Лекция Электромагнитное излучение

Общие сведения

Общеизвестно, что человек и окружающая среда находятся под интенсивным воздействием электромагнитных полей, создаваемых как естественными, так и техногенными источниками электромагнитного излучения (ЭМИ). Если электромагнитные поля естественных источников, таких как Космос, Галактика, Солнце являются постоянными природными характеристиками среды обитания человека, то электромагнитные поля (ЭМП), создаваемые техногенными источниками, используемые как в экономических, так и в военных целях, оказывают, как правило, либо побочное, либо прямое воздействие на человека.

Проблема взаимодействия человека с ЭМП техногенного характера существенно осложнилась в последнее время в связи с интенсивным развитием радиосвязи, радионавигации, телевизионных систем, расширением сферы применения электромагнитной энергии для осуществления определённых технологических операций, широким распространением компьютерной техники, массовым распространением бытовых электро– и электронных приборов.

Тенденция наращивания плотности электромагнитной энергии в окружающей среде привела к тому, что в настоящее время напряжённость полей создаваемых техногенными источниками, превосходили на несколько порядков напряжённость соответствующих по частоте полей естественного происхождения.

При характеристике электромагнитной обстановки пользуются терминами «электрическое поле», «магнитное поле», «электромагнитное поле»: электрическое (электростатическое) поле создаётся электрическими зарядами, а их движение по проводнику порождает магнитное поле. Поскольку магнитных зарядов не существует, силовые линии магнитного поля всегда замкнуты.

Критерием интенсивности электрического поля, является напряжённость электрического поля – Е с единицей измерения В/м (Вольт на метр). Величина магнитного поля характеризуется напряжённостью магнитного поля Н с единицей измерения А/м (Ампер на метр). При оценке магнитного поля сверх низких и крайне низких частот (3–300 Гц) используется показатель магнитной индукции В с единицей измерения Тл (Тесла), при чём 1мкТл=1,25 А/м.

Постоянные электрические и магнитные поля возникают и существуют только в присутствии источников – заряда или электрического тока. Однако, в природе обнаружена связь электрического и магнитного поле при их изменениях.

Электромагнитное поле (ЭМП) – это совокупность двух взаимосвязанных переменных полей: электрического и магнитного, которая распространяется в пространстве в виде электромагнитных волн (электромагнитного излучения (ЭМИ)).

Излучение – это энергия, переданная волнами.

Электромагнитное поле особая форма материи, создаваемая изменяющимися во времени электрическим полем Е, которое порождает магнитное поле Н, а изменяющееся Н возбуждает вихревое электрическое поле. Напряжённости полей Е и Н, расположенные перпендикулярно друг другу, непрерывно изменяясь, порождают друг друга. Электромагнитное поле – самый распространённый вид поля, который может существовать в отрыве от источника.

По временной зависимости величины, характеризующие электромагнитное поле, подразделяются на следующие основные виды: постоянные (не зависящие от времени), гармонические и произвольные периодические колебания, импульсы, шумы, модулированные по амплитуде.

Для характеристики периодических электромагнитных колебаний используют следующие параметры:

– среднее квадратическое значение напряженности электрического поля;

– средние квадратические значения напряженности магнитного поля и магнитной индукции;

– средняя плотность потока энергии электромагнитного поля в плоской волне.

Все электромагнитные волны в свободном пространстве распространяются со скоростью света, равной 300 тыс. км/с.