Електричні і магнітні поля та електромагнітні випромінювання промислової частоти і радіочастотного діапазону

Електромагнітні поля широко використовують в машинобудуванні як змінні й постійні: для індукційної та діелектричної термообробки різних матеріалів, отримання плазмового стану речовини, телебачення і радіомовлення. Джерела електромагнітних полів наведені на рис 9. Номенклатура діапазонів частот електромагнітних полів (ЕМП) наведена у табл. 6.

ЕМП можуть негативно впливати на людину. Ступінь впливу ЕМП на організм залежить від діапазону частот, інтенсивності та тривалості дії, характеру випромінювання, розміру опромінюваної поверхні тіла й індивідуальних особливостей організму. Основні несприятливі ефекти в організмі людини, що виникають під впливом ЕМП, наведено на рис. 9.

Первинним проявом дії електромагнітної енергії є нагрів, який може призвести до змін і навіть пошкодження тканин та органів. Нагрів особливо небезпечний для органів зі слабкою терморегуляцією й для тих, у складі яких багато води (мозок, очі, нирки, сім'яні залози). Коливання надвисоких частот викликають також помутніння кришталика ока. Крім того, надвисока частотна енергія, яка попадає на поверхню тіла людини, частково відбивається, а частково проходить у поверхневі тканини на глибину 2 – 3 см. Ступінь відбивання від поверхні тіла людини залежить від товщини жирового складу. Тому головний і спинний мозок, а також очі зазнають найбільшого впливу від електромагнітного випромінювання.

 

Рис. 8. Джерела електромагнітних полів

 

Таблиця 6

Класифікація електромагнітних випромінювань

Назва діапазону	Діапазон частот	Довжина хвилі, λ	Назва хвилі
Низькі частоти (НЧ)	0,003 – 0,3 Гц 0,3 – 3,0 Гц 3,0 – 300 Гц 300 Гц – 30 кГц	10^7 – 10^6 км 10^6 – 10^4 км 10^4 – 10^2 км 10^2 – 10 км	Інфранизькі Низькі Промислові Звукові
Високі частоти (ВЧ)	30 – 300 кГц 300 кГц – 3 МГц 3 – 30МГц	10 – 1 км 1 км – 100 м 100 – 10 м	Довгі Середні Короткі
Ультрависокі частоти (УВЧ)	30 – 300 МГц	10 – 1 м	Ультракороткі
Надвисокі частоти (НВЧ)	300 МГц – 3 ГГц 3 ГГц – 30ГГц 30 ГГц – 300 ГГц	100 – 10 см 10 – 1 см 10 – 1 мм	Дециметрові Сантиметрові Міліметрові

 

Рис. 9. Вплив електромагнітного випромінювання на людину

 

ЕМП характеризується довжиною хвилі (м) та частотою коливань (Гц):

,

де с = 3 – 10 м/с – швидкість розповсюдження радіохвиль; – період коливань.

Згідно з ГОСТ 12.1.006-84 нормованими параметрами в діапазоні частот 60 кГц – 30 МГц є напруженість електричної Е, Вт/м²,та магнітної Н, А/м, складових поля. На робочих та в місцях можливого перебування персоналу, пов'язаного з впливом електромагнітного поля, гранично допустима напруженість цього поля протягом робочого дня не повинна перевищувати нормативних значень.

Вплив електромагнітного поля на біологічний об'єкт оцінюється кількістю електромагнітної енергії, поглинутої цим об'єктом при його знаходженні в цьому полі, Вт

,

де σ – густина потоку потужності випромінювання електромагнітної енергії, Вт/м; S_еф – ефективна поглинаюча поверхня тіла людини, м².

Небезпеку електромагнітних полів з частотами до 300 МГц оцінюють напруженістю його складових, а в діапазоні частот 300 МГц – 300 ГГц – густиною потоку енергії.