он начал с повторения экспериментов Герца, но затем нашел более надежный и чувствительный метод получения электромагнитных волн.

А.С. Попов создал первую антенну для беспроводной связи, заземлив один из проводов сердечника и соединив другой проводом высокого уровня. Это повысило чувствительность прибора, так как при заземлении проводящая поверхность земли превращается в часть разомкнутой колебательной цепи.

Основные принципы современных радиоприемников такие же, как и у аппарата А.С. Попова. У них также есть антенна, в которой входящая волна вызывает очень слабые электромагнитные колебания. Энергия этих колебаний не используется непосредственно для приемника. Такие слабые сигналы управляют источниками энергии, питающими следующие цепи. Они управляются полупроводниковыми компонентами.

Впервые А.С. Попов продемонстрировал действие своего прибора 7 мая 1895 г. на заседании Русского физико-химического общества в Санкт-Петербурге. Это устройство стало первым в мире радиоприемником, а 7 мая — днем рождения радиостанции. И сейчас в России это празднуется ежегодно.

Изобретатель продолжал совершенствовать приемник с целью создания устройства для передачи сигналов на большие расстояния. Первоначально радиосвязь была установлена на расстоянии 250 метров. Вскоре удалось достичь дальности связи более 600 метров. Затем, во время маневров Черноморского флота в 1899 году ученый установил радиосвязь на расстоянии более 20 км, а к 1901 году дальность радиосвязи уже составляла 150 км.

Способ записи сигнала был изменен. Параллельно с вызовом был активирован телеграфный аппарат. Это позволило включить автоматическую запись сигналов.

Также была использована новая конструкция передатчика. Была создана резонансная цепь, индуктивно связанная с антенной и настроенная на резонанс. Введен искровой зазор.

Вскоре при участии А.С. Попова началось внедрение радиосвязи в ВМФ и армии России. В начале 1900 года радиосвязь успешно использовалась при проведении спасательных операций в Финском заливе. Через 5 лет после строительства первого приемника была введена в эксплуатацию обычная линия беспроводной связи на расстоянии 40 км. Продолжались эксперименты и совершенствовалось оборудование, при этом дальность радиосвязи медленно и постепенно увеличивалась. Благодаря радиограмме, которая транслировалась зимой 1900 года, удалось спасти рыбаков, которых шторм вытащил в открытое море.

В двадцатом веке радио стало самой передовой формой связи.

Принципы радиосвязи

Распространение радиоволн в свободном пространстве в основном позволяет принимать радиосигналы, передаваемые лицами, для которых они не предназначены, по линиям радиосвязи (радио-мониторинг, радиослушание); в этом случае — отсутствие радиосвязи по сравнению с электрической связью по кабелям, радиоволновкам и другим закрытым линиям. Конфиденциальность телефонной и телеграфной связи, предусмотренная соответствующими правилами международных договоров, обеспечивается, в случае необходимости, применением автоматических средств классификации радиосигналов (кодирование и т.д.).

История радиосвязи. Еще в 1980-х годах Т.А. Эдисон пытался наладить радиосвязь. 19 в. (на него был выдан патент), еще до открытия Г. Герцем электромагнитных волн в 1888 году; хотя работы Эдисона не имели практического успеха, они способствовали появлению других работ, которые бы реализовали идею беспроводной связи. Hertz создал искровой излучатель электромагнитных волн, который (с различными последующими усовершенствованиями) оставался наиболее распространенным типом радиопередатчика в радиосвязи на протяжении нескольких десятилетий. Возможности и основные принципы радиосвязи были подробно описаны У. Круксом в 1892 году, но в то время не ожидалось, что эти принципы вскоре будут реализованы. По словам А.С. Попова, развитие радиосвязи началось в 1895 г., а через год Г. Маркони создал чувствительные приемники, которые хорошо подходили для осуществления сигнализации без проводов, т.е. для радиосвязи. Первая публичная демонстрация Поповым работы созданных им радиостанций и беспроводной передачи сигналов с их помощью состоялась 7 мая 1895 года, что дает основание считать эту дату действительным днем радиосвязи.

Приемник Попова был не только пригоден для радиосвязи, но (с несколькими дополнительными узлами) впервые успешно использовался (в 1895 г.) для автоматической регистрации гроз, что стало началом исследований радиопогоды. В Западной Европе и США началась активная деятельность по использованию радиосвязи в коммерческих целях. Маркони зарегистрировал компанию Wireless Telegraph and Alarm Company в Англии в 1897 году, основал Американскую компанию Wireless and Telegraph Company в 1899 году и Международную морскую коммуникационную компанию в 1900 году.

В декабре 1901 года он осуществил радио-телеграфную передачу через Атлантический океан. В 1902 г. производство радиостанций в Германии организовали А. Слаби (совместно с Г. Арко) и К. Ф. Браун. Очевидно, что большое значение радиосвязи для военных флотов и морского транспорта, а также гуманистическая роль радиосвязи (в спасении людей от кораблекрушений) стимулировали ее развитие во всем мире. На 1-й Международной административной конференции в Берлине в 1906 г. с участием представителей 29 стран были приняты Регламент радиосвязи и Международный договор, вступивший в силу 1 июля 1908 г. Регламент предусматривал выделение радиочастот различным радиослужбам.

Было создано Радиорегистрационное управление и международный сигнал бедствия SOS. На международной конференции в Лондоне в 1912 г. распределение частот было несколько изменено, правила были уточнены, и были созданы новые службы: радиомаяки, прогнозы погоды и сигналы точного времени. В соответствии с решением Радиоконференции 1927 года было запрещено использование радиопередатчиков, генерирующих излучение в широком диапазоне частот, что препятствовало эффективному использованию радиочастот; радиопередатчикам разрешалось передавать только аварийные сигналы, поскольку большой радиус действия радиоволн увеличивает вероятность их приема. С 1915 года до 1950-х годов оборудование радиосвязи в основном базировалось на электронных лампах, затем были внедрены транзисторы и другие полупроводниковые компоненты.

Свойства электромагнитных волн

Электромагнитные волны обладают следующими свойствами:

Электромагнитные волны (в отличие от упругих волн) могут распространяться не только в различных средах, но и в вакууме.
скорость электромагнитных волн в вакууме является фундаментальной физической константой, которая одинакова для всех эталонных систем: s = 299 792 458 м/с ≈ 300 000 км/с
скорость электромагнитных волн в веществе ниже, чем в вакууме.
Электромагнитные волны с частотой от 400 до 800 ТГц производят ощущение света в человеке.
Электромагнитные волны являются поперечными, т.е. векторы Е и В в электромагнитной волне перпендикулярны направлению распространения.
Электромагнитные волны изгибаются вокруг препятствий, размеры которых сопоставимы с длиной волны (дифракция).
Явление помех наблюдается когерентными электромагнитными волнами.
электромагнитные волны преломляются на границе раздела между двумя средами.
Электромагнитные волны могут поглощаться веществом.
электромагнитные волны, особенно низкочастотные, хорошо отражаются от металлов.
есть дисперсия для электромагнитных волн, распространяющихся в веществе.
Когда электромагнитная волна переходит из одной среды в другую, ее частота остается неизменной.

Расстояние, на которое распространяется электромагнитная волна за период времени, равный векторам в ней, называется длиной электромагнитной волны.

Радар

Радар — метод обнаружения и локализации объектов с помощью радиоволн. Эти волны излучаются радиолокационной станцией, отражаются от объекта и возвращаются на станцию, которая анализирует их для определения точного местоположения объекта.

Приложение. Военные приложения. Одним из первых важных применений радиолокатора был поиск и дистанционное зондирование. Перед Второй мировой войной в Соединенном Королевстве была создана не очень развитая, но довольно эффективная сеть радиолокаторов ДЗЗ для защиты от внезапных воздушных ударов Ла-Манша. Более совершенные радиолокационные сети защищают Россию и Северную Америку от внезапных воздушных или ракетных ударов. Корабли и самолеты также оснащены радарами. Это позволяет направлять истребители на вражеские бомбардировщики с наземных радаров слежения или корабельных радаров перехвата, а также использовать авиационные радары на борту для обнаружения, отслеживания и уничтожения вражеской техники. Воздушно-десантные радары важны для поиска на суше или на море, а также для навигационной поддержки или слепой бомбардировки.

Радиолокационные управляемые ракеты оснащены специальными автономными устройствами для выполнения боевых задач. Для обнаружения местности на управляемой ракете имеется бортовой радар, который сканирует поверхность земли и соответствующим образом корректирует траекторию полета. РЛС, расположенная рядом с пусковой установкой, может непрерывно отслеживать полет межконтинентальной ракеты. В последние годы к традиционным радиолокационным методам и инструментам добавилось много нового, в том числе система слежения за многими целями одновременно на разных высотах и азимутах и способ усиления радиолокационных сигналов без увеличения фонового шума.

Радиолокационное оборудование используется в самолетах для решения ряда задач, в том числе для определения высоты относительно земли. В аэропортах один радиолокатор используется для управления воздушным движением, а другой — радиолокатор управления прилетом — помогает пилотам сажать самолет в условиях плохой видимости.

Развитие средств коммуникации

В нашей стране создается единая автоматизированная система связи. С этой целью разрабатываются различные технические средства связи, совершенствуются и находят новые применения. До недавнего времени междугородняя телефонная связь осуществлялась исключительно по воздушным линиям связи, однако грозы и возможность обледенения линий влияли на надежность связи. Сегодня все чаще используются кабельные и радиорелейные линии, и степень автоматизации связи растет. Все разнообразие систем связи, используемых в технике и повседневной жизни, особенно радиосвязи, можно свести к трем типам, которые отличаются способом передачи сигнала от передатчика к приемнику. В первом случае используется ненаправленная радиосвязь от передатчика к приемнику, типичная для радио- и телевизионных передач. Преимуществом данного способа радиосвязи является то, что он позволяет охватить практически неограниченное количество абонентов — потребителей информации. Недостатки этого метода заключаются в неэффективном использовании пропускной способности передатчика и препятствуют воздействию на другие аналогичные радиосистемы. В случаях, когда количество абонентов ограничено и нет необходимости в трансляции, сигнал передается с помощью направленных передающих антенн и специальных устройств, известных как сигнальные линии.

Телефон. Изобретение телефона принадлежит Александру Грэму Беллу, 29-летнему шотландцу. Попытки передать звуковую информацию с помощью электричества предпринимались примерно с середины 19 века. Почти первым, кто разработал идею телефонии в 1849 — 1854 годах, был механик парижского телеграфа Шарля Бурселя. Тем не менее, он не превратил свою идею в действующее устройство.

Заключение

Список литературы

Мякишев Г.Я. Буховцев Б.Б. Физика — 11. М. 1993.
Телеснин Р.В., курс физики В.Ф. Яковлева. Электричество. М. 1970
Б.М. Яворский, А.А. Пинский, Основы физики, т.2 М. 1981 г.

Образовательный сайт для студентов и школьников

Читайте также: