حقل كهرومغناطيسي. التعريف والخصائص

المجال الكهرومغناطيسي هو نوع من المادة التي تنشأ حول الشحنات المتحركة. على سبيل المثال، حول موصل مع التيار. يتكون المجال الكهرومغناطيسي من عنصرين - المجالات الكهربائية والمغناطيسية. لا يمكن أن توجد بشكل مستقل عن بعضها البعض. أحدهما يولد الآخر. عندما يتغير المجال الكهربائي، ينشأ مجال مغناطيسي على الفور. سرعة انتشار الموجات الكهرومغناطيسية الخامس = ج / مأين هو معلى التوالي، النفاذية المغناطيسية والعازلة للوسط الذي تنتشر فيه الموجة. تنتقل الموجة الكهرومغناطيسية في الفراغ بسرعة الضوء، أي 300 ألف كيلومتر في الثانية. حيث أن النفاذية العازلة والمغناطيسية للفراغ تعتبر مساوية لـ 1. عندما يتغير المجال الكهربائي، ينشأ مجال مغناطيسي. وبما أن المجال الكهربائي الذي تسبب فيه ليس ثابتًا (أي أنه يتغير بمرور الوقت)، فإن المجال المغناطيسي سيكون متغيرًا أيضًا. ويولد المجال المغناطيسي المتغير بدوره مجالًا كهربائيًا، وهكذا. وهكذا، بالنسبة للمجال اللاحق (سواء كان كهربائيا أو مغناطيسيا)، فإن المصدر سيكون هو المجال السابق، وليس المصدر الأصلي، أي موصل يحمل تيارا. وبالتالي، حتى بعد انقطاع التيار في الموصل، سيستمر المجال الكهرومغناطيسي في الوجود والانتشار في الفضاء. تنتشر الموجة الكهرومغناطيسية في الفضاء من مصدرها في كل الاتجاهات. يمكنك أن تتخيل تشغيل المصباح الكهربائي، وأشعة الضوء منه تنتشر في كل الاتجاهات. تحمل الموجة الكهرومغناطيسية أثناء الانتشار الطاقة في الفضاء. كلما كان التيار في الموصل الذي يسبب المجال أقوى، زادت الطاقة التي تحملها الموجة. كما تعتمد الطاقة على تردد الموجات المنبعثة، فمع زيادتها بمقدار 2.3.4 مرة، ستزداد طاقة الموجة بمقدار 4.9.16 مرة على التوالي. أي أن طاقة انتشار الموجة تتناسب طرديا مع مربع التردد. يتم إنشاء أفضل الظروف لانتشار الموجة عندما يكون طول الموصل مساوياً لطول الموجة. سوف تتحرك خطوط القوة المغناطيسية والكهربائية بشكل متعامد. تغلف خطوط القوة المغناطيسية موصلًا يحمل تيارًا وتكون مغلقة دائمًا. تنتقل خطوط القوة الكهربائية من شحنة إلى أخرى. الموجة الكهرومغناطيسية هي دائمًا موجة عرضية. أي أن خطوط القوة، المغناطيسية والكهربائية، تقع في مستوى متعامد مع اتجاه الانتشار. شدة المجال الكهرومغناطيسي هي خاصية الطاقة للمجال. كما أن التوتر هو كمية متجهة، أي أن له بداية واتجاه. يتم توجيه شدة المجال بشكل عرضي إلى خطوط القوة. وبما أن قوة المجالين الكهربائي والمغناطيسي متعامدان مع بعضهما البعض، فهناك قاعدة يمكن من خلالها تحديد اتجاه انتشار الموجة. عندما يدور المسمار على طول أقصر مسار من متجه شدة المجال الكهربائي إلى متجه شدة المجال المغناطيسي، فإن الحركة الانتقالية للمسمار ستشير إلى اتجاه انتشار الموجة.

المجال المغناطيسي وخصائصه. عندما يمر تيار كهربائي في موصل، أ مجال مغناطيسي. مجال مغناطيسي هو أحد أنواع المادة. لديها طاقة تتجلى في شكل قوى كهرومغناطيسية تعمل على الشحنات الكهربائية المتحركة الفردية (الإلكترونات والأيونات) وعلى تدفقاتها، أي التيار الكهربائي. تحت تأثير القوى الكهرومغناطيسية، تنحرف الجسيمات المشحونة المتحركة عن مسارها الأصلي في اتجاه عمودي على المجال (الشكل 34). يتم تشكيل المجال المغناطيسيفقط حول الشحنات الكهربائية المتحركة، ويمتد تأثيرها أيضًا إلى الشحنات المتحركة فقط. المجالات المغناطيسية والكهربائيةلا ينفصلان ويشكلان معًا واحدًا حقل كهرومغناطيسي. أي تغيير الحقل الكهربائييؤدي إلى ظهور مجال مغناطيسي، وعلى العكس من ذلك فإن أي تغير في المجال المغناطيسي يصاحبه ظهور مجال كهربائي. حقل كهرومغناطيسيوينتشر بسرعة الضوء أي 300000 كم/ث.

تمثيل رسومي للمجال المغناطيسي.ويتم تمثيل المجال المغناطيسي بيانياً بخطوط القوة المغناطيسية، التي يتم رسمها بحيث يتوافق اتجاه خط القوة عند كل نقطة من نقاط المجال مع اتجاه قوى المجال؛ خطوط المجال المغناطيسي تكون دائمًا متواصلة ومغلقة. يمكن تحديد اتجاه المجال المغناطيسي عند كل نقطة باستخدام إبرة مغناطيسية. يتم دائمًا ضبط القطب الشمالي للسهم في اتجاه قوى المجال. يعتبر طرف المغناطيس الدائم الذي تخرج منه خطوط القوة (شكل 35، أ) هو القطب الشمالي، والطرف المقابل الذي يضم خطوط القوة هو القطب الجنوبي (خطوط لا تظهر القوة المارة داخل المغناطيس). يمكن اكتشاف توزيع خطوط القوة بين قطبي المغناطيس المسطح باستخدام برادة فولاذية مرشوشة على ورقة موضوعة على القطبين (الشكل 35، ب). يتميز المجال المغناطيسي في فجوة الهواء بين قطبين متقابلين متوازيين للمغناطيس الدائم بتوزيع موحد لخطوط القوة المغناطيسية (الشكل 36)

ما هو المجال الكهرومغناطيسي وكيف يؤثر على صحة الإنسان ولماذا يتم قياسه - سوف تتعلم من هذه المقالة. مواصلة تعريفك بمجموعة متجرنا، سنخبرك بالأجهزة المفيدة - مؤشرات قوة المجال الكهرومغناطيسي (EMF). يمكن استخدامها في الشركات وفي المنزل.

ما هو المجال الكهرومغناطيسي؟

لا يمكن تصور العالم الحديث بدون الأجهزة المنزلية والهواتف المحمولة والكهرباء والترام والترولي باص وأجهزة التلفزيون وأجهزة الكمبيوتر. لقد اعتدنا عليهم ولا نعتقد على الإطلاق أن أي جهاز كهربائي يخلق مجالًا كهرومغناطيسيًا حول نفسه. وهو غير مرئي، ولكنه يؤثر على أي كائن حي، بما في ذلك البشر.

المجال الكهرومغناطيسي هو شكل خاص من المادة يحدث عندما تتفاعل الجسيمات المتحركة مع الشحنات الكهربائية. إن المجالات الكهربائية والمغناطيسية مترابطة مع بعضها البعض ويمكن أن تنشأ بعضها البعض - ولهذا السبب، كقاعدة عامة، يتم التحدث عنهما معًا كمجال كهرومغناطيسي واحد.

المصادر الرئيسية للمجالات الكهرومغناطيسية تشمل:

- خطوط الكهرباء؛
- محطات المحولات الفرعية؛
- الأسلاك الكهربائية والاتصالات السلكية واللاسلكية والتلفزيون وكابلات الإنترنت؛
- الأبراج الخلوية، وأبراج الراديو والتلفزيون، ومكبرات الصوت، وهوائيات الهواتف المحمولة والأقمار الصناعية، وأجهزة توجيه Wi-Fi؛
- أجهزة الكمبيوتر وأجهزة التلفاز وشاشات العرض؛
- الأجهزة الكهربائية المنزلية.
– أفران الحث وأفران الميكروويف (MW)؛
— النقل الكهربائي
- الرادارات.

تأثير المجالات الكهرومغناطيسية على صحة الإنسان

تؤثر المجالات الكهرومغناطيسية على أي كائنات حية - النباتات والحشرات والحيوانات والبشر. توصل العلماء الذين يدرسون تأثير المجالات الكهرومغناطيسية على الإنسان إلى استنتاج مفاده أن التعرض الطويل والمنتظم للمجالات الكهرومغناطيسية يمكن أن يؤدي إلى:
- زيادة التعب، واضطرابات النوم، والصداع، وانخفاض الضغط، وانخفاض معدل ضربات القلب.
- اضطرابات في الجهاز المناعي والعصبي والغدد الصماء والجنسية والهرمونية والقلب والأوعية الدموية.
- تطور أمراض الأورام.
- تطور أمراض الجهاز العصبي المركزي.
- ردود الفعل التحسسية.

حماية EMI

هناك معايير صحية تحدد الحد الأقصى المسموح به لقوة المجال الكهرومغناطيسي اعتمادًا على الوقت الذي تقضيه في المنطقة الخطرة - للمباني السكنية وأماكن العمل والأماكن القريبة من مصادر المجال القوي. إذا لم يكن من الممكن تقليل الإشعاع هيكليًا، على سبيل المثال، من خط نقل كهرومغناطيسي (EMF) أو برج خلوي، فسيتم تطوير تعليمات الخدمة، ومعدات الحماية للعاملين، ومناطق الوصول المحظورة للحجر الصحي.

تنظم تعليمات مختلفة مدة بقاء الشخص في منطقة الخطر. يمكن لشبكات الحماية والأفلام والزجاج والبدلات المصنوعة من القماش المعدني المعتمد على ألياف البوليمر أن تقلل من شدة الإشعاع الكهرومغناطيسي بآلاف المرات. بناءً على طلب GOST، تم تسييج مناطق إشعاع EMF وتزويدها بعلامات تحذيرية "لا تدخل، إنه أمر خطير!" ورمز الخطر الكهرومغناطيسي.

تقوم الخدمات الخاصة بمساعدة الأجهزة بمراقبة مستوى كثافة المجالات الكهرومغناطيسية باستمرار في أماكن العمل والمباني السكنية. يمكنك الاعتناء بصحتك بنفسك من خلال شراء جهاز محمول "Impulse" أو مجموعة "Impulse" + جهاز اختبار النترات "SOEKS".

لماذا نحتاج إلى أجهزة منزلية لقياس قوة المجال الكهرومغناطيسي؟

يؤثر المجال الكهرومغناطيسي سلبًا على صحة الإنسان، لذا من المفيد معرفة الأماكن التي تزورها (في المنزل، في المكتب، في الحديقة، في المرآب) التي يمكن أن تكون خطرة. يجب أن تفهم أن الخلفية الكهرومغناطيسية المتزايدة يمكن أن تنشأ ليس فقط عن طريق أجهزتك الكهربائية والهواتف وأجهزة التلفزيون وأجهزة الكمبيوتر الخاصة بك، ولكن أيضًا عن طريق الأسلاك المعيبة والأجهزة الكهربائية المجاورة والمنشآت الصناعية القريبة.

لقد وجد الخبراء أن التعرض قصير المدى للمجالات الكهرومغناطيسية على الشخص غير ضار عمليًا، لكن الإقامة الطويلة في منطقة ذات خلفية كهرومغناطيسية متزايدة أمر خطير. هذه هي المناطق التي يمكن اكتشافها باستخدام أجهزة من نوع "النبض". لذلك، يمكنك التحقق من الأماكن التي تقضي فيها معظم الوقت؛ الحضانة وغرفة النوم الخاصة بك. يذاكر. يحتوي الجهاز على القيم التي حددتها الوثائق التنظيمية، حتى تتمكن على الفور من تقييم درجة الخطر عليك وعلى أحبائك. من الممكن بعد الفحص أن تقرر نقل الكمبيوتر بعيدًا عن السرير، والتخلص من الهاتف الخلوي بهوائي مضخم، وتغيير فرن الميكروويف القديم بآخر جديد، واستبدال عازل باب الثلاجة بوضع No Frost .

شميليف في.إي.، سبيتنيف إس.إيه.

"الأسس النظرية للهندسة الكهربائية"

"نظرية المجال الكهرومغناطيسي"

الفصل 1. المفاهيم الأساسية لنظرية المجال الكهرومغناطيسي

§ 1.1. تحديد المجال الكهرومغناطيسي وكمياته الفيزيائية.
الأجهزة الرياضية لنظرية المجال الكهرومغناطيسي

حقل كهرومغناطيسي(EMF) هو نوع من المادة له تأثير قوة على الجسيمات المشحونة ويتم تحديده في جميع النقاط بواسطة زوجين من الكميات المتجهة التي تميز جانبيها - المجالات الكهربائية والمغناطيسية.

الحقل الكهربائي- هذا أحد مكونات المجال الكهرومغناطيسي الذي يتميز بالتأثير على الجسيم المشحون كهربائيًا بقوة تتناسب مع شحنة الجسيم ومستقلة عن سرعته.

مجال مغناطيسي- هذا أحد مكونات المجال الكهرومغناطيسي الذي يتميز بالتأثير على الجسيم المتحرك بقوة تتناسب مع شحنة الجسيم وسرعته.

الخصائص والأساليب الأساسية لحساب المجالات الكهرومغناطيسية التي تمت دراستها في الدورة حول الأسس النظرية للهندسة الكهربائية تتضمن دراسة نوعية وكمية للمجالات الكهرومغناطيسية الموجودة في الأجهزة الكهربائية والإلكترونية والطبية الحيوية. ولهذا السبب، فإن معادلات الديناميكا الكهربائية في الأشكال التكاملية والتفاضلية هي الأكثر ملاءمة.

يعتمد الجهاز الرياضي لنظرية المجال الكهرومغناطيسي (TEMF) على نظرية المجال العددي، وتحليل المتجهات والموتر، بالإضافة إلى حساب التفاضل والتكامل.

أسئلة التحكم

1. ما هو المجال الكهرومغناطيسي؟

2. ما يسمى المجال الكهربائي والمغناطيسي؟

3. ما هو أساس الجهاز الرياضي لنظرية المجال الكهرومغناطيسي؟

§ 1.2. الكميات الفيزيائية التي تميز المجالات الكهرومغناطيسية

ناقل قوة المجال الكهربائيعند هذه النقطة سيسمى متجه القوة المؤثرة على جسيم ثابت مشحون كهربائيا موضوع عند نقطة ما سإذا كان لهذا الجسيم وحدة شحنة موجبة.

ووفقا لهذا التعريف، فإن القوة الكهربائية المؤثرة على شحنة نقطية سمساوي ل:

أين ه تقاس بالخامس/م.

يتميز المجال المغناطيسي ناقلات الحث المغناطيسي. الحث المغناطيسي في بعض نقاط المراقبة سهي كمية متجهة معاملها يساوي القوة المغناطيسية المؤثرة على جسيم مشحون يقع عند نقطة ما س، التي لها شحنة وحدة وتتحرك بسرعة وحدة، ونواقل القوة والسرعة والحث المغناطيسي، وكذلك شحنة الجسيم تستوفي الشرط

.

يمكن تحديد القوة المغناطيسية المؤثرة على موصل منحني مع تيار بواسطة الصيغة

.

على الموصل المستقيم، إذا كان في مجال منتظم، تؤثر القوة المغناطيسية التالية

.

في جميع أحدث الصيغ ب - الحث المغناطيسي والذي يقاس بالتسلا (Tl).

1 T هو الحث المغناطيسي الذي تعمل فيه قوة مغناطيسية تساوي 1N على موصل مستقيم بتيار قدره 1A إذا كانت خطوط الحث المغناطيسي موجهة بشكل عمودي على الموصل مع التيار، وإذا كان طول الموصل 1 متر .

بالإضافة إلى شدة المجال الكهربائي والحث المغناطيسي، يتم أخذ الكميات المتجهة التالية بعين الاعتبار في نظرية المجال الكهرومغناطيسي:

1) الحث الكهربائي د (الإزاحة الكهربائية) والتي تقاس بـ C / م 2،

ناقلات EMF هي وظائف المكان والزمان:

أين س- نقطة المراقبة، ر- لحظة من الزمن.

إذا كانت نقطة المراقبة سفي الفراغ، فإن العلاقات التالية تكون بين الأزواج المتناظرة من الكميات المتجهة

حيث السماحية المطلقة للفراغ (الثابت الكهربائي الأساسي)، = 8.85419 * 10 -12؛

النفاذية المغناطيسية المطلقة للفراغ (الثابت المغناطيسي الأساسي)؛ \u003d 4π * 10 -7.

أسئلة التحكم

1. ما هي شدة المجال الكهربائي؟

2. ما يسمى الحث المغناطيسي؟

3. ما القوة المغناطيسية المؤثرة على جسم مشحون متحرك؟

4. ما القوة المغناطيسية المؤثرة على موصل يمر به تيار؟

5. ما هي الكميات المتجهة التي تميز المجال الكهربائي؟

6. ما هي الكميات المتجهة التي تميز المجال المغناطيسي؟

§ 1.3. مصادر المجال الكهرومغناطيسي

مصادر المجالات الكهرومغناطيسية هي الشحنات الكهربائية، وثنائيات القطب الكهربائي، والشحنات الكهربائية المتحركة، والتيارات الكهربائية، وثنائيات القطب المغناطيسي.

يتم تقديم مفاهيم الشحنة الكهربائية والتيار الكهربائي في سياق الفيزياء. التيارات الكهربائية هي من ثلاثة أنواع:

1. تيارات التوصيل.

2. تيارات الإزاحة.

3. نقل التيارات.

التوصيل الحالي- سرعة مرور الشحنات المتحركة لجسم موصل للكهرباء عبر سطح معين.

التحيز الحالي- معدل تغير تدفق ناقل الإزاحة الكهربائية عبر سطح معين.

.

نقل الحاليتتميز بالتعبير التالي

أين الخامس - سرعة انتقال الجثث عبر السطح س; ن - ناقل الوحدة الطبيعي على السطح؛ - كثافة الشحنة الخطية للأجسام المتطايرة عبر السطح في الاتجاه الطبيعي؛ ρ هي كثافة حجم الشحنة الكهربائية؛ ص الخامس - نقل الكثافة الحالية.

ثنائي القطب الكهربائييسمى زوج من رسوم النقطة + سو - ستقع على مسافة لمن بعضها البعض (الشكل 1).

يتميز ثنائي القطب الكهربائي النقطي بمتجه عزم ثنائي القطب الكهربائي:

ثنائي القطب المغناطيسيتسمى دائرة مسطحة ذات تيار كهربائي أنا.يتميز ثنائي القطب المغناطيسي بمتجه عزم ثنائي القطب المغناطيسي

أين س هو متجه مساحة السطح المستوي الممتد فوق الدائرة مع التيار. المتجه س موجه بشكل عمودي على هذا السطح المستوي، علاوة على ذلك، إذا نظر إليه من نهاية المتجه س ، فإن الحركة على طول الكفاف في الاتجاه المتزامن مع اتجاه التيار ستحدث عكس اتجاه عقارب الساعة. وهذا يعني أن اتجاه ناقل العزم المغناطيسي ثنائي القطب يرتبط باتجاه التيار وفقًا لقاعدة اللولب الأيمن.

الذرات وجزيئات المادة عبارة عن ثنائيات أقطاب كهربائية ومغناطيسية، لذلك يمكن وصف كل نقطة من النوع الحقيقي في المجال الكهرومغناطيسي بالكثافة الظاهرية لعزم ثنائي القطب الكهربائي والمغناطيسي:

ص - الاستقطاب الكهربائي للمادة :

م - مغنطة المادة :

الاستقطاب الكهربائي للمادةهي كمية متجهة تساوي الكثافة الظاهرية لعزم ثنائي القطب الكهربائي عند نقطة ما من الجسم الحقيقي.

مغنطة المادةهي كمية متجهة تساوي الكثافة الظاهرية لعزم ثنائي القطب المغناطيسي عند نقطة ما من الجسم الحقيقي.

الإزاحة الكهربائية- هذه كمية متجهة، والتي يتم تحديدها لأي نقطة مراقبة، بغض النظر عما إذا كانت في فراغ أو في مادة، من خلال العلاقة:

(للفراغ أو المادة)،

(فقط للفراغ).

قوة المجال المغناطيسي- كمية متجهة، والتي يتم تحديدها لأي نقطة مراقبة، بغض النظر عما إذا كانت في فراغ أو في مادة، من خلال العلاقة:

,

حيث يتم قياس شدة المجال المغناطيسي بوحدة A/m.

بالإضافة إلى الاستقطاب والمغنطة، هناك مصادر أخرى للمجالات الكهرومغناطيسية موزعة بالحجم:

- كثافة الشحنة الكهربائية السائبة ; ,

حيث تقاس الكثافة الحجمية للشحنة الكهربائية بوحدة C/m3 ؛

- ناقلات كثافة التيار الكهربائي، الذي يساوي مكونه الطبيعي

في حالة أكثر عمومية، يتدفق التيار عبر سطح مفتوح س، يساوي تدفق ناقل الكثافة الحالي عبر هذا السطح:

حيث يتم قياس متجه كثافة التيار الكهربائي بـ A/m 2 .

أسئلة التحكم

1. ما هي مصادر المجال الكهرومغناطيسي؟

2. ما هو تيار التوصيل؟

3. ما هو التحيز الحالي؟

4. ما هو تيار النقل؟

5. ما هو ثنائي القطب الكهربائي وعزم ثنائي القطب الكهربائي؟

6. ما هو ثنائي القطب المغناطيسي وعزم ثنائي القطب المغناطيسي؟

7. ما يسمى الاستقطاب الكهربائي ومغنطة المادة؟

8. ما يسمى الإزاحة الكهربائية؟

9. ما يسمى قوة المجال المغناطيسي؟

10. ما هي كثافة الشحنة الكهربائية الحجمية وكثافة التيار؟

مثال تطبيق MATLAB

مهمة.

منح: دائرة بها تيار كهربائي أنافي الفضاء هو محيط المثلث، والإحداثيات الديكارتية لرءوسه معطاة: س 1 , س 2 , س 3 , ذ 1 , ذ 2 , ذ 3 , ض 1 , ض 2 , ض 3 . هنا المشتركين هم أرقام قمة الرأس. يتم ترقيم القمم في اتجاه تدفق التيار الكهربائي.

مطلوبقم بتكوين دالة MATLAB التي تحسب متجه العزم المغناطيسي ثنائي القطب للدائرة. عند تجميع الملف m، يمكن الافتراض أن الإحداثيات المكانية تقاس بالأمتار، ويقاس التيار بالأمبير. يُسمح بالتنظيم التعسفي لمعلمات الإدخال والإخراج.

حل

% m_dip_moment - حساب عزم ثنائي القطب المغناطيسي لدائرة ثلاثية مع وجود تيار في الفضاء

%pm = m_dip_moment(tok,العقد)

٪ معلمات الإدخال

٪ الحالي - الحالي في الدائرة؛

العقد٪ - مصفوفة مربعة من النموذج "، يحتوي كل صف منها على إحداثيات الرأس المقابل.

معلمة الإخراج٪

%pm عبارة عن مصفوفة صفية للمكونات الديكارتية لمتجه عزم ثنائي القطب المغناطيسي.

الدالة مساء = m_dip_moment(tok,nodes);

مساءً=tok*)]) det()]) det()])]/2;

% في العبارة الأخيرة، يتم ضرب متجه مساحة المثلث بالتيار

>> العقد=10*راند(3)

9.5013 4.8598 4.5647

2.3114 8.913 0.18504

6.0684 7.621 8.2141

>> مساءً=m_dip_moment(1,nodes)

13.442 20.637 -2.9692

في هذه الحالة اتضح ص م = (13.442* 1 س + 20.637*1 ذ - 2.9692*1 ض) A * m 2 إذا كان التيار في الدائرة 1 A.

§ 1.4. العوامل التفاضلية المكانية في نظرية المجال الكهرومغناطيسي

الانحدارالمجال العددي Φ( س) = Φ( س، ص، ض) يسمى حقل المتجه المحدد بواسطة الصيغة:

,

أين الخامس 1- المساحة التي تحتوي على نقطة س; س 1- منطقة حدود السطح المغلقة الخامس 1 , س 1- نقطة تابعة للسطح س 1 ؛ δ - أكبر مسافة من النقطة سإلى نقاط على السطح س 1 (الحد الأقصى| ف ف 1 |).

تشعبحقل شعاعي F (س)=F (س، ص، ض) يسمى الحقل العددي المحدد بواسطة الصيغة:

الدوار(دوامة) مجال المتجهات F (س)=F (س، ص، ض) هو حقل متجه محدد بالصيغة:

تعفن F =

عامل نبلاهو عامل تفاضلي متجه، والذي يتم تعريفه في الإحداثيات الديكارتية بواسطة الصيغة:

لنمثل grad وdiv وrot عبر عامل التشغيل nabla:

نكتب هذه العوامل في الإحداثيات الديكارتية:

; ;

يتم تعريف عامل لابلاس في الإحداثيات الديكارتية بالصيغة:

العوامل التفاضلية من الدرجة الثانية:

نظريات التكامل

نظرية التدرج ;

نظرية التباعد

نظرية الدوار

في نظرية المجالات الكهرومغناطيسية، يتم استخدام واحدة أخرى من نظريات التكامل أيضًا:

.

أسئلة التحكم

1. ما يسمى التدرج في المجال العددي؟

2. ما يسمى تباعد المجال المتجه؟

3. ما يسمى دوار المجال المتجه؟

4. ما هو عامل nabla وكيف يتم التعبير عن عوامل التفاضل من الدرجة الأولى من حيث ذلك؟

5. ما هي نظريات التكامل الصالحة للحقول العددية والمتجهة؟

مثال تطبيق MATLAB

مهمة.

منح: في حجم رباعي الأسطح، تتغير الحقول العددية والمتجهة وفقًا للقانون الخطي. يتم إعطاء إحداثيات رؤوس رباعي السطوح بواسطة مصفوفة من النموذج [ س 1 , ذ 1 , ض 1 ; س 2 , ذ 2 , ض 2 ; س 3 , ذ 3 , ض 3 ; س 4 , ذ 4 , ض 4 ]. يتم إعطاء قيم المجال العددي عند القمم بواسطة المصفوفة [Ф 1 ; ف 2؛ ف 3؛ ف 4]. يتم إعطاء المكونات الديكارتية لحقل المتجه عند القمم بواسطة المصفوفة [ F 1 س, F 1ذ, F 1ض; F 2س, F 2ذ, F 2ض; F 3س, F 3ذ, F 3ض; F 4س, F 4ذ, F 4ض].

يُعرِّففي حجم رباعي السطوح، تدرج المجال العددي، وكذلك التباعد والالتفاف في مجال المتجه. اكتب دالة MATLAB لهذا الغرض.

حل. يوجد أدناه نص الدالة m.

% grad_div_rot - حساب التدرج والتباعد والالتفاف... في حجم رباعي الاسطح

%=grad_div_rot(العقد، العددية، المتجه)

٪ معلمات الإدخال

العقد٪ - مصفوفة إحداثيات قمة رباعي السطوح:

% الخطوط تتوافق مع القمم والأعمدة - الإحداثيات؛

٪ العددية - مصفوفة عمودية لقيم الحقول العددية عند القمم؛

% المتجه - مصفوفة مكونات حقل المتجه عند القمم:

% معلمات الإخراج

% grad - مصفوفة صفية لمكونات التدرج الديكارتي للمجال العددي؛

% div - قيمة التباعد لحقل المتجه في حجم رباعي السطوح؛

% تعفن - مصفوفة صفية للمكونات الديكارتية لدوار المجال المتجه.

٪ في الحسابات، يفترض أنه في حجم رباعي الاسطح

تختلف الحقول العددية والمتجهة٪ في الفضاء وفقًا للقانون الخطي.

الوظيفة =grad_div_rot(nodes,scalar,vector);

أ=inv(); ٪ مصفوفة معاملات الاستيفاء الخطي

grad=(a(2:end,:)*scalar)."; % مكونات تدرج الحقل العددي

شعبة=*ناقل(:); % اختلاف مجال المتجه

rot=sum(cross(a(2:end,:),vector."),2).";

مثال لتشغيل الدالة m المطورة:

>> العقد=10*راند(4,3)

3.5287 2.0277 1.9881

8.1317 1.9872 0.15274

0.098613 6.0379 7.4679

1.3889 2.7219 4.451

>> العددية = راند (4،1)

>> المتجه = راند (4،3)

0.52515 0.01964 0.50281

0.20265 0.68128 0.70947

0.67214 0.37948 0.42889

0.83812 0.8318 0.30462

>> =grad_div_rot(العقد، العددية، المتجه)

0.16983 -0.03922 -0.17125

0.91808 0.20057 0.78844

إذا افترضنا أن الإحداثيات المكانية تقاس بالأمتار، وأن الحقول المتجهة والعددية بلا أبعاد، فقد اتضح في هذا المثال:

غراد Ф = (-0.16983* 1 س - 0.03922*1 ذ - 0.17125*1 ض) م -1 ;

شعبة F = -1.0112 م -1؛

تعفن F = (-0.91808*1 س + 0.20057*1 ذ + 0.78844*1 ض) م -1 .

§ 1.5. القوانين الأساسية لنظرية المجال الكهرومغناطيسي

معادلات EMF في شكل متكامل

القانون الحالي الكامل:

أو

تداول متجه شدة المجال المغناطيسي على طول الكفاف ليساوي إجمالي التيار الكهربائي المتدفق عبر السطح س، امتدت على طول الكفاف ل، إذا كان اتجاه التيار يشكل نظامًا أيمنًا مع اتجاه تجاوز الدائرة.

قانون الحث الكهرومغناطيسي:

,

أين ه ج هي قوة المجال الكهربائي الخارجي.

EMF من الحث الكهرومغناطيسي هوفي الدائرة ليساوي معدل تغير التدفق المغناطيسي عبر السطح س، امتدت على طول الكفاف ل، ويتشكل اتجاه معدل تغير التدفق المغناطيسي مع الاتجاه هونظام اليد اليسرى.

نظرية غاوس في صورة متكاملة:

يتدفق ناقل الإزاحة الكهربائية عبر سطح مغلق سيساوي مجموع الشحنات الكهربائية الحرة في الحجم الذي يحده السطح س.

قانون استمرارية خطوط الحث المغناطيسي:

التدفق المغناطيسي خلال أي سطح مغلق يساوي صفر.

التطبيق المباشر للمعادلات في شكل متكامل يجعل من الممكن حساب أبسط المجالات الكهرومغناطيسية. لحساب المجالات الكهرومغناطيسية ذات الشكل الأكثر تعقيدًا، يتم استخدام المعادلات ذات الشكل التفاضلي. تسمى هذه المعادلات معادلات ماكسويل.

معادلات ماكسويل للوسائط الثابتة

تتبع هذه المعادلات مباشرة من المعادلات المقابلة في شكل متكامل ومن التعريفات الرياضية لعوامل التفاضل المكاني.

مجموع القانون الحالي في شكل تفاضلي:

,

إجمالي كثافة التيار الكهربائي،

كثافة التيار الكهربائي الخارجي،

كثافة التوصيل الحالية،

كثافة النزوح الحالية:،

نقل الكثافة الحالية: .

وهذا يعني أن التيار الكهربائي هو مصدر دوامة للمجال المتجه لشدة المجال المغناطيسي.

قانون الحث الكهرومغناطيسي في الشكل التفاضلي:

وهذا يعني أن المجال المغناطيسي المتناوب هو مصدر دوامة للتوزيع المكاني لمتجه شدة المجال الكهربائي.

معادلة استمرارية خطوط الحث المغناطيسي:

وهذا يعني أن مجال ناقل الحث المغناطيسي ليس له مصادر، أي. في الطبيعة لا توجد شحنات مغناطيسية (أحادية القطب المغناطيسي).

نظرية غاوس في الصورة التفاضلية:

وهذا يعني أن مصادر مجال ناقل الإزاحة الكهربائية هي الشحنات الكهربائية.

للتأكد من تفرد حل مشكلة تحليل المجالات الكهرومغناطيسية، من الضروري استكمال معادلات ماكسويل بمعادلات اتصال المواد بين المتجهات ه و د ، و ب و ح .

العلاقات بين نواقل المجال والخصائص الكهروفيزيائية للوسط

ومن المعروف أن

(1)

جميع العوازل مستقطبة بواسطة مجال كهربائي. جميع المغناطيسات ممغنطة بواسطة مجال مغناطيسي. يمكن وصف الخصائص العازلة الساكنة للمادة بشكل كامل من خلال الاعتماد الوظيفي لمتجه الاستقطاب ص من ناقلات شدة المجال الكهربائي ه (ص =ص (ه )). يمكن وصف الخصائص المغناطيسية الساكنة للمادة بشكل كامل من خلال الاعتماد الوظيفي لمتجه المغنطة م من ناقلات قوة المجال المغناطيسي ح (م =م (ح )). في الحالة العامة، تكون هذه التبعيات غامضة (تخلفية) بطبيعتها. وهذا يعني أن الاستقطاب أو متجه المغنطة عند هذه النقطة سيتم تحديده ليس فقط من خلال قيمة المتجه ه أو ح عند هذه النقطة، ولكن أيضًا تاريخ التغيير في المتجه ه أو ح عند هذه النقطة. من الصعب للغاية التحقيق تجريبيًا في هذه التبعيات ووضع نماذج لها. ولذلك، في الممارسة العملية غالبا ما يفترض أن النواقل ص و ه ، و م و ح تكون على خط واحد، ويتم وصف الخواص الكهربية للمادة بواسطة دوال التباطؤ العددي (| ص |=|ص |(|ه |), |م |=|م |(|ح |). إذا كان من الممكن إهمال خصائص التباطؤ للوظائف المذكورة أعلاه، فسيتم وصف الخصائص الكهربائية بواسطة وظائف ذات قيمة واحدة ص=ص(ه), م=م(ح).

في كثير من الحالات، يمكن اعتبار هذه الوظائف خطية تقريبًا، أي:

وبعد ذلك، مع الأخذ في الاعتبار العلاقة (1)، يمكننا أن نكتب ما يلي

,

(4)

وبناء على ذلك، فإن النفاذية العازلة والمغناطيسية النسبية للمادة:

السماحية المطلقة للمادة:

النفاذية المغناطيسية المطلقة للمادة:

العلاقات (2)، (3)، (4) تميز الخواص العازلة والمغناطيسية للمادة. يمكن وصف خصائص التوصيل الكهربائي للمادة بواسطة قانون أوم في شكل تفاضلي

أين هي الموصلية الكهربائية المحددة للمادة، وتقاس بـ S/m.

وفي حالة أكثر عمومية، فإن الاعتماد بين كثافة تيار التوصيل ومتجه شدة المجال الكهربائي له طابع تباطؤ ناقل غير خطي.

طاقة المجال الكهرومغناطيسي

كثافة الطاقة الحجمية للمجال الكهربائي هي

,

أين دبليويتم قياس e بـ J / m 3.

كثافة الطاقة الحجمية للمجال المغناطيسي هي

,

أين دبليويتم قياس م بـ J / m 3.

كثافة الطاقة الحجمية للمجال الكهرومغناطيسي تساوي

في حالة الخواص الكهربائية والمغناطيسية الخطية للمادة، تكون كثافة الطاقة الحجمية للمجال الكهرومغناطيسي مساوية لـ

هذا التعبير صالح للقيم اللحظية لطاقة معينة ومتجهات المجالات الكهرومغناطيسية.

قوة محددة لفقد الحرارة من تيارات التوصيل

قوة محددة من مصادر الطرف الثالث

أسئلة التحكم

1. كيف يتم صياغة القانون الحالي الإجمالي في شكل متكامل؟

2. كيف تمت صياغة قانون الحث الكهرومغناطيسي في شكل متكامل؟

3. كيف تمت صياغة نظرية غاوس وقانون استمرارية التدفق المغناطيسي في شكل متكامل؟

4. كيف يتم صياغة قانون التيار الإجمالي في شكل تفاضلي؟

5. كيف يتم صياغة قانون الحث الكهرومغناطيسي في شكل تفاضلي؟

6. كيف تتم صياغة نظرية غاوس وقانون استمرارية خطوط الحث المغناطيسي في شكل متكامل؟

7. ما هي العلاقات التي تصف الخواص الكهربائية للمادة؟

8. كيف يتم التعبير عن طاقة المجال الكهرومغناطيسي بدلالة الكميات المتجهة التي تحدده؟

9. كيف يتم تحديد القوة المحددة لفقد الحرارة والقدرة المحددة لمصادر الطرف الثالث؟

أمثلة على تطبيق ماتلاب

مهمة 1.

منح: داخل حجم رباعي الاسطح يتغير الحث المغناطيسي ومغنطة المادة وفقا للقانون الخطي. يتم إعطاء إحداثيات رؤوس رباعي الأسطح، كما يتم إعطاء قيم ناقلات الحث المغناطيسي ومغنطة المادة عند القمم.

احسبكثافة التيار الكهربائي في حجم رباعي الاسطح باستخدام الدالة m التي تم تجميعها في حل المشكلة في الفقرة السابقة. قم بإجراء الحساب في نافذة أوامر MATLAB، على افتراض أن الإحداثيات المكانية تقاس بالملليمتر، والحث المغناطيسي بوحدة تسلا، وقوة المجال المغناطيسي والمغنطة بوحدة kA/m.

حل.

لنقم بتعيين البيانات المصدر بتنسيق متوافق مع وظيفة grad_div_rot m:

>> العقد=5*راند(4,3)

0.94827 2.7084 4.3001

0.96716 0.75436 4.2683

3.4111 3.4895 2.9678

1.5138 1.8919 2.4828

>> ب=راند(4,3)*2.6-1.3

1.0394 0.41659 0.088605

0.83624 -0.41088 0.59049

0.37677 -0.54671 -0.49585

0.82673 -0.4129 0.88009

>> mu0=4e-4*pi % نفاذية مغناطيسية مطلقة للفراغ، μH/mm

>> م = راند (4,3) * 1800-900

122.53 -99.216 822.32

233.26 350.22 40.663

364.93 218.36 684.26

83.828 530.68 -588.68

>> =grad_div_rot(nodes,ones(4,1),B/mu0-M)

0 -3.0358e-017 0

914.2 527.76 -340.67

في هذا المثال، تبين أن متجه إجمالي كثافة التيار في الحجم المعني يساوي (-914.2* 1 س + 527.76*1 ذ - 340.67*1 ض) أ/مم 2 . لتحديد معامل الكثافة الحالية، قم بتنفيذ العبارة التالية:

>> cur_d=sqrt(cur_dens*cur_dens.")

لا يمكن الحصول على القيمة المحسوبة للكثافة الحالية في الوسائط الممغنطة للغاية في الأجهزة التقنية الحقيقية. هذا المثال تعليمي بحت. والآن دعونا نتحقق من صحة ضبط توزيع الحث المغناطيسي في حجم رباعي الاسطح. للقيام بذلك، قم بتنفيذ العبارة التالية:

>> =grad_div_rot(nodes,ones(4,1),B)

0 -3.0358e-017 0

0.38115 0.37114 -0.55567

هنا حصلنا على قيمة div ب \u003d -0.34415 طن / مم، والتي لا يمكن أن تتوافق مع قانون استمرارية خطوط الحث المغناطيسي في الشكل التفاضلي. ويترتب على ذلك أن توزيع الحث المغناطيسي في حجم رباعي الاسطح تم ضبطه بشكل غير صحيح.

المهمة 2.

دع رباعي السطوح، الذي تم إعطاء إحداثيات رأسه، في الهواء (وحدات القياس هي الأمتار). دع قيم متجه شدة المجال الكهربائي عند رؤوسه (وحدات القياس - كيلو فولت / م).

مطلوباحسب كثافة الشحنة الكهربائية الحجمية داخل الشكل الرباعي.

حليمكن القيام بالمثل:

>> العقد=3*راند(4,3)

2.9392 2.2119 0.59741

0.81434 0.40956 0.89617

0.75699 0.03527 1.9843

2.6272 2.6817 0.85323

>> eps0=8.854e-3 % سماحية الفراغ المطلقة، nF/m

>> ه=20*راند(4,3)

9.3845 8.4699 4.519

1.2956 10.31 11.596

19.767 6.679 15.207

11.656 8.6581 10.596

>> =grad_div_rot(nodes,ones(4,1),E*eps0)

0.076467 0.21709 -0.015323

في هذا المثال، تبين أن كثافة الشحنة الحجمية تبلغ 0.10685 μC/m3 .

§ 1.6. الشروط الحدودية لنواقل المجالات الكهرومغناطيسية.
قانون حفظ الشحنة. مبرهنة أوموف-بوينتينج

أو

تم وضع علامة هنا: ح 1 - متجه شدة المجال المغناطيسي على السطح البيني بين الوسائط في البيئة رقم 1؛ ح 2 - نفس الشيء في البيئة رقم 2؛ ح 1ر- المكون العرضي (المماسي) لمتجه شدة المجال المغناطيسي على السطح البيني للوسائط في الوسط رقم 1؛ ح 2ر- نفس الشيء في البيئة رقم 2؛ ه 1 هو متجه إجمالي شدة المجال الكهربائي على السطح البيني للوسائط في الوسط رقم 1؛ ه 2 - نفس الشيء في البيئة رقم 2؛ ه 1 ج - مكون الطرف الثالث لمتجه شدة المجال الكهربائي على واجهة الوسائط في الوسط رقم 1؛ ه 2ج - نفس الشيء في البيئة رقم 2؛ ه 1ر- المكون العرضي لمتجه شدة المجال الكهربائي على السطح البيني للوسائط في الوسط رقم 1؛ ه 2ر- نفس الشيء في البيئة رقم 2؛ ه 1 ثانية ر- مكون طرف ثالث عرضي لمتجه شدة المجال الكهربائي على السطح البيني للوسائط في الوسط رقم 1؛ ه 2ر- نفس الشيء في البيئة رقم 2؛ ب 1 - متجه الحث المغناطيسي عند السطح البيني بين الوسائط في الوسط رقم 1؛ ب 2 - نفس الشيء في البيئة رقم 2؛ ب 1ن- المكون الطبيعي لمتجه الحث المغناطيسي على السطح البيني بين الوسائط في الوسط رقم 1؛ ب 2ن- نفس الشيء في البيئة رقم 2؛ د 1 - ناقل الإزاحة الكهربائية على واجهة الوسائط في الوسط رقم 1؛ د 2 - نفس الشيء في البيئة رقم 2؛ د 1ن- المكون الطبيعي لمتجه الإزاحة الكهربائية على واجهة الوسائط في الوسط رقم 1؛ د 2ن- نفس الشيء في البيئة رقم 2؛ σ هي الكثافة السطحية للشحنة الكهربائية عند السطح البيني بين الوسائط، وتقاس بـ C/m 2 .

قانون حفظ الشحنة

إذا لم تكن هناك مصادر حالية لجهة خارجية، إذن

,

وفي الحالة العامة، أي أن إجمالي متجه كثافة التيار ليس له مصادر، أي أن إجمالي خطوط التيار مغلقة دائمًا

مبرهنة أوموف-بوينتينج

كثافة الطاقة الحجمية التي تستهلكها نقطة مادية في المجال الكهرومغناطيسي تساوي

حسب الهوية (1)

هذه هي معادلة توازن الطاقة للحجم الخامس. وفي الحالة العامة، ووفقاً للمساواة (3)، فإن الطاقة الكهرومغناطيسية المولدة من مصادر داخل الحجم الخامس، يذهب إلى فقدان الحرارة، إلى تراكم طاقة المجالات الكهرومغناطيسية والإشعاع في الفضاء المحيط من خلال سطح مغلق يحد من هذا الحجم.

يسمى التكامل في التكامل (2) بمتجه Poynting:

,

أين صتقاس بالث / م 2.

هذا المتجه يساوي كثافة تدفق القدرة الكهرومغناطيسية عند نقطة مراقبة معينة. المساواة (3) هي تعبير رياضي لنظرية أوموف-بوينتنج.

الطاقة الكهرومغناطيسية التي تشعها المنطقة الخامسإلى الفضاء المحيط يساوي تدفق متجه Poynting عبر سطح مغلق س، منطقة الحدود الخامس.

أسئلة التحكم

1. ما هي التعبيرات التي تصف الشروط الحدودية لمتجهات المجال الكهرومغناطيسي على واجهات الوسائط؟

2. كيف يتم صياغة قانون حفظ الشحنة في شكل تفاضلي؟

3. كيف يتم صياغة قانون حفظ الشحنة في شكل متكامل؟

4. ما هي التعبيرات التي تصف الشروط الحدودية لكثافة التيار في واجهات الوسائط؟

5. ما هي الكثافة الحجمية للطاقة التي تستهلكها نقطة مادية في مجال كهرومغناطيسي؟

6. كيف تتم كتابة معادلة توازن القوة الكهرومغناطيسية لحجم معين؟

7. ما هو ناقل Poynting؟

8. كيف تمت صياغة نظرية أوموف-بوينتنج؟

مثال تطبيق MATLAB

مهمة.

منح: يوجد سطح مثلث في الفضاء. يتم تعيين إحداثيات القمة. وترد أيضًا قيم متجهات شدة المجال الكهربائي والمغناطيسي عند القمم. مكون الطرف الثالث لشدة المجال الكهربائي هو صفر.

مطلوباحسب القوة الكهرومغناطيسية المارة عبر هذا السطح المثلث. قم بتكوين دالة MATLAB التي تقوم بهذه العملية الحسابية. عند الحساب، ضع في اعتبارك أن المتجه الطبيعي الموجب يتم توجيهه بحيث إذا نظرت من نهايته، فإن الحركة بترتيب تصاعدي لأرقام القمة ستحدث عكس اتجاه عقارب الساعة.

حل. يوجد أدناه نص الدالة m.

% em_power_tri - حساب الطاقة الكهرومغناطيسية المارة

% سطح مثلث في الفضاء

%P=em_power_tri(العقد،E،H)

٪ معلمات الإدخال

% العقد - مصفوفة مربعة مثل ." ,

% في كل سطر تتم كتابة إحداثيات الرأس المقابل له.

% E - مصفوفة مكونات متجه شدة المجال الكهربائي عند القمم:

% الصفوف تتوافق مع القمم، والأعمدة تتوافق مع المكونات الديكارتية.

% H - مصفوفة مكونات متجه شدة المجال المغناطيسي عند القمم.

معلمة الإخراج٪

%P - الطاقة الكهرومغناطيسية التي تمر عبر المثلث

% الحسابات تفترض ذلك على المثلث

تتغير متجهات شدة المجال في الفضاء وفقًا للقانون الخطي.

الدالة P=em_power_tri(nodes,E,H);

% احسب متجه المساحة المزدوجة للمثلث

S=)]) det()]) det()])];

P=sum(cross(E,(ones(3,3)+eye(3))*H,2))*S."/24;

مثال لتشغيل الدالة m المطورة:

>> العقد=2*راند(3,3)

0.90151 0.5462 0.4647

1.4318 0.50954 1.6097

1.7857 1.7312 1.8168

>> ه=2*راند(3,3)

0.46379 0.15677 1.6877

0.47863 1.2816 0.3478

0.099509 0.38177 0.34159

>> ح=2*راند(3,3)

1.9886 0.62843 1.1831

0.87958 0.73016 0.23949

0.6801 0.78648 0.076258

>> P=em_power_tri(العقد،E،H)

إذا افترضنا أن الإحداثيات المكانية تقاس بالأمتار، ومتجه شدة المجال الكهربائي بالفولت لكل متر، ومتجه شدة المجال المغناطيسي بالأمبير لكل متر، ففي هذا المثال، تبين أن القوة الكهرومغناطيسية المارة عبر المثلث 0.18221 واط.

في هذا الدرس، وموضوعه: "المجال الكهرومغناطيسي"، سنتناول مفهوم "المجال الكهرومغناطيسي"، وملامح تجلياته، ومعلمات هذا المجال.

نحن نتحدث على الهاتف الخليوي. كيف يتم نقل الإشارة؟ كيف يتم إرسال الإشارة من محطة فضائية طارت إلى المريخ؟ في الفراغ؟ نعم قد لا يكون هناك مادة، لكن هذا ليس فراغًا أيضًا، هناك شيء آخر تنتقل من خلاله الإشارة. وهذا شيء يسمى المجال الكهرومغناطيسي. وهذا لا يمكن ملاحظته بشكل مباشر، ولكنه كائن حقيقي من الطبيعة.

إذا كانت الإشارة الصوتية عبارة عن تغيير في معلمات مادة ما، على سبيل المثال، الهواء (الشكل 1)، فإن إشارة الراديو هي تغيير في معلمات مجال EM.

أرز. 1. انتشار الموجة الصوتية في الهواء

الكلمات "الكهربائية" و "المغناطيسية" واضحة بالنسبة لنا، لقد درسنا بالفعل بشكل منفصل الظواهر الكهربائية (الشكل 2) والظواهر المغناطيسية (الشكل 3)، ولكن لماذا نتحدث عن المجال الكهرومغناطيسي؟ اليوم سوف نكتشف ذلك.

أرز. 2. المجال الكهربائي

أرز. 3. المجال المغناطيسي

أمثلة على الظواهر الكهرومغناطيسية.

في الميكروويف، يتم إنشاء مجالات كهرومغناطيسية قوية، والأهم من ذلك، سريعة التغير للغاية والتي تعمل على شحنة كهربائية. وكما نعلم فإن ذرات وجزيئات المواد تحتوي على شحنة كهربائية (الشكل 4). هذا هو المكان الذي يعمل فيه المجال الكهرومغناطيسي، مما يجبر الجزيئات على التحرك بشكل أسرع (الشكل 5) - ترتفع درجة الحرارة ويسخن الطعام. الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي لها نفس الطبيعة.

أرز. 4. جزيء الماء ثنائي القطب

أرز. 5. حركة الجزيئات بالشحنة الكهربائية

في الميكروويف، ينقل المجال الكهرومغناطيسي الطاقة إلى المادة، والتي تستخدم للتدفئة، وينقل الضوء المرئي الطاقة إلى مستقبلات العين، والتي تستخدم لتنشيط المستقبل (الشكل 6)، وتستخدم طاقة الأشعة فوق البنفسجية لتكوين الميلانين الموجود في الجلد (حرق الشمس، الشكل 7)، وطاقة الأشعة السينية تتسبب في تحول الفيلم إلى اللون الأسود، حيث يمكنك رؤية صورة الهيكل العظمي لديك (الشكل 8). المجال الكهرومغناطيسي في كل هذه الحالات له معلمات مختلفة، وبالتالي له تأثير مختلف.

أرز. 6. المخطط الشرطي لتنشيط مستقبلات العين بواسطة طاقة الضوء المرئي

أرز. 7. تسمير البشرة

أرز. 8. اسوداد الفيلم تحت الأشعة السينية

لذلك، فإننا نواجه المجال الكهرومغناطيسي في كثير من الأحيان أكثر مما يبدو، وقد اعتدنا منذ فترة طويلة على الظواهر المرتبطة به.

لذلك، نحن نعلم أن المجال الكهربائي ينشأ حول الشحنات الكهربائية (الشكل 9). كل شيء واضح هنا.

أرز. 9. المجال الكهربائي حول شحنة كهربائية

إذا تحركت شحنة كهربائية، فمن حولها، كما درسنا، ينشأ مجال مغناطيسي (الشكل 10). وهنا يطرح السؤال بالفعل: تتحرك شحنة كهربائية، وهناك مجال كهربائي حولها، وما علاقة المجال المغناطيسي بها؟ سؤال آخر: نقول "الشحنة تتحرك". ولكن في نهاية المطاف، الحركة نسبية، ويمكن أن تتحرك في إطار مرجعي واحد، وتستقر في إطار مرجعي آخر (الشكل 11). إذن، في أحد الإطارات المرجعية، سيكون المجال المغناطيسي موجودًا، ولكن ليس في الآخر؟ لكن المجال يجب أن لا يكون موجودا أو غير موجود، حسب اختيار النظام المرجعي.

أرز. 10. المجال المغناطيسي حول شحنة كهربائية متحركة

أرز. 11. النسبية لحركة الشحنة

والحقيقة هي أن هناك مجال كهرومغناطيسي واحد، وله مصدر واحد - وهو شحنة كهربائية. لديها مكونين. المجالات الكهربائية والمغناطيسية هي مظاهر منفصلة، ​​ومكونات منفصلة لمجال كهرومغناطيسي واحد، والتي تظهر بشكل مختلف في الأنظمة المرجعية المختلفة (الشكل 12).

أرز. 12. مظاهر المجال الكهرومغناطيسي

يمكنك اختيار إطار مرجعي يظهر فيه المجال الكهربائي فقط، أو المجال المغناطيسي فقط، أو كليهما في وقت واحد. ومع ذلك، لا يمكن اختيار إطار مرجعي تكون فيه المكونات الكهربائية والمغناطيسية صفرًا، أي يتوقف فيه المجال الكهرومغناطيسي عن الوجود.

اعتمادًا على النظام المرجعي، نرى إما أحد مكونات الحقل، أو الآخر، أو كليهما. إنها مثل حركة الجسم في دائرة: إذا نظرت إلى مثل هذا الجسم من الأعلى، فسنرى الحركة في دائرة (الشكل 13)، إذا من الجانب، فسنرى تذبذبات على طول الجزء (الشكل 13). 14). في كل إسقاط على المحور الإحداثي، تكون الحركة الدائرية عبارة عن تذبذبات.

أرز. 13. حركة الجسم بشكل دائري

أرز. 14. اهتزازات الجسم على طول القطعة

أرز. 15. إسقاط حركات دائرية على محور الإحداثيات

تشبيه آخر هو إسقاط الهرم على المستوى. يمكن إسقاطه على شكل مثلث أو مربع. على متن الطائرة، هذه أرقام مختلفة تماما، ولكن كل هذا هو الهرم، الذي ينظر إليه من جوانب مختلفة. ولكن لا توجد مثل هذه الزاوية التي سيختفي منها الهرم تمامًا عند النظر إليها. سوف يبدو وكأنه مربع أو مثلث فقط (الشكل 16).

أرز. 16. إسقاطات الهرم على المستوى

النظر في موصل يحمل الحالي. فيه يتم تعويض الشحنات السالبة بشحنات موجبة، والمجال الكهربائي المحيط بها صفر (الشكل 17). المجال المغناطيسي لا يساوي الصفر (الشكل 18)، فقد أخذنا في الاعتبار حدوث مجال مغناطيسي حول موصل يحمل تيارًا. نختار إطارًا مرجعيًا تكون فيه الإلكترونات التي تشكل التيار الكهربائي ثابتة. لكن في هذا الإطار المرجعي بالنسبة للإلكترونات، ستتحرك أيونات الموصل المشحونة إيجابيًا في الاتجاه المعاكس: لا يزال هناك مجال مغناطيسي (الشكل 18).

أرز. 17. موصل للتيار ومجاله الكهربائي صفر

أرز. 18. المجال المغناطيسي حول موصل يمر به تيار

إذا كانت الإلكترونات في فراغ، في هذا الإطار المرجعي سينشأ حولها مجال كهربائي، لأنها لا تعوض بشحنات موجبة، ولكن لن يكون هناك مجال مغناطيسي (الشكل 19).

أرز. 19. المجال الكهربائي حول الإلكترونات في الفراغ

دعونا نفكر في مثال آخر. خذ مغناطيسًا دائمًا. ويحيط به مجال مغناطيسي، ولكن لا يوجد مجال كهربائي. في الواقع، لأنه يتم تعويض المجال الكهربائي للبروتونات والإلكترونات (الشكل 20).

أرز. 20. المجال المغناطيسي حول المغناطيس الدائم

لنأخذ إطارًا مرجعيًا يتحرك فيه المغناطيس. سيظهر مجال كهربائي دوامي حول مغناطيس دائم متحرك (الشكل 21). كيفية التعرف عليه؟ دعونا نضع حلقة معدنية (مثبتة في الإطار المرجعي المحدد) في مسار المغناطيس. سيظهر فيه تيار - وهذه ظاهرة معروفة للحث الكهرومغناطيسي: عندما يتغير التدفق المغناطيسي، ينشأ مجال كهربائي، مما يؤدي إلى حركة الشحنات، إلى ظهور التيار (الشكل 22). في أحد الإطارات المرجعية لا يوجد مجال كهربائي، ولكنه يظهر في إطار مرجعي آخر.

أرز. 21. دوامة المجال الكهربائي حول مغناطيس دائم متحرك

أرز. 22. ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي

المجال المغناطيسي للمغناطيس الدائم

في أي مادة، يمكن اعتبار الإلكترونات التي تدور حول النواة بمثابة تيار كهربائي صغير يتدفق في دائرة (الشكل 23). وهذا يعني أن هناك مجال مغناطيسي حوله. إذا لم تكن المادة ممغنطة، فسيتم توجيه مستويات دوران الإلكترونات بشكل تعسفي وتعوض المجالات المغناطيسية من الإلكترونات الفردية بعضها البعض، حيث يتم توجيهها بشكل عشوائي.

أرز. 23. تمثيل دوران الإلكترونات حول النواة

في المواد المغناطيسية، تكون مستويات دوران الإلكترونات هي التي يتم توجيهها بنفس الطريقة تقريبًا (الشكل 24). ولذلك، فإن المجالات المغناطيسية من جميع الإلكترونات تتجمع، ويتم الحصول على مجال مغناطيسي غير صفري على مقياس المغناطيس بأكمله.

أرز. 24. دوران الإلكترونات في المواد المغناطيسية

يوجد حول المغناطيس الدائم مجال مغناطيسي، أو بالأحرى المكون المغناطيسي للمجال الكهرومغناطيسي (الشكل 25). هل يمكننا العثور على مثل هذا الإطار المرجعي الذي يتم فيه إبطال المكون المغناطيسي ويفقد المغناطيس خصائصه؟ ما زال لا. في الواقع، تدور الإلكترونات في نفس المستوى (انظر الشكل 24)، وفي أي لحظة من الزمن، لا يتم توجيه سرعات الإلكترون في نفس الاتجاه (الشكل 26). لذلك من المستحيل العثور على إطار مرجعي حيث تتجمد جميعها ويختفي المجال المغناطيسي.

أرز. 25. المجال المغناطيسي حول المغناطيس الدائم

وبالتالي، فإن المجالات الكهربائية والمغناطيسية هي مظاهر مختلفة لمجال كهرومغناطيسي واحد. ولا يمكن القول أنه عند نقطة معينة في الفضاء لا يوجد سوى مجال مغناطيسي أو مجال كهربائي فقط. قد يكون هناك واحد أو آخر. كل هذا يتوقف على الإطار المرجعي الذي ننظر من خلاله إلى هذه النقطة.

لماذا تحدثنا عن المجالات الكهربائية والمغناطيسية بشكل منفصل من قبل؟ أولاً، لقد حدث ذلك تاريخيًا: لقد عرف الناس منذ فترة طويلة عن المغناطيس، وقد لاحظوا منذ فترة طويلة أن الفراء مكهرب ضد الكهرمان، ولم يخمن أحد أن هذه الظواهر لها نفس الطبيعة. وثانيا، إنه نموذج مناسب. في المشاكل التي لا نهتم فيها بالعلاقة بين المكونات الكهربائية والمغناطيسية، فمن المناسب النظر فيها بشكل منفصل. تتفاعل شحنتان ساكنتان في إطار مرجعي معين من خلال مجال كهربائي - نطبق عليهما قانون كولوم، ولسنا مهتمين بحقيقة أن هذه الإلكترونات نفسها يمكنها التحرك في إطار مرجعي ما وإنشاء مجال مغناطيسي، وقد نجحنا في ذلك حل المشكلة (الشكل 27) .

أرز. 27. قانون كولومب

تم النظر في عمل المجال المغناطيسي على شحنة متحركة في نموذج آخر، كما أنه يعمل بشكل جيد في حل عدد من المشكلات (الشكل 28).

أرز. 28. حكم اليد اليسرى

دعونا نحاول أن نفهم كيفية ترابط مكونات المجال الكهرومغناطيسي.

وتجدر الإشارة إلى أن العلاقة الدقيقة معقدة نوعًا ما. تم تطويره من قبل الفيزيائي البريطاني جيمس ماكسويل. لقد اشتق معادلات ماكسويل الأربع الشهيرة (الشكل 29)، والتي تتم دراستها في الجامعات وتتطلب معرفة بالرياضيات العليا. بالطبع، لن ندرسها، ولكن في بضع كلمات بسيطة سنفهم ما تعنيه.

أرز. 29. معادلات ماكسويل

اعتمد ماكسويل على عمل فيزيائي آخر - فاراداي (الشكل 30)، الذي وصف ببساطة جميع الظواهر نوعيا. لقد رسم رسومات (الشكل 31)، وملاحظات ساعدت ماكسويل كثيرًا.

أرز. 31. رسومات مايكل فاراداي من الكهرباء (1852)

اكتشف فاراداي ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي (الشكل 32). دعونا نتذكر ما هو عليه. يولد المجال المغناطيسي المتناوب EMF من الحث في الموصل. بمعنى آخر، فإن المجال المغناطيسي المتناوب (نعم، في هذه الحالة، ليس شحنة كهربائية) يولد مجالًا كهربائيًا. وهذا المجال الكهربائي هو دوامة، أي أن خطوطها مغلقة (شكل 33).

أرز. 32. رسومات مايكل فاراداي للتجربة

أرز. 33. تحريض القوة الدافعة الكهربية في الموصل

بالإضافة إلى ذلك، نحن نعلم أن المجال المغناطيسي يتولد عن طريق شحنة كهربائية متحركة. سيكون من الأصح القول أنه يتم إنشاؤه بواسطة مجال كهربائي متناوب. عندما تتحرك شحنة ما، يتغير المجال الكهربائي عند كل نقطة، وهذا التغيير يولد مجالا مغناطيسيا (الشكل 34).

أرز. 34. ظهور المجال المغناطيسي

يمكنك ملاحظة ظهور مجال مغناطيسي بين ألواح المكثف. عند شحنه أو تفريغه، ينشأ مجال كهربائي متناوب بين الألواح، والذي بدوره يولد مجالًا مغناطيسيًا. في هذه الحالة، ستقع خطوط المجال المغناطيسي في مستوى متعامد مع خطوط المجال الكهربائي (الشكل 35).

أرز. 35. ظهور مجال مغناطيسي بين ألواح المكثف

والآن دعونا نلقي نظرة على معادلات ماكسويل (الشكل 29)، أدناه للتعرف على فك تشفير صغير لها.

والأيقونة - التباعد - هي عامل رياضي، فهي تسلط الضوء على مكونة الحقل التي لها مصدر، أي أن خطوط المجال تبدأ وتنتهي على شيء ما. انظر إلى المعادلة الثانية: هذه المركبة من المجال المغناطيسي هي صفر: خطوط المجال المغناطيسي لا تبدأ ولا تنتهي عند أي شيء، ولا توجد شحنة مغناطيسية. انظر إلى المعادلة الأولى: هذا المكون من المجال الكهربائي يتناسب مع كثافة الشحنة. يتم إنشاء مجال كهربائي بواسطة شحنة كهربائية.

الأكثر إثارة للاهتمام هي المعادلتين التاليتين. الأيقونة - الدوار - هي عامل رياضي يسلط الضوء على مكون الدوامة في المجال. المعادلة الثالثة تعني أن المجال الكهربائي الدوامي ينشأ من مجال مغناطيسي متغير مع الزمن (هو المشتق، والذي يعني، كما تعلم من الرياضيات، معدل تغير المجال المغناطيسي). أي أننا نتحدث عن الحث الكهرومغناطيسي.

تظهر المعادلة الرابعة، إذا لم تنتبه لمعاملات التناسب: يتم إنشاء مجال مغناطيسي دوامي بواسطة مجال كهربائي متغير، وكذلك تيار كهربائي ( - كثافة التيار). نحن نتحدث عما نعرفه جيدًا: يتم إنشاء المجال المغناطيسي بواسطة شحنة كهربائية متحركة و.

كما ترون، يمكن للمجال المغناطيسي المتناوب أن يولد مجالًا كهربائيًا متناوبًا، والمجال الكهربائي المتناوب بدوره يولد مجالًا مغناطيسيًا متناوبًا، وهكذا (الشكل 36).

أرز. 36. يمكن للمجال المغناطيسي المتناوب أن يولد مجالاً كهربائياً متناوباً، والعكس صحيح

ونتيجة لذلك، يمكن أن تتشكل موجة كهرومغناطيسية في الفضاء (الشكل 37). هذه الموجات لها مظاهر مختلفة - هذه موجات الراديو، والضوء المرئي، والأشعة فوق البنفسجية، وما إلى ذلك. وسنتحدث عن هذا في الدروس القادمة.

أرز. 37. الموجة الكهرومغناطيسية

فهرس

1. كاسيانوف ف. الفيزياء. الصف 11: بروك. للتعليم العام المؤسسات. - م: حبارى، 2005.
2. مياكيشيف جي.يا. الفيزياء: بروك. لمدة 11 خلية. تعليم عام المؤسسات. - م: التربية، 2010.

1. بوابة الإنترنت "studopedia.su" ()
2. بوابة الإنترنت "worldofschool.ru" ()

العمل في المنزل

1. هل من الممكن اكتشاف مجال مغناطيسي في الإطار المرجعي مرتبط بأحد الإلكترونات المتحركة بشكل منتظم في الدفق الذي يتم إنشاؤه في شريط سينمائي للتلفزيون؟
2. ما المجال الذي ينشأ حول إلكترون يتحرك في إطار مرجعي معين بسرعة ثابتة؟
3. ما المجال الذي يمكن العثور عليه حول الكهرمان غير المتحرك المشحون بالكهرباء الساكنة؟ حول التحرك؟ تبرير الإجابات.

في هذا الفصل، يشير مصطلح "المجالات الكهرومغناطيسية" إلى جزء من الانبعاثات الكهرومغناطيسية التي يتراوح نطاق ترددها بين 0 هرتز و300 جيجا هرتز.

يتم عرض العمليات الكهربائية والمغناطيسية بالتفصيل في قسم خاص بالفيزياء. تعتمد هذه العمليات على التفاعلات الكهرومغناطيسية، والتي، بسبب تنوع مظاهرها، تلعب دورًا مهمًا للغاية في الطبيعة والتكنولوجيا. في الديناميكا الكهربائية، تعني عبارة "شحنة كهربائية" و"جسم مشحون كهربائيًا" جسمًا صلبًا به فائض (جسم سالب الشحنة) أو نقص (جسم موجب الشحنة) من الإلكترونات.

لشرح أصل القوى المؤثرة بين الشحنات الساكنة أو المتحركة، هناك مفهوم الحقل الكهربائي.لتوصيف المجال الكهربائي كميًا، هناك كمية فيزيائية خاصة - قوة المجال الكهربائي(E)، والتي تقاس بالقوة المؤثرة على وحدة الشحنة الموجبة الموضوعة عند تلك النقطة. وحدة المجال الكهربائي هي 1 فولت/م.

عندما يتدفق التيار عبر موصل، فإنه يخلق مجالًا مغناطيسيًا خاصًا به (B). نظرًا لعدم وجود شحنات مغناطيسية، فإن خطوط المجال المغناطيسي تكون مغلقة دائمًا.

يمكن وصف المجال الكهرومغناطيسي بواسطة ناقلين - توترالمجال الكهربائي E و عن طريق الحثالمجال المغناطيسي ب. وفي الوقت نفسه، يجب دائمًا اعتبار الكهرباء والمغناطيسية معًا، كواحد حقل كهرومغناطيسي.

لتحديد المجال الكهرومغناطيسي في نقطة ما في الفضاء، على سبيل المثال، في الهواء، يعني تحديد المتجهين E و B في كل لحظة من الزمن في كل نقطة في الفضاء. الكميات المتجهة هي خصائص الطاقة للمجال الكهرومغناطيسي. في النظام الدولي للوحدات (SI)، تسمى الكميات المرتبطة بالمجال الكهرومغناطيسي الكهربائية. كما يتم اختيار الكمية الكهربائية الرئيسية قوة التيار الكهربائي(I) بوحدة قياس الأمبير.

وبحسب الاعتماد على الزمن تنقسم الكميات التي تميز المجال الكهرومغناطيسي إلى الأنواع الرئيسية التالية: دائم(لا يعتمد على الوقت)، متناسقو اِعتِباطِيّالتقلبات الدورية، نبضات ، ضوضاء ،السعة التضمين.

غالبًا ما يسمى المجال الكهربائي الثابت بالمجال الكهروستاتيكي. يتم إنشاؤه بواسطة الأجسام العازلة أو المعدنية المشحونة. أبسط بنية هو المجال الكهروستاتيكي لمستوى مشحون بشكل موحد، ويكون موحدًا فوق وتحته، ويكون المتجه عموديًا على المستوى المشحون.

يتم إنشاء المجال المغناطيسي الدائم بواسطة مغناطيس دائم أو موصلات تيار مباشر. بيانيًا، تم تصوير بنية المجال المغناطيسي الثابت باستخدام خطوط القوة التي يكون متجه شدة المجال المغناطيسي مماسًا عند كل نقطة.

في ظل وجود الاعتماد على الوقت، ترتبط المجالات الكهربائية والمغناطيسية ببعضها البعض وتشكل كلًا واحدًا - حقل كهرومغناطيسي.في حالة التذبذبات التوافقية، فإن البنية المكانية للمجال الكهرومغناطيسي لا تعتمد فقط على توزيع الشحنات والتيارات على جسم موصل معين، ولكن أيضًا على التردد، أو بالأحرى، على النسبة بين الطول الموجي وأبعاد الجسم. مصدر. في هذه الحالة، تتناقص وحدات شدة المجالين الكهربائي والمغناطيسي بشكل عكسي مع المسافة من المصدر إلى نقطة المراقبة.

لتوصيف التذبذبات الكهرومغناطيسية الدورية، استخدم الخيارات التالية:

1) جذر متوسط ​​القيمة المربعة لشدة المجال الكهربائي؛

2) قيمة الجذر التربيعي لإسقاط شدة المجال الكهربائي على اتجاه معين؛

3) قيم الجذر التربيعي لشدة المجال المغناطيسي والحث المغناطيسي.

4) متوسط ​​كثافة تدفق الطاقة للمجال الكهرومغناطيسي في موجة مستوية.

في كثير من الأحيان يتم تعديل الحقول التوافقية في السعة. تكون خصائص الحقول المعدلة أكثر وضوحًا في حالة ما يسمى ب. تعديل النبض - عند ملاحظة نبضات المجال التوافقي بمدة t. ثم هناك توقف مؤقت لمدة tp يتبعه التكرار.

تتميز النبضات الأحادية الفردية للمجال بالمدة الأمامية (زمن صعود المجال) ومدة النبضة الإجمالية.

تنتشر المجالات سريعة التغير على شكل موجة كهرومغناطيسية عبر مسافات طويلة من المصدر. في الموجة الكهرومغناطيسية، هناك علاقة لا لبس فيها بين المجالين E وB واتجاه انتشار الموجة، الذي يحدده ناقل الموجة. تنتشر جميع الموجات الكهرومغناطيسية في الفضاء الحر بسرعة الضوء تساوي 300 ألف كيلومتر في الثانية.

8.1. أنواع المجالات الكهرومغناطيسية

المجالات الكهرومغناطيسية الطبيعية والإشعاع. حتى وقت قريب، تركز الاهتمام الرئيسي للباحثين على دراسة المجالات الكهرومغناطيسية ذات الأصل البشري، والتي تتجاوز مستوياتها بشكل كبير الخلفية الكهرومغناطيسية الطبيعية للأرض.

في الوقت نفسه، في العقود الأخيرة، تم إثبات الدور الهام للمجالات الكهرومغناطيسية ذات الأصل الطبيعي في تطور الحياة على الأرض وتطورها وتنظيمها اللاحق بشكل مقنع.

في طيف المجالات الكهرومغناطيسية الطبيعية، يمكن التمييز بين العديد من المكونات بشكل مشروط - هذا هو المجال المغناطيسي الثابت للأرض (المجال المغنطيسي الأرضي، GMF)، والمجال الكهروستاتيكي والمجالات الكهرومغناطيسية المتغيرة في نطاق التردد من 10 -3 هرتز إلى 10 12 هرتز.

عند دراسة تأثير المجالات الكهرومغناطيسية الطبيعية على الحياة البرية، يتم إيلاء اهتمام خاص للمجال المغنطيسي الأرضي باعتباره أحد أهم العوامل البيئية. يمكن أن تختلف قيمة GMF الثابتة على سطح الأرض من 26 ميكروتسلا (في منطقة ريو دي جانيرو) إلى 68 ميكروتسلا (بالقرب من القطبين الجغرافيين)، لتصل إلى الحد الأقصى في مناطق الشذوذات المغناطيسية (شذوذ كورسك، حتى 190 ميكروتسلا).

يتم فرض مجال مغناطيسي متناوب (يتم إنشاؤه بشكل أساسي عن طريق التيارات المتدفقة في الغلاف الأيوني والغلاف المغناطيسي) على المجال المغناطيسي الرئيسي للأرض، وحجمه ضئيل.

ويمر المجال المغنطيسي الأرضي بتغيرات بفترات طويلة (علمانية) (8000، 600 سنة) وبفترات تصل إلى عشرات السنين (60، 22، 11 سنة)، بالإضافة إلى تغيرات يومية قصيرة المدة، تتميز عادة بالنشاط الرقمي المتنوع. المؤشرات (مؤشر K، أرقام Wolf (W)، وما إلى ذلك).

تسمى التغييرات شبه الدورية في المجال المغنطيسي الأرضي بفترات تتراوح من أجزاء من الثانية إلى عدة دقائق نبضات مغنطيسية أرضية.وهي مقسمة عادة إلى منتظمة ومستقرة ومستمرة (P مع - يستمر النبض)وغير منتظمة، تشبه الضوضاء، دفعة (P؛ - نبضات غير منتظمة).يتم ملاحظة الأول بشكل رئيسي في ساعات الصباح وبعد الظهر، والأخير - في المساء والليل.

جميع أنواع النبضات غير المنتظمة هي عناصر من الاضطرابات الجيومغناطيسية وترتبط ارتباطًا وثيقًا بها، بينما يتم ملاحظة نبضات Pc أيضًا في ظروف هادئة جدًا. على الرغم من القيم الصغيرة لسعات النبض (من المئات إلى مئات nT)، يشير عدد من الباحثين إلى النشاط البيولوجي لهذه التذبذبات. ويرجع ذلك، أولاً، إلى الانتقائية المعينة الموجودة في التردد أثناء تفاعل المجال المغناطيسي مع الأجسام البيولوجية، وثانيًا، إلى حقيقة أن معدل التغير في شدة المجال المغناطيسي بمرور الوقت، أي. مشتق وقته. ومن بين التقلبات المستقرة تلك التي تحدث يومًا بعد يوم في نفس الفترات الزمنية المحلية. في الطبيعة، على ما يبدو، يمكن تطوير التكيف مع "الضخ" الكهرومغناطيسي من هذا النوع. وإذا كان نظام التقلبات المستقرة (P c) "معتادًا" بالنسبة للأنظمة الحيوية، فإن العزلة عنه يمكن أن يكون لها عواقب سلبية على الجسم.

أثناء الاضطرابات (العواصف المغناطيسية)، هناك إثارة عالمية للنبضات الدقيقة، ومن ثم يمكن تسجيلها لعشرات الساعات في جميع أنحاء العالم. يساهم نشاط العواصف الرعدية العالمية والمحلية في تكوين الخلفية الكهرومغناطيسية الطبيعية للأرض. التذبذبات الكهرومغناطيسية بترددات 4-30 هرتز موجودة دائمًا تقريبًا. يمكن الافتراض أنها يمكن أن تكون بمثابة مزامنات لبعض العمليات البيولوجية، لأنها ترددات رنانة لعدد منها. يتم ملاحظة المجالات الكهرومغناطيسية، التي يرجع أصلها إلى نشاط البرق، أيضًا عند الترددات الأعلى (0.1-15 كيلو هرتز).

يشمل طيف الإشعاع الشمسي والمجري الذي يصل إلى الأرض الإشعاع الكهرومغناطيسي لنطاق الترددات الراديوية بأكمله والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي والإشعاع المؤين. تمثل المجالات الكهرومغناطيسية الطبيعية للأرض، مجتمعة، طيفًا كاملاً من الموجات الكهرومغناطيسية

"الضوضاء" التي تحت تأثيرها توجد الأرض نفسها وكل أشكال الحياة عليها.

يمكن أن يكون للمجالات الكهرومغناطيسية الطبيعية، بما في ذلك المجالات الكهرومغناطيسية، تأثير غامض على جسم الإنسان. من ناحية، تعتبر الاضطرابات المغنطيسية الأرضية عامل خطر بيئي: هناك أدلة على وجود علاقة مع تطور عدد من التفاعلات الضارة في جسم الإنسان. وهكذا، فقد ثبت أن الاضطرابات المغناطيسية الأرضية يمكن أن يكون لها تأثير غير متزامن على الإيقاعات البيولوجية والعمليات الأخرى في الجسم أو أن تكون السبب الرئيسي لتعديل الحالة الوظيفية للدماغ. ولوحظ وجود علاقة بين حدوث الاضطرابات المغنطيسية الأرضية وزيادة عدد الأمراض الخطيرة سريريا (احتشاء عضلة القلب والسكتات الدماغية)، فضلا عن عدد حوادث المرور وحوادث الطائرات. من ناحية أخرى، فقد وجد أن الاختلافات غير الدورية للمجال المغنطيسي الأرضي تشارك في تنظيم الإيقاعات البيولوجية، والإيقاعات تحت الحمراء والحاجزية، وكذلك العلاقة بينهما.

وهكذا أصبح من الواضح الآن أنه ينبغي اعتبار المجالات الكهرومغناطيسية الطبيعية من أهم العوامل البيئية. وإذا كان تنفيذ أنشطة الحياة تحت تأثير السجلات الطبية الإلكترونية أمرًا مهمًا للغاية وفي نفس الوقت "معتادًا" بالنسبة للأنظمة الحيوية، فإن الدخول في موقف تتعرض فيه مستوياتها لتقلبات حادة أو تنخفض بشكل كبير قد يكون له عواقب سلبية خطيرة.

المجال المغناطيسي المنخفض. لأول مرة، تم النظر بجدية في مسألة إمكانية حدوث تأثير سلبي على الجسم من التعرض لفترات طويلة للمجالات الكهرومغناطيسية الطبيعية الضعيفة، مما أدى إلى ظهور شكاوى حول تدهور الرفاهية والصحة بين الأشخاص العاملين في الهياكل المحمية ، والتي تستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات. تؤدي هذه الهياكل المحمية وظائف الإنتاج الرئيسية الخاصة بها - وهي منع انتشار المجالات الكهرومغناطيسية الناتجة عن المعدات الموجودة فيها خارج المبنى، نظرًا لميزات تصميمها، وفي نفس الوقت تمنع تغلغل المجالات الكهرومغناطيسية ذات الأصل الطبيعي فيها.

وهكذا ظهرت مشكلة جديدة في النظافة الكهرومغناطيسية - دراسة التأثير على جسم الإنسان نتيجة لنقص المجالات الكهرومغناطيسية الطبيعية وتطوير مناهج علمية ومنهجية لتنظيمها الصحي.

أتاح فحص عدد من الهياكل المحمية المتخصصة الحصول على بيانات جديدة مثيرة للاهتمام تكشف عن السمات المحددة للبيئة الكهرومغناطيسية المتكونة فيها، وهي غير عادية بالنسبة للبشر، وقبل كل شيء، انخفاض كبير في مستويات المجال المغنطيسي الأرضي ( K o = 1.5-15 مرة)، متغيرات المجالات الكهرومغناطيسية الطبيعية وانتهاك اتجاهها المكاني.

في الوقت نفسه ، يجب التأكيد على أنه أثناء العواصف المغناطيسية ، التي يشعر ما يقرب من 30٪ من السكان بتأثيرها السلبي على الجسم ، يتغير (يزداد) مستوى المجال المغناطيسي الأرضي في المتوسط ​​​​بعشرات أو مئات من النانوتيسلا، والتي لا تمثل سوى جزء صغير أو نسبة قليلة من قيمتها. في ظل الظروف الموصوفة أعلاه، فإن التغير في مستويات GMF يصل إلى عشرات الآلاف من النانوتسلا.

مع الأخذ في الاعتبار أن التطور الكامل للإنسان كنوع، وكذلك تكوينه وحياته كفرد، قد تم تحت التأثير التنظيمي المستمر للمجالات الكهرومغناطيسية الطبيعية، فقد تم اقتراح أن نقص هذه العوامل، ضروري للغاية يمكن أن يساهم الجسم في ممارسة حياته الطبيعية في حدوث تغييرات سلبية في الحالة الصحية للأشخاص الذين يعملون في مثل هذه الظروف.

وبالتالي فإن هذه المشكلة ملحة للغاية، وحلها يؤثر على مصالح عامة السكان.

المجالات الكهربائية الساكنة (SEP). SEPs هي مجالات من الشحنات الكهربائية الثابتة، أو المجالات الكهربائية الثابتة للتيار المباشر. يمكن أن يحدث حدوث شحنات الكهرباء الساكنة أثناء التكسير والرش وإطلاق الغاز للمواد والحركة النسبية لجسمين صلبين ملامسين للمواد السائبة والسائلة والغازية مع الخلط المكثف والبلورة وما إلى ذلك.

يتم إنشاء SEPs في محطات الطاقة وفي العمليات الكهروتكنولوجية. يمكن أن توجد في شكل ESP نفسه (مجالات الشحنات الثابتة) أو مجالات كهربائية ثابتة (مجالات كهربائية ذات تيار مباشر).

يتم استخدام SEPs على نطاق واسع في الاقتصاد الوطني لتنقية الغاز الكهربائي، والفصل الكهروستاتيكي للخامات والمواد، والتطبيق الكهروستاتيكي للطلاء والورنيش والمواد البوليمرية، وما إلى ذلك.

وفي الوقت نفسه، هناك عدد من الصناعات والعمليات التكنولوجية لتصنيع ومعالجة ونقل المواد العازلة، حيث يلاحظ تكوين الشحنات والمجالات الكهروستاتيكية الناتجة عن كهربة المنتج المعالج (النسيج، الأعمال الخشبية، اللب و الورق والصناعات الكيماوية وغيرها). تصل مستويات إجهاد SEB في معدات الغزل والنسيج إلى 20-60 كيلو فولت/م وما فوق، وفي إنتاج المشمع، يمكن أن تتجاوز مواد الأفلام 240-250 كيلو فولت/م.

تتشكل أيضًا شحنات كهربائية ثابتة على شاشات أنابيب الأشعة الكاثودية للكمبيوتر الشخصي.

في أنظمة الطاقة، يتم تشكيل نظام التوزيع العام (PDS) بالقرب من التركيبات الكهربائية العاملة، والمفاتيح الكهربائية وخطوط الكهرباء ذات الجهد العالي التي تعمل بالتيار المستمر. في هذه الحالة، هناك أيضًا زيادة في تأين الهواء (على سبيل المثال، نتيجة لتصريفات الهالة) وحدوث تيارات أيونية.

المعلمات المادية الرئيسية لـ SEP هي شدة المجال وإمكانات نقاطه الفردية. توتر SEP هو كمية متجهة، يتم تحديدها بواسطة نسبة القوة المؤثرة على شحنة نقطية إلى قيمة هذه الشحنة، مقاسة بالفولت لكل متر (V / m). يتم تحديد خصائص الطاقة لـ SEP من خلال إمكانات نقاط المجال.

المجالات المغناطيسية الدائمة (PMF). مصادر PMF في أماكن العمل هي المغناطيس الدائم، والمغناطيسات الكهربائية، وأنظمة التيار المستمر عالية التيار (خطوط نقل التيار المستمر، وحمامات الإلكتروليت وغيرها من الأجهزة الكهربائية).

تُستخدم المغناطيسات الدائمة والمغناطيسات الكهربائية على نطاق واسع في الأجهزة، والغسالات المغناطيسية للرافعات وأجهزة التثبيت الأخرى، والفواصل المغناطيسية، وأجهزة معالجة المياه المغناطيسية، والمولدات الديناميكية المغناطيسية (MHD)، والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) وآلات الرنين المغنطيسي الإلكتروني (EPR).) وكذلك في ممارسة العلاج الطبيعي.

المعلمات المادية الرئيسية التي تميز PMF هي: شدة المجال(ح) الفيض المغناطيسي(F)

و الحث المغناطيسي (ب).في نظام SI، وحدات قياس شدة المجال المغناطيسي هي أمبير لكل متر (A / m)، التدفق المغناطيسي - ويبر (Wb)، الحث المغناطيسي (أو كثافة التدفق المغناطيسي) - تسلا (Tl).

المصادر القوية لـ SMF هي مولدات MHD. وفقًا لمنظمة الصحة العالمية (1986)، تصل مستويات PMF في مواقع الأفراد الذين يخدمون مولدات MHD والأجهزة النووية الحرارية إلى 50 طنًا متريًا. وفي أجهزة الرنين المغناطيسي المستخدمة في الطب، يتعرض المرضى لـ PMF يصل إلى 2 تيرا وأكثر. يتم إنشاء مستويات عالية (10-100 طن متري) في الأجزاء الداخلية للمركبات على وسادة مغناطيسية. متوسط ​​مستويات PMF في منطقة عمل المشغلين أثناء عمليات التحليل الكهربائي هي 5-10 طن متري. تكون مستويات PMF تحت خطوط نقل التيار المستمر ذات الجهد العالي في حدود 20 μT.

المجالات الكهرومغناطيسية ذات التردد الصناعي (EMF FC). تعد المجالات الكهرومغناطيسية (EMF) للتردد الصناعي (FC)، والتي تعد جزءًا من نطاق التردد المنخفض للغاية لطيف الترددات الراديوية، هي الأكثر شيوعًا في الظروف الصناعية وفي الحياة اليومية. يتم تقديم نطاق التردد الصناعي في بلدنا بتردد 50 هرتز (في عدد من دول القارة الأمريكية 60 هرتز). المصادر الرئيسية لـ EMF FC، التي تم إنشاؤها نتيجة للنشاط البشري، هي أنواع مختلفة من المعدات الكهربائية الصناعية والمنزلية.

وبما أن الطول الموجي المقابل لتردد 50 هرتز هو 6000 كيلومتر، فإن الشخص يتعرض لعامل في المنطقة القريبة. في هذا الصدد، يتم إجراء التقييم الصحي لـ EMF FC بشكل منفصل للمكونات الكهربائية والمغناطيسية (EF وMF FC).

وينبغي إيلاء اهتمام خاص لخطوط الكهرباء ذات الجهد العالي (TL) والمفاتيح الكهربائية المفتوحة (ORG)، التي تولد مجالات كهربائية ومغناطيسية ذات تردد صناعي (50 هرتز) في المساحة المجاورة. وتصل المسافات التي تنتشر فيها هذه المجالات من أسلاك خطوط الكهرباء إلى عشرات الأمتار. كلما ارتفعت فئة الجهد لخط نقل الطاقة، زادت مساحة المنطقة ذات المستوى المتزايد للمجال الكهربائي، بينما لا يتغير حجم المنطقة أثناء تشغيل خط نقل الطاقة. يعتمد حجم المنطقة الخطرة بسبب مستوى المجال المغناطيسي على كمية التيار المتدفق أو على حمل الخط. نظرًا لحقيقة أن حمل خط نقل الطاقة يتغير بشكل متكرر حتى خلال النهار، فإن أبعاد المنطقة ذات المستوى المتزايد من المجال المغناطيسي ليست ثابتة أيضًا.

يتم تنفيذ أعمال الإصلاح على خطوط الكهرباء والمفاتيح الكهربائية الخارجية، كقاعدة عامة، في ظروف زيادة المجالات الكهربائية والمغناطيسية. اعتمادًا على طبيعة العمل المنجز، يمكن أن يتراوح وقت تعرض الموظفين من عدة دقائق إلى عدة ساعات في كل نوبة عمل.

في ظروف الإنتاج، مصادر المجالات الكهربائية والمغناطيسية ذات التردد الصناعي هي معدات توزيع الطاقة والطاقة والمحولات والأفران الكهربائية وما إلى ذلك.

يتم إدخال مستوى كبير من الترددات الكهرومغناطيسية الصناعية في المباني السكنية والعامة بواسطة المعدات الكهربائية، وهي خطوط الكابلات التي تزود المستهلكين بالكهرباء، فضلاً عن لوحات المفاتيح والمحولات. وفي الغرف المجاورة لهذه المصادر عادة ما يرتفع مستوى المجال المغناطيسي بينما لا يكون مستوى المجال الكهربائي مرتفعا.

يتم نقل المصادر القوية بدرجة كافية للمجال المغناطيسي في حدود 0-1000 هرتز بالجر الكهربائي - القطارات الكهربائية وعربات المترو وحافلات الترولي والترام وما إلى ذلك. تصل القيمة القصوى للحث المغناطيسي في قطارات الضواحي الكهربائية إلى 75 ميكروT. تم تحديد متوسط ​​قيمة الحث المغناطيسي في المركبات المزودة بمحرك كهربائي يعمل بالتيار المستمر عند 29 μT.

المجالات الكهرومغناطيسية للترددات الراديوية (EMF RF). إلى جانب التطبيق الواسع في الاتصالات الراديوية والبث، والرادار وعلم الفلك الراديوي، والتلفزيون والطب، تُستخدم المجالات الكهرومغناطيسية في العديد من العمليات التكنولوجية: التسخين التعريفي، والمعالجة الحرارية للمعادن والخشب، ولحام البلاستيك، وإنشاء البلازما ذات درجة الحرارة المنخفضة، وما إلى ذلك. .

يتم تقسيم المجالات الكهرومغناطيسية لجزء التردد الراديوي من الطيف حسب الطول الموجي إلى عدد من النطاقات (الجدول 8.1).

يتميز المجال الكهرومغناطيسي بمزيج من المكونات الكهربائية والمغناطيسية المتغيرة. تتحد النطاقات المختلفة لموجات الراديو بطبيعة فيزيائية مشتركة، ولكنها تختلف بشكل كبير في الطاقة الموجودة فيها، وطبيعة الانتشار، والامتصاص، والانعكاس، ونتيجة لذلك، في تأثيرها على البيئة، بما في ذلك الإنسان. كلما قصر الطول الموجي وزاد تردد التذبذب، زادت الطاقة التي يحملها الكم.

يتم تعريف العلاقة بين الطاقة (I) والتردد (f) للاهتزازات على أنها I = h-f أو I = (h-C) / lect، حيث أن هناك علاقة f = C / lect بين الطول الموجي (κ) والتردد (f)،

حيث C هي سرعة انتشار الموجة الكهرومغناطيسية في الهواء (C=3-10 8 م/ث)؛

ح-ثابت بلانك يساوي 6.6-10-34 وات/سم2.

حول أي مصدر للإشعاع، ينقسم المجال الكهرومغناطيسي إلى 3 مناطق: القريبة - منطقة الحث، المتوسطة - منطقة التداخل والبعيدة - منطقة الموجة.

إذا كانت الأبعاد الهندسية لمصدر الإشعاع أقل من الطول الموجي للإشعاع  (أي يوجد مصدر نقطي)، يتم تحديد حدود المناطق بالمسافات التالية:

- Ρ ν <λ/2π - ближняя зона (индукции);

-π/2π<Ρ<2 πλ - промежуточная (интерференции);

- Ρ>2 πlect - المنطقة البعيدة (الموجة).

أولئك الذين يعملون مع مصادر الإشعاع في نطاقات الترددات المنخفضة والموجات الهكتومترية، وإلى حد ما، نطاقات التردد العالي والترددات المترية (VHF) موجودون في منطقة الحث. عند تشغيل مولدات الموجات الميكروية ونطاقات الموجات الكهرومغناطيسية (EHF)، تكون المولدات العاملة في أغلب الأحيان في منطقة الموجة.

لا توجد علاقة محددة بين المكونات الكهربائية والمغناطيسية للمجال الكهرومغناطيسي للتحريض، ويمكن أن تختلف عن بعضها البعض عدة مرات (E ≠ 377 N). يتم تغيير شدة المكونات الكهربائية والمغناطيسية في منطقة الحث في الطور بمقدار 90 درجة مئوية. فإذا وصل أحدهما إلى الحد الأقصى، وصل الآخر إلى الحد الأدنى. في منطقة الإشعاع، تتطابق قوة كلا مكوني المجال في الطور ويتم استيفاء الشروط عندما تكون E = 377 N.

نظرًا لأن العمال في منطقة الحث يتعرضون لمجالات كهربائية ومغناطيسية مختلفة، فإن شدة تعرض العمال ذوي الترددات المنخفضة (LF) والمتوسطة (MF) والعالية (HF) والعالية جدًا (VHF) يتم تقديرها بشكل منفصل بالقيم المكونات الكهربائية والمغناطيسية للمجال. يتم قياس شدة المجال الكهربائي بالفولت لكل متر (V/m)، في حين يتم قياس شدة المجال المغناطيسي بالأمبير لكل متر (A/m).

في منطقة الموجة، حيث يوجد عمليًا أشخاص يعملون بمعدات تولد موجات ديسيمترية (UHF)، وموجات سنتيمترية (UHF) ومليمترية (EHF)، يتم تقدير شدة المجال بقيمة كثافة تدفق الطاقة، أي. كمية الطاقة

طاولة8.1. التصنيف الدولي للموجات الكهرومغناطيسية

؟ يتراوح	اسم الفرقة حسب التردد	نطاق الترددات	اسم الفرقة حسب الطول الموجي	الطول الموجي
	منخفضة للغاية، ELF	3-30 هرتز	مقياس العشري	100- 10 ملم
	منخفض جدًا، يا بومة	30-300 هرتز	ميجاميتر	10-1 ملم
	تحت الأرض، ILF	0.3-3 كيلو هرتز	هكتوكيلومتر	1000-100 كم
	منخفض جدًا، VLF	3-30 كيلو هرتز	مقياس ميريامتر	100-10 كم
	الترددات المنخفضة، LF	30-300 كيلو هرتز	كيلومتر	10-1 كم
	متوسطة، متوسطة المدى	0.3-3 ميجا هرتز	هكتومتري	1- 0.1 كم
	ثلاثة أضعاف، HF	3-30 ميغاهيرتز	ديكاميتر	100-10 م
	عالية جدا، VHF	30-300 ميغاهيرتز	متر	10-1 م
	عالية جدًا، ذات تردد فوق العالي	0.3-3 جيجا هرتز	ديسيمتر	1- 0.1 م
	عالية جدًا، ميكروويف	3-30 جيجا هرتز	سنتيمتر	10-1 سم
	عالية للغاية، EHF	30-300 جيجا هرتز	ملليمتر	10-1 ملم
	فرط عالية، GHF	300-3000 جيجاهيرتز	ديسيميتر	1- 0.1 ملم

السقوط لكل وحدة السطح. في هذه الحالة، يتم التعبير عن كثافة تدفق الطاقة (PEF) بالواط لكل 1 م 2 أو بالوحدات المشتقة: المللي واط والميكروواط لكل سم 2 (mW / cm 2، μW / cm 2).

تتحلل المجالات الكهرومغناطيسية بسرعة عندما تبتعد عن مصادر الإشعاع. تتناقص شدة المكون الكهربائي للمجال في منطقة الحث عكسيا مع المسافة إلى القوة الثالثة، وتتناقص شدة المكون المغناطيسي عكسيا مع مربع المسافة. وفي منطقة الإشعاع تتناقص قوة المجال الكهرومغناطيسي بنسبة عكسية مع المسافة إلى الدرجة الأولى.

يتميز المجال الكهرومغناطيسي (EMF) للترددات الراديوية بعدد من الخصائص (القدرة على تسخين المواد، والانتشار في الفضاء، والانعكاس من الواجهة بين وسطين، والتفاعل مع المادة)، والتي بفضلها يتم استخدام المجالات الكهرومغناطيسية على نطاق واسع في مختلف القطاعات الاقتصاد الوطني: لنقل المعلومات (الإذاعة، والاتصالات الهاتفية الراديوية، والتلفزيون، والرادار، والأرصاد الجوية الراديوية، وما إلى ذلك)، في الصناعة والعلوم والتكنولوجيا والطب. تُستخدم الموجات الكهرومغناطيسية في نطاق الترددات المنخفضة والمتوسطة والعالية والعالية جدًا في المعالجة الحرارية للمعادن والمواد شبه الموصلة والمواد العازلة (تسخين سطح المعدن والتصلب والتلطيف ولحام السبائك الصلبة على أدوات القطع واللحام وصهر المعادن وأشباه الموصلات واللحام وتجفيف الأخشاب وما إلى ذلك. للتسخين التعريفي ، يتم استخدام EMF بتردد 60-74 و 440 و 880 كيلو هرتز على نطاق واسع.يتم إجراء التسخين التعريفي بشكل أساسي بواسطة المكون المغناطيسي لـ EMF بسبب التيارات الدوامة المستحثة في المواد عند تعرضها للمجالات الكهرومغناطيسية.

تُستخدم المجالات الكهرومغناطيسية لنطاقات التردد العالي (HF) والموجات المترية (VHF) على نطاق واسع في الاتصالات الراديوية والبث التلفزيوني والطب لتسخين المواد العازلة في مجال كهربائي عالي التردد (لحام فيلم بوليمر في صناعة أغلفة الكتب والمجلدات والحقائب ولعب الأطفال، وزرة، بلمرة الغراء عند لصق المنتجات الخشبية، تسخين البلاستيك و Presporoshkov، إلخ). يتم تسخين المواد العازلة بشكل رئيسي عن طريق المكون الكهربائي للمجال الكهرومغناطيسي. تعمل منشآت التدفئة العازلة بشكل رئيسي على ترددات 27 و 39 و 40 ميجا هرتز.

تُستخدم الموجات الكهرومغناطيسية في نطاقات UHF وSHF وEHF (موجات الميكروويف) في الرادار والملاحة الراديوية واتصالات التتابع الراديوي والاتصالات الراديوية متعددة القنوات وعلم الفلك الراديوي،

التحليل الطيفي الإشعاعي، والجيوديسيا، واكتشاف العيوب، والعلاج الطبيعي، وما إلى ذلك. في بعض الأحيان يتم استخدام المجالات الكهرومغناطيسية ذات النطاق UHF في الفلكنة المطاطية والمعالجة الحرارية للمنتجات الغذائية والتعقيم والبسترة وإعادة تسخين المنتجات الغذائية وما إلى ذلك.

في العلاج الطبيعي، يتم استخدام المجالات الكهرومغناطيسية كعامل علاجي قوي في العلاج المعقد للعديد من الأمراض (أجهزة عالية التردد للإنفاذ الحراري والحث الحراري، وأجهزة خاصة للعلاج بالموجات فوق الصوتية وأجهزة الميكروويف للعلاج بالموجات الدقيقة).

يوجد حاليًا عدد متزايد من مراكز الإرسال والتلفزيون الراديوي (RTC) في أراضي المدن. وهي تشمل مبنى تقنيًا واحدًا أو أكثر، حيث توجد أجهزة إرسال راديو أو تلفزيون وحقول هوائيات، حيث يوجد ما يصل إلى عشرات أنظمة تغذية الهوائي.

يمكن تقسيم منطقة التأثير السلبي المحتمل للمجالات الكهرومغناطيسية التي أنشأتها جمهورية الصين الشعبية إلى قسمين. الأول هو أراضي مركز موارد المهاجرين نفسه، حيث يُسمح فقط للأشخاص الذين يخدمون أجهزة الإرسال والمبدلات وأنظمة تغذية الهوائي. والثاني هو المنطقة المجاورة، حيث يمكن أن توجد العديد من المباني السكنية والصناعية. في هذه الحالة، هناك خطر تعرض السكان الموجودين في هذه المنطقة.

في نطاق التردد المنخفض (30-300 كيلو هرتز)، يكون الطول الموجي كبيرًا جدًا (على سبيل المثال، لتردد 150 كيلو هرتز، سيكون 2000 متر). لذلك، حتى على مسافات كبيرة، يمكن أن تكون قيمة EMF عالية جدًا. لذلك، على مسافة 30 مترًا من هوائي جهاز إرسال بقدرة 500 كيلووات، يعمل بتردد 145 كيلو هرتز، يمكن أن يتجاوز المجال الكهربائي 630 فولت / م، ويمكن أن يتجاوز المجال المغناطيسي 1.2 أمبير / م.

في نطاق التردد المتوسط ​​(300 كيلو هرتز - 3 ميجا هرتز) على مسافة 30 مترًا من الهوائي، يمكن أن تكون شدة المجال الكهربائي 275 فولت / م، وعلى مسافة 200 م - 10 فولت / م (مع طاقة المرسل

50 كيلوواط).

تشكل هوائيات أجهزة الإرسال التلفزيونية خطراً على الصحة العامة على مسافة تتراوح من عدة عشرات من الأمتار إلى عدة كيلومترات، اعتماداً على قوة جهاز الإرسال.

تعمل محطات الرادار على ترددات من 500 ميجا هرتز إلى 15 جيجا هرتز وما فوق. يختلف المجال الكهرومغناطيسي الذي ينشئونه بشكل أساسي عن المصادر الأخرى. ويرجع ذلك إلى الحركة الدورية للهوائي في الفضاء. يرجع الانقطاع الزمني للإشعاع إلى التشغيل الدوري للرادار للإشعاع. يمكن للرادارات المترولوجية أن تولد حوالي 100 واط/م2 لكل دورة تعريض على مسافة كيلومتر واحد. تخلق محطات رادار المطار قدرة PES تبلغ حوالي 0.5 واط/م2 على مسافة 60 مترًا. وتؤدي الزيادة في قوة الرادارات لأغراض مختلفة واستخدام هوائيات شاملة عالية الاتجاه إلى زيادة كبيرة في كثافة المجالات الكهرومغناطيسية و يخلق مساحات كبيرة ذات كثافة تدفق طاقة عالية على الأرض.

في السنوات الأخيرة، تم تطوير أنظمة الاتصالات الراديوية المتنقلة الخلوية بشكل مكثف. عناصرها الرئيسية هي محطات قاعدة منخفضة الطاقة نسبيا، يتم تركيب هوائياتها على أسطح المباني أو على أبراج خاصة. تحافظ المحطات الأساسية على اتصالات لاسلكية مع المشتركين داخل منطقة يبلغ نصف قطرها 0.5-10 كم، تسمى "الخلية". اعتمادًا على المعيار، تعمل أنظمة الراديو الخلوية في نطاق التردد 463-1880 ميجاهرتز.

في الصناعة الإلكترونية، يمكن أن تكون مصادر الإشعاع الكهرومغناطيسي في نطاق الموجات الراديوية في مجالات الاختبار الديناميكي للأجهزة عبارة عن أجهزة قيد الاختبار، وعناصر مسارات الدليل الموجي، ومولدات القياس.

8.2. العمل البيولوجي للمجالات الكهرومغناطيسية

يحدث تفاعل المجالات الكهرومغناطيسية الخارجية مع الأجسام البيولوجية عن طريق تحفيز المجالات الداخلية والتيارات الكهربائية، التي يعتمد حجمها وتوزيعها في جسم الإنسان على عدد من العوامل، مثل الحجم والشكل والبنية التشريحية للجسم والخصائص الكهربائية والمغناطيسية. الأنسجة (النفاذية العازلة والمغناطيسية والموصلية النوعية)، التوجه

الأجسام المتعلقة بمتجهات المجالات الكهربائية والمغناطيسية، وكذلك على خصائص المجالات الكهرومغناطيسية (التردد، الشدة، التشكيل، الاستقطاب، وما إلى ذلك).

وفقًا للمفاهيم الحديثة، يتم تقليل آلية عمل المجالات الكهرومغناطيسية في نطاقات التردد المنخفض للغاية والمنخفضة (حتى 10 كيلو هرتز) إلى تأثير التيار الكهربائي المستحث على الأنسجة المثيرة: العصبية والعضلية. المعلمة التي تحدد درجة التأثير هي كثافة التيار الدوامي المستحث في الجسم. في الوقت نفسه، بالنسبة للمجالات الكهربائية (EF) لنطاق التردد قيد النظر، فإن الاختراق الضعيف في جسم الإنسان هو سمة مميزة، وبالنسبة للمجالات المغناطيسية (MF)، يكون الجسم شفافًا عمليًا.

يمكن حساب كثافات التيار المستحث باستخدام الصيغ:

- ل إب:ي = ك-و-ه،

أين:

و - التردد؛

التوتر E - EP؛

k هو المعامل الذي يختلف باختلاف الأنسجة؛

- ل النائب: ي=7i-R-a-f-B،

أين:

ب - الحث المغناطيسي. σ - موصلية الأنسجة. R هو نصف قطر الجسم البيولوجي.

تعتمد ميزات امتصاص طاقة المجالات الكهرومغناطيسية بواسطة الأجسام البيولوجية على حجمها وطول موجة الإشعاع (نطاق التردد). وبالتالي، بالنسبة لمدى التردد الذي يصل إلى 30 ميجاهرتز (الطول الموجي يتجاوز بشكل كبير حجم الأجسام البيولوجية)، فإن الانخفاض السريع في القدرة الممتصة المحددة مع انخفاض التردد هو أمر نموذجي. بالنسبة لنطاق التردد من 30 ميجاهرتز إلى 10 جيجاهرتز، عندما يتناسب الطول الموجي مع حجم جسم الإنسان أو أعضائه، يُلاحظ أعمق اختراق لطاقة المجالات الكهرومغناطيسية. بالنسبة للترددات التي تزيد عن 10 جيجا هرتز (الطول الموجي أصغر بكثير من حجم الأجسام البيولوجية)، يحدث امتصاص طاقة المجالات الكهرومغناطيسية في الطبقات السطحية للأنسجة البيولوجية.

في الواقع، يتم تحديد امتصاص طاقة المجالات الكهرومغناطيسية في الأنسجة من خلال عمليتين: تذبذب الشحنات الحرة وتذبذب لحظات ثنائي القطب مع تردد مجال التمثيل. يؤدي التأثير الأول إلى ظهور تيارات التوصيل وفقدان الطاقة المرتبطة بالمقاومة الكهربائية للوسط (فقدان التوصيل الأيوني)، بينما تؤدي العملية الثانية إلى فقدان الطاقة بسبب احتكاك جزيئات ثنائي القطب في وسط لزج (فقدان العزل الكهربائي). .

عند الترددات المنخفضة، تتم المساهمة الرئيسية في امتصاص طاقة المجالات الكهرومغناطيسية من خلال الخسائر المرتبطة بالتوصيل الأيوني، والتي تزداد مع زيادة تردد المجال. ومع زيادة تردد المجال، يزداد امتصاص الطاقة بسبب الفقد الناتج عن دوران جزيئات ثنائي القطب للوسط، وخاصة جزيئات الماء والبروتين.

إن الآليات الأساسية لعمل طاقة المجالات الكهرومغناطيسية الممتصة على المستويات الجزيئية الدقيقة وتحت الخلوية والخلوية غير مفهومة جيدًا. ومن مظاهر تفاعل المجالات الكهرومغناطيسية مع المادة بشكل عام ومع الهياكل البيولوجية بشكل خاص تسخينها. في هذه الحالة، يمكن أن يكون توزيع الحرارة غير متساو ويؤدي إلى ظهور "النقاط الساخنة" مع تسخين طفيف عام للأنسجة. ومع ذلك، فقد ثبت أن التأثيرات البيولوجية تحت تأثير المجالات الكهرومغناطيسية يمكن أن تظهر أيضًا عند ما يسمى بالمستويات "غير الحرارية"، عندما لا يتم ملاحظة زيادة عامة في درجة الحرارة.

في الآونة الأخيرة، تم تطوير نظرية معلومات تأثير المجالات الكهرومغناطيسية، استنادا إلى مفهوم تفاعل المجالات الخارجية مع المجالات الداخلية للجسم.

التأثير البيولوجي للمجال المغنطيسي الأرضي الضعيف (GMF). كما ذكرنا سابقًا، ينبغي اعتبار الخلفية الكهرومغناطيسية الطبيعية للأرض أحد أهم العوامل البيئية. إن وجود المجالات الكهرومغناطيسية الطبيعية في البيئة ضروري لتنفيذ الحياة الطبيعية، ويمكن أن يؤدي غيابها أو نقصها إلى عواقب سلبية على الكائن الحي.

لقد ثبت أنه عندما يتم إضعاف HMF بمقدار 2-5 مرات مقارنة بالـ MF الطبيعي، يتم ملاحظة زيادة بنسبة 40٪ في عدد الأمراض لدى الأشخاص الذين يعملون في غرف محمية. عندما يكون الشخص في ظروف Hypomagnetic الاصطناعية، هناك تغييرات في النفس، تظهر الأفكار والصور غير القياسية.

لأول مرة، كان التفكير بجدية في إمكانية التأثير السلبي على الجسم لفترة طويلة تحت تأثير الإشعاع الكهرومغناطيسي الطبيعي الضعيف ناتجًا عن ظهور شكاوى حول تدهور الرفاهية والصحة بين الأشخاص الذين يعملون في الهياكل المحمية التي تستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات. تؤدي هذه الهياكل المحمية وظائف الإنتاج الرئيسية الخاصة بها - وهي منع انتشار النبضات الكهرومغناطيسية الناتجة عن المعدات الموجودة فيها خارج المبنى، نظرًا لميزات تصميمها، وفي نفس الوقت تمنع تغلغل المجالات الكهرومغناطيسية ذات الأصل الطبيعي فيها.

تشير نتائج الفحص السريري والفسيولوجي للعاملين في الغرف المحمية، الذي أجراه معهد الفيزياء البيوفيزيائية التابع لوزارة الصحة ومعهد أبحاث MT التابع للأكاديمية الروسية للعلوم الطبية، إلى تطور عدد من التغييرات الوظيفية في الأنظمة الرائدة في الجسم. من الجهاز العصبي المركزي، تم الكشف عن علامات الخلل في العمليات العصبية الرئيسية في شكل غلبة التثبيط، وخلل التوتر في الأوعية الدماغية مع وجود عدم التماثل التنظيمي بين نصفي الكرة الأرضية، وزيادة في سعة الفسيولوجية الطبيعية الرعاش، وزيادة في وقت رد الفعل تجاه جسم ناشئ في وضع التتبع التناظري المستمر، وانخفاض في التردد الحرج لدمج وميض الضوء.

تتجلى انتهاكات آليات تنظيم الجهاز العصبي اللاإرادي في تطور التغيرات الوظيفية في نظام القلب والأوعية الدموية في شكل عدم استقرار النبض وضغط الدم، وخلل التوتر العصبي من نوع ارتفاع ضغط الدم، واضطرابات في عملية إعادة استقطاب عضلة القلب .

من جانب الجهاز المناعي، لوحظ انخفاض في العدد الإجمالي للخلايا اللمفاوية التائية، وتركيز IgG وIgA، وزيادة في تركيز IgE.

وقد لوحظت زيادة في معدلات الإصابة بالمرض مع VUT لدى الأشخاص الذين يعملون في هياكل محمية لفترة طويلة. وفي الوقت نفسه، تبين أن تواتر الأمراض المصاحبة لمتلازمة القصور المناعي لدى المرضى الذين تم فحصهم يتجاوز بشكل كبير تلك الموجودة لدى الأشخاص الأصحاء عملياً.

أتاحت البيانات التي تم الحصول عليها في التجارب المعملية الكشف عن التأثير السلبي للحماية طويلة المدى للمجالات الكهرومغناطيسية الطبيعية (بدرجات متفاوتة من ضعفها) على جسم الحيوان، وهو ما يعد تعزيزًا كبيرًا لدور المساهمة

لهذا العامل دور في تطور التغيرات في جسم الإنسان ويشير إلى أهميته الصحية

في سلسلة من الدراسات التجريبية التي أجريت في معهد أبحاث MT التابع للأكاديمية الروسية للعلوم الطبية، تم تقييم التأثيرات الحيوية للأنظمة الرائدة في الكائن الحيواني في ديناميكيات الإقامة في الغرف المحمية (ضعف GMF K = 100 و500) مرات) على فترات مختلفة من الجلسة اليومية (من 0.25 ساعة إلى 24 ساعة يوميًا) وإجمالي عدد الجلسات من 1 إلى 120.

عند دراسة الحالة الوظيفية للجهاز العصبي المركزي، تم الكشف عن تغييرات في نشاط EEG والنشاط المنعكس المشروط للحيوانات، مما يشير إلى انتهاك قوة العمليات العصبية نحو زيادة المثبطة. يتفاعل نظام الغدد الصماء مع انخفاض في نشاط هرمونات الغدد التناسلية في الغدة النخامية - (تحفيز الجريب واللوتين) وزيادة في نشاط الكورتيكوستيرون. من جانب الجهاز التناسلي، لوحظ إطالة الدورات الاستروسية، وكذلك التغيرات المورفولوجية والوظيفية في المبيضين والرحم. تم الكشف عن التغيرات في حالة الأجزاء الخلطية والخلوية لجهاز المناعة الحيواني.

تعتمد شدة واتجاه التحولات المكتشفة بشكل معين على مدة الإقامة في ظروف نقص المغناطيسية الأرضية. تسبب التعرض المتقطع لـ HHMF في حدوث تأثيرات حيوية أكثر وضوحًا من جانب أنظمة الجسم الفردية مقارنة بالتعرض المستمر، خاصة في المرحلة الأولى من التعرض.

وبالتالي، تشير البيانات المذكورة أعلاه إلى الأهمية الصحية لظروف نقص المغناطيسية الأرضية والحاجة إلى تنظيمها المناسب.

التأثير البيولوجي للمجالات الكهروستاتيكية (ESF). ESP هو عامل ذو نشاط بيولوجي منخفض نسبيًا. في ستينيات القرن الماضي، ارتبط التأثير البيولوجي لـ ESP بالتفريغات الكهربائية التي تحدث عندما يتلامس الشخص مع أشياء مشحونة أو غير مؤرضة. كان معه أن التطور المحتمل للتفاعلات العصبية، بما في ذلك الرهاب، كان مرتبطا. في السنوات اللاحقة، توصل العلماء إلى استنتاج مفاده أن ESP نفسه له نشاط بيولوجي. الاضطرابات المكتشفة لدى العمال تحت تأثير ESP هي، كقاعدة عامة، وظيفية بطبيعتها وتتناسب مع إطار متلازمة وهن عصبي وخلل التوتر العضلي الوعائي. في الأعراض

تسود الشكاوى الذاتية ذات الطبيعة العصبية (ألم الجوع، والتهيج، واضطراب النوم، والإحساس بـ "الصدمة الكهربائية"، وما إلى ذلك). بموضوعية، تم الكشف عن التحولات الوظيفية غير الواضحة، والتي ليس لها أي مظاهر محددة.

الدم مقاوم لـ ESP. لا يوجد سوى ميل طفيف لانخفاض عدد كريات الدم الحمراء (كريات الدم الحمراء والهيموجلوبين) وكثرة الخلايا الليمفاوية الطفيفة وكثرة الوحيدات.

تشير التأثيرات الحيوية للتأثيرات المجمعة لـ ESP وأيونات الهواء على الجسم إلى التآزر في عمل هذه العوامل. وفي هذه الحالة فإن العامل السائد هو التيار الأيوني الناتج عن حركة أيونات الهواء في المرسب الكهروستاتيكي.

تجدر الإشارة إلى أن آليات تأثير ESP وردود أفعال استجابة الجسم لا تزال غير واضحة وتتطلب مزيدًا من الدراسة.

العمل البيولوجي للPMP. الكائنات الحية حساسة للغاية لتأثيرات PMF. هناك العديد من الأعمال حول تأثير PMF على الكائنات البشرية والحيوانية. تم وصف نتائج دراسة تأثير PMF على أنظمة ووظائف مختلفة للأجسام البيولوجية على مستويات مختلفة من التنظيم. من المقبول عمومًا أن الأنظمة التي تؤدي وظائف تنظيمية (الجهاز العصبي، القلب والأوعية الدموية، الغدد الصم العصبية، إلخ) هي الأكثر حساسية لتأثيرات PMF.

تجدر الإشارة إلى وجهات النظر المتناقضة المعروفة حول النشاط البيولوجي لـ PMF.

توصل خبراء منظمة الصحة العالمية، بناءً على مجمل البيانات المتاحة، إلى استنتاج مفاده أن مستويات PMF التي تصل إلى 2 T ليس لها تأثير كبير على المؤشرات الرئيسية للحالة الوظيفية للجسم الحيواني.

وصف الباحثون المحليون التغيرات في الحالة الصحية للأشخاص الذين يعملون مع مصادر PMF. في أغلب الأحيان تظهر في شكل خلل التوتر العضلي الخضري، والمتلازمات الوعائية الخضرية والمحيطية، أو مزيج منها. تتميز بشكاوى شخصية ذات طبيعة وهنية، وتغيرات وظيفية في نظام القلب والأوعية الدموية (بطء القلب، وأحيانًا عدم انتظام دقات القلب، وتغيير في مخطط كهربية القلب للموجة T)، والميل إلى انخفاض ضغط الدم. الدم مقاوم تمامًا لتأثيرات PMF. لا يوجد سوى ميل لتقليل عدد خلايا الدم الحمراء ومحتوى الهيموجلوبين، وكذلك زيادة عدد الكريات البيضاء المعتدلة والخلايا اللمفاوية.

تتميز المتلازمة الوعائية المحيطية (أو التهاب الأعصاب الحساس اللاإرادي) باضطرابات نباتية وغذائية وحساسة في الأجزاء البعيدة من اليدين، مصحوبة أحيانًا باضطرابات حركية وانعكاسية خفيفة.

من المثير للاهتمام بلا شك بيانات الدراسات الوبائية التي أجراها مؤلفون أجانب. لذلك، عند دراسة الحالة الصحية لـ 320 عاملاً في إنتاج الإلكتروليت (مستويات PMP - 7.6-14.6 ملي طن)، مقارنة بالمجموعة الضابطة (186 شخصًا)، تم العثور على تغييرات طفيفة في صورة الدم وضغط الدم لم تتجاوزا التقلبات الفسيولوجية الطبيعية. ولم يجد باحثون آخرون فروقًا ذات دلالة إحصائية في انتشار 19 شكلاً من أشكال الأمراض بين المجموعة الضابطة (792 شخصًا) ومجموعة من المتخصصين (792 شخصًا) يعملون مع المسرعات وغرف الفقاعات ومعدات النظائر والأجهزة المغناطيسية المختلفة (مستوى PMF من 0.5 طن حتى 2 طن). تعتبر الاختلافات الملحوظة في انتشار عدد من الأشكال التصنيفية غير ذات أهمية. تم تأكيد النتيجة على مجموعة إضافية من الأشخاص (198 شخصًا في المجموعة الرئيسية و198 شخصًا في المجموعة الضابطة) تعرضوا لـ PMF 0.3 T لمدة ساعة واحدة أو أكثر). أفاد عدد من المنشورات أن العاملين في صناعة الألومنيوم الذين تعرضوا لمستويات عالية من PMF زادوا من الوفيات الناجمة عن سرطان الدم. ومع ذلك، فإن دور قوات الحشد الشعبي نفسها ليس واضحا بما فيه الكفاية في هذه الحالة.

التأثير البيولوجي لـ EMF FC. تم إجراء الدراسات الأولى لتأثير EMF IF على البشر من قبل مؤلفين سوفيات في منتصف الستينيات. عند دراسة الحالة الصحية للأشخاص المعرضين للتأثيرات الصناعية للمجالات الكهرومغناطيسية FC أثناء صيانة المحطات الفرعية وخطوط الكهرباء العلوية بجهد 220 و330 و400 و500 كيلو فولت (معلمات الشدة الزمنية للتعرض للمجال الكهربائي فقط - EF FC) (تم تقييمها)، لأول مرة، لوحظت التغييرات في الحالة الصحية، معبراً عنها في شكل شكاوى وتحولات في بعض الوظائف الفسيولوجية. كان لدى الموظفين الذين يخدمون المحطات الفرعية بجهد 500 كيلو فولت شكاوى عصبية (الصداع، والتهيج، والتعب، والخمول، والنعاس)، وكذلك شكاوى حول انتهاك نظام القلب والأوعية الدموية و

الجهاز الهضمي. وكانت هذه الشكاوى مصحوبة ببعض التغيرات الوظيفية في الجهاز العصبي والقلب والأوعية الدموية في شكل خلل وظيفي لاإرادي (عدم انتظام ضربات القلب أو بطء القلب، ارتفاع ضغط الدم الشرياني أو انخفاض ضغط الدم، عدم انتظام النبض). في تخطيط كهربية القلب، أظهر بعض الأفراد انتهاكًا للإيقاع ومعدل ضربات القلب، وانخفاضًا في جهد مجمع QRS، وتسطيح الموجة T. وتجلت الاضطرابات العصبية في زيادة ردود أفعال الأوتار، ورعاش الجفون والأصابع، انخفاض في منعكسات القرنية، وعدم تناسق درجة حرارة الجلد. كانت هناك زيادة في وقت التفاعلات الحسية الحركية، وزيادة في عتبات الحساسية الشمية، وانخفاض في الذاكرة والانتباه. أظهر مخطط كهربية الدماغ (EEG) انخفاضًا في سعة موجات ألفا، وتغيرًا في سعة الجهود المستثارة لتحفيز الضوء. وفقا لعدد من المؤلفين، لوحظت تغيرات غير واضحة في تكوين الدم المحيطي - نقص الصفيحات المعتدل، كثرة الكريات البيضاء العدلة، كثرة الوحيدات، والميل إلى قلة الشبكيات. ومع ذلك، في الدراسات اللاحقة التي أجراها مؤلفون أجانب في الولايات المتحدة الأمريكية وكندا وفرنسا وعدد من البلدان الأخرى، لم يتم تأكيد هذه البيانات، على الرغم من أن بعض الباحثين لاحظوا وجود شكاوى ذات طبيعة وهنية وتغيرات في مؤشرات مثل ضغط الدم، تخطيط كهربية القلب وتخطيط كهربية الدماغ، ونسبة الكوليسترول في الدم، بالإضافة إلى تغير في نسبة الجنس في النسل، والميل إلى زيادة الانحرافات الصبغية في الخلايا الجسدية (الخلايا الليمفاوية في الدم). في الأدبيات المنشورة على مدار الخمسة عشر عامًا الماضية، تم إيلاء الكثير من الاهتمام لجانب جديد من المشكلة - وهو التأثير المحتمل للسرطان، وخاصة التأثير المسبب للسرطان الناتج عن التأثيرات الصناعية وغير الصناعية لـ EMF FC. في هذه الحالة، يتم تعيين الدور الرئيسي في معظم الدراسات إلى مجال مغناطيسي منخفض الكثافة للغاية، أو مزيجه مع كهربائي. في الدراسات الوبائية للوحدات الصناعية، حصل ما يقرب من 50٪ من الدراسات على بيانات عن زيادة (غالبًا ما تكون غير موثوقة إحصائيًا) في الخطر النسبي للإصابة بسرطان الدم وأورام المخ لدى العاملين في خدمة المنشآت الكهربائية التي تولد المجالات الكهرومغناطيسية. في الدراسات الوبائية التي تقيم خطر الإصابة بسرطان الدم لدى السكان الذين يعيشون بالقرب من خطوط الكهرباء العلوية والمنشآت الكهربائية الأخرى التي تخلق مستويات أعلى من الطبيعية من MP HR، تشير 20-30٪ فقط من الدراسات إلى زيادة خطر الإصابة بسرطان الدم لدى الأطفال. وفي هذا الصدد السؤال

العمل البيولوجي الترددات الكهرومغناطيسية. إن امتصاص وتوزيع الطاقة الممتصة داخل الجسم يعتمد بشكل أساسي على شكل الجسم المشع وأبعاده، وعلى نسبة هذه الأبعاد إلى الطول الموجي للإشعاع. من هذه المواضع، يمكن تمييز 3 مناطق في طيف RF EMF: EMF بتردد يصل إلى 30 ميجا هرتز، EMF بتردد يزيد عن 10 جيجا هرتز، وEMF بتردد 30 ميجا هرتز - 10 جيجا هرتز. تتميز المنطقة الأولى بانخفاض سريع في قيمة الامتصاص مع تناقص التردد (يتناسب تقريبًا مع مربع التردد). السمة المميزة للثانية هي التوهين السريع للغاية لطاقة المجالات الكهرومغناطيسية عندما تخترق الأنسجة: يتم امتصاص كل الطاقة تقريبًا في الطبقات السطحية للبنى الحيوية. تتميز المنطقة الثالثة، المتوسطة في التردد، بوجود عدد من الحد الأقصى للامتصاص، حيث يسحب الجسم المجال إلى نفسه ويمتص طاقة أكثر مما يسقط على مقطعه العرضي. في هذه الحالة، تتجلى ظواهر التداخل بشكل حاد، مما يؤدي إلى ظهور الحد الأقصى للامتصاص المحلي، ما يسمى "النقاط الساخنة". بالنسبة للإنسان، تحدث شروط حدوث الحد الأقصى للامتصاص الموضعي في الرأس عند ترددات 750-2500 ميجاهرتز، والحد الأقصى الناتج عن الرنين مع حجم الجسم الكلي يكمن في نطاق الترددات

50-300 ميغاهيرتز.

الآليات الأساسية لعمل الطاقة الممتصة على المستويات الجزيئية وتحت الخلوية والخلوية غير مفهومة جيدًا. يصف عدد من المؤلفين البيانات المتاحة عن تأثير المجالات الكهرومغناطيسية على أغشية الخلايا، وبنية بعض البروتينات، والنشاط الكهربائي للخلايا العصبية. لا يمكن دائمًا تفسير التأثيرات الملحوظة على أنها حرارية بحتة. وبالتالي، فإن المناقشة طويلة المدى حول التأثيرات الحرارية والمحددة للمجالات الكهرومغناطيسية لم تنته بعد. إن جسم الحيوانات والبشر حساس للغاية لتأثيرات RF EMF. تم تخصيص الآلاف من أعمال المؤلفين المحليين والأجانب للتأثير البيولوجي للمجالات الكهرومغناطيسية. نظرًا لعدم إمكانية إجراء دراسة تفصيلية للبيانات المتاحة، سيتم إيلاء الاهتمام الرئيسي في هذا القسم للانتظامات المحددة للعمل البيولوجي للعامل.

تشمل الأجهزة والأنظمة المهمة الجهاز العصبي المركزي والعينين والغدد التناسلية. بعض المؤلفين يدرجون نظام المكونة للدم ضمن الأنظمة الحرجة. تم وصف التأثيرات على أجهزة القلب والأوعية الدموية والغدد الصم العصبية، والمناعة، وعمليات التمثيل الغذائي. في السنوات الأخيرة، ظهرت بيانات حول التأثير المحفز للمجالات الكهرومغناطيسية على عمليات التسرطن. يعتمد التأثير البيولوجي للمجالات الكهرومغناطيسية على الطول الموجي (أو تردد الإشعاع، ونمط التوليد (مستمر، نابض)، وظروف تعرض الجسم (ثابت، متقطع، عام، موضعي، الشدة، المدة).

ويلاحظ أن النشاط البيولوجي للمجالات الكهرومغناطيسية يتناقص مع زيادة الطول الموجي (أو انخفاض التردد) للإشعاع. وفي ضوء ما سبق يتبين أن نطاقات السنتيمتر والديسيمتر والمتر لموجات الراديو هي الأكثر نشاطا.

وفقا لعدد من المؤلفين، تتمتع المجالات الكهرومغناطيسية النبضية بنشاط بيولوجي أكبر من تلك المستمرة. في تقييم مقارن للإشعاع الكهرومغناطيسي للأجيال المستمرة والنبضية بمعدل تكرار النبض بمئات الهرتز، لوحظ أيضًا شدة أكبر للتأثيرات الحيوية تحت تأثير الإشعاع النبضي في عدد من المؤشرات. ومع ذلك، أثناء التشعيع المزمن، تم تسوية هذه الاختلافات، والتي كانت الأساس لتحديد قيم خصم قصوى موحدة لـ CW والمجالات الكهرومغناطيسية النبضية. يُظهر تحليل معدل رد فعل الأنظمة لتأثيرات القوى الناجمة عن المجال أن المجال النبضي بكثافة طاقة متوسطة تساوي PES للمجال المستمر لا يمكن أن يكون أكثر كفاءة. على ما يبدو، هذا الرأي صحيح ل

أفعال دافعة ذات تردد عالٍ بما فيه الكفاية لتكرار النبضات، ولكن لا يمكن توسيعها لتشمل حالات التعرض لنبضات مفردة قوية أو نادراً ما تتكرر.

من الناحية العملية، غالبًا ما يتعرض الأشخاص لتعرض متقطع للمجالات الكهرومغناطيسية من الأجهزة ذات نمط الإشعاع المتحرك (محطات الرادار ذات الهوائيات الدوارة أو المسح الضوئي). وقد أظهر العمل التجريبي أنه مع نفس معلمات الشدة الزمنية، يكون للتأثيرات المتقطعة نشاط بيولوجي أقل مقارنة بالتأثيرات المستمرة، وهو ما يفسره الاختلافات في كمية الحادث والطاقات الممتصة. ويلاحظ أنه في دورات العمل (Q) من> 2 إلى 20-30، هناك اعتماد على الطاقة للتأثيرات البيولوجية. لذا، لم تكن هناك فروق ذات دلالة إحصائية في التأثيرات الحيوية للتأثيرات المستمرة عند PES = 10 ميجاوات/سم 2 والمتقطعة مع Q = 5 عند PES = 50 ميجاوات/سم 2 ومع Q = 10 عند PES = 100 ميجاوات/سم 2. لوحظ في عدد من الحالات في مراحل معينة، كقاعدة عامة، في المراحل المبكرة من التطور، ويتم تسوية تعزيز التأثيرات الحيوية بسبب عامل الانقطاع في ظروف الخبرة المزمنة طويلة الأجل بسبب تطور العمليات التكيفية. تشير ديناميكيات اعتماد التأثيرات الحيوية على دورة العمل إلى أنه مع زيادة أخرى في Q (> 20-30)، ستكون تأثيرات التأثيرات المتقطعة أقل وضوحًا من التأثيرات المستمرة، مع خصائص طاقة متساوية. ويرجع ذلك إلى إطالة فترات التوقف المؤقت والتدفق الأكثر كفاءة لعمليات الاسترداد.

تفسر الاختلافات الكبيرة في كمية الطاقة الحادثة والطاقات الممتصة انخفاض النشاط البيولوجي للإشعاعات المحلية لأجزاء الجسم (باستثناء الرأس) مقارنة بالتعرض الإجمالي.

لم تتم دراسة قضايا التأثير المشترك للمجالات الكهرومغناطيسية مع العوامل البيئية الأخرى بشكل كافٍ. معظم الأعمال المنشورة مخصصة للتأثير المشترك للميكروويف EMF مع الإشعاع المؤين والحرارة. ومع ذلك، فإن استنتاجات المؤلفين غامضة. وبالتالي، هناك أدلة على أن الموجات الصغرية EMF تؤدي إلى تفاقم مسار المرض الإشعاعي وفقًا لمعايير بقاء حيوانات التجارب على قيد الحياة. تم إثبات التأثير الجمعي للتأثير المشترك للإشعاع الكهرومغناطيسي والأشعة السينية على معدلات البقاء على قيد الحياة ووزن الجسم وعدد كريات الدم البيضاء والصفائح الدموية. وفي الوقت نفسه، تلقى المؤلفون الأمريكيون البيانات

مما يدل على الطبيعة العدائية للعمل البيولوجي لمجال الميكروويف والإشعاع المؤين. تم الحصول على نتيجة مماثلة في دراسات الباحثين المحليين. تظهر بعض الأعمال اعتماد طبيعة التأثيرات الحيوية في ظل التعرض المشترك للميكروويف EMF (1، 10، 40 ميجاوات / سم 2) والأشعة السينية الناعمة (250 ر و 2500 ر) على مستويات التعرض: التآزر عند المستويات العالية والعمل المستقل بمستويات منخفضة. تقدم بقية الأوراق البيانات التي تشهد على الطبيعة المضافة للتأثير الحيوي في ظل العمل المشترك لموجات الموجات الكهرومغناطيسية والحرارة.

تم وصف المظاهر السريرية للآثار الضارة لـ RF EMF بشكل رئيسي من قبل المؤلفين المحليين. يمكن أن تكون الإصابات الناجمة عن EMF RF حادة أو مزمنة. تحدث الآفات الحادة عند تعرضها لشدة EMF حرارية كبيرة. إنها نادرة للغاية - في حالة وقوع حوادث أو انتهاكات جسيمة لأنظمة السلامة. في الأدبيات المحلية، يتم وصف العديد من حالات الآفات الحادة من قبل الأطباء العسكريين. في هذه الحالة، نتحدث في أغلب الأحيان عن الضحايا الذين يعملون في المنطقة المجاورة مباشرة لهوائيات الرادار المنبعثة. كما وصف مؤلفون أجانب حالة مماثلة من التعرض للإشعاع لاثنين من فنيي الطائرات من رادار في الفلبين. وأشاروا إلى الشدة التي تعرض لها الضحايا: 379 ميجاوات/سم2 لمدة 20 دقيقة و16 وات/سم2 لمدة 15-30 ثانية. تتميز الآفات الحادة باضطرابات متعددة الأعراض من مختلف الأعضاء والأنظمة، مع الوهن الواضح، واضطرابات الدماغ البيني، وتثبيط وظيفة الغدد التناسلية. ويفيد الضحايا عن تدهور واضح في صحتهم أثناء العمل بالرادار أو بعد انتهائه مباشرة، وصداع حاد، ودوخة، وغثيان، ونزيف متكرر في الأنف، واضطراب في النوم. ويصاحب هذه الظواهر ضعف عام، وهن، وفقدان القدرة على العمل، والإغماء، وعدم استقرار ضغط الدم، وتعداد كريات الدم البيضاء؛ في حالات تطور أمراض الدماغ البيني، تتم ملاحظة هجمات عدم انتظام دقات القلب، والتعرق الغزير، وارتعاش الجسم، وما إلى ذلك. وتستمر الانتهاكات لمدة تصل إلى 1.5-2 أشهر. عند التعرض لمستويات عالية من المجالات الكهرومغناطيسية (أكثر من 80-100 ميجاوات / سم 3) 2) قد يتطور إعتام عدسة العين في العين.

تتميز الظروف المهنية بالآفات المزمنة. وعادة ما يتم اكتشافها بعد عدة سنوات من العمل.

مع مصادر المجالات الكهرومغناطيسية بالموجات الصغرية عند مستويات تعرض تتراوح من أعشار إلى عدة ميجاوات/سم2 وتتجاوز بشكل دوري 10 ميجاوات/سم2. الأعراض ومسار الأشكال المزمنة لآفات الموجات الراديوية ليس لها مظاهر محددة بدقة. في صورتها السريرية، هناك ثلاث متلازمات رائدة: الوهن، الوهن الخضري (أو متلازمة خلل التوتر العضلي العصبي) والوطائي. عادة ما يتم ملاحظة متلازمة الوهن في المراحل الأولى من المرض وتتجلى في شكاوى الصداع وزيادة التعب والتهيج والألم المتكرر في منطقة القلب. تتميز التحولات الخضرية عادة بالتوجه المبهم للتفاعلات (انخفاض ضغط الدم، بطء القلب، وما إلى ذلك). في المراحل المعتدلة والواضحة من المرض، غالبًا ما يتم تشخيص متلازمة الوهن الخضري، أو متلازمة خلل التوتر العصبي من نوع ارتفاع ضغط الدم. في الصورة السريرية، على خلفية تفاقم المظاهر الوهنية، فإن الاضطرابات اللاإرادية المرتبطة بغلبة لهجة التقسيم الودي للجهاز العصبي اللاإرادي، والتي تتجلى في عدم استقرار الأوعية الدموية مع تفاعلات ارتفاع ضغط الدم والتشنج الوعائي، لها أهمية أساسية. في بعض الحالات الشديدة من المرض، تتطور متلازمة تحت المهاد، والتي تتميز بحالات انتيابية على شكل أزمات ودي كظرية. خلال الأزمات، هجمات الرجفان الأذيني الانتيابي، extrasystoles البطينية ممكنة. المرضى سريعو الانفعال للغاية ومتقلبون عاطفياً. في بعض الحالات، يتم العثور على علامات تصلب الشرايين المبكر، وأمراض القلب التاجية، وارتفاع ضغط الدم.

عند المستويات الأدنى وفي نطاقات التردد المنخفضة (<30 МГц) выраженных заболеваний не описано. В отдельных случаях могут отмечаться определенные функциональные сдвиги, отражающие чувствительность организма к ЭМП.

لاحظ المؤلفون البولنديون ارتفاع وتيرة التغيرات الوظيفية في الجهاز العصبي والقلب والأوعية الدموية لدى العمال المعرضين للمجالات الكهرومغناطيسية (حوالي 60%). في الوقت نفسه، لم تكن هناك اختلافات في الحالة الصحية لمجموعتين كبيرتين معرضتين لـ PES تصل إلى 0.2 ميجاوات / سم 2 و PES> 0.2-6 ميجاوات / سم 2

تجدر الإشارة إلى أنه في الأدبيات الأجنبية لا يوجد في الواقع وصف للآثار الضارة بصحة الإنسان أثناء إشعاع PES.

قيم أقل من 10 ميجاوات/سم2. ووفقاً لمؤلفين أجانب، فإن الحد الأعلى للمستوى الآمن يقع بين 1 و10 ميجاوات/سم2.

واستنادًا إلى تحليل 10 أعمال لمؤلفين غربيين درسوا الحالة الصحية للعمال في مستويات المجالات الكهرومغناطيسية التي لا تتجاوز، كقاعدة عامة، 5 ميجاوات/سم2، خلص خبراء منظمة الصحة العالمية إلى أنه لا يوجد دليل واضح على وجود آثار ضارة لهذه التأثيرات على البشر . يعتقد الخبراء أن علم الأمراض يحدث على مستويات أعلى. ومع ذلك، فمن المستحيل عدم الالتفات إلى المعلومات الواردة في نفس الوثيقة حول ارتفاع وتيرة التغييرات في عدسة العين مقارنة بالتحكم في الجيش المشارك في صيانة الرادارات، في أولئك الذين يعملون مع مصادر الموجات الدقيقة في ظروف الإنتاج، وكذلك في المتخصصين الذين يخدمون معدات الراديو والتلفزيون والراديو. في الخارج، هناك تقارير عن ارتفاع طفيف في معدل الإصابة بأمراض القلب (اضطرابات في التوصيل داخل القلب، والإيقاع، ونقص التروية) لدى أخصائيي العلاج الطبيعي الذكور الذين يعملون بمعدات الموجات القصيرة (27 ميجا هرتز)، مقارنة بغيرهم من المتخصصين في هذا المجال.

حدد العلماء السويديون عددًا أكبر قليلاً من حالات التشوهات التنموية لدى الأطفال الذين تعرضت أمهاتهم - أخصائيو العلاج الطبيعي - أثناء الحمل للموجات القصيرة (27 ميجا هرتز) والمجالات الكهرومغناطيسية بالموجات الدقيقة. ولوحظت زيادة في عدد حالات الإجهاض لدى أخصائيات العلاج الطبيعي اللاتي تعرضن للتعرض للميكروويف (لم يكن هناك أي تأثير في نطاق الموجة القصيرة).

ولسوء الحظ، لا يوجد وصف في الأدبيات لآثار التعرض الطويل الأجل للمجالات الكهرومغناطيسية المنخفضة الكثافة. وينبغي الافتراض أن مثل هذه المستويات لا يمكن أن تسبب إصابات موجات راديوية بحتة. ومع ذلك، فإن التكرار المرتفع للاضطرابات العصبية لدى العمال، جنبًا إلى جنب مع خلل التوتر العضلي الخضري في شكل تغيرات في تنظيم نغمة الأوعية الدموية واضطرابات وظيفية خارج القلب، يتطلب دراسة شاملة للأهمية النذير لهذه الاضطرابات ودورها في أصل بعض الأمراض. الأمراض الجسدية العامة، وخاصة ارتفاع ضغط الدم وأمراض القلب الإقفارية المزمنة، بالإضافة إلى تأثير التعرض طويل الأمد للمجالات الكهرومغناطيسية على تطور بعض العمليات غير المكتملة، بما في ذلك إعتام عدسة العين. كما ذكرنا سابقًا، ظهرت في السنوات الأخيرة بيانات حول ارتباط المجالات الكهرومغناطيسية بمراضة الأورام، وينطبق هذا على كل من نطاقات الموجات الصغرية والطويلة جدًا. اكتشف

ارتفاع معدل الإصابة بأمراض الأورام (سرطان الدم في المقام الأول) في الجيش البولندي الذي يخدم الرادارات. تمت مناقشة مسألة دور المجالات الكهرومغناطيسية في تطور سرطان الدم لدى الأطفال وبعض الوحدات المهنية بنشاط في الأدبيات. وتشير نتائج عدد من الدراسات إلى ضرورة إجراء دراسات وبائية جادة حول هذه القضية.

تلخيص مشكلة العمل البيولوجي للمجالات الكهرومغناطيسية، المكتشفة على المستويات الجزيئية والخلوية والجهازية والسكانية، يمكن تفسيرها ظاهريًا من خلال عدة التأثيرات الفيزيائية الحيوية:

عن طريق تحفيز الإمكانات الكهربائية في الدورة الدموية

الطعون؛

تحفيز إنتاج الماجنتوفوسفين بواسطة البقول

المجال المغناطيسي في VLF - نطاقات الموجات الدقيقة، والسعة من الكسور إلى عشرات طن متري؛

البدء عن طريق الحقول المتناوبة لمجموعة واسعة من الخلايا

تغييرات دقيقة والأنسجة. عندما تتجاوز كثافة التيار المستحث 10 مللي أمبير/م2، فإن العديد من هذه التأثيرات من المحتمل أن تكون بسبب التفاعلات مع مكونات غشاء الخلية. تتنوع خيارات تأثير المجالات الكهرومغناطيسية على الشخص: مستمر ومتقطع، عام ومحلي، مدمج من عدة مصادر ومدمج مع عوامل سلبية أخرى في بيئة العمل، إلخ. يمكن أن يكون للجمع بين معلمات المجالات الكهرومغناطيسية المذكورة أعلاه عواقب مختلفة بشكل كبير على استجابة الجسم البشري المشعع.

8.3. المعايير الصحية emp

تقنين المجال المغناطيسي. حتى الآن، لم تكن هناك توصيات صحية في جميع أنحاء العالم تنظم تعرض الإنسان للمواد المعدلة وراثيًا الضعيفة. من أجل الحفاظ على صحة وكفاءة الموظفين، بدأ تطوير الوثائق التنظيمية والمنهجية، وتنظيم العمل بشكل علمي في ظروف نقص المغناطيسية الأرضية.

على ما يبدو، ينبغي اعتبار مستوى الحث المغناطيسي للمجال المغنطيسي الأرضي المميز لمنطقة معينة هو الأمثل لشخص يعيش في منطقة معينة.

بناءً على تحليل نتائج الدراسات الصحية لـ GSMU في المرافق ذات الأغراض المختلفة، والحالة الصحية للأشخاص الذين يعملون بدرجات متفاوتة من الضعف في GMF، والبيانات التجريبية على الحيوانات، ومعهد أبحاث الطب المهني التابع للأكاديمية الروسية قامت العلوم الطبية، بالتعاون مع معهد الفيزياء الفيزيائية الحيوية التابع لوزارة الصحة، بتطوير معيار صحي "المستويات المسموح بها مؤقتًا (TPL) لضعف شدة المجال المغناطيسي الأرضي في أماكن العمل"، والذي تم تضمينه في SanPiN 2.2.4.1191- 03 "المجالات الكهرومغناطيسية في ظروف الإنتاج".

المعلمات الطبيعية الرئيسية للمجال المغنطيسي الأرضي هي شدته ومعامل التوهين.

شدة المجال المغناطيسي يتم تقييمها بوحدات شدة المجال المغناطيسي (N، A / m) أو بوحدات الحث المغناطيسي (V، ​​T)، والتي ترتبط بالعلاقة التالية:

شدة GMF في الفضاء المفتوح، معبرًا عنها بحجم شدة GMF (Hq)، تميز القيمة الخلفية لكثافة GMF، المميزة لهذه المنطقة بالذات. يمكن أن تختلف شدة GMF الدائمة على أراضي الاتحاد الروسي على ارتفاع 1.2-1.7 متر من سطح الأرض من 36 أمبير/م إلى 50 أمبير/م (من 45 ميكروT إلى 62 ميكروT)، حيث تصل إلى القيم القصوى ​في مناطق خطوط العرض العالية والشذوذ. يبلغ حجم شدة GMF عند خط عرض موسكو تقريبًا

40 أمبير/م (50 ميكروT).

إن شدة المجال المغناطيسي الثابت داخل الجسم المحمي أو الغرفة أو المنشأة التقنية، معبرًا عنها بالقوة (HB)، عبارة عن تراكب لقوة GMF المخترق، والتي يحددها معامل التدريع، وقوة المجال المغناطيسي ، بسبب المغنطة المتبقية للمادة التي صنع منها هيكل التدريع (H NAM).

عامل توهين الشدة المسموح به مؤقتًا GMF (K o) داخل جسم محمي، مبنى، تقني

للوسائل الكيميائية تساوي نسبة شدة GMF للفضاء المفتوح (Ho) إلى شدة المجال المغناطيسي الداخلي في مكان العمل (H B):

ك س = لا / Nv.

وفقًا للمعيار الصحي "المستويات المسموح بها مؤقتًا (TPL) لإضعاف شدة المجال المغنطيسي الأرضي في أماكن العمل"، المستويات المسموح بها لإضعاف شدة المجال المغنطيسي الأرضي في أماكن عمل الموظفين داخل المنشأة والمباني يجب ألا تتجاوز المعدات التقنية أثناء نوبة العمل مرتين مقارنة بكثافتها في المساحة المفتوحة في المنطقة المجاورة لموقعها.

تقنين ESP. وفقًا لـ SanPiN 2.2.4.1191-03 "المجالات الكهرومغناطيسية في ظروف الإنتاج" وGOST 12.1.045-84. "اس اس بي تي. المجالات الكهروستاتيكية. المستويات المسموح بها في أماكن العمل ومتطلبات المراقبة"، يتم تحديد القيمة القصوى المسموح بها لكثافة المرسب الكهروستاتيكي في أماكن العمل اعتمادًا على وقت التعرض خلال يوم العمل.

يجب ألا يتجاوز الحد الأقصى المسموح به لقوة المجال الكهروستاتيكي (Epdu) في أماكن عمل موظفي الخدمة القيم التالية:

عند التعرض لمدة تصل إلى ساعة واحدة - 60 كيلو فولت / م؛

عند التعرض لمدة ساعتين - 42.5 كيلو فولت / م؛

عند التعرض لمدة 4 ساعات - 30.0 كيلو فولت / م؛

عند التعرض لمدة 9 ساعات - 20.0 كيلو فولت / م.

الوثيقة التنظيمية "المستويات المسموح بها للمجالات الكهروستاتيكية وكثافة التيار الأيوني لموظفي المحطات الفرعية والخطوط الهوائية UHV DC"؟ ينظم القانون رقم 6022-91 شروط التأثير المشترك للعوامل المشار إليها في العنوان على الأفراد الذين يخدمون أنظمة الطاقة ذات التيار المباشر ذات الجهد العالي للغاية.

وفقًا لمتطلبات الوثيقة، يبلغ حد ESP وكثافة تيار الأيونات ليوم عمل كامل 15 كيلو فولت/م و20 نانو أمبير/م2؛ لمدة 5 ساعات من التعرض - 20 كيلو فولت/م و 25 نانو/م2 . عندما تكون شدة ESP = 20 كيلو فولت / م، يتم تحديد حساب وقت العمل المسموح به للموظفين بواسطة الصيغة:

يتم أيضًا تنظيم المستويات المسموح بها لكثافة ESP في أماكن عمل مشغلي PVEM (SanPiN 2.2.2//2.4.1340-03 "المتطلبات الصحية لأجهزة الكمبيوتر الإلكترونية الشخصية وتنظيم العمل"). كقيمة مسموح بها مؤقتًا، يجب ألا تتجاوز قوة المجال الكهروستاتيكي 15 كيلو فولت/م.

يتم تنفيذ التنظيم الصحي والوبائي للتأثيرات غير الصناعية لـ ESP وفقًا لمتطلبات SanPiN 001-96 "المعايير الصحية للمستويات المسموح بها من العوامل المادية عند استخدام السلع الاستهلاكية في الظروف المحلية"، SanPiN 2.1.2.1002-2000 "الصحية والمتطلبات الوبائية للمباني والمباني السكنية" وSN 2158-80 "المراقبة الصحية والنظافة لمواد البناء البوليمرية المخصصة للاستخدام في تشييد المباني السكنية والعامة"، والتي بموجبها يبلغ حد ESP للتعرض غير المهني 15 كيلو فولت / م.

تقترح اللجنة الأوروبية "CENELEC" قيمة 14 كيلو فولت/م كمستوى خاضع للرقابة لتعرض ESP للسكان، أي. يتزامن عمليا مع ذلك المعتمد في روسيا.

وفقا لمتطلبات جمعية علماء حفظ الصحة الأمريكية ASOS 1991، يجب ألا تتجاوز مستويات ESP في مكان عمل الموظفين 25 كيلو فولت / م. من مستوى 15 كيلو فولت / م، من المتوقع استخدام معدات الحماية (القفازات والبدلات).

في ألمانيا، الحد الأقصى للتعرض المهني لـ ESP هو 40 كيلو فولت/م خلال يوم العمل و60 كيلو فولت/م للتعرض لمدة تصل إلى ساعتين يوميًا.

يحدد معيار اللجنة الأوروبية CENELEC الحد الأقصى للتعرض المهني لمدة 8 ساعات للمرسى الكهروستاتيكي بقيمة 4 كيلو فولت/م. داخل

فترة 8 ساعات لقوى تتجاوز 42 كيلو فولت/م، يتم تحديد وقت التعرض المسموح به بواسطة الصيغة:

ر<112/E.

تقنين PMP. يتم التقنين والتقييم الصحي للمجال المغناطيسي الدائم (PMF) حسب مستواه المتباين حسب وقت تعرض العامل أثناء المناوبة، مع مراعاة الظروف العامة (لكامل الجسم) أو المحلية (اليدين ، الساعد) التعرض.

يتم تقييم مستويات PMF بوحدات شدة المجال المغناطيسي (N) بـ kA / m أو بوحدات الحث المغناطيسي (V) m / T (الجدول 8.2).

إذا كان من الضروري أن يبقى الأفراد في مناطق ذات توترات مختلفة (تحريض) لـ PMF، فيجب ألا يتجاوز إجمالي الوقت لأداء العمل في هذه المناطق الحد الأقصى المسموح به للمنطقة ذات التوتر الأقصى.

وتستند الحدود القصوى للحدود الواردة في الجدول إلى مستوى عامل غير نشط، وبالتالي تختلف عن تلك المحددة في بلدان أخرى أو عن تلك التي أوصت بها المنظمات الدولية.

عادة ما تخضع المعايير الوطنية التي تحكم الرعاية الصحية الأولية في البلدان الأخرى للمنظمات واللوائح التابعة للإدارات. على سبيل المثال، أنشأت وزارة الطاقة الأمريكية وحدات PDU التالية:

للتعرض لمدة 8 ساعات - 0.01 طن لكل الجسم، 0.1 طن

الأيدي؛

ل<1 ч - 0,1 Тл на все тело, 1,0 Тл - на руки;

ل<10 мин - 0,5 Тл на все тело, 2,0 Тл - на руки. Нормативные уровни ПМП, регламентирующие условия труда на

المسرع الخطي في مركز ستانفورد، يتقلب مع مرور الوقت لتعريض إجمالي يتراوح بين 0.02 تلا إلى 0.2 ت؛ للمحلي - في متناول اليد - من 0.2 ت إلى 2.0 ت.

في عام 1991، أوصت اللجنة الدولية المعنية بالإشعاع غير المؤين التابعة للرابطة الدولية للوقاية من الإشعاع بالمستويات التالية من PMF كحدود قصوى للمخلفات (الجدول 8.3).

تقنين وتقييم التعرض لـ EMF IF. من أجل الحفاظ على صحة العاملين الذين يقومون بتشغيل المعدات الكهربائية والسكان المعرضين للمجالات الكهرومغناطيسية FC في الحياة اليومية، يتم تنفيذ التنظيم الصحي على أساس

الجدول 8.2.تأثير PMP على العمال

وقت التعرض لكل يوم عمل، بالدقائق	ظروف التعرض
	عام (كامل الجسم)		محلي (يقتصر على اليدين وحزام الكتف)
	التوتر PDU، كا / م	التحكم عن بعد في الحث المغناطيسي، mT	التوتر PDU، كا / م	التحكم عن بعد في الحث المغناطيسي، mT
61-480
11-60
0-10

الجدول 8.3.التوصيات الدولية لـ PDU PMP (1991)

ملحوظة. لا تضمن وحدات PDU الواردة في الجدول سلامة الأشخاص الذين لديهم أجهزة تنظيم ضربات القلب وأجهزة تنظيم ضربات القلب المزروعة، والذين يمكنهم الاستجابة لـ PMP عند مستوى 0.5 ملي تسلا أو أقل.

الدراسات الصحية والسريرية والفسيولوجية والتجريبية المعقدة.

يتم إجراء التنظيم الصحي لـ EMF FC بشكل منفصل للمجالات الكهربائية (EP) والمغناطيسية (MF). المعلمات الطبيعية لـ EP هي توتر،والتي تقدر بالكيلو فولت لكل متر (كيلو فولت / م)، وبالنسبة لـ MP - الحث المغناطيسي أو قوة المجال المغناطيسي،تقاس على التوالي بالمللي تسلا أو الميكروتيسلا (mTl, μTl) والأمبير أو كيلو أمبير لكل متر (A/m, kA/m).

توجد حاليًا في روسيا معايير صحية للتأثيرات الصناعية وغير الصناعية لـ EP وMF FC. ومع ذلك، ينبغي أن يؤخذ في الاعتبار أن المستويات المسموح بها لتحريض المجال المغناطيسي للعاكس داخل المباني السكنية وفي أراضي التطوير السكني يتم أخذها كمعيار مؤقت وهي 10 و50 μT، على التوالي (SanPiN 2.1.2.1002- 2000). تحدد نفس الوثيقة جهاز التحكم عن بعد الخاص بـ EP FC، والذي ينطبق على المباني السكنية وأراضي التطوير السكني، والذي يصل إلى 0.5 و1 كيلو فولت / م، على التوالي، بغض النظر عن المصدر. المستويات القصوى المحددة أقل بكثير من قيم المستويات الخاضعة للرقابة للسكان التي تقترحها التوصيات الدولية ICNIRP، والتي تبلغ 5 كيلو فولت/م و100 ميكروتس (80 أمبير/م)، على التوالي. في الوقت نفسه، فيما يتعلق بالبيانات الحديثة حول التأثيرات الضارة المحتملة (التي تصل إلى مادة مسرطنة) على صحة الإنسان بسبب المجالات المغناطيسية الضعيفة للـ IF، تمت التوصية بحدود أكثر صرامة على مستوياتها، تصل إلى 0.2 ميكرولتر.

يتم تنظيم التنظيم الصحي لـ EMF FC في أماكن العمل بواسطة SanPiN 2.2.4.1191-03 "المجالات الكهرومغناطيسية في ظروف الإنتاج" اعتمادًا على الوقت الذي تقضيه في المجال الكهرومغناطيسي.

الحد الأقصى المسموح به (MPL) لـ EP IF ليوم عمل كامل هو 5 كيلو فولت / م، والحد الأقصى لـ MPC للتأثيرات التي لا تزيد عن 10 دقائق هو 25 كيلو فولت / م. في نطاق الشدة 5-20 كيلو فولت/م، يتم تحديد وقت الإقامة المسموح به بواسطة الصيغة:

تي \u003d 50 / ه-2،

أين:

T - الوقت المسموح به في EP عند مستوى التوتر المناسب، h؛

E هي شدة التمثيل EF في المنطقة الخاضعة للرقابة.

لا يجوز البقاء في EP بجهد يزيد عن 25 كيلو فولت / م دون استخدام معدات الحماية.

يتم تحديد عدد المناطق الخاضعة للرقابة من خلال الاختلاف في مستويات جهد المجال الكهربائي في مكان العمل. الفرق المدروس في مستويات شدة EP للمناطق الخاضعة للرقابة هو 1 كيلو فولت / م.

يمكن تنفيذ الوقت المسموح به في EP لمرة واحدة أو جزئيًا خلال يوم العمل. خلال بقية وقت العمل، من الضروري أن تكون خارج منطقة تأثير التوقيع الإلكتروني أو استخدام معدات الحماية.

يتم حساب الوقت الذي يقضيه الموظفون خلال يوم العمل في المناطق ذات شدة المجال الكهربائي المختلفة (Tpr) بالصيغة:

يجب ألا يتجاوز الوقت المحدد 8 ساعات.

يتم تعيين حدود التحكم القصوى لقوة المجال المغناطيسي الدوري (الجيبي) للتردد الصناعي في أماكن العمل لظروف التأثيرات العامة (على الجسم كله) والمحلية (على الأطراف) (الجدول 8.4).

الجدول 8.4.جهاز التحكم عن بعد للتعرض لمجال مغناطيسي دوري بتردد 50 هرتز

يتم تحديد قوة MF المسموح بها خلال الفترات الزمنية وفقًا لمنحنى الاستيفاء الوارد في الملحق 1 من SanPiN 2.2.4.1191-03.

إذا كان من الضروري أن يبقى الموظفون في مناطق ذات كثافة مختلفة (تحريض) للمجال المغناطيسي، فيجب ألا يتجاوز إجمالي الوقت لأداء العمل في هذه المناطق الحد الأقصى للتحكم لتلك المناطق ذات الكثافة القصوى.

يمكن تحقيق مدة الإقامة المسموح بها لمرة واحدة أو جزئيًا خلال يوم العمل.

بالنسبة لظروف التعرض للموجات الهكتومترية النبضية بتردد 50 هرتز، يتم التمييز بين MPS لقيمة اتساع شدة المجال (Npd) اعتمادًا على إجمالي مدة التعرض لكل نوبة (T) وخصائص أوضاع التوليد النبضي.

التنظيم الصحي للمجالات الكهرومغناطيسية في نطاق 10 كيلو هرتز - 300 جيجا هرتز. يتم تنظيم شدة المجالات الكهرومغناطيسية للترددات الراديوية في أماكن عمل الموظفين العاملين مع مصادر المجالات الكهرومغناطيسية، ومتطلبات المراقبة من خلال القواعد الصحية والوبائية، ومعايير "المجالات الكهرومغناطيسية في ظروف الإنتاج" - SanPiN 2.2.4.1191-03 وGOST 12.1. 006-84 "المجالات الكهرومغناطيسية والترددات الراديوية. "المستويات المسموح بها في أماكن العمل ومتطلبات الرقابة".

جهاز التحكم عن بعد للمجالات الكهربائية والمغناطيسية في نطاق التردد 10-30 كيلو هرتز خلال التحول بأكمله هو 500 فولت/م و50 أمبير/م، على التوالي. مع مدة التعرض للمجالات الكهربائية والمغناطيسية تصل إلى ساعتين لكل نوبة عمل، يكون جهاز التحكم عن بعد 1000 فولت / م و100 أمبير / م على التوالي.

الجدول 8.5.الحد الأقصى للتحكم عن بعد في الكثافة وكثافة تدفق الطاقة لنطاق تردد EMF 30 كيلو هرتز - 300 جيجا هرتز

معامل	الحد الأقصى للمستويات المسموح بها في نطاقات التردد (MHz)
	0,03-3,0	3,0-30,0	30,0-50,0	50,0-300,0	300,0-300000,0
ه، الخامس / م
نحن
PES μW/cm1					1000 5000*

ملحوظة. * لحالات التشعيع الموضعي لليدين.

يتم تحديد نطاق تردد EMF للتحكم عن بعد 30 كيلو هرتز - 300 جيجا هرتز حسب حجم التعرض للطاقة (EE).

الحد الأقصى المسموح به للمجالات الكهربائية والمغناطيسية، يجب ألا تتجاوز كثافة تدفق طاقة EMF القيم الواردة فاتورة غير مدفوعة. 8.5.

8.4. مبادئ قياس معلمات المجالات الكهربائية والمغناطيسية

مبادئ قياس شدة المجال الكهربائي. تعتمد طريقة قياس معلمات المجال الكهربائي على خاصية الجسم الموصل الموضوع في مجال كهربائي. إذا تم وضع جسمين موصلين في مجال كهربائي منتظم، فإن فرق الجهد ينشأ مساويا لفرق الجهد في المجال الكهربائي الخارجي بين مراكز الشحنات الكهربائية للأجسام. ويرتبط هذا الاختلاف المحتمل بمعامل المجال الكهربائي الخارجي.

عند قياس شدة المجال الكهربائي المتناوب، يتم استخدام هوائي ثنائي القطب كمحول أساسي، وتكون أبعاده صغيرة مقارنة بطول الموجة. في مجال كهربائي موحد، ينشأ جهد متناوب بين عناصر الهوائي ثنائي القطب (الأسطوانات، المخاريط، إلخ)، وتكون قيمته اللحظية متناسبة مع إسقاط القيمة اللحظية لشدة المجال الكهربائي على محور هوائي ثنائي القطب. إن قياس قيمة جذر متوسط ​​​​التربيع لهذا الجهد سيعطي قيمة متناسبة مع قيمة جذر متوسط ​​​​التربيع لإسقاط شدة المجال الكهربائي على محور الهوائي ثنائي القطب. أي أننا نتحدث عن مجال كهربائي كان موجودًا في الفضاء قبل إدخال هوائي ثنائي القطب فيه. وبالتالي، هناك حاجة إلى هوائي ثنائي القطب وفولتميتر RMS لقياس قيمة جذر متوسط ​​التربيع للمجال الكهربائي المتناوب.

مبادئ قياس قوة (الحث) للمجال المغناطيسي. لقياس شدة المجالات المغناطيسية المباشرة ومنخفضة التردد، تعتمد محولات الطاقة تأثير القاعة,والذي يشير إلى الظواهر الجلفانومغناطيسية التي تحدث عند وضع الموصل

أو أشباه الموصلات مع التيار في مجال مغناطيسي. وتشمل هذه الظواهر: حدوث فرق الجهد (emf)، التغير في المقاومة الكهربائية للموصل، حدوث اختلاف في درجة الحرارة.

يحدث تأثير هول عندما يتم تطبيق الجهد على زوج من الوجوه المتقابلة للوحة مستطيلة من أشباه الموصلات، مما يسبب تيارًا مباشرًا. تحت تأثير ناقل الحث المتعامد على اللوحة، ستعمل قوة متعامدة مع ناقل كثافة التيار المستمر على حاملات الشحنة المتحركة. ستكون نتيجة ذلك حدوث فرق محتمل بين الزوج الآخر من وجوه اللوحة. ويسمى هذا الفرق المحتمل بـ Hall emf. وتتناسب قيمته مع مكون ناقل الحث المغناطيسي المتعامد مع اللوحة، وسمك اللوحة وثابت هول، وهي إحدى سمات أشباه الموصلات. بمعرفة معامل التناسب بين القوة الدافعة الكهربية والحث المغناطيسي وقياس القوة الدافعة الكهربية، تحديد قيمة الحث المغناطيسي.

لقياس قيمة الجذر المتوسط ​​التربيعي لشدة المجال المغناطيسي المتناوب، يتم استخدام هوائي حلقي كمحول طاقة أساسي، وتكون أبعاده صغيرة مقارنة بطول الموجة. تحت تأثير المجال المغناطيسي المتناوب، ينشأ جهد متناوب عند خرج الهوائي الحلقي، وتتناسب قيمته اللحظية مع إسقاط القيمة اللحظية لشدة المجال المغناطيسي على المحور المتعامد مع مستوى الحلقة الهوائي ويمر عبر مركزه. يعطي قياس قيمة RMS لهذا الجهد قيمة متناسبة مع قيمة RMS لإسقاط شدة المجال المغناطيسي على محور الهوائي الحلقي.

مبادئ قياس كثافة تدفق الطاقة للمجال الكهرومغناطيسي. عند الترددات من 300 ميجا هرتز إلى عشرات جيجا هرتز، يتم قياس كثافة تدفق الطاقة (EFD) في موجة كهرومغناطيسية مكونة بالفعل. في هذه الحالة، يرتبط PES بقوة المجالات الكهربائية أو المغناطيسية. لذلك، لقياس PES، يتم استخدام أمتار قيمة الجذر المتوسط ​​لقوة المجالات الكهربائية أو المغناطيسية، والتي تتم معايرتها بوحدات كثافة تدفق الطاقة للمجال الكهرومغناطيسي.

8.5. تدابير وقائية عند العمل مع مصادر emp

عند اختيار وسائل الحماية ضد الكهرباء الساكنة (فحص مصدر الحقل أو مكان العمل، واستخدام معادلات الكهرباء الساكنة، والحد من وقت التشغيل، وما إلى ذلك)، وميزات العمليات التكنولوجية، والخصائص الفيزيائية والكيميائية للمواد المعالجة، ينبغي أن يؤخذ في الاعتبار المناخ المحلي للمباني، وما إلى ذلك، والذي يحدد نهجا مختلفا عند تطوير تدابير الحماية.

من وسائل الحماية الشائعة من الكهرباء الساكنة هو تقليل توليد الشحنات الكهروستاتيكية أو إزالتها من المادة المكهربة، ويتحقق ذلك:

1) تأريض العناصر المعدنية والموصلة للكهرباء من المعدات؛

2) زيادة في الأسطح والتوصيل السائب للعوازل الكهربائية.

3) تركيب معادلات الكهرباء الساكنة. يتم التأريض بغض النظر عن استخدام الآخرين

طرق الحماية. لا يتم تأريض عناصر المعدات فحسب، بل يتم أيضًا عزل الأجزاء الموصلة للكهرباء في المنشآت التكنولوجية.

وسيلة الحماية الأكثر فعالية هي زيادة رطوبة الهواء إلى 65-75٪، عندما يكون ذلك ممكنا في ظل ظروف العملية التكنولوجية.

يمكن أن تكون معدات الحماية الشخصية عبارة عن أحذية مضادة للكهرباء الساكنة، وثوب مضاد للكهرباء الساكنة، وأساور تأريض لحماية اليد وغيرها من المعدات التي توفر التأريض الكهروستاتيكي لجسم الإنسان.

مع التأثير العام لـ PMF على جسم العمال، يجب وضع علامات تحذيرية خاصة على مناطق منطقة الإنتاج التي تزيد مستوياتها عن MPC مع نقش توضيحي إضافي: “احذر! المجال المغناطيسي!" من الضروري تنفيذ تدابير تنظيمية للحد من تأثير الحشد الشعبي على جسم الإنسان من خلال اختيار طريقة عقلانية للعمل والراحة، وتقليل الوقت الذي يقضيه في ظروف عمل الحشد الشعبي، وتحديد المسار الذي يحد من الاتصال مع الحشد الشعبي. PMF في منطقة العمل.

عند إصلاح أنظمة بسبار، ينبغي توفير حلول التحويلة. الأشخاص الذين يخدمون

يجب أن تخضع المنشآت التكنولوجية للتيار المستمر أو أنظمة بسبار أو تلك التي على اتصال بمصادر PMF لفحوصات طبية أولية ودورية وفقًا لمعايير وزارة الصحة والصناعة الطبية ولجنة الدولة للإشراف الصحي والوبائي في روسيا. أثناء الفحوصات الطبية، ينبغي الاسترشاد بموانع طبية عامة للعمل مع العوامل الضارة في بيئة العمل.

في حالة التأثير المحلي (يقتصر على الأيدي، حزام الكتف العلوي للعمال)، في مؤسسات الصناعة الإلكترونية، من خلال الأشرطة التكنولوجية يجب أن تستخدم في الأعمال المتعلقة بتجميع أجهزة أشباه الموصلات التي تحد من ملامسة أيدي العمال العمال الذين يعملون مع

بمب.

في مؤسسات إنتاج المغناطيس الدائم، ينتمي المكان الرائد في التدابير الوقائية إلى أتمتة عملية قياس المعلمات المغناطيسية للمنتجات باستخدام الأجهزة الأوتوماتيكية الرقمية، والتي تستبعد الاتصال بـ PMF. وينصح باستخدام الأجهزة البعيدة (ملقط مصنوع من مواد غير مغناطيسية، ملاقط، مقابض) والتي تمنع إمكانية عمل موضعي للـ PMF على العامل. يجب استخدام أجهزة الحجب التي تعمل على إيقاف التثبيت الكهرومغناطيسي عندما تدخل الأيدي في منطقة تغطية PMP.

في ممارسات النظافة، يتم استخدام ثلاثة مبادئ أساسية للحماية: الحماية بالوقت، والحماية بالمسافة، والحماية من خلال استخدام معدات الحماية الجماعية أو الفردية. بالإضافة إلى ذلك، يتم إجراء عمليات التفتيش الدورية الأولية والسنوية لموظفي خدمة التركيبات الكهربائية للمحطات الكهربائية عالية الجهد وفقًا لمعايير هيئة الرقابة الصحية والوبائية الحكومية ووزارة الصحة والصناعة الطبية في روسيا، والتي تضمن الوقاية من الآثار الضارة. على الصحة.

مبدأ حماية الوقت يتم تنفيذها بشكل أساسي في متطلبات الوثائق التنظيمية والمنهجية ذات الصلة التي تنظم التأثير الصناعي لـ EMF FC. الوقت المسموح به لبقاء الموظفين تحت تأثير EMF FC محدود بطول يوم العمل، وبالتالي يتناقص مع زيادة شدة التعرض. بالنسبة للسكان، يتم توفير الوقاية من الآثار الضارة لآثار EP IF جنبًا إلى جنب مع جهاز التحكم عن بعد المتباين

اعتمادًا على نوع المنطقة (سكنية، يتم زيارتها كثيرًا أو نادرًا)، وهو مظهر من مظاهر ضمان حماية الإنسان من خلال تحديد وقت التعرض، ويرجع ذلك أساسًا إلى تطبيق مبدأ الحماية عن طريق المسافة. بالنسبة للخطوط الهوائية ذات الجهد العالي جدًا (EHV) من مختلف الفئات، يتم إنشاء أحجام متزايدة لمناطق الحماية الصحية.

بالنسبة لوضع الخطوط الهوائية جهد 330 كيلو فولت فما فوق، يجب تخصيص مناطق بعيدة عن المنطقة السكنية.

عند تصميم الخطوط الهوائية بجهد يتراوح بين 750-1150 كيلو فولت، ينبغي توفير إزالتها من حدود المستوطنات، كقاعدة عامة، بما لا يقل عن 250-300 متر، على التوالي. وفقط في حالات استثنائية، عندما لا يمكن تلبية هذا المطلب بسبب الظروف المحلية، يمكن تقريب خطوط 330 و500 و750 و1150 كيلوفولت من حدود المستوطنات الريفية، ولكن ليس أقرب إلى ما يصل إلى 20 و30 و40 و55 م على التوالي؛ في هذه الحالة يجب ألا تزيد شدة المجال الكهربائي تحت أسلاك الخط العلوي عن 5 كيلو فولت / م. وينبغي الاتفاق على إمكانية الاقتراب من الخطوط الهوائية إلى حدود المستوطنات مع سلطات الإشراف الصحي والوبائي.

داخل منطقة الحماية الصحية يحظر:

بناء المساكن ووضع مناطق الترفيه؛

تنسيب مؤسسات صيانة المركبات ومستودعات المنتجات البترولية؛

تخزين المواد القابلة للاحتراق بكافة أنواعها والعمليات بها؛

إيقاف المركبات التي تتجاوز أبعادها المسموح بها، وإصلاح الآلات والآليات؛

تنفيذ أعمال الري باستخدام آلات الري التي يمكن أن يتلامس نفاثتها مع الخطوط الهوائية؛

وضع موصلات طويلة غير مؤرضة (أسوار سلكية، وعلامات تمدد لتعليق العنب، والجنجل، وما إلى ذلك) في متناول الجمهور؛

قطع عدة أشجار في وقت واحد عند تنظيف طريق الخطوط الهوائية وتسلق الأشجار وكذلك العمل في ظل الرياح القوية والضباب والجليد.

يُحظر على أراضي منطقة الحماية الصحية للخطوط الهوائية بجهد 750 كيلو فولت وما فوق:

تشغيل الآلات والآليات بدون حواجز واقية، مما يقلل من توتر EP في أماكن عمل الموظفين؛

وضع المباني السكنية وقطع الأراضي المنزلية.

إشراك الأطفال والمراهقين الذين تقل أعمارهم عن 18 عامًا في العمل الزراعي.

مسموح:

استخدام منطقة الحماية الصحية للخط العلوي لوضع المحاصيل الزراعية التي لا تتطلب إقامة طويلة للأشخاص أثناء معالجتها؛

صيانة وتشغيل المباني السكنية القائمة والقسائم المنزلية الواقعة ضمن منطقة الحماية الصحية من الخطوط الهوائية بجهد 330-500 كيلو فولت، بشرط انخفاض جهد الطاقة الكهربائية داخل المباني السكنية وفي المناطق المفتوحة إلى المستويات المقبولة.

يتم تحديد تدابير حماية السكان من تأثيرات EP FC من خلال المتطلبات التالية:

أ) إنشاء منطقة حماية صحية والتقيد الصارم بالمتطلبات التي تحكم استخدامها؛

ب) عند تنظيم العمل داخل منطقة الحماية الصحية، يتم اتخاذ التدابير التالية لتقليل مستويات المجال الكهربائي:

تم تجهيز الآلات والآليات المتحركة (السيارات والجرارات والوحدات الزراعية ذاتية الدفع والمقطورة وما إلى ذلك) باتصال كهربائي موثوق به مع الأرض. بالنسبة لآلات وآليات التأريض على مسار هوائي، يُسمح باستخدام سلسلة معدنية مثبتة على إطار داعم؛

يجب أن تكون الآلات والآليات التي لا تحتوي على كبائن معدنية مجهزة بشاشات واقية وأقنعة متصلة بالجسم. يمكن أن تكون الشاشات والأقنعة مصنوعة من الصفائح المعدنية أو الشبكات المعدنية؛

لاستبعاد التفريغ الكهربائي عندما يتصل شخص بالموصلات، يتم تأريضها، ويتم تأريض الموصلات الممتدة في عدة أماكن ويتم وضعها بشكل عمودي على

إلى VL؛

عند تنفيذ أعمال البناء والتركيب، يتم تأريض المنتجات المعدنية الممتدة (خطوط الأنابيب، وأسلاك خطوط الاتصال، وما إلى ذلك) في مواقع العمل وفي نقطتين على الأقل في أماكن مختلفة؛

ج) المباني المحفوظة داخل منطقة الحماية الصحية محمية بدرع مؤرض، والأسطح المعدنية موثوقة

ترتكز في مكانين على الأقل. مع جهاز التأريض، لا تكون قيمة المقاومة موحدة؛

د) لتقليل قوة المجال الكهربائي في المناطق المفتوحة، إذا لزم الأمر، قم بتركيب أجهزة حماية الكابلات، وكذلك الأسوار الخرسانية المسلحة. لنفس الغرض تزرع الأشجار والشجيرات.

ه) عند تقاطع الطرق ذات الخطوط الهوائية، يتم وضع علامات تحظر توقف النقل، وإذا لزم الأمر، تحدد حجم السيارة؛

و) في عملية إعداد وتنفيذ الأعمال بالقرب من الخطوط الهوائية، يلتزم الأشخاص المسؤولون عن تنفيذ هذه الأعمال بإرشاد العمال ومراقبة تنفيذ تدابير الحماية من آثار المجال الكهربائي والامتثال لمتطلبات السلامة؛

ز) في المستوطنات التي تمر بالقرب منها الخطوط الهوائية، تقوم شركات الشبكات الكهربائية، بالتعاون مع السلطات البلدية، بعمل توضيحي بين السكان لتعزيز تدابير السلامة عند العمل ويكون الناس بالقرب من الخطوط الهوائية، وكذلك تثبيت علامات التحذير في الأماكن التي يزداد فيها الخطر.

في الوقت نفسه، ونظرًا لعدم وجود وثيقة تنظيمية ومنهجية مناسبة تنظم آثارها غير الإنتاجية، لا يتم توفير الحماية للسكان لـ MP HR (ويرجع ذلك أساسًا إلى عدم كفاية المعرفة بالمسألة).

يتم توفير الوقاية من الآثار الضارة لـ EMF FC على الشخص باستخدام معدات الحماية فقط للتأثيرات الصناعية وفقط للمكون الكهربائي (EC FC) وفقًا لمتطلبات GOST 12.1.002-84 وSanPiN N 5802-91 و تم تصميم GOST خصيصًا لمعالجة هذه المشكلات 12.4.154-85 "SSBT. أجهزة فحص للحماية من المجالات الكهربائية ذات التردد الصناعي. المتطلبات الفنية العامة والمعايير والأبعاد الأساسية "و GOST 12.4.172-87" SSBT. مجموعة حماية فردية للحماية من المجالات الكهربائية ذات التردد الصناعي. المتطلبات الفنية العامة وطرق الرقابة ".

تشمل معدات الحماية الجماعية فئتين رئيسيتين من هذه المعدات: الثابتة والمتنقلة (المحمولة). شاشات ثابتةقد تكون مختلفة

الهياكل المعدنية المؤرضة (الدروع والمظلات والمظلات - أنظمة الكابلات الصلبة أو الشبكية) الموضوعة فوق أماكن عمل الموظفين الموجودين في منطقة EP FC. وسائل الحماية المتنقلة (المحمولة).هي أنواع مختلفة من الشاشات القابلة للإزالة. العلاجات الجماعيةتُستخدم حاليًا ليس فقط لضمان الحفاظ على صحة الموظفين الذين يخدمون التركيبات الكهربائية ذات الجهد العالي للغاية، ونتيجة لذلك، يتعرضون لتأثيرات EF FC، ولكن أيضًا لحماية السكان من أجل ضمان القيم القياسية من جهد FC EF في المنطقة السكنية (غالبًا في مناطق الحدائق). قطع الأراضي الواقعة بالقرب من طريق VL). في هذه الحالات، يتم استخدام شاشات الكابلات في أغلب الأحيان، والتي تم إنشاؤها وفقًا للحسابات الهندسية.

رئيسي معدات الحماية الشخصيةمن EP FC حاليًا عبارة عن مجموعات حماية فردية. في روسيا، هناك أنواع مختلفة من المجموعات بدرجات متفاوتة من التدريع، ليس فقط للعمل الأرضي في منطقة تأثير EP FC بجهد لا يزيد عن 60 كيلو فولت / م، ولكن أيضًا لأداء العمل مع الاتصال المباشر بالأجزاء الحية التي يتم تنشيطها (تعمل تحت الجهد) على الخطوط الهوائية ذات الجهد 110-1150 كيلو فولت. من أجل منع التشخيص المبكر وعلاج الاضطرابات الصحية الناجمة عن تأثير الإشعاع الكهرومغناطيسي للترددات الراديوية، من الضروري إجراء فحوصات طبية أولية ودورية وفقًا لأوامر وزارة الصحة والتنمية الاجتماعية في الاتحاد الروسي. ينبغي وضع جميع الأشخاص الذين يعانون من المظاهر الأولية للاضطرابات السريرية الناجمة عن التعرض لموجات الراديو، وكذلك المصابين بأمراض عامة، والتي قد يتفاقم مسارها تحت تأثير العوامل الضارة في بيئة العمل، تحت المراقبة الصحية والعلاجية المناسبة التدابير الرامية إلى تحسين ظروف العمل واستعادة الصحة. في الحالات التي تتميز بمسار تدريجي للأمراض المهنية أو التي تتفاقم بسبب الأمراض العامة، يتم نقل الموظفين مؤقتًا أو دائمًا إلى وظيفة أخرى. تخضع النساء أثناء الحمل والرضاعة أيضًا للانتقال إلى وظيفة أخرى، إذا تجاوزت مستويات معدل ضربات القلب (EMR) في مكان العمل مستوى MPC المحدد للسكان. الأشخاص الذين تقل أعمارهم عن 18 عامًا

راستا، لا يُسمح بالعمل المستقل على المنشآت التي تشكل مصادر للإشعاع الكهرومغناطيسي في نطاق الترددات الراديوية. ينبغي تطبيق تدابير الحماية للعمال في جميع أنواع العمل، إذا تجاوزت مستويات النبض الكهرومغناطيسي في مكان العمل الحد المسموح به.

يتم تحقيق حماية الموظفين من التعرض للترددات الراديوية الكهرومغناطيسية من خلال التدابير التنظيمية والهندسية، فضلاً عن استخدام معدات الحماية الشخصية.

تشمل الأنشطة التنظيمية ما يلي: اختيار طرق تشغيل عقلانية للمنشآت؛ تحديد مكان ووقت بقاء الأفراد في منطقة الإشعاع وغيرها. معايير هندسيةتشمل: التنسيب الرشيد للمعدات، واستخدام الوسائل التي تحد من تدفق الطاقة الكهرومغناطيسية إلى أماكن عمل الموظفين (امتصاص الطاقة، والتدريع). إلى معدات الحماية الشخصيةتشمل النظارات الواقية، والدروع، والخوذات، والملابس الواقية (بدلات العمل، وزرة العمل، وما إلى ذلك).

يجب تحديد طريقة الحماية في كل حالة على حدة مع الأخذ في الاعتبار نطاق تردد التشغيل وطبيعة العمل المنجز وكفاءة الحماية المطلوبة.

تختلف مبادئ الحماية اعتمادًا على غرض وتصميم الباعثات. يمكن حماية الموظفين من التعرض عن طريق أتمتة العمليات التكنولوجية أو التحكم عن بعد، باستثناء الوجود الإلزامي للمشغل بالقرب من مصدر الإشعاع، عن طريق حماية المحاثات العاملة.

في الحالات التي يكون فيها من المستحيل نقل المعدات إلى التحكم الآلي أو التحكم عن بعد (مستحيل من الناحية الفنية أو المرتبطة بارتفاع تكاليف المواد)، فمن الضروري حماية مكان العمل. يتم تنفيذ هذه الأنشطة أيضًا عند صيانة معدات EGU بطاقة احتياطية كبيرة، مصممة لمعالجة الأجزاء كبيرة الحجم. يتم تنفيذ حماية أماكن العمل أيضًا في الحالات التي يكون فيها حماية مصادر المجال الكهرومغناطيسي مستحيلًا بسبب تفاصيل العملية التكنولوجية (العمل على مقاعد الاختبار، وما إلى ذلك).

يمكن تقسيم جميع وسائل وأساليب حماية المجالات الكهرومغناطيسية إلى 3 مجموعات: التنظيمية والهندسية والعلاج والوقاية.

الأحداث التنظيمية سواء أثناء التصميم أو في مرافق التشغيل، فهي توفر منع الأشخاص من دخول المناطق ذات كثافة المجالات الكهرومغناطيسية العالية، مما يؤدي إلى إنشاء مناطق حماية صحية حول هياكل الهوائي لأغراض مختلفة. للتنبؤ بمستويات الإشعاع الكهرومغناطيسي في مرحلة التصميم، يتم استخدام طرق الحساب لتحديد قوة PES وEMF.

المبادئ العامة التي تقوم عليها الحماية الهندسية والفنية، يتم تقليلها إلى ما يلي: الختم الكهربائي لعناصر الدائرة، والكتل، ووحدات التثبيت ككل من أجل تقليل أو القضاء على الإشعاع الكهرومغناطيسي؛ حماية مكان العمل من الإشعاع أو إبعاده إلى مسافة آمنة من مصدر الإشعاع. لحماية مكان العمل، يوصى باستخدام أنواع مختلفة من الشاشات: الشاشات العاكسة (المعدن الصلب من شبكة معدنية، والنسيج المعدني) والماصة (من المواد الممتصة للراديو).

كمعدات حماية شخصية، يوصى بارتداء ملابس خاصة مصنوعة من القماش المعدني ونظارات واقية.

في حالة تعرض أجزاء معينة فقط من الجسم أو الوجه للإشعاع، فمن الممكن استخدام ثوب واقي، ومئزر، وغطاء رأس بغطاء رأس، وقفازات، ونظارات واقية، ودروع.

التدابير العلاجية والوقائية يجب أن تهدف في المقام الأول إلى الكشف المبكر عن علامات الآثار الضارة للمجالات الكهرومغناطيسية يشارك المعالج وطبيب الأعصاب وطبيب العيون في الفحص الطبي.