Электромагнитное поле и ее основные характеристики

Электромагнитное поле и ее основные характеристики

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

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

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

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

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

Электромагнитное поле

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

Силовая характеристика электрического поля

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

С вектором связан вектор электрического смещения.

Силовая характеристика магнитного поля

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

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

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