3. Электромагнитное поле.

Естественным электромагнитным полем является магнитное поле Земли. Современные данные об изменениях геомагнитного поля удовлетворительно объясняются гипотезой о гидромагнитном динамо: в жидком ядре Земли происходят интенсивные движения, приводящие к самовозбуждению магнитного поля. Магнитное поле Земли имеет напряженность около 24-40 А/м. Оно удерживает электроны и протоны, которые образуют вокруг Земли радиационный пояс. Изменения в геомагнитном поле связаны в основном с солнечной активностью. Быстрые изменения магнитного поля получили название магнитной бури. Во время магнитных бурь напряженность магнитного поля может возрастать в тысячи раз. Электромагнитное поле Земли — всеохватывающий физический фактор, оказывающий влияние на процессы, происходящие на Земле, в том числе и на все живое. В период магнитных бурь увеличивается количество сердечно-сосудистых заболеваний, ухудшается состояние больных.

Научно-технический прогресс сопровождается резким увеличением электромагнитных полей (ЭМП), созданных человеком, которые в отдельных случаях в сотни раз выше уровня естественных полей.

Спектр электромагнитных колебаний включает волны длиной (λ) от 1000 км до 0,001 мкм и по частоте (f) от 3-10² до 3-10²⁰ Гц. Электромагнитное поле характеризуется совокупностью электрических и магнитных составляющих. Разные диапазоны электромагнитных волн имеют общую физическую природу, но различаются энергией, характером распространения, поглощения, отражения и действием на среду, человека. Чем короче длина волны, тем больше энергии несет в себе квант.

Основными характеристиками ЭМП являются:

• Напряженность электрического поля Е, В/М.

• Напряженность магнитного поля Н, А/м.

• Плотность потока энергии, переносимый электромагнитными волнами 1, Вт/кв.м.

Связь между ними определяется зависимостью

I = E + H

Связь энергии (I) и частоты (f) колебаний определяется как

где f = С/λ, а С = 3∙10⁸ м/с (скорость распространения электромагнитных волн), h = 6,6 — 10

-34 Вт/см² (постоянная Планка). Около источника излучения выделяют 3 зоны:

1. Ближайшая зона (индукции), где электрическая и магнитная составляющая рассматриваются независимо. Граница зоны R < λ/2π.

2. Промежуточная зона (дифракции), где волны накладываются друг на друга, образуя максимумы и стоячие волны. Границы зоны λ/2π < R < 2πλ. Основная характеристика зоны суммарная плотность потоков энергии волн.

3. Зона излучения (волновая) с границей R > 2πλ.

Характеристикой зоны является плотность потока энергии, т.е. количество энергии, падающей на единицу поверхности (Вт/кв.см).

Электромагнитное поле по мере удаления от источников излучения быстро затухает. В зоне индукции напряженность электрического поля убывает обратно пропорционально расстоянию в третьей степени, а магнитного поля обратно пропорционально квадрату расстояния.

Для измерения напряженности ЭМП используют измеритель напряженности ближнего поля типа (NEM-1), а для измерения плотности потока прибор типа ПЗ-9.

ЭМП при действии на организм вызывает поляризацию атомов и молекул тканей, ориентацию полярных молекул, появление в тканях ионных токов, нагрев тканей за счет поглощения энергии ЭМП. Это нарушает структуру электрических потенциалов, циркуляцию жидкости в клетках организма, биохимическую активность молекул, состав крови.

В машиностроении широко используется магнитно-импульсная и электрогидравлическая обработка металлов низкочастотным импульсным током 5-10 кГц (резка и обжатие трубчатых заготовок, штамповка, вырубка отверстий, очистка отливок). Источниками импульсного магнитного роля на рабочих местах являются открытые рабочие индукторы, электроде; тоководящие шины.

Импульсное магнитное поле оказывает влияние на обмен веществ в тканях головного мозга, на эндокринные системы регуляции.

Источниками электрических полей (ЭП) промышленной частоты являются линии электропередач высокого напряжения, открытые распределительные устройства. Опасность воздействия линии растет с увеличением напряжения вследствие возрастания заряда сосредоточенного на фазе. Напряженность электрического поля в районах прохождения высоковольтных линий электропередач может достигать нескольких тысяч вольт на метр. Волны этого диапазона сильно поглощаются почвой и на удалении 50-100 м от линии напряженность падает до нескольких десятков вольт на метр. При систематическом воздействии ЭП наблюдаются функциональные нарушения в деятельности нервной и сердечно-сосудистой системы. С возрастанием напряженности поля в организме наступают стойкие функциональные изменения в ЦНС. Наряду с биологическим действием электрического поля между человеком и металлическим предметом могут возникнуть разряды, обусловленные потенциалом тела, который достигает нескольких киловольт, если человек изолирован от Земли.

Допустимые уровни напряженности электрических полей устанавливаются ГОСТом 12.1.002-84 «Электрические поля промышленной частоты». Предельно допустимый уровень напряженности ЭП устанавливается 25 кВ/м. Пребывание в ЭП напряженностью более 25 кВ/м без средств защиты не допускается, а в ЭП напряженностью до 5 кВ/м пребывание допускается в течение дня. Для расчета допустимого времени пребывания в ЭП при напряженности 5-20 кВ/м используется формула:

Т = 50 / Е 2,

где Т — допустимое время в часах, Е — напряженность ЭП в кВ/м. Измерения напряженности электрического поля осуществляются прибором NEM-1 (ФРГ).

Электромагнитные поля (ЭМП) радиочастотной части спектра подразделяются по длине волн на диапазоны: длинные (10-1 км), средние (1 км-100 м), короткие (100-10 м), ультракороткие (10-1 м), сверхвысокие (СВЧ от 1 м до 1 мм). Работающие с источниками КВЧ и СВЧ находятся в волновой зоне.

ЭМП используются для термообработки, плавки металлов, в радиосвязи, медицине. Источниками ЭМП в производственных помещениях являются ламповые генераторы, в радиотехнических установках – антенные системы, в СВЧ-печах — утечки энергии при нарушении экрана рабочей камеры.

Биологический эффект ЭМП зависит от его параметров: длины волны, интенсивности и режима излучения (импульсный, непрерывный, прерывистый), от площади облучаемой поверхности, продолжительности облучения. Электромагнитная энергия частично поглощается тканями и превращается в тепловую, происходит локальный нагрев тканей, клеток. Порог интенсивности теплового воздействия тем меньше, чем выше частота. Так, для волн СЧ порог 8000 В/м, для СВЧ 150 В/м. ЭМП радиочастот оказывает неблагоприятное действие на ЦНС, вызывает нарушения в нервно-эндокринной регуляции, изменения в крови, помутнение хрусталика глаз, нарушения обменных процессов.

Гигиеническое нормирование ЭМП радиочастот осуществляется согласно ГОСТ 12.1.006-84 «Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля». Для ЭМП радиочастот от 60 кГц до 300 МГц регламентируется напряженность электрической и магнитной составляющей поля в зависимости от диапазона частот: чем выше частоты, тем меньше допускаемая величина напряженности. Например, электрическая составляющая ЭМП для частот 60 Кгц — 3МГц составляет 50 В/м, а для частот 50 МГц + 300 МГц только 5 В/м. В диапазоне частоты 300 МГц + 300 ГГц регламентируется плотность потока энергии излучения и создаваемая им энергетическая нагрузка, т.е. поток энергии, проходящий через единицу облучаемой поверхности за время действия. Максимальное значение плотности потока энергии не должно превышать 10 Вт/кв.м.

Уровни ЭМП на рабочих местах контролируются измерением в диапазоне частот 60 кГц-300 МГц напряженности электрической и магнитных составляющих, а в диапазоне частот 300 МГц-300 ГТц плотности потока энергии ЭМП с учетом времени пребывания в зоне облучения.

Электростатическое поле (ЭСП) — это поле неподвижных электрических зарядов, взаимодействующих между собой. ЭСП характеризуется напряженностью (Е), то есть отношением силы, действующей в поле на точечный заряд, к величине этого заряда. Напряженность ЭСП измеряется в В/м. ЭСП возникают в энергетических установках, в электротехнологических процессах. ЭСП используется в электрогазоочистке, при нанесении лакокрасочных покрытий. ЭСП оказывает негативное влияние на ЦНС; у работающих в зоне ЭСП возникает головная боль, нарушение сна и др. В источниках ЭСП, помимо биологического воздействия, определенную опасность представляет аэроионы. Источником аэроионов является корона, возникающая на проводах при напряженности Е >50 кВ/м. Концентрация аэроионов, превышающая 10 см, оказывает негативное влияние на человека.

Допустимые уровни напряженности ЭСП установлены ГОСТ 12.1.045-84 «Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля». Допустимый уровень напряженности ЭСП устанавливается в зависимости от времени пребывания на рабочих местах. ПДУ напряженности ЭСП устанавливается равный 60 кВ/м в течение 1 часа. При напряженности ЭСП менее 20 кВ/м время пребывания в ЭСП не регламентируется. Допустимое время пребывания в ЭСП без средств защиты (t _доп) в часах определяется по формуле:

t_доп = Е_пр/Е_фак

где Е_фак — фактическое значение напряженности электрического поля, кВ/м.

Для измерения напряженности ЭСП используются измеритель напряженности ЭСП ИНЭП-20Д и измеритель ИЭ-П.

3. Электромагнитное поле.

Естественным электромагнитным полем является магнитное поле Земли. Современные данные об изменениях геомагнитного поля удовлетворительно объясняются гипотезой о гидромагнитном динамо: в жидком ядре Земли происходят интенсивные движения, приводящие к самовозбуждению магнитного поля. Магнитное поле Земли имеет напряженность около 24-40 А/м. Оно удерживает электроны и протоны, которые образуют вокруг Земли радиационный пояс. Изменения в геомагнитном поле связаны в основном с солнечной активностью. Быстрые изменения магнитного поля получили название магнитной бури. Во время магнитных бурь напряженность магнитного поля может возрастать в тысячи раз. Электромагнитное поле Земли — всеохватывающий физический фактор, оказывающий влияние на процессы, происходящие на Земле, в том числе и на все живое. В период магнитных бурь увеличивается количество сердечно-сосудистых заболеваний, ухудшается состояние больных.

Научно-технический прогресс сопровождается резким увеличением электромагнитных полей (ЭМП), созданных человеком, которые в отдельных случаях в сотни раз выше уровня естественных полей.

Спектр электромагнитных колебаний включает волны длиной (λ) от 1000 км до 0,001 мкм и по частоте (f) от 3-10² до 3-10²⁰ Гц. Электромагнитное поле характеризуется совокупностью электрических и магнитных составляющих. Разные диапазоны электромагнитных волн имеют общую физическую природу, но различаются энергией, характером распространения, поглощения, отражения и действием на среду, человека. Чем короче длина волны, тем больше энергии несет в себе квант.

Основными характеристиками ЭМП являются:

• Напряженность электрического поля Е, В/М.

• Напряженность магнитного поля Н, А/м.

• Плотность потока энергии, переносимый электромагнитными волнами 1, Вт/кв.м.

Связь между ними определяется зависимостью

I = E + H

Связь энергии (I) и частоты (f) колебаний определяется как

где f = С/λ, а С = 3∙10⁸ м/с (скорость распространения электромагнитных волн), h = 6,6 — 10^-34 Вт/см² (постоянная Планка). Около источника излучения выделяют 3 зоны:

1. Ближайшая зона (индукции), где электрическая и магнитная составляющая рассматриваются независимо. Граница зоны R < λ/2π.

2. Промежуточная зона (дифракции), где волны накладываются друг на друга, образуя максимумы и стоячие волны. Границы зоны λ/2π < R < 2πλ. Основная характеристика зоны суммарная плотность потоков энергии волн.

3. Зона излучения (волновая) с границей R > 2πλ.

Характеристикой зоны является плотность потока энергии, т.е. количество энергии, падающей на единицу поверхности (Вт/кв.см).

Электромагнитное поле по мере удаления от источников излучения быстро затухает. В зоне индукции напряженность электрического поля убывает обратно пропорционально расстоянию в третьей степени, а магнитного поля обратно пропорционально квадрату расстояния.

Для измерения напряженности ЭМП используют измеритель напряженности ближнего поля типа (NEM-1), а для измерения плотности потока прибор типа ПЗ-9.

ЭМП при действии на организм вызывает поляризацию атомов и молекул тканей, ориентацию полярных молекул, появление в тканях ионных токов, нагрев тканей за счет поглощения энергии ЭМП. Это нарушает структуру электрических потенциалов, циркуляцию жидкости в клетках организма, биохимическую активность молекул, состав крови.

В машиностроении широко используется магнитно-импульсная и электрогидравлическая обработка металлов низкочастотным импульсным током 5-10 кГц (резка и обжатие трубчатых заготовок, штамповка, вырубка отверстий, очистка отливок). Источниками импульсного магнитного роля на рабочих местах являются открытые рабочие индукторы, электроде; тоководящие шины.

Импульсное магнитное поле оказывает влияние на обмен веществ в тканях головного мозга, на эндокринные системы регуляции.

Источниками электрических полей (ЭП) промышленной частоты являются линии электропередач высокого напряжения, открытые распределительные устройства. Опасность воздействия линии растет с увеличением напряжения вследствие возрастания заряда сосредоточенного на фазе. Напряженность электрического поля в районах прохождения высоковольтных линий электропередач может достигать нескольких тысяч вольт на метр. Волны этого диапазона сильно поглощаются почвой и на удалении 50-100 м от линии напряженность падает до нескольких десятков вольт на метр. При систематическом воздействии ЭП наблюдаются функциональные нарушения в деятельности нервной и сердечно-сосудистой системы. С возрастанием напряженности поля в организме наступают стойкие функциональные изменения в ЦНС. Наряду с биологическим действием электрического поля между человеком и металлическим предметом могут возникнуть разряды, обусловленные потенциалом тела, который достигает нескольких киловольт, если человек изолирован от Земли. Допустимые уровни напряженности электрических полей устанавливаются ГОСТом 12.1.002-84 «Электрические поля промышленной частоты». Предельно допустимый уровень напряженности ЭП устанавливается 25 кВ/м. Пребывание в ЭП напряженностью более 25 кВ/м без средств защиты не допускается, а в ЭП напряженностью до 5 кВ/м пребывание допускается в течение дня. Для расчета допустимого времени пребывания в ЭП при напряженности 5-20 кВ/м используется формула:

Т = 50 / Е 2,

где Т — допустимое время в часах, Е — напряженность ЭП в кВ/м. Измерения напряженности электрического поля осуществляются прибором NEM-1 (ФРГ).

Электромагнитные поля (ЭМП) радиочастотной части спектра подразделяются по длине волн на диапазоны: длинные (10-1 км), средние (1 км-100 м), короткие (100-10 м), ультракороткие (10-1 м), сверхвысокие (СВЧ от 1 м до 1 мм). Работающие с источниками КВЧ и СВЧ находятся в волновой зоне.

ЭМП используются для термообработки, плавки металлов, в радиосвязи, медицине. Источниками ЭМП в производственных помещениях являются ламповые генераторы, в радиотехнических установках – антенные системы, в СВЧ-печах — утечки энергии при нарушении экрана рабочей камеры.

Биологический эффект ЭМП зависит от его параметров: длины волны, интенсивности и режима излучения (импульсный, непрерывный, прерывистый), от площади облучаемой поверхности, продолжительности облучения. Электромагнитная энергия частично поглощается тканями и превращается в тепловую, происходит локальный нагрев тканей, клеток. Порог интенсивности теплового воздействия тем меньше, чем выше частота. Так, для волн СЧ порог 8000 В/м, для СВЧ 150 В/м. ЭМП радиочастот оказывает неблагоприятное действие на ЦНС, вызывает нарушения в нервно-эндокринной регуляции, изменения в крови, помутнение хрусталика глаз, нарушения обменных процессов.

Гигиеническое нормирование ЭМП радиочастот осуществляется согласно ГОСТ 12.1.006-84 «Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля». Для ЭМП радиочастот от 60 кГц до 300 МГц регламентируется напряженность электрической и магнитной составляющей поля в зависимости от диапазона частот: чем выше частоты, тем меньше допускаемая величина напряженности. Например, электрическая составляющая ЭМП для частот 60 Кгц — 3МГц составляет 50 В/м, а для частот 50 МГц + 300 МГц только 5 В/м. В диапазоне частоты 300 МГц + 300 ГГц регламентируется плотность потока энергии излучения и создаваемая им энергетическая нагрузка, т.е. поток энергии, проходящий через единицу облучаемой поверхности за время действия. Максимальное значение плотности потока энергии не должно превышать 10 Вт/кв.м.

Уровни ЭМП на рабочих местах контролируются измерением в диапазоне частот 60 кГц-300 МГц напряженности электрической и магнитных составляющих, а в диапазоне частот 300 МГц-300 ГТц плотности потока энергии ЭМП с учетом времени пребывания в зоне облучения.

Электростатическое поле (ЭСП) — это поле неподвижных электрических зарядов, взаимодействующих между собой. ЭСП характеризуется напряженностью (Е), то есть отношением силы, действующей в поле на точечный заряд, к величине этого заряда. Напряженность ЭСП измеряется в В/м. ЭСП возникают в энергетических установках, в электротехнологических процессах. ЭСП используется в электрогазоочистке, при нанесении лакокрасочных покрытий. ЭСП оказывает негативное влияние на ЦНС; у работающих в зоне ЭСП возникает головная боль, нарушение сна и др. В источниках ЭСП, помимо биологического воздействия, определенную опасность представляет аэроионы. Источником аэроионов является корона, возникающая на проводах при напряженности Е >50 кВ/м. Концентрация аэроионов, превышающая 10 см, оказывает негативное влияние на человека. Допустимые уровни напряженности ЭСП установлены ГОСТ 12.1.045-84 «Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля». Допустимый уровень напряженности ЭСП устанавливается в зависимости от времени пребывания на рабочих местах. ПДУ напряженности ЭСП устанавливается равный 60 кВ/м в течение 1 часа. При напряженности ЭСП менее 20 кВ/м время пребывания в ЭСП не регламентируется. Допустимое время пребывания в ЭСП без средств защиты (t_доп) в часах определяется по формуле:

t_доп = Е_пр/Е_фак

где Е_фак — фактическое значение напряженности электрического поля, кВ/м.

Для измерения напряженности ЭСП используются измеритель напряженности ЭСП ИНЭП-20Д и измеритель ИЭ-П.

3. Электромагнитное поле.

Естественным электромагнитным полем является магнитное поле Земли. Современные данные об изменениях геомагнитного поля удовлетворительно объясняются гипотезой о гидромагнитном динамо: в жидком ядре Земли происходят интенсивные движения, приводящие к самовозбуждению магнитного поля. Магнитное поле Земли имеет напряженность около 24-40 А/м. Оно удерживает электроны и протоны, которые образуют вокруг Земли радиационный пояс. Изменения в геомагнитном поле связаны в основном с солнечной активностью. Быстрые изменения магнитного поля получили название магнитной бури. Во время магнитных бурь напряженность магнитного поля может возрастать в тысячи раз. Электромагнитное поле Земли — всеохватывающий физический фактор, оказывающий влияние на процессы, происходящие на Земле, в том числе и на все живое. В период магнитных бурь увеличивается количество сердечно-сосудистых заболеваний, ухудшается состояние больных.

Научно-технический прогресс сопровождается резким увеличением электромагнитных полей (ЭМП), созданных человеком, которые в отдельных случаях в сотни раз выше уровня естественных полей.

Спектр электромагнитных колебаний включает волны длиной (λ) от 1000 км до 0,001 мкм и по частоте (f) от 3-10²до 3-10²⁰Гц. Электромагнитное поле характеризуется совокупностью электрических и магнитных составляющих. Разные диапазоны электромагнитных волн имеют общую физическую природу, но различаются энергией, характером распространения, поглощения, отражения и действием на среду, человека. Чем короче длина волны, тем больше энергии несет в себе квант.

Основными характеристиками ЭМП являются:

— Напряженность электрического поля Е, В/М.

— Напряженность магнитного поля Н, А/м.

— Плотность потока энергии, переносимый электромагнитными волнами 1, Вт/кв.м.

Связь между ними определяется зависимостью

I = E + H

Связь энергии (I) и частоты (f) колебаний определяется как

где f = С/λ, а С = 3∙10⁸м/с (скорость распространения электромагнитных волн), h = 6,6 — 10^-34Вт/см²(постоянная Планка). Около источника излучения выделяют 3 зоны:

1. Ближайшая зона(индукции), где электрическая и магнитная составляющая рассматриваются независимо. Граница зоны R < λ/2π.

2. Промежуточная зона(дифракции), где волны накладываются друг на друга, образуя максимумы и стоячие волны. Границы зоны λ/2π < R < 2πλ. Основная характеристика зоны суммарная плотность потоков энергии волн.

3. Зона излучения(волновая) с границей R > 2πλ.

Характеристикой зоны является плотность потока энергии, т.е. количество энергии, падающей на единицу поверхности (Вт/кв.см).

Электромагнитное поле по мере удаления от источников излучения быстро затухает. В зоне индукции напряженность электрического поля убывает обратно пропорционально расстоянию в третьей степени, а магнитного поля обратно пропорционально квадрату расстояния.

Для измерения напряженности ЭМП используют измеритель напряженности ближнего поля типа (NEM-1), а для измерения плотности потока прибор типа ПЗ-9.

ЭМП при действии на организм вызывает поляризацию атомов и молекул тканей, ориентацию полярных молекул, появление в тканях ионных токов, нагрев тканей за счет поглощения энергии ЭМП. Это нарушает структуру электрических потенциалов, циркуляцию жидкости в клетках организма, биохимическую активность молекул, состав крови.

В машиностроении широко используется магнитно-импульсная и электрогидравлическая обработка металлов низкочастотным импульсным током 5-10 кГц (резка и обжатие трубчатых заготовок, штамповка, вырубка отверстий, очистка отливок). Источникамиимпульсного магнитного роля на рабочих местах являются открытые рабочие индукторы, электроде; тоководящие шины.

Импульсное магнитное поле оказывает влияние на обмен веществ в тканяхголовного мозга, на эндокринные системы регуляции.

Источниками электрических полей(ЭП) промышленной частоты являются линии электропередач высокого напряжения, открытые распределительные устройства. Опасность воздействия линии растет с увеличением напряжения вследствие возрастания заряда сосредоточенного на фазе. Напряженность электрического поля в районах прохождения высоковольтных линий электропередач может достигать нескольких тысяч вольт на метр. Волны этого диапазона сильно поглощаются почвой и на удалении 50-100 м от линии напряженность падает до нескольких десятков вольт на метр. При систематическом воздействии ЭП наблюдаются функциональные нарушения в деятельности нервной и сердечно-сосудистой системы. С возрастанием напряженности поля в организме наступают стойкие функциональные изменения в ЦНС. Наряду с биологическим действием электрического поля между человеком и металлическим предметом могут возникнуть разряды, обусловленные потенциалом тела, который достигает нескольких киловольт, если человек изолирован от Земли. Допустимые уровни напряженности электрических полейустанавливаются ГОСТом 12.1.002-84 «Электрические поля промышленной частоты». Предельно допустимый уровень напряженности ЭП устанавливается 25 кВ/м. Пребывание в ЭП напряженностью более 25 кВ/м без средств защиты не допускается, а в ЭП напряженностью до 5 кВ/м пребывание допускается в течение дня. Для расчета допустимого времени пребывания в ЭП при напряженности 5-20 кВ/м используется формула:

Т = 50 / Е 2,

где Т — допустимое время в часах, Е — напряженность ЭП в кВ/м. Измерения напряженности электрического поля осуществляются прибором NEM-1 (ФРГ).

Электромагнитные поля (ЭМП)радиочастотной части спектра подразделяются по длине волн на диапазоны: длинные (10-1 км), средние (1 км-100 м), короткие (100-10 м), ультракороткие (10-1 м), сверхвысокие (СВЧ от 1 м до 1 мм). Работающие с источниками КВЧ и СВЧ находятся в волновой зоне.

ЭМП используются для термообработки, плавки металлов, в радиосвязи, медицине. Источниками ЭМП в производственных помещениях являются ламповые генераторы, в радиотехнических установках – антенные системы, в СВЧ-печах — утечки энергии при нарушении экрана рабочей камеры.

Биологический эффект ЭМПзависит от его параметров: длины волны, интенсивности и режима излучения (импульсный, непрерывный, прерывистый), от площади облучаемой поверхности, продолжительности облучения. Электромагнитная энергия частично поглощается тканями и превращается в тепловую, происходит локальный нагрев тканей, клеток. Порог интенсивности теплового воздействия тем меньше, чем выше частота. Так, для волн СЧ порог 8000 В/м, для СВЧ 150 В/м. ЭМП радиочастот оказывает неблагоприятное действие на ЦНС, вызывает нарушения в нервно-эндокринной регуляции, изменения в крови, помутнение хрусталика глаз, нарушения обменных процессов.

Гигиеническое нормирование ЭМПрадиочастот осуществляется согласно ГОСТ 12.1.006-84 «Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля». Для ЭМП радиочастот от 60 кГц до 300 МГц регламентируется напряженность электрической и магнитной составляющей поля в зависимости от диапазона частот: чем выше частоты, тем меньше допускаемая величина напряженности. Например, электрическая составляющая ЭМП для частот 60 Кгц — 3МГц составляет 50 В/м, а для частот 50 МГц + 300 МГц только 5 В/м. В диапазоне частоты 300 МГц + 300 ГГц регламентируется плотность потока энергии излучения и создаваемая им энергетическая нагрузка, т.е. поток энергии, проходящий через единицу облучаемой поверхности за время действия. Максимальное значение плотности потока энергии не должно превышать 10 Вт/кв.м.

Уровни ЭМП на рабочих местах контролируются измерением в диапазоне частот 60 кГц-300 МГц напряженности электрической и магнитных составляющих, а в диапазоне частот 300 МГц-300 ГТц плотности потока энергии ЭМП с учетом времени пребывания в зоне облучения.

Электростатическое поле(ЭСП) — это поле неподвижных электрических зарядов, взаимодействующих между собой. ЭСП характеризуется напряженностью (Е), то есть отношением силы, действующей в поле на точечный заряд, к величине этого заряда. Напряженность ЭСП измеряется в В/м. ЭСП возникают в энергетических установках, в электротехнологических процессах. ЭСП используется в электрогазоочистке, при нанесении лакокрасочных покрытий. ЭСП оказывает негативное влияние на ЦНС; у работающих в зоне ЭСП возникает головная боль, нарушение сна и др. В источниках ЭСП, помимо биологического воздействия, определенную опасность представляет аэроионы. Источником аэроионов является корона, возникающая на проводах при напряженности Е >50 кВ/м. Концентрация аэроионов, превышающая 10 см, оказывает негативное влияние на человека. Допустимые уровни напряженностиЭСП установлены ГОСТ 12.1.045-84 «Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля». Допустимый уровень напряженности ЭСП устанавливается в зависимости от времени пребывания на рабочих местах. ПДУ напряженности ЭСП устанавливается равный 60 кВ/м в течение 1 часа. При напряженности ЭСП менее 20 кВ/м время пребывания в ЭСП не регламентируется. Допустимое время пребывания в ЭСП без средств защиты (t_доп) в часах определяется по формуле:

t_доп= Е_пр/Е_фак

где Е_фак— фактическое значение напряженности электрического поля, кВ/м.

Для измерения напряженности ЭСП используются измеритель напряженности ЭСП ИНЭП-20Д и измеритель ИЭ-П.

27. Характеристики электромагнитных полей. Источники. Нормирование эмп. Защита от воздействия эмп.

ЭМП – совокупность двух взаимосвязанных полей: электрического и магнитного, распространяющихся в пространстве в виде электромагнитных волн. ЭМП характеризуется частотой излучения f [Гц] или длинной волны λ [м]. Электромагнитная волна распространяется в вакууме со скоростью света (3м/с), и связь между длинной и частотой электромагнитной волны определяется зависимостьюf=c/λ, где с – скорость света. Электромагнитное поле имеет электрическую и магнитную составляющие. Характеристикой электрической составляющей ЭМП является напряженность электрического поля Е [В/м]. Характеристикой магнитной составляющей ЭМП является напряженность магнитного поля Н [А/м]. Энергию электромагнитной волны принято характеризовать плотностью потока энергии ППЭ [Вт/м²], энергией, переносимой электромагнитной волной в единицу времени через единичную площадь.

Источники ЭМП подразделяются на естественные и антропогенные. Естественные – геомагнитное поле Земли (ГМП), существует из переменного и основного. Существует за счет процессов, протекающих в ядре Земли. Переменное поле порождается токами в магнитосфере и ионосфере (магнитные бури). Электрическое поле Земли создается избыточными отрицательным зарядом на поверхности. Антропогенные делятся на две группы: 1 группа – источники, генерирующие низкие и сверхнизкие частоты (0-3 КГц), 2 группа – 3КГц-300ГГц. К первой группе относятся системы производства и распределения электроэнергии, линии электропередач, трансформаторные подстанции, системы электропроводки, метро, трамваи. Ко второй группе источников относятся радиостанции, мобильные телефоны, ПК, установки СВЧ нагрева.

Нормирование воздействия ЭМП осуществляется согласно СанПиН 2.2.421191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях» и с ГОСТ 12.1.002-99 «ССБТ. Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования проведения контроля на рабочих местах». Ослабление ГМП предусматривает оценку его интенсивности внутри помещения и в открытом пространстве. С последующим расчётом коэффициента ослабления ГМП оценивают в единицу напряженности МП Н [А/м] или в единицу магнитной индукции В [Тл]. Коэффициент ослабления эффективности ГМП равно отношению интенсивности открытого пространства к его интенсивности внутреннего помещения: К=, где– модуль вектора напряженности МП в открытом пространстве,– модуль вектора напряженности МП в помещении. Временный дополнительный коэффициент ослабления интенсивности ГМП на рабочих местах в помещениях в течение смены не должен превышать 2. ПДВ устанавливается в зависимости от времени воздействия. Напряженность электростатического поля на рабочих местах обслуживающего персонала не должна превышать следующие величин: при воздействии до 1 часа=60кВ/м, при воздействии свыше 1 часа за смену=60/. В диапазоне напряженности от 20 до 60 кВ на м допустимое время пребывания персонала в ЭСП без средств защиты определяется по формуле:= (60/Ефак)². При напряженности ЭСП превышающей 60 кВ/м работа без СИЗ не допускается.

Нормирование постоянных магнитных полей (ПМП) осуществляется по уровню магнитного поля дифференцированно в зависимости от времени его воздействия на работника за смену. ПДУ ПМП за 8-ми часовой рабочий день не должен превышать 8кА/м при общем воздействии и 12кА/м при локальном воздействии. Нормируемым параметром является напряженность ЭП Е[кВ/м], МП – Н [А/м] или индукция В [Тл]. Для полного рабочего дня составляет 5кВ/м, а максимальный ПДУ для воздействия не более 10 мин 25кВ/м. В интервале интенсивности от 5 до 20 кВ/м допустимое время пребывания в часах определяется по формуле: Т=50/Е-2.

В диапазоне частот 10-30 кГц нормируемыми параметрами являются напряженности Е и Н. ПДУ воздействия ЭМП составляет 500 В/м и 50 А/м для полного рабочего дня и 1000 В/м и 100 /м для воздействия для 2-х часов.

Нормирование ЭМП, создаваемое в вычислительной машине и системах сотовой связи в соответствии с ГН 2.1.8/2.2.4.019-94 «Временные допустимые уровни воздействия ЭМП, создаваемых системами сотовой связи». Для пользователей телефонами сотовой связи ПДУ ЭМИ составляет 100 мкВт на см².

Средства защиты от воздействия ЭМП:

• уменьшение излучения от источника;

• экранирование источника излучения и рабочего места;

• установление санитарно-защитной зоны;

• поглощение или уменьшение образования зарядов статического электричества;

• применение средств индивидуальной защиты;

• допустимое время пребывания в случае, если не возможно изменить до ПДУ другими способами;

• рациональное размещение установок на рабочем месте.

Основные характеристики магнитных полей | 1435mm.ru

Рассмотрим с позиций «Электромагнитной экологии» некоторые аспекты современного состояния проблемы «Воздействия электромагнитных излучений на окружающую среду и человеческий организм».

Прежде всего необходимо отметить иную, чем в прошлом веке, электромагнитную обстановку на рабочих местах персонала и в окружающей среде. Это обусловлено быстрым темпом появления новых источников ЭМП с иными видами модуляции и спектра излучаемых сигналов. При этом понятие «новое» к техническому устройству быстро становится вчерашним днем. Особенно наглядно это видно на примере систем мобильной связи, где за короткий период на рынок пришло третье поколение G3 и уже на подходе G4. Биологическое действие электромагнитных излучений (ЭМИ), создаваемых новыми источниками, до настоящего времени детально не изучено, хотя уже получены убедительные свидетельства отрицательного влияния на здоровье людей, например, мобильных телефонов. В Европе появились первые данные об отрицательном действии ЭМИ подвижной связи TETRA. В настоящее время практически во всем радиочастотном диапазоне происходит изменение технологии радиовещания.

Внедрение методов и средств цифровой обработки, хранения и передачи сообщений позволяет превратить радиовещание в систему информационного обслуживания, осуществляющую вещание аудио- и мультимедийных сообщений. При этом в радиовещательных системах информационного обслуживания существенно изменяется как спектр, так и занимаемая ими ширина полосы излучаемых сигналов. Существенно отличаются от прежних характеристики электромагнитных излучений новых радиолокационных станций. Научными исследованиями доказана существенная роль в биологическом воздействии таких характеристик электромагнитных волн (ЭМВ), как длительность и частота следования импульса, модуляция сигнала и т.д. В случаях воздействия ЭМИ малой интенсивности их роль в биологических эффектах становится определяющей.

Таким образом, очевидно, что действующие сегодня, например, предельно допустимые уровни (ПДУ) ЭМИ, нуждаются в уточнении и совершенствовании.

Поэтому обучение специалистов, особенно работающих на транспорте, электромагнитной и акустической экологиям особенно важно для обеспечения высокого уровня безопасности как на рабочих местах, так и в окружающей среде проживания населения.

Электромагнитное поле

Под электромагнитным полем (ЭМП) понимают особый вид материи, передающий взаимодействие между неподвижными или движущимися зарядами. ЭМП описывается тремя основными векторными характеристиками: напряженностью электрического поля, вектором магнитной индукции (напряженностью магнитного поля) и вектором плотности потока мощности.

Силовая характеристика электрического поля

Силовой характеристикой электрического поля (ЭП) является вектор, определяемый как сила, с которой электрическое июле действует на точечный положительный единичный заряд. Следовательно, между вектором и кулоновской силой, действующей на точечный заряд q, существует простая связь. .Заряд q должен быть достаточно малым, чтобы можно было пренебречь изменением распределения зарядов, создающих исследуемое поле. В системе СИ сила измеряется в ньютонах (Н), а заряд — в кулонах (К), поэтому вектор измеряется в вольтах на метр.

С вектором связан вектор электрического смещения.

Силовая характеристика магнитного поля

Сила, с которой электромагнитное поле воздействует на точечный электрический заряд, зависит не только от местоположения и величины заряда, но также от скорости его движения. Результирующую силу обычно раскладывают на две составляющие: электрическую и магнитную. Электрическая сила не зависит от движения заряда и определяется законом Кулона.

Здесь — вектор магнитной индукции, характеризующий силовое воздействие магнитного поля на движущийся заряд. Магнитная индукция численно равна силе, с которой магнитное поле действует на единичный точечный положительный заряд, движущийся с единичной скоростью перпендикулярно линиям вектора. Магнитная индукция измеряется в «веберах на квадратный метр» (Вб/м2).

Магнитное поле действует, конечно, не только на отдельные движущиеся заряды, но и на проводники, по которым течет электрический ток (представляющий совокупность движущихся зарядов в проводнике). Например, сила, с которой однородное магнитное поле действует на прямолинейный проводник длиной l с током, определяется экспериментально установленным законом Ампера.

26. Характеристика эмп и излучений.

Электромагни́тное излуче́ние (электромагнитные волны) — распространяющееся в пространстве возмущение (изменение состояния) электромагнитного поля (то есть, взаимодействующих друг с другом электрического и магнитного полей).

Среди электромагнитных полей вообще, порожденных электрическими зарядами и их движением, принято относить собственно к излучению ту часть переменных электромагнитных полей, которая способна распространяться наиболее далеко от своих источников — движущихся зарядов, затухая наиболее медленно с расстоянием.

Электромагнитное излучение подразделяется на

1)радиоволны (начиная со сверхдлинных) — электромагнитное излучение с длинами волн 5×10⁻⁵—10¹⁰ метров и частотами, соответственно, от 6×10¹² Гц и до нескольких Гц. Радиоволны используются при передаче данных в радиосетях.

2) инфракрасное излучение — электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с длиной волны^[1] λ = 0,74 мкм) и микроволновым излучением (λ ~ 1—2 мм).

Сейчас весь диапазон инфракрасного излучения делят на три составляющих:

• коротковолновая область: λ = 0,74—2,5 мкм;

• средневолновая область: λ = 2,5—50 мкм;

• длинноволновая область: λ = 50—2000 мкм;

Инфракрасное излучение также называют «тепловым» излучением, так как инфракрасное излучение от нагретых предметов воспринимается кожей человека как ощущение тепла.

3)видимый свет -электромагнитные волны, воспринимаемые человеческим глазом, которые занимают участок спектра с длиной волны приблизительно от 380 (фиолетовый) до 740 нм (красный). Такие волны занимают частотный диапазон от 400 до 790 терагерц. 4) ультрафиолетовое излучение — электромагнитное излучение, занимающее диапазон между фиолетовой границей видимого излучения и рентгеновским излучением (380 — 10 нм, 7,9×10¹⁴ — 3×10¹⁶ Гц). Диапазон условно делят на ближний (380—200 нм) и дальний, или вакуумный (200-10 нм) ультрафиолет

5) рентгеновское излучение и жесткое (гамма-)излучение -электромагнитные волны, энергия фотонов которых лежит на шкале электромагнитных волн между ультрафиолетовым излучением и гамма-излучением, что соответствует длинам волн от 10⁻² до 10³ Å (от 10⁻¹² до 10⁻⁷ м)

Основными характеристиками электромагнитного излучения принято считать частоту, длину волны и поляризацию.

Длина волны прямо связана с частотой через (групповую) скорость распространения излучения. Групповая скорость распространения электромагнитного излучения в вакууме равна скорости света, в других средах эта скорость меньше. Фазовая скорость электромагнитного излучения в вакууме также равна скорости света, в различных средах она может быть как меньше, так и больше скорости света

Некоторые особенности электромагнитных волн c точки зрения теории колебаний и понятий электродинамики:

1)наличие трёх взаимно перпендикулярных (в вакууме) векторов: волнового вектора, вектора напряжённости электрического поля E и вектора напряжённости магнитного поля H.

2)электромагнитные волны — это поперечные волны, в которых вектора напряжённостей электрического и магнитного полей колеблются перпендикулярно направлению распространения волны, но они существенно отличаются от волн на воде и от звука тем, что их можно передать от источника к приёмнику в том числе и через вакуум.

35 Источники и характеристики электромагнитных полей радиочастот.

Электромагнитная волна – это колебательный процесс, связанный с изменяющимися в пространстве и во времени взаимосвязанными электрическими и магнитными полями. Область распространения электромагнитных волн называется электромагнитным полем (ЭМП). ЭМП характеризуется частотой излучения f, измеряемой в Гц, или длиной волны λ, измеряемой в м. ЭМП обладает энергией, а электромагнитная волна переносит эту энергию, распространяясь в окружающем пространстве. ЭМП имеет электрическую и магнитную составляющие. Характеристикой электрической составляющей ЭМП яв-ся напряженность электрического поля Е (В/м). Хар-кой магнитной составляющей ЭМП яв-ся напряженность магнитного поля Н (А/м). Энергия электромагнитной волны хар-ся плотностью потока энергии (ППЭ). Источники ЭМП на производстве:

изделия, к-е специально созданы для излучения электромагнитной энергии: радио- и телевизионные вещательные станции, радиолокационные установки, физиотерапевтические аппараты, различные системы радиосвязи, технологические установки в промышленности. ЭМП широко используется в промышленности (закалка и отпуск стали, плавка металлов и полупроводников и т.д.)

устройства, не предназначенные для излучения электромагнитной энергии в пространство, но в к-х при работе протекает электрический ток и при этом происходит паразитное излучение эл-маг волн. Это системы передачи и распределения электроэнергии и приборы, потребляющие электроэнергию.

37 Воздействие электромагнитных полей на организм человека.

Длительное воздействие электромаг. полей (ЭМП) промыш-ной частоты приводит к расстройствам, кот-ые выраж-ся жалованием нп головную боль, вялость, расстройство сна, повыш-ое раздражение, нарушение ритма сердечных сокращений.

Возможны механ-ие травмы от рефлекторной реакции на протекающий ток. К электростат-им полям чувствительна ЦН и сердечно-сосуд-ая система.

При возд-ии маг. полей отмечается нарушения фун-ий нервной, серд-сосуд-ой, пищеварит-го тракта, возможны нарушения в составе крови.

При локальном действии маг. поля возм-но ощущение зуда, бледность, синюшность кожных покровов, отечность, ороговение кожи.

Возд-ие эл. изл-ий радиочастотного диапазона опр-ся плот-тью потока энергии, частотой изл-ия, продол-ью воздей-ия, режимом обл-ия, размером облуч-мой поверх-ти тела. Возд-ие э/м изл-ия данного диапазона особенно вредно для тканей и органов со слаборазвитой сосуд-той системой и кровообращением крови .

Лазерное изл-ие

Оно действует избирательно на различные органы.

При облуч-ии глаз легко повреждаются роговицы глаз. Для глаз наиболее опасен видимый диапазон лаз-го изл-ия, при кот-ом оптическая система глаз становится прозрачной и поражается сетчатка глаз.

Лаз. изл-ие повреж-ет кожу от легкого покраснения до обугливания с глуб-ми дефектами кожи. Особую опасность имеют места с родимыми пятнами.

Лаз-ое изл-ие инфракрасного диапазона способно проникать на большую глубину, поражая внут-ие органы.

38 Воздействие электрического тока на организм человека. Виды электротравм. Электрический удар.

Электрический ток, проходя через тело человека, может оказывать биологическое, тепловое, механическое и химическое действия. Биологическое действие заключается в способности электрического тока раздражать и возбуждать живые ткани организма, тепловое – в способности вызывать ожоги тела, механическое – приводить к разрыву тканей, а химическое – к электролизу крови.

Воздействие электрического тока на организм человека может явиться причиной электротравмы. Электротравма – это травма, вызванная воздействием электрического тока или электрической дуги. Условно электротравмы делят на местные и общие. При местных электротравмах возникает местное повреждение организма, выражающиеся в появлении электрических ожогов, электрических знаков, в металлизации кожи, механических повреждениях и электроофтальмии (воспаление наружных оболочек глаз). Общие электротравмы, или электрические удары, приводят к поражению всего организма, выражающемуся в нарушении или полном прекращении деятельности наиболее жизненно важных органов и систем – легких (дыхания), сердца (кровообращения).

Виды электротравм: электрическим травмам и электрическим ударам.

Электрическая травма — это чётко выраженное местное повреждение тканей организма, вызванное воздействием эл. тока или дуги. Обычно это поражение кожи , связок и костей. В большинстве случаев эл. травмы излечиваются полностью или частично. В отдельных случаях может наступить смерть.

Различают следующие эл. травмы : эл. ожог, эл. знаки, металлизация кожи и механические повреждения.

Эл. ожог — самая распространённая эл. травма.

Ожоги бывают двух видов : токовый и дуговой.

Токовый ожог — возникает при прохождении тока через тело при этом наблюдаются ожоги.

Дуговой ожог — является результатом воздействия на тело эл. дуги, здесь наблюдается высокая температура — до 3500.

Эл. знаки — метки на теле серого цвета — при прохождении эл. тока.

Металлизация кожи — проникновение в кожу мелких частичек металла, расплавленных эл. дугой.

Эл. удар — это возбуждение живых тканей при прохождении эл. тока.