Методы расчета величины электромагнитных полей в условиях населенных мест..

 

Дано:

Длина волны λ = 1750 м

Мощность передатчика P = 350 кВт

Коэффициент усиления антенны Ga = 1,1

Относительная диэлектрическая проницаемость θ = 4

Проводимость почвы, вдоль которой распространяется волна σ = 0,00075 См/м

Расстояние от антенны до точки измерения d1 = 400 м, d2 = 750 м, d3 = 1250 м, d4 = 1600 м, d5 = 2400 м

 

Задание.

 

Решение.

1. Рассчитать напряженность поля, создаваемого длинноволновой радиостанцией мощностью P = 350 кВт, λ = 1750 м, на расстоянии d, Ga = 1,1. Почва,покрытая лесом – σ = 0,00075 См/м.

Определяем x:

1) d1 = 400 м 2) d2 = 750 м

 

 

3) d3 = 1250 м 4) d4 = 1600 м

 

 

 

5) d5 = 2400 м

 

Рассчитываем множитель ослабления:

 

Окончательный расчет проводим по формуле:

 

 

Вывод: Сравнивая полученные значения со стандартным, приходим к выводу, что вблизи КВ радиостанции на расстояние d1=400 м находиться нельзя, поскольку расчетные данные указывают на значительное превышение

ПДУ = 10 В/м, а на расстояниях d2=750 м, d3=1250 м, d4=1600 м, d5=2000 м мы не подвергаемся негативным воздействиям поля.

 

Строим график зависимости E = f(d).

 

 

 

 

Ответы на контрольные вопросы:

1.Волны какой длины относятся к ВЧ-диапазону?

Электромагнитные волны диапазонов вч, увч, свч в последние годы находят все более широкое применение в различных областях науки и техники. Высокочастотное электромагнитное поле образуется врабочих помещениях во время работы электрических генераторов высокой частоты. К ВЧ- диапазону относятся средние волны 0,1 – 1 км и длинные волны 1 – 3 км.

 

2.По каким параметрам определяется степень воздействия ЭМП на биологические объекты?

Степень вредности электромагнитных полей на организм человека определяется напряженностью электромагнитного поля, длиной волны и продолжительностью его.пребывания.в зоне воздействия электромагнитного поля. Напряженность электрического поля измеряется в вольтах на метр:

Е = U/l в/м

где U —напряжение, в; l- расстояние, м. Напряженность магнитного поля H измеряется в амперах на метр:

H = I/2πr a/м

где I – ток, а; r – радиус окружности силовой линии вокруг проводника,по которому течет ток, м.

 

3.Объясните понятие «электромагнитное загрязнение окружающей среды».

Загрязнение окружающей среды электромагнитными полями (ЭМП) в России приняло угрожающий характер. Источниками таких излучений являются линии электропередач, электротранспорт, радиолокационные и радиопередающие системы, персональные компьютеры, бытовая техника, системы сотовой связи, промышленные установки СВЧ энергетики и др. Наряду с вышеприведенными крупными ЭМП-загрязнителями значительный вклад в повышение общего неблагоприятного электромагнитного фона в городе вносят громадное количество мелких загрязнителей, к которым прежде всего относятся радиотелефонные системы и компьютеры.

На протяжении миллиардов лет естественное магнитное поле земли, являясь первичным периодическим экологическим фактором, постоянно воздействовало на состояние экосистем. В ходе эволюционного развития структурно-функциональная организация экосистем адаптировалась к естественному фону. Некоторые отклонения наблюдаются лишь в периоды солнечной активности, когда под влиянием мощного корпускулярного потока магнитное поле земли испытывает кратковременные резкие изменения своих основных характеристик. Этот явление, получившее название магнитных бурь, неблагоприятно отражается на состоянии всех экосистем, включая и организм человека. В этот период отмечается ухудшение состояние больных, страдающих сердечно-сосудистыми, нервно-соматическими и другими заболеваниями. Влияет магнитное поле и на животных, в особенности на птиц и насекомых.

На нынешнем этапе развития научно-технического прогресса человек вносит существенные изменения в естественное магнитное поле, придавая геофизическим факторам новые направления и резко повышая интенсивность своего воздействия. Основные источники этого воздействия – электромагнитные поля от линий электропередачи (ЛЭП) и электромагнитные поля от радиотелевизионных и радиолокационных станций.

Отрицательное воздействие электромагнитных полей на человека и на те или иные компоненты экосистем прямо пропорционально мощности поля и времени облучения. Неблагоприятное воздействие электромагнитного поля, создаваемого ЛЭП, проявляется уже при напряженности поля, равной 1000 В/м. У человека нарушаются эндокринная система, обменные процессы, функции головного и спинного мозга и др.

Воздействие неионизирующих электромагнитных излучений от радиотелевизионных и радиолокационных станций на среду обитания человека связано с формированием высокочастотной энергии. Японскими учеными обнаружено, что в районах, расположенных вблизи мощных излучающих теле- и радиоантенн заметно повышается заболевание катарактой глаз. Медико-биологическое негативное воздействие электромагнитных излучений возрастает с повышением частоты, то есть с уменьшением длины волн.

Неионизирующие электромагнитные излучения радиодиапазона от радиотелевизионных средств связи, радиолокаторов и других объектов приводят к значительным нарушениям физиологических функций человека и животных. Вредное воздействие на человеческий организм невидимого, но очень опасного электромагнитного загрязнения окружающей среды идет гораздо более быстрыми темпами, чем прогресс в электронике.

4.Какие нарушения в состоянии здоровья возможны при воздействии ЭМП ВЧ-диапазона?

Обслуживающий персонал, находясь возле источников излучения электромагнитных волн, непрерывно подвергается воздействию электромагнитного поля. При небольшой напряженности эти поля не оказывают вредного воздействия на организм человека.

При воздействии электромагнитных полей на организм человека происходит частичное поглощение энергии этих полей тканями тела человека.

В.результате длительного пребывания взоне действия электромагнитных полей наступает преждевременная утомляемость, сонливость или нарушение сна, появляются головные боли, наступает расстройство нервной системы, наблюдаются и другие заболевания. При

систематическом облучении сантиметровыми волнами, кроме указанных заболеваний, наблюдаются изменения кровяного давления(гипертония), замедления пульса,тяжелые заболеваиия органов зрения (катаракты),а у отдельных лиц – нервно-психические заболевания и трофические явления(выпадение волос, ломкость ногтей).

 

Задача №14.