Секреты синхронизации электромагнитных полей Земли и живого организма

Среда распространения

Среда распространения — это пространство, в котором проявляются волновые особенности электромагнитного поля. Электромагнитное поле может распространяться в следующих средах.
1. В свободном пространстве, характеризуемом диэлектрической проницаемостью $$\begin{equation} \varepsilon_0=\left(\frac{1}{36\pi}\right)\cdot{10^{-9}}\approx{8,854\cdot{10^{-12}}} \end{equation}\tag{2.1}$$

и магнитной проницаемостью $$\begin{equation} \mu_0=4\pi\cdot{10^{-7}} \end{equation}\tag{2.2}$$

2. В идеальном диэлектрике [т. е. в диэлектрической среде без потерь (σ=0)], характеризуемом относительной диэлектрической проницаемостью εr и относительной магнитной проницаемостью μr, для которого, следовательно, электрическая проницаемость $$\begin{equation} \varepsilon={\varepsilon_r}{\varepsilon_0} \end{equation}\tag{2.3}$$

а магнитная проницаемость $$\begin{equation} \mu={\mu_r}{\mu_0} \end{equation}\tag{2.4}$$

3. В средах с потерями, обусловленными наличием проводимости, характеризуемых относительной проницаемостью $$\begin{equation} \varepsilon_r^\prime=\varepsilon_r-{I}{60}{\lambda_0}{\sigma} \end{equation}\tag{2.5}$$ где λ0 — длина волны в вакууме. Для этих сред ε’r носит комплексный характер.

В табл. 2.1 приведены значения величин εrμr и σ для некоторых сред. Эти значения справедливы в диапазоне УКВ.

4. В средах с большой проводимостью (частный случай п. 3). характеризуемых большим значением комплексной части ε’r.
Таблица 2.1. Значения параметров εr, μr и σ для некоторых сред

Среда распространения является однородной, если ее параметры ε, μ и σ не меняются вдоль направления распространения электромагнитной энергии. Среду распространения, для которой параметры ε, μ и σ не зависят от направления распространения электромагнитной энергии, принято называть изотропной. В противоположность этому, среду, параметры которой зависят от направления распространения волны, называют анизотропной средой.Примером последней может служить ионосфера.

Кроме того, следует отличать дисперсионные и недисперсионные среды, т. е среды, для которых параметры εr, σ и μ зависят или не зависят соответственно от частоты электромагнитного колебания. Примером дисперсионной среды также может служить ионосфера.

Электронная библиотека

Безопасность жизнедеятельности в техносфере / Неионизирующие электромагнитные поля и излучения. Часть 1. / 3.2.3. Бытовые источники магнитного поля

Все бытовые приборы, которые работают с использованием электроэнергии, являются источниками электромагнитных полей самого широкого частотного диапазона, в том числе и промышленной частоты.

Наиболее мощными из них можно считать следующие приборы: СВЧ-печи; аэрогрили; холодильники с системой «без инея»; кухонные вытяжки; электроплиты; телевизоры.

При этом величина напряженности электрического поля промышленной частоты практически всех электробытовых приборов не превышают нескольких десятков В/м на расстоянии 0.5 м, что значительно меньше ПДУ 500 В/м.

Что касается значений магнитной индукции (напряженности магнитного поля), то они также невелики. Однако, согласно современным представлениям, магнитное поле промышленной частоты может быть опасным для здоровья человека

, если происходит продолжительное облучение (
регулярно, не менее 8 ч в сутки, в течение нескольких лет
) с уровнем
выше 0.2 мкТл
[110]. Бытовые же приборы могут создавать магнитное поле промышленной частоты, интенсивность которого выше указанной величины (табл. 3.1 [110]).

Таблица 3.1 Величина магнитного поля, создаваемого бытовыми приборами

В табл. 3.2 представлены данные о расстоянии, на котором фиксируется магнитное поле промышленной частоты (50 Гц) величиной 0.2 мкТл при работе ряда бытовых приборов [110].

Кроме самих бытовых приборов, мощным источником магнитного поля промышленной частоты является электротехническое оборудование здания (кабельные линии, подводящие электричество ко всем квартирам и другим потребителям системы жизнеобеспечения здания, а также распределительные щиты и трансформаторы).

Таблица 3.2 Распространение магнитного поля промышленной частоты от бытовых электрических приборов (выше уровня 0.2 мкТл)

В помещениях, расположенных рядом с этими источниками, уровень магнитного поля промышленной частоты, как правило, повышен.

Так, на рис. 3.20 представлено [110] распределение магнитного поля промышленной частоты в жилом помещении, которое является смежным с нежилым помещением, содержащим распределительный пункт электропитания.

Рис. 3.20. Распределение магнитного поля промышленной частоты в жилом помещении, которое является смежным с нежилым помещением

На рис. 3.21 показано [110] распределение магнитного поля промышленной частоты в жилом помещении, по внешней стене которого проходит кабельная линия.

Рис. 3.21. Распределение магнитного поля промышленной частоты в жилом помещении, по внешней стене которого проходит кабельная линия

Как видно из рисунков, в определенной части жилого помещения уровень магнитного поля может существенно превышать значение 0.2 мкТл.

Возбуждение электромагнитных волн

Вокруг проводника, по которому протекает ток I, вызванный напряжением U, создаются магнитное поле с напряженностью Н и электрическое поле с напряженностью Е. Линии магнитного поля Н образуют концентрические окружности вокруг проводника и лежат в плоскости, перпендикулярной оси проводника. Линии электрического поля Е перпендикулярны линиям магнитного поля Н и лежат в плоскости, проходящей через ось проводника (рис. 2.1).

Изменение во времени тока приводит к изменению во времени электрического и магнитного полей. Изменение тока во времени может носить, например, импульсный характер или подчиняться другому выбранному закону модуляции. Каждый такой несинусоидальный процесс изменения уровня тока может быть на основании известного из математики разложения Фурье представлен в виде суммы синусоидальных колебаний кратных частот с различными амплитудами для каждой частоты. Поэтому в дальнейшем ограничимся рассмотрением только синусоидальных процессов.

Вызванные изменением тока в проводнике изменяющиеся во времени электрическое и магнитное поля представляют собой, по сути дела, единое изменяющееся электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве. Изменяющееся во времени электромагнитное поле, распространяющееся со скоростью v, может рассматриваться как электромагнитная волна.

Электромагнитная волна характеризуется следующими параметрами.

1. Направлением распространения (лучом)—линией, вдоль которой происходит распространение электромагнитной волны. В однородной изотропной среде направление распространения — прямая линия, выходящая из источника излучения. В ряде интересных с практической точки зрения случаев направление распространения может быть охарактеризовано плавной или ломаной кривой.

2. Фазовым фронтом — геометрическим местом точек, в которых колебания имеют одинаковую фазу. Для плоской волны фазовый фронт — плоскость, перпендикулярная направлению распространения. Для волны, возбуждаемой точечным источником, фазовый фронт — сфера.

3. Поляризацией — ориентацией вектора напряженности электрического поля Е относительно направления распространения.

Электромагнитные волны для «чайников». Что излучает телефон?

Последнее обновление:1 день назад

Оценка этой статьи по мнению читателей: 4.9

(69)

В этой небольшой серии из трех статей, мы попробуем разобраться с очень важной темой, которая касается каждого современного человека. Ведь все мы буквально погружены в океан электромагнитного излучения, порой даже не осознавая, что это такое и как оно влияет на нас.

Безусловно, в интернете предостаточно статей, которые рассказывают об электромагнитных волнах, их длине и частоте, об ионизирующем излучении и прочих сложных терминах. Но для многих людей всё это остается загадкой — чем-то далеким от той реальности, которую можно потрогать, увидеть или хотя бы осознать.

Например, многие знают, что видимый свет — это поток фотонов или «светящихся шариков», переносящих энергию в пространстве. Но тогда радиоволны или тепло — это тоже фотоны/шарики?

Как вы представляете себе энергию? Может это некий светящийся сгусток материи или небольшая порция электричества, вроде микроскопической молнии? Но ведь брошенный камень тоже обладает энергией, а в нем нет никакого электричества или светящегося вещества.

Что происходит, когда смартфон или фитнес-браслет создает электромагнитную волну, которая затем отдает эту энергию нашему телу? Ведь все эти устройства непрерывно что-то излучают. И куда же девается эта энергия?

Цель этого небольшого цикла статей — ответить на все поставленные выше вопросы. Но ответить не цифрами или сложными терминами, а дать интуитивное понимание, чтобы электромагнитное излучение и энергия показались такими же обыденными вещами, как огонь или вода.

В процессе чтения этих статей вы непосредственно почувствуете, что значит потратить 1 джоуль энергии или сколько это 1 ватт. Ведь именно в ваттах измеряется мощность радиоизлучения от Wi-Fi, смартфонов или Bluetooth-наушников.

Но прежде, чем мы разберемся с энергией, которую излучает различная техника (во второй части), и поймем влияние этой энергии на организм (в третьей части), нужно осознать, что такое излучение вообще.

Именно о природе электромагнитных волн и пойдет речь в первой статье!

Что такое электромагнитное поле? Или о логических противоречиях

Очевидно, электромагнитные поля — это набор электрических и магнитных полей. Но при попытке ответить на вопрос о том, что же такое электромагнитное поле, из чего оно состоит и почему работает так, как работает, мы сталкиваемся с логическим противоречием.

Если вы пытались в этом разобраться, то, скорее всего, тоже каждый раз разочаровывались в ответах, потому что, задавая такие вопросы, вы нарушаете законы логики.

Из чего состоит воздух? Очевидно, из молекул. Почему воздух нагревается? Потому что молекулы находятся в непрерывном движении и если они ускоряются, то при столкновении с нашей кожей ударяются в нее сильнее, передавая часть энергии движения нашим молекулам. И мы чувствуем тепло.

Это простые вопросы и на них есть простые ответы, так как ни воздух, ни молекулы не являются фундаментальными понятиями, а значит, их природу можно объяснить.

Фундаментальное понятие — это то, из чего состоит всё остальное, то, что невозможно разложить на составляющие части, невозможно разделить, как мы делим молекулы на атомы, атомы — на электроны и ядра, а ядра — на протоны и нейтроны.

Представьте машинку, собранную из деталек конструктора. Для ребенка одна деталька и будет фундаментальным понятием. Ведь он даже не представляет, что детальку можно «разобрать» на более мелкие «детальки» — атомы.

Так вот, в современной науке, какой бы продвинутой и фантастической она ни казалась нам, электрические и магнитные поля являются фундаментальными понятиями. Поэтому ни одна статья не сможет дать вам тот ответ, на который вы рассчитываете.

Тем не менее, кое-что мы понять можем!

Что такое электрическое поле?

Всё вещество в нашей вселенной в основном состоит из трех частиц: электронов, протонов и нейтронов. Это и есть «неделимые» детальки конструктора. А раз неделимые, значит, элементарные.

Из этих трех частиц только две (электроны и протоны) обладают неким интересным свойством под названием электрический заряд. Например, у частиц есть какая-то масса, «размер» и другие параметры, включая тот самый «заряд».

Если вы при слове «заряд» подумали об электрическом токе, то снова сделали логическую ошибку. Ток — это движение зарядов в пространстве. Соответственно, называя заряд током, мы ходим по кругу: заряд — это ток, а ток — это заряд. Нонсенс.

Дело в том, что электрон и протон не просто так парят в пространстве, они изменяют его! Эти частицы создают вокруг себя некую форму материи, которую мы и назвали электрическим полем.

Его невозможно потрогать, невозможно увидеть, но все частицы, обладающие зарядом, испытывают его влияние на себе.

Электрический заряд — это и есть способность частицы создавать вокруг себя материю под названием «электрическое поле», а также способность реагировать на электрические поля, созданные другими частицами.

Если мы представим протоны и электроны как шарики, то электрическим полем будут линии, выходящие из этих шариков (или входящих в них). Это непростые линии, они могут толкать или притягивать другие частички, обладающие зарядом:

Линии электрического поля вокруг частиц с зарядом

Эти линии никогда не пересекаются. Если поместить рядом два протона, из которых исходят линии (электрическое поле), то линии согнутся и будут пытаться выпрямиться, словно прутья. В результате две частички отлетят друг от друга:

Но если мы поместим протон, из которого выходят линии, и электрон, в который линии входят, они «склеятся» друг с другом:

Когда люди заметили подобное поведение, то решили как-то обозвать два типа таких зарядов. Можно было называть их исходящими и входящими зарядами или липкими и колючими. Но Бенджамин Франклин (тот, что изображен на стодолларовой купюре) назвал их положительными и отрицательными зарядами.

Итак, электрическое поле — это некая таинственная материя, которую создают вокруг себя все частицы, обладающие таким свойством, как электрический заряд.

Конечно, в реальности электрическое поле не состоит из физических линий, но именно так проще всего представлять эту материю. К примеру, вокруг частиц с положительным электрическим зарядом линии направлены от частицы и это направление показывает, в какую сторону будут отталкиваться другие положительные заряды:

Чем ближе к протону — тем больше линий, то есть, выше плотность их размещения и, соответственно, электрическое поле будет более сильным. Чем дальше от протона — тем реже встречаются линии, и тем слабее поле, то есть, оно толкает другие заряды с меньшей силой. Это даже интуитивно понятно, так как один согнутый «прутик» толкнет частичку гораздо слабее, чем сотня таких же натянутых «прутьев», сделанных из неизвестной науке материи.

Важно понимать, что «прутики» не толкают непосредственно частички, они на них вообще никак не влияют. Эти «прутики» взаимодействуют только с другими «прутьями» или линиями электрических полей, созданных другими заряженными частицами.

Поэтому, если у частицы нет заряда (например, у нейтрона), тогда она никак не будет реагировать на электрические поля в пространстве и сама не будет создавать вокруг себя этой материи.

То же касается и многих атомов, у которых одинаковое количество разноименных зарядов (протонов и электронов). Такие атомы электрически нейтральны, так как одни заряды компенсируют другие. Это становится более наглядным, если называть заряды положительными и отрицательными, ведь +1 и -1 в сумме дают 0.

Из какого именно вещества состоит электрическое поле и как оно выглядит — это бессмысленные вопросы. Поле не может состоять из вещества по определению. Ведь наша вселенная состоит из материи, которая в свою очередь делится на вещество и поле:

Поэтому не нужно думать об электрическом поле, как о каком-то веществе, вроде электронов, атомов или жидкости. Это отдельная форма существования материи. Если в веществе может быть пустота (вакуум), то в поле не может быть пустот, так как поле не состоит из отдельных частиц.

Представьте, что всё пространство во вселенной, включая вакуум, заполнено какой-то неизвестно науке средой. Это не электрическое поле, а просто что-то, что заполняет всё вокруг. В таком случае элементарная частица, обладающая электрическим зарядом, будет деформировать эту среду. И вот эта деформация/изменение пространства и есть электрическое поле.

Что такое магнитное поле?

Раз элементарные частицы, обладающие электрическим зарядом, создают вокруг себя электрическое поле, то, должно быть, существуют элементарные частицы, обладающие магнитным зарядом и вот они-то и создают вокруг себя магнитное поле?

Хотя в этом и есть логика, но это не так. Не существует такого свойства частиц, как «магнитный заряд» и ни одна частица не обладает магнитным полем. Откуда же оно берется?

Прежде всего, магнитное поле — это еще один реально существующий вид материи, который может появляться из «ниоткуда» и исчезать в «никуда». Это примерно такое же изменение пространства, как и электрическое поле, но с небольшими отличиями.

Возьмем, к примеру, электрон. Это частица, имеющая электрический заряд. А раз так, она всегда создает вокруг себя электрическое поле и больше ничего. Но стоит электрону сдвинуться с места, то есть, начать движение и вокруг этого электрона, помимо постоянного электрического поля, тут же начнет появляться магнитное поле:

Электрическое поле во время движения электрона не показано на картинке

Как только электрон остановится, магнитное поле исчезнет. В отличие от электрического поля, магнитное поле не исходит от частицы, а окружает ее. Также линии магнитного поля замкнуты, а не направлены во все стороны (действие их силы показано стрелкой на картинке выше).

Когда электрон или другая заряженная частица пролетает, магнитное поле не исчезает мгновенно, а как бы тянется небольшим шлейфом впереди и позади электрона, причем поле тем сильнее, чем ближе оно к частице:

Если электрическое поле с силой действует на частицы с электрическим зарядом, то магнитное поле действует на эти же частицы, если они находятся в движении.

К примеру, мы можем взять два провода и пустить по ним ток, чтобы внутри по проводам поползли элементарные заряженные частицы (электроны). Как только они начнут свое движение, вокруг проводов появятся магнитные поля. То есть, два провода в буквальном смысле слова станут двумя магнитами.

Если электроны в двух проводах будут ползти в одну сторону, магнитные поля будут притягивать друг друга, словно вы прикладываете два магнита разными полюсами. Если же ток в двух проводах будет течь в разные стороны, «провода-магниты» будут отталкиваться:

Заметьте, что электрические поля электронов не имеют никакого отношения к этому отталкиванию или притяжению. Это проявляются магнитные поля.

Что заставляет электроны ползти по проводам? Верно — электрическое поле! Так как на одном конце провода собралось очень много отрицательно заряженных частичек, а на втором — положительно заряженных, то именно электрическое поле и притягивает отрицательные заряды (электроны) к положительным, заставляя их ползти по проводу:

Линии электрического поля

Это и есть электромагнитные поля.

Но причем здесь излучение? Ведь электрическое и магнитное поле существуют только вокруг частичек, не так ли?

Что такое электромагнитное излучение? Или о том, как работает телефон

Снова наша логика подсказывает очень простой ответ. Если электромагнитное поле существует только вокруг элементарных частиц с зарядом (электронов и протонов), то электромагнитное излучение — это, наверное, полет электронов или протонов.

Наверное, во время звонка смартфон выбрасывает в пространство припасенные в аккумуляторе электроны, которые затем разлетаются во все стороны и создают при полете вокруг себя электромагнитные поля. Верно?

Может это звучит и логично, но в корне ошибочно. Всё куда интереснее и сложнее.

Дело в том, что наша вселенная устроена так, что изменяющееся электрическое поле порождает изменяющееся магнитное поле, а изменяющееся магнитное поле порождает изменяющееся электрическое поле.

Чтобы понять этот набор слов, давайте рассмотрим простой пример.

Вернемся к проводу, на одном конце которого собралось много положительно заряженных частиц, а на другом — с отрицательным зарядом. Так как линии электрического поля всегда выходят из положительных зарядов и входят в отрицательные, то наше электрическое поле упрощенно выглядит так:

Естественно, такое поле оказывает влияние на все электроны в проводе и заставляет их двигаться по направлению к положительно заряженным частицам. Но когда все отрицательные частицы переходят вниз, то теперь внизу собрался отрицательный заряд, а вверху — положительный. И теперь электрическое поле изменило свое направление и выглядит так:

Это и есть изменяющееся электрическое поле. Оно постоянно меняет свое направление (направление силовых линий) и силу.

Ну а что с магнитным полем?

Когда электрическое поле заставляет двигаться заряженные частички, вокруг этого движения возникает магнитное поле. Причем, когда все электроны находятся на одном из концов провода, магнитное поле исчезает, ведь движение электронов останавливается. А когда электроны начинают двигаться в противоположную сторону, магнитное поле снова увеличивается до максимума:

Так как направление движения электронов каждый раз меняется, то меняется не только сила магнитного поля, связанная с движением электронов, но и направление его линий:

Это и есть изменяющееся во времени магнитное поле!

Получается, у нас есть изменяющееся электрическое поле, которое порождает изменяющееся магнитное поле. А как мы помним, изменяющееся магнитное поле снова порождает изменяющееся электрическое поле. И тут происходит настоящая цепная реакция, словно падение костяшек домино:

Даже если в этот момент убрать провод и любые частицы, это уже не остановит волну порождений одного поля другим. Такая волна будет нестись в пространстве со скоростью света, по пути влияя на все остальные заряженные частицы.

К слову, именно это изменение электрического поля и показывают на графиках в виде волн:

Когда электроны начинают движение и собираются на одном конце провода, электрическое поле на графике направляется вверх и его сила увеличивается. Затем электроны начинают двигаться в обратном направлении и сила электрического поля на графике начинает снижаться до тех пор, пока электроны не соберутся на противоположной стороне провода.

Теперь график снова показывает максимальную силу электрического поля, но уже направленную в другую сторону:

Иногда график рисуется более корректно, так как к нему добавляется еще магнитное поле, которое колеблется перпендикулярно относительно электрического поля:

Итак, мы видим, что электромагнитная волна не связана с полетом электронов или протонов. При помощи электронов мы лишь создаем в одной точке пространства изменяющееся электрическое поле и оно порождает цепную реакцию под названием электромагнитное излучение.

Никакое вещество не переносится в пространстве, идет просто возмущение/колебание пространства или условной среды, заполняющей всё пространство.

Именно это делают смартфоны, Bluetooth-наушники или фитнес-браслеты. Внутри этих устройств есть антенны — небольшие кусочки провода, по которым электроны бегают то в одну сторону, то в другую. Из-за этого создается переменное электрическое поле, которое создает переменное магнитное поле и запускается уже рассмотренная нами реакция.

А теперь представьте, что такая волна доходит до другого устройства. Кусок провода (антенна) внутри него начинает испытывать воздействие электрического поля. Вначале оно имеет максимальную силу и направлено вниз. Естественно, все электроны испытывают на себе это влияние и под действием силы начинают двигаться в одну сторону.

Затем электрическое поле угасает и движение останавливается, после чего разворачивается в другую сторону и все электроны снова начинают движение в противоположную сторону. А движение электронов — это ток. В итоге, в проводе возникает электричество или сигнал!

Для провода и электронов нет разницы, подключили ли мы батарейку (источник электрического поля) или это электрическое поле пришло в виде волны, главное, что все электроны начинают испытывать на себе движущую силу.

Именно так мы и можем передавать энергию на расстоянии, просто посылая колебания электрического поля.

У электромагнитной волны есть несколько свойств. Например, скорость распространения волны составляет 300 тыс. километров в секунду (в вакууме). Длина волны — это расстояние между ее последовательными пиками:

То есть, это время, за которое электрическое поле меняет свое направление.

Также у волны есть частота, которая говорит нам о том, как часто сменяется направление движения электронов в проводе (или направление электрического поля).

Если направление электрического поля меняется 50 раз в секунду, значит, мы имеем электромагнитную волну с частотой 50 Гц, а если направление тока меняется 2.4 миллиарда раз в секунду, электромагнитная волна имеет частоту 2.4 ГГц. Именно на такой частоте работает Bluetooth, Wi-Fi и микроволновка.

И именно от частоты зависит энергия волны. Одни волны могут буквально разрушать всё на своем пути, включая ДНК человека. Другие волны могут растягивать молекулы, а третьи — поворачивать их внутри нашего тела.

Но что такое энергия? Почему энергия зависит от длины волны (от того расстояния, которое нужно преодолеть электронам в антенне)? Откуда берется эта энергия и куда девается? Обо всем этом мы поговорим во второй части.

Алексей, глав. ред. Deep-Review

P.S.

Мы открыли Telegram-канал и сейчас готовим для публикации очень интересные материалы! Подписывайтесь в Telegram на первый научно-популярный сайт о смартфонах и технологиях, чтобы ничего не пропустить!

Как бы вы оценили эту статью?

Нажмите на звездочку для оценки

Внизу страницы есть комментарии…

Напишите свое мнение там, чтобы его увидели все читатели!

Если Вы хотите только поставить оценку, укажите, что именно не так?

Скорость распространения волны, длина волны

Длиной волны называется наименьшее расстояние между двумя точками, расположенными вдоль направления распространения волны, в которых колебания имеют одинаковую фазу. Взаимосвязь между длиной волны λ электромагнитного колебания, скоростью распространения v и частотой колебания f описывается формулой $$\begin{equation} \lambda=\frac{v}{f} \end{equation}\tag{2.6}$$

Единицей измерения длины волны является метр. Для среды, характеризуемой εr=1, μr=1 и σ=0, скорость распространения электромагнитной волны равна скорости распространения света в свободном пространстве: $$\begin{equation} v=c=2,99793\cdot{10^8}м/с=3\cdot{10^8}м/с \end{equation}\tag{2.7}$$ причем $$\begin{equation} c=\frac{1}{\sqrt{\mu_0\varepsilon_0}} \end{equation}\tag{2.8}$$

Таким образом, для свободного пространства длина волны $$\begin{equation} \lambda_0=\frac{c}{f} \end{equation}\tag{2.9}$$ где f дана в мегагерцах.

При распространении электромагнитной волны в идеальном диэлектрике (σ=0) с относительной диэлектрической проницаемостью εr и относительной магнитной проницаемостью μr скорость распространения $$\begin{equation} v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_r\varepsilon_r}}=\frac{c}{n} \end{equation}\tag{2.10}$$ где $n=\sqrt{\mu_r\varepsilon_r}$ — коэффициент преломления среды; для обычных сред n ≥ 1.

Длина волны в идеальном диэлектрике меньше длины волны в свободном пространстве (λ ≤ λ0) и определяется по формуле $$\begin{equation} \lambda=\frac{\lambda_0}{n}=\frac{c}{f\sqrt{\mu_r\varepsilon_r}} \end{equation}\tag{2.11}$$

На рис. 2.2 схематично показано изменение длины волны при переходе от свободного пространства к диэлектрику.

Для обычных сред μr = 1. Поэтому соотношение (2.11) можно упростить (λ дана в метрах, f — в мегагерцах): $$\begin{equation} \lambda=\frac{\lambda_0}{\sqrt{\varepsilon_r}}=K\lambda_0=\frac{300K}{f} \end{equation}\tag{2.12}$$ где К — коэффициент замедления. Например, длина волны, равная в свободном пространстве λ0 = 10 м, при распространении в воде (εr = 80) составит $\lambda=\frac{\lambda_0}{\sqrt{80}}=1,11м$.

Расстояние между двумя точками можно выразить числом длин волн $$\begin{equation} r=x\lambda \end{equation}\tag{2.13}$$

Очень часто в антенной технике используется еще один параметр, называемый волновым числом или фазовой постоянной и представляющий собой отношение 2π к длине волны, т. е. $$\begin{equation} k=\frac{2\pi}{\lambda}=\omega\sqrt{\varepsilon\mu}=\frac{\omega}{v} \end{equation}\tag{2.14}$$

где k дано в радианах на метр.

Очевидно, что для свободного пространства $$\begin{equation} k=\frac{2\pi}{\lambda_0}=\frac{2\pi{f}}{c} \end{equation}\tag{2.15}$$

Умножив обе части уравнения (2.13) на (2.15), получим расстояние между двумя точками, выраженное в радианах: $$\begin{equation} kr=2\pi{x} \end{equation}\tag{2.16}$$

Пример: при длине волны λ=2 м и расстоянии между двумя точками r = 0,25 м можно с помощью формулы (2.13) получить, что x = 1/8. Это же расстояние, выраженное в радианах, равно $kr=\frac{\pi}{4}$ , что соответствует расстоянию в градусах kr=45°.

В диэлектрике с потерями в формулу (2.10) следует подставить вместо εr значение ε’r, определенное по формуле (2.5). В результате получим, что в среде с потерями скорость распространения зависит от частоты. Такие среды называются дисперсионными. Эти среды читателю хорошо известны из оптики. Например, стеклянная призма «расщепляет» световую волну. Дисперсия возникает в линиях передачи, а также при прохождении радиоволн через такие среды, как ионосфера, поверхность земли и т. п Необыкновенно сильная дисперсия наблюдается в газовых средах при резонансах, вызванных совпадением частоты радиоволны с собственной частотой молекул газа.

В случае, когда длина волны $\lambda\gg\frac{\varepsilon_r}{60\sigma}$, свойства среды становятся сходными со свойствами проводника. В противоположном случае, т. е. когда $\lambda\ll\frac{\varepsilon_r}{60\sigma}$, среда обладает свойствами диэлектрика. Для сухой почвы первое условие соответствует диапазону коротких волн, для морской волны — диапазону УКВ, а для ионосферы (в зависимости от степени ионизации) — диапазону средних или коротких волн.

В дисперсионных средах следует различать три различные скорости: волновую v, фазовую vф и групповую vг.

В радиосвязи в качестве носителя информации используется волна несущей частоты. Сама по себе эта волна не передает информации. Информация заключена в изменениях ее параметров: амплитуды, частоты и фазы.

При прохождении импульса радиоволны через дисперсионную среду из-за различия в скоростях распространения различных синусоидальных компонент (из которых, собственно говоря, и состоит импульс) происходит искажение формы импульса (рис. 2.3). Более подробную информацию по этому вопросу можно найти в гл. 4, а также в литературе [1, 3 и 4].

Источники электромагнитного поля

Характеристики и степень опасности воздействия во многом зависит от того, что именно становится источником возникновения электромагнитного поля.

Все источники электромагнитного излучения по происхождению можно разделить на антропогенные и естественные.

Естественные источники

Естественными источниками электромагнитных полей являются природные объекты, которые создают излучение. Основными природными источниками являются:

• Магнитное поле Земли. Величина его индукции в зоне полюсов составляет 64 мкТл и 35 мкТл на экваторе.
• Электрическое поле Земли. Напряженность поля у земной поверхности составляет в среднем 120-130 В/м и уменьшается по мере увеличения высоты. Максимальная величина напряженности достигается зимой и составляет до 250 В/м. Минимум, до 100 В/м, фиксируется летом.
• Электромагнитный фон биологического происхождения – ЭМИ, источником которого являются живые организмы.
• Атмосферное электричество. Электромагнитный фон, который генерируется свободными ионами в воздухе.
• Источники излучения, расположенные за пределами атмосферы Земли.

Антропогенные источники

Антропогенные источники электромагнитного загрязнения – это оборудование и устройства, созданные человеком, которые в процессе работы генерируют ЭМИ.

В зависимости от того, что служит источником электромагнитного поля, и от величины частоты поля, эти источники делят на 2 типа – низко- и высокочастотного излучения.

Источники низкочастотного излучения волн

К низкочастотным антропогенным источникам электромагнитного загрязнения относится электрооборудование, электротехнические приборы и устройства, которые генерируют, распределяют, потребляют электроэнергию. Их рабочая частота не превышает 3 кГц. В эту категорию входят линии электропередач, кабели под напряжением, оборудование метрополитена, офисная и бытовая техника, электроника и т.д.

Машины во время движения генерируют электромагнитные волны которые создают помехи для теле- и радиооборудования. Также они оказывают негативное влияние на здоровье человека.

Источники высокочастотного излучения

К антропогенным высокочастотным источникам электромагнитного загрязнения относится электроника с рабочей частотой до 300 ГГц. Это бытовые и промышленные приборы, теле- и радиооборудование, навигационные приборы, мониторы компьютеров, микроволновые печи и т.д. Также в эту категорию входит другое оборудование, использующее электричество, и служащее источником излучения высокой частоты.

Волновая, фазовая и групповая скорости

Волновая скорость v — скорость, определенная уравнением (2.10). Для синусоидальной волны точка постоянной фазы перемещается по лучу в направлении распространения волны с волновой скоростью v.

Фазовая скорость vф — скорость перемещения точки с постоянной фазой, перемещение которой не обязательно совпадает с направлением распространения волны. Фазовая скорость равна или больше волновой скорости: vф ≥ v.

Групповая скорость vг — скорость перемещения энергии и информации, содержащейся в волне несущей частоты. Ее значение находится в пределах 0 ≤ vг ≤ v.

Понятия фазовой и групповой скоростей связаны с дисперсионными свойствами среды и играют большую роль при анализе некоторых антенн.

Предположим, что источник S излучает электромагнитную волну частотой f. На рис. 2.4а показано, каким образом происходит распространение волны от источника: сплошными линиями показаны фазовые фронты, отличающиеся друг от друга на 2π, а пунктирными линиями — фазовые фронты, фаза которых отличается от фазы первых фронтов на π. Точка В отстоит от источника S на расстоянии $R=m\lambda$ (на рисунке т = 8). Волна от источника S достигает точки В за время $t_1=\frac{R}{v}=\frac{m\lambda}{v}$. В данной ситуации скорость v совпадает с фазовой скоростью vф.

Теперь установим на пути распространения волны SB препятствие, не пропускающее прямую волну (рис. 2.4б). Дополнительно установим по обе стороны от прямой SB два экрана, перпендикулярные плоскости R и целиком отражающие волну. Энергия, излученная источником S под углом α в направлении экранов, после отражения в точках A3 проходит в точку В. В точке В обе волны складываются и их равнодействующая в направлении SB такова, как если бы преграды не было.

Рассмотрим теперь явления, происходящие на поверхностях экранов Р — Р. Очередные гребни волн частотой f и длиной λ достигают одновременно нескольких точек A1, A2, A3, A4, … поверхности Р—Р. Расстояния между этими точками составляют l12, l23, l34, … соответственно. Из рисунка видно, что l12 > l23 > l34 и т. д. Напомним, что частота колебания для любой точки на поверхности экранов постоянна.

В начальный момент времени до точки A3 дойдет гребень волны, обозначенный на рисунке цифрой 5, до точки A4 — гребень 6. Через время $T=\frac{1}{f}$ до точки A3 дойдет гребень 4, а до точки A4 — гребень 5. Следовательно, за время Т гребень 5 прошел вдоль поверхности экрана Р — Р отрезок l34 со скоростью vф34= l34/T = l34f. Это и есть фазовая скорость. Можно просто показать, что $$\begin{equation} v_ф=\frac{v}{\cos\alpha} \end{equation}\tag{2.15а}$$

Заметим, что эта скорость различна в разных местах экрана и при α→0 приближается к волновой скорости v.

Понятие фазовой скорости можно проиллюстрировать, рассмотрев распространение волн на воде. Предположим, что линия Р—Р есть линия берега моря. По морю бежит волна, падающая на берег под углом α. Предположим также, что перед нами стоит такая задача: во-первых, плыть строго вдоль прямой линии берега и, во-вторых, удерживаться все время на гребне волны. Рассмотрим ряд случаев. Первая ситуация: волна перпендикулярна линии берега, т. е. α=90°. Для того чтобы выполнить сформулированную выше задачу, необходимо плыть вдоль линии берега с бесконечно большой скоростью. Вторая ситуация: волна параллельна линии берега, т. е α=0°. Теперь для того чтобы выполнить ту же задачу, достаточно плыть со скоростью перемещения волны. Первая ситуация является аналогом распространения с бесконечно большой фазовой скоростью, а вторая — с фазовой скоростью, равной скорости перемещения.

Перейдем теперь к рассмотрению луча, отраженного от точки A3. Из физики (в частности, из оптики) хорошо известно, что угол падения равен углу отражения. Поэтому можно записать, что SA3=A3B. На каждом отрезке полупути укладывается n длин волн, т. е. на всем пути — 2п длин волн (на рисунке п=5). Ранее на прямом пути умещалось m длин волн и этот путь волна проходила за время t1 = mλ/v (рис. 2.4а). При переотражении время распространения составляет t2 = nλ/v, а так как т<�п, то t2>t1. Скорость распространения волны от точки S до точки В равна vг=SB/t2. Можно легко показать, что групповая скорость $$\begin{equation} v_г=v\cos\alpha \end{equation}\tag{2.15б}$$

Из приведенной формулы следует, что значение групповой скорости зависит от угла α, и в предельных случаях групповая скорость может быть равна волновой скорости (vг=v) или нулю (vг=0).

Из формул (2.13) и (2.14) следует, что $$\begin{equation} {v_г}{v_ф}=v^2 \end{equation}\tag{2.15в}$$

Электромагнитное поле, его виды и классификация

В зависимости от природы воздействия, влияющей на безопасность, различают следующие ее виды: химическая; механическая; от шума и вибрации; термическая; электрическая, электромагнитная; биологическая; пожарная; радиационная; от взрывов.

Безопасность не является явно выраженной характеристикой, которую можно проверить при покупке и доставке изделия. Следует отметить, что многие показатели, входящие в другие потребительские свойства при определенных условиях могут быть показателями безопасности.

1. Электромагнитное поле, его виды и классификация

На практике при характеристике электромагнитной обстановки используют термины «электрическое поле», «магнитное поле», «электромагнитное поле» (далее по тексту ЭМП). Что же это означает и какая связь существует между ними?

Электрическое поле создается зарядами. Например, во всем известных школьных опытах по электризации эбонита, присутствует как раз электрическое поле.

Магнитное поле создается при движении электрических зарядов по проводнику.

Для характеристики величины электрического поля используется понятие напряженность электрического поля, обозначение Е, единица измерения В/м (Вольт-на-метр). Величина магнитного поля характеризуется напряженностью магнитного поля Н, единица А/м (Ампер-на-метр).

По определению, электромагнитное поле — это особая форма материи, посредством которой осуществляется воздействие между электрическими заряженными частицами. Физические причины существования электромагнитного поля связаны с тем, что изменяющееся во времени электрическое поле Е порождает магнитное поле Н, а изменяющееся Н — вихревое электрическое поле: обе компоненты Е и Н, непрерывно изменяясь, возбуждают друг друга. ЭМП неподвижных или равномерно движущихся заряженных частиц неразрывно связано с этими частицами. При ускоренном движении заряженных частиц, ЭМП «отрывается» от них и существует независимо в форме электромагнитных волн, не исчезая с устранением источника (например, радиоволны не исчезают и при отсутствии тока в излучившей их антенне).

Электромагнитные волны характеризуются длиной волны, обозначение — l (лямбда). Источник, генерирующий излучение, а по сути создающий электромагнитные колебания, характеризуются частотой, обозначение — f.

Важная особенность ЭМП — это деление его на так называемую «ближнюю» и «дальнюю» зоны. В «ближней» зоне, или зоне индукции, на расстоянии от источника r < l ЭМП можно считать квазистатическим. Здесь оно быстро убывает с расстоянием, обратно пропорционально квадрату r -2 или кубу r -3 расстояния. В «ближней» зоне излучения электромагнитной волной еще не сформированы. Для характеристики ЭМП измерения переменного электрического поля Е и переменного магнитного поля Н производятся раздельно. Поле в зоне индукции служит для формирования бегущих составляющей полей (электромагнитной волны), ответственных за излучение. «Дальняя» зона — это зона сформировавшейся электромагнитной волны, начинается с расстояния r > 3l . В «дальней» зоне интенсивность поля убывает обратно пропорционально расстоянию до источника r -1.

В «дальней» зоне излучения есть связь между Е и Н: Е = 377Н, где 377 — волновое сопротивление вакуума, Ом. Поэтому измеряется, как правило, только Е. В России на частотах выше 300 МГц обычно измеряется плотность потока электромагнитной энергии (ППЭ), характеризующий количество энергии, переносимой электромагнитной волной в единицу времени через единицу поверхности, перпендикулярной направлению распространения волны.

1. Основные источники ЭМП

Среди основных источников ЭМИ можно перечислить:

• электротранспорт (трамваи, троллейбусы, поезда);
• линии электропередач (городского освещения, высоковольтные);
• электропроводка (внутри зданий, телекоммуникации);
• бытовые электроприборы;
• теле- и радиостанции (транслирующие антенны);
• спутниковая и сотовая связь (транслирующие антенны);
• радары;
• персональные компьютеры.

Однако более подробно рассматривать будем электромагнитную безопасность товаров.

2.1 Бытовая электротехника

Все бытовые приборы, работающие с использованием электрического тока, являются источниками электромагнитных полей. Наиболее мощными следует признать СВЧ-печи, аэрогрили, холодильники с системой «без инея», кухонные вытяжки, электроплиты, телевизоры. Реально создаваемое ЭМП в зависимости от конкретной модели и режима работы может сильно различаться среди оборудования одного типа (смотри рисунок 1). Все ниже приведенные данные относятся к магнитному полю промышленной частоты 50 Гц.

Значения магнитного поля тесно связаны с мощностью прибора — чем она выше, тем выше магнитное поле при его работе. Значения электрического поля промышленной частоты практически всех электробытовых приборов не превышают нескольких десятков В/м на расстоянии 0,5 м, что значительно меньше ПДУ 500 В/м.

Человеческий организм всегда реагирует на электромагнитное поле. Однако, для того чтобы эта реакция переросла в патологию и привела к заболеванию необходимо совпадение ряда условий – в том числе достаточно высокий уровень поля и продолжительность облучения. Поэтому, при использовании бытовой техники с малыми уровнями поля и/или кратковременно ЭМП бытовой техники не оказывает влияния на здоровье основной части населения. Потенциальная опасность может грозить лишь людям с повышенной чувствительностью к ЭМП и аллергикам, также зачастую обладающим повышенной чувствительностью к ЭМП.

Таблица 1 – Уровни магнитного поля промышленной частоты бытовых электроприборов на расстоянии 0,3 м.

Кроме того, согласно современным представлениям, магнитное поле промышленной частоты может быть опасным для здоровья человека, если происходит продолжительное облучение (регулярно, не менее 8 часов в сутки, в течение нескольких лет) с уровнем выше 0,2 микротесла.

Стоит беспокоиться о своем здоровье, соблюдая следующие несложные правила:

• приобретая бытовую технику необходимо проверять в Гигиеническом заключении (сертификате) отметку о соответствии изделия требованиям «Межгосударственных санитарных норм допустимых уровней физических факторов при применении товаров народного потребления в бытовых условиях», МСанПиН 001-96;
• следует использовать технику с меньшей потребляемой мощностью: магнитные поля промышленной частоты будут меньше при прочих равных условиях;
• к потенциально неблагоприятным источникам магнитного поля промышленной частоты в квартире относятся холодильники с системой «без инея», некоторые типы «теплых полов», нагреватели, телевизоры, некоторые системы сигнализации, различного рода зарядные устройства, выпрямители и преобразователи тока – спальное место должно быть на расстоянии не менее 2-х метров от этих предметов если они работают во время ночного отдыха;
• при размещении в квартире бытовой техники: размещаются бытовые электроприборы по возможности дальше от мест отдыха, не располагая их поблизости и не ставя их друг на друга.

Микроволновая печь (или СВЧ-печь)

в своей работе использует для разогрева пищи электромагнитное поле, называемое также микроволновым излучением или СВЧ-излучением. Рабочая частота СВЧ-излучения микроволновых печей составляет 2,45 ГГц. Именно этого излучения и бояться многие люди. Однако, современные микроволновые печи оборудованы достаточно совершенной защитой, которая не дает электромагнитному полю вырываться за пределы рабочего объема. Вместе с тем, нельзя говорить что поле совершенно не проникает вне микроволновой печи. По разным причинам часть электромагнитного поля предназначенного для курицы проникает наружу, особенно интенсивно, как правило, в районе правого нижнего угла дверцы. Для обеспечения безопасности при использовании печей в быту в России действуют санитарные нормы, ограничивающие предельную величину утечки СВЧ-излучения микроволновой печи. Называются они «Предельно допустимые уровни плотности потока энергии, создаваемой микроволновыми печами» и имеют обозначение СН № 2666-83. Согласно этим санитарным нормам, величина плотности потока энергии электромагнитного поля не должна превышать 10 мкВт/см2 на расстоянии 50 см от любой точки корпуса печи при нагреве 1 литра воды. На практике практически все новые современные микроволновые печи выдерживают это требование с большим запасом. Тем не менее, при покупке новой печи надо убедиться, что в сертификате соответствия зафиксировано соответствие вашей печи требованиям этих санитарных норм.

Надо помнить, что со временем степень защиты может снижаться, в основном из-за появления микрощелей в уплотнении дверцы. Это может происходить как из-за попадания грязи, так и из-за механических повреждений. Поэтому дверца и ее уплотнение требует аккуратности в обращении и тщательного ухода. Срок гарантированной стойкости защиты от утечек электромагнитного поля при нормальной эксплуатации — несколько лет. Через 5-6 лет эксплуатации целесообразно проверить качество защиты для чего пригласить специалиста из специально аккредитованной лаборатории по контролю электромагнитного поля.

Кроме СВЧ-излучения работу микроволновой печи сопровождает интенсивное магнитное поле, создаваемое током промышленной частоты 50 Гц протекающим в системе электропитания печи. Для населения уровень магнитного поля промышленной частоты в нашей стране до сих пор не ограничен несмотря на его существенное действие на организм человека при продолжительном облучении. В бытовых условиях однократное кратковременное включение (на несколько минут ) не окажет существенного влияния на здоровье человека. Однако, сейчас часто бытовая микроволновая печь используется для разогрева пищи в кафе и в сходных других производственных условиях. При этом работающий с ней человек попадает в ситуацию хронического облучения магнитным полем промышленной частоты. В таком случае на рабочем месте необходим обязательный контроль магнитного поля промышленной частоты и СВЧ-излучения. Учитывая специфику микроволновой печи, целесообразно включив ее отойти на расстояние не менее 1,5 метра — в этом случае гарантированно электромагнитное поле вас не затронет вообще.

2.2 Сотовая связь

Сотовая радиотелефония является сегодня одной из наиболее интенсивно развивающихся телекоммуникационных систем. В настоящее время во всем мире насчитывается более 85 миллионов абонентов, пользующихся услугами этого вида подвижной (мобильной) связи (в России – более 600 тысяч). Предполагается, что к 2001 году их число увеличится до 200–210 миллионов (в России – около 1 миллиона).

Основными элементами системы сотовой связи являются базовые станции (БС) и мобильные радиотелефоны (МРТ). Базовые станции поддерживают радиосвязь с мобильными радиотелефонами, вследствие чего БС и МРТ являются источниками электромагнитного излучения в УВЧ диапазоне. Важной особенностью системы сотовой радиосвязи является весьма эффективное использование выделяемого для работы системы радиочастотного спектра (многократное использование одних и тех же частот, применение различных методов доступа), что делает возможным обеспечение телефонной связью значительного числа абонентов. В работе системы применяется принцип деления некоторой территории на зоны, или «соты», радиусом обычно 0,5–10 километров.

Различные виды электромагнитных волн

Сферической волной называется волна, для которой поверхности равных фаз (эквифа-зовые поверхности) представляют собой поверхности концентрических сфер, центр которых совмещен с источником излучения. Сферическая волна является одним из решений волнового уравнения (однако она не является решением уравнения Максвелла). Это вытекает из того обстоятельства, что нельзя физически реализовать источник, который излучал бы энергию с одинаковой интенсивностью по всем направлениям. Отметим, что такой источник, излучающий сферическую волну, называется изотропным (рис 2.5а).

Введение понятия источника сферической волны является весьма полезным. Например, используя его, можно достаточно просто объяснить принцип Гюйгенса, согласно которому каждая точка пространства, в котором существует электромагнитное поле, является источником сферической волны. На достаточно большом расстоянии от источника сектор поверхности сферической волны можно рассматривать как плоскую волну.

Плоской волной называется волна, для которой эквифазовые поверхности являются плоскостями.

Произвольная волна, например плоская, падая на экран с небольшим отверстием (рис. 2.5б), создает за ним вторичную сферическую волну (принцип Гюйгенса). Изменение формы волны является в данном случае необратимым процессом.

Несколько другая ситуация возникает при падении плоской волны на экран с протяженным отверстием (рис. 2.5в). В данном случае за экраном возникает цилиндрическая волна. Процесс трансформации одного типа волны в другой необратим и в этом случае.

Приведенный качественный анализ преобразования одного типа волны в другой может оказаться весьма полезным при изучении некоторых типов антенн.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

Множество болезней возникают именно из-за воздействия электромагнитного излучения. ЭМП настоящая невидимая опасность для нас.

Мы привыкли к благам цивилизации и вряд ли теперь откажемся от компьютеров, мобильных телефонов, микроволновых печей и всего, что можно включить в розетку. Между тем, все эти приборы создают негативные для здоровья человека электромагнитные поля (ЭМП), которые мы не можем увидеть, а потому не обращаем на них внимания.

По статистике, более 50% болезней можно избежать, если воздействие электромагнитного излучения свести к минимуму! Измерение электромагнитного излучения изменит ситуацию к лучшему!

Вы уверены, что электромагнитное излучение в вашей квартире в норме и не влияют на Вас?

Возможно, из электроприборов вы пользуетесь только холодильником и никогда не включаете стиральную машину, фен, роутер и телевизор. Но ваши соседи непременно используют эти и другие удобства, распространяя и увеличивая воздействие электромагнитного излучения. Не забывайте, что вокруг наших домов так же присутствуют трамвайные и троллейбусные сетей, линий электропередач и трансформаторных будок, которые тоже являются источниками электромагнитных полей.

Бесплатная консультация от специалиста лаборатории ТЕСТЭКО

Мы ответим на все Ваши вопросы:

• Как проверить электромагнитные поля в помещении
• Что может быть источником ЭМП
• Как защититься от излучения
• Влияние излучения на организм человека
• Как влияет ЛЭП
• Безопасное растояние от ЛЭП

Измерение электромагнитных полей в соответствии с самыми строгими нормативами Российской Федерации. Лаборатория ТестЭко. КРУГЛОСУТОЧНО И БЕЗ ВЫХОДНЫХ

+7 (499) 322-74-23 +7 (812)317-78-83

Как вы чувствуете себя на работе среди включенных компьютеров, кофеварок и производственной техники?

• В Америке, Европе и уважающих себя российских организациях берегут своих сотрудников и устанавливают защитные средства от воздействия электромагнитного излучения.
• Уровень работоспособности специалистов в этих компаниях возрастает вдвое.

Как защититься от воздействия ЭМП, продолжая пользоваться современной техникой?

1. Позвоните в нашу Лабораторию ТекстЭко и получите консультацию у наших специалистов.
2. Закажите измерение уровня ЭМП в вашем доме или офисе.
3. Снизьте негативное влияние электромагнитных полей до нормы с помощью наших рекомендаций и современных устройств.

+7 (499) 322-74-23 +7 (812)317-78-83

Внимание! Не обращайтесь в неаккредитованную лабораторию. Аккредитация испытательной лаборатории – подтверждение компетентности лаборатории в заявленных областях деятельности.

Аккредитация является необходимым условием деятельности испытательных лабораторий.

Как проверить лабораторию

ВОПРОС-ОТВЕТ

Как влияют электромагнитные поля на человека?

Электромагнитное поле оказывает отрицательное влияние на организм человека. Большое число исследований, проведенных в России, показали, что именно нервная система наиболее чувствительна к воздействию ЭМП. Под воздействием электромагнитных полей снижается иммунитет. Может происходить изменение белкового обмена, наблюдается определенное изменение состава крови.

Что является источниками электромагнитных полей?

К факторам электромагнитной природы, потенциально опасным для здоровья человека, относят постоянные электрические и магнитные поля, переменные электромагнитные поля в диапазоне частот от 1 Гц до 300 ГГц, в котором особо выделяют ЭМП частоты 50 Гц (ЭМП ПЧ).

Некоторые источники опасности:

• несбалансированные токи в раскладках трех фазных кабельных линий, шинопроводах, лотках системы электроснабжения 0,4 кВ;
• встроенное в здание энергетическое оборудование: ТП, РТП, ГРЩ и т.п., в том числе домовые и этажные щиты питания;
• токи, протекающие по коммуникациям, трубам и металлоконструкциям здания, проводам воздушных линий электропередачи;
• токи от станций катодной защиты трубопроводов;
• уравнивающие токи, протекающие по земляным шинам;
• помещение, в которое введены напряжения однофазных линий разных фаз;
• электроприборы, питаемые от адаптеров, содержащих трансформаторы с неразделенными обмотками (или бестрансформаторные), находящиеся ближе 0,5 м от тела человека;
• бытовые электроприборы типа холодильников, стиральных машин и т.п., используемые без защитного заземления;
• источники освещения, выключатель которых включен в нулевой провод, а не в фазный, и т.п.

Как уменьшить электромагнитное воздействие?

Для защиты населения в РФ существует санитарно-гигиеническое нормирование электромагнитных полей, основанное на многолетних исследованиях и определения их воздействия на организм человека.

Вокруг источников электромагнитного поля должна быть санитарно-защитная зона, при необходимости должны выполняться мероприятия по снижению напряженности электрического поля в жилых зданиях и в местах возможного продолжительного пребывания людей путем применения защитных экранов. Размер этой зоны определяется законодательно в зависимости от типа источника. В пределах санитарно-защитной зоны запрещается: размещать жилые и общественные здания и сооружения; дачные и садово-огородные участки; устраивать площадки для стоянки и остановки всех видов транспорта; размещать предприятия по обслуживанию автомобилей.

Электромагнитные поля в квартире.

В наших домах и квартирах практически нет бытовых приборов, вокруг которых не образовывалось бы магнитное поле. Наиболее опасны в этом смысле микроволновая печь и электрическая плита. Далее по убывающей: телевизор, светильник с люминесцентной лампой, пылесос, полы с подогревом, миксер, стиральная машина, утюг, кофеварка.

Зоны риска некоторых бытовых приборов:

• Холодильник – 1,2-1,5 м;
• Телевизор – 1,1-1,2 м;
• Электрическая духовка – 0,4 м;
• Электрический обогреватель – 0,3 м;
• Утюг – 0,23 м;

Отказываться от бытовых приборов конечно не надо, просто нужно правильно их размещать и начинать с самого начала – проверить исправность проводки.

При планировке интерьера необходимо учесть, что магнитные поля не гасятся и свободно проникают в квартиру не только сквозь внутриквартирные перегородки, но и сквозь несущие стены. По этому, прежде чем установить кровать или диван у стены, стоит проверить, нет ли за этой стеной источников электромагнитных полей.

Компоненты поля и энергии электромагнитной волны.

Свойства электромагнитной волны целиком и полностью описываются уравнениями Максвелла. Эти уравнения позволяют, в принципе, при произвольном характере распределения тока в антенне определить характер электромагнитного поля в ближней и дальней зонах и тем самым предсказать величину сигнала в приемной антенне. Эти уравнения рассмотрены в литературе [1—5].

Элементарный электрический диполь

Наипростейшей антенной, удовлетворяющей уравнениям Максвелла, является элементарный электрический диполь, называемый еще диполем Герца. Он представляет собой два электрических заряда +q и —q, находящихся на небольшом расстоянии друг от друга (рис. 2.6а). Такой диполь можно рассматривать как эквивалент элемента электрического тока I=iωq. Физическую модель элементарною электрического диполя можно представить в виде двух отрезков проводника, к середине которых подано питание, а длина которых много меньше длины волны ($l\ll\lambda$), причем концы проводников нагружены большими емкостями (рис. 2.6б). Ток, протекающий в такой антенне, имеет во всех ее точках одинаковую плотность. Дипольный момент такого излучателя $$\begin{equation} p=ql=\frac{Il}{i\omega} \end{equation}\tag{2.16а}$$

имеет только одну составляющую, ориентированную вдоль оси Z (рис. 2.5в).

Если использовать формулы для определения напряженностей электрического и магнитного полей, вытекающие из уравнений Максвелла и соответствующие рассматриваемому стороннему источнику электрического тока, то можно показать, что компоненты искомых векторов E и H в сферической системе координат выражаются следующими формулами: $$\begin{equation} E_r=\frac{2Il}{4\pi}\frac{k^3}{\omega\varepsilon}\left[\frac{1}{\left(kr\right)^2}-\frac{i}{\left(kr\right)^3}\right]e^{-ikr}\cos\theta \end{equation}\tag{2.17а}$$ $$\begin{equation} E_{\theta}=\frac{Il}{4\pi}\frac{k^3}{\omega\varepsilon}\left[\frac{i}{kr}+\frac{1}{\left(kr\right)^2}-\frac{i}{\left(kr\right)^3}\right]e^{-ikr}\sin\theta \end{equation}\tag{2.17б}$$ $$\begin{equation} H_{\varphi}=\frac{Il}{4\pi}k^2\left[\frac{i}{kr}+\frac{1}{\left(kr\right)^2}\right]e^{-ikr}\sin\theta \end{equation}\tag{2.17в}$$ $$\begin{equation} E_{\varphi}=H_r=H_{\theta}=0 \end{equation}\tag{2.17г}$$

В приведенных выражениях множитель e-ikr определяет фазовое изменение компоненты поля вдоль направления r, а множитель cos θ или sin θ — амплитудное изменение поля при изменении полярного угла θ, отсчитываемого от оси Z (рис. 2.6в). Отсутствие в приведенных формулах зависимостей от азимутального угла φ означает, что данные компоненты имеют круговую симметрию относительно оси Z.

Приведенные формулы позволяют определить компоненты Е н Н поля диполя для любых расстояний r от источника. Рассмотрим теперь, каким образом видоизменяются эти формулы при перемещении точки наблюдения, точнее при изменении величины kr.

Если точка наблюдения находится на таком расстоянии от диполя, при котором справедливо соотношение $kr\ll{1}$, то существенными для определения компонент Е и H электромагнитного поля излучения диполя становятся слагаемые, учитывающие только изменение множителей (kr)-3 в формулах (2.17а, б) и множителя (kr)-2 в формуле (2.17в). При этих условиях, определяющих ближнюю зону излучения, можно пренебречь изменением фазового множителя e-ikr и записать: $$\begin{equation} E_r=-i\left(\frac{Il}{2\pi\varepsilon{r^3}}\right)\cos\theta \end{equation}\tag{2.18а}$$ $$\begin{equation} E_{\theta}=-i\left(\frac{Il}{2\pi\varepsilon{r^3}}\right)\sin\theta \end{equation}\tag{2.18б}$$ $$\begin{equation} H_{\varphi}=\left(\frac{Il}{4\pi{r^2}}\right)\sin\theta \end{equation}\tag{2.18в}$$

Остальные компоненты векторов Е и Н, как и раньше, равны нулю.

Приведенные формулы позволяют выявить следующие свойства полей излучения диполя в ближней зоне:

1. Амплитуда напряженности электрического поля, создаваемого элементарным электрическим диполем, равна амплитуде напряженности электрического поля, создаваемого статистическим диполем, образованным двумя зарядами +q и —q, разнесенными на расстояние l вдоль оси Z и расположенными в среде с диэлектрической проницаемостью ε.

2. Амплитуда напряженности магнитного поля, создаваемого элементарным электрическим диполем, равна амплитуде напряженности магнитного поля, создаваемого постоянным током, протекающим в проводнике длиной l (т. е. такой же длины, как и у элементарного диполя), имеющем ту же самую амплитуду, что и ток в элементарном диполе.

3. Между векторами Е и Н существует фазовый сдвиг, близкий к 90°.

Ближнюю зону излучения элементарного диполя часто называют зоной индукции. Примером ближней зоны может служить пространство, ограничивающее активный элемент антенны типа «волновой канал».

Зона излучения диполя, характеризуемая расстоянием kr=1, называется средней зоной, или френелевской зоной дифракции. Для этой зоны нельзя пренебречь каким-либо слагаемым в формулах (2.17).

Зона излучения, характеризуемая расстоянием r, для которого справедливо условие $kr\gg{1}$, носит название дальней зоны. При принятом условии можно вновь упростить формулы (2.17), оставляя в них только слагаемые, пропорциональные (kr)-1. В результате получим: $$\begin{equation} E_{\theta}=i\frac{Il}{4\pi}\frac{\omega\mu}{r}{e^{-ikr}}\sin\theta \end{equation}$$ $$\begin{equation} H_{\varphi}=i\frac{Il}{4\pi}\frac{\omega\sqrt{\mu\varepsilon}}{r}{e^{-ikr}}\sin\theta \end{equation}\tag{2.19}$$

Остальные компоненты поля диполя в дальней зоне равны нулю, т. е. Er = Eφ = Hr = Hϴ = 0.

Учитывая взаимосвязь, заданную формулой ωμ = 240π2/λ, можно записать: $$\begin{equation} E_{\theta}=i\frac{60\pi{Il}}{\lambda{r}}{e^{-ikr}}\sin\theta \end{equation}\tag{2.19а}$$

Анализ структуры полей в дальней зоне излучения показывает следующее.

1. Напряженность поля обратно пропорциональна расстоянию r от источника до точки наблюдения.

2. Векторы напряженности электрического и магнитного полей взаимно перпендикулярны и перпендикулярны направлению распространения волны.

3. Напряженности полей излучения зависят от частоты, длины диполя, амплитуды тока и параметров среды распространения.

4. Между амплитудами Е и Н существует взаимосвязь: $$\begin{equation} E_{\theta}=H_{\varphi}\sqrt{\frac{\mu}{\varepsilon}}=RH_{\varphi} \end{equation}\tag{2.20}$$ где R — волновое сопротивление среды. Для свободного пространства волновое сопротивление $$\begin{equation} R_0=\sqrt{\frac{\mu_0}{\varepsilon_0}}=120\pi=376,7 Ом \end{equation}\tag{2.21}$$

Элементарный магнитный диполь

Рассматривая вместо элементарного электрического диполя элементарный магнитный диполь, можно получить аналогичные формулы (2.16) выражения для определения структуры излучаемого электромагнитного поля. Физическим аналогом элементарного магнитного диполя является петлевой вибратор (петля тока), периметр которого значительно меньше длины волны (рис. 2.7).

Аналогично электрическому моменту рэ, рассмотренному нами при анализе элементарного электрического диполя, введем понятие магнитного момента т, зависящего от тока I, площади петли s и магнитной проницаемости среды μ: $$\begin{equation} m=\mu{Is} \end{equation}\tag{2.22}$$

В соответствии с принципом двойственности, известным из теории электродинамики, формулы (2.16) — (2.20), полученные для описания структуры поля элементарного электрического диполя, Пригодны и для описания структуры поля излучения элементарного магнитного диполя. Для этого необходимо в формулах вместо pэ написать т, а Е и Н поменять местами. Более подробно данная процедура изложена в работах [1, 6—8].

На практике в качестве магнитных диполей могут быть использованы петлевые или рамочные антенны, сторона которых значительно меньше длины волны. Идентичными характеристиками излучения обладают также щелевые антенны, прорезанные в бесконечном экране и возбуждаемые сторонним переменным электрическим полем.

Электрический диполь создает так называемую Е-волну, для которой характерно, что Еr≠0, а Нr=0. Магнитный диполь создает Н волну, которая характеризуется условиями: Er=0, а Нr≠0. Сказанное справедливо для ближней и френелевской зон излучения. Для дальней зоны излучения, где Нr=Еr=0 для обоих диполей, структура излученного поля описывается Т-волной.

Для того чтобы перейти от частных гипотетических случаев, к которым относятся элементарные электрические и магнитные диполи, к более общему случаю, введем понятие элементарной поверхности излучения s (апертуры), линейные размеры которой значительно меньше длины волны (рис. 2.8). Поле возбуждения элементарной поверхности s задано векторами Еx и Нy. В случае свободного пространства, т. е. если для Еx и Ну справедливо соотношение Еx= 120πНy, поле излучения элементарной поверхности в дальней зоне излучения определяется по формулам $$\begin{equation} E_{\varphi}=iE_x\left(1+\cos\theta\right)\sin\varphi\frac{s}{\lambda{r}}e^{-ikr} \end{equation}$$ $$\begin{equation} E_{\theta}=-iE_x\left(1+\cos\theta\right)\cos\varphi\frac{s}{\lambda{r}}e^{-ikr} \end{equation}\tag{2.23}$$

Данные соотношения потребуются в дальнейшем при анализе и проектировании конкретных антенн апертурного типа.

Энергия электромагнитного поля

Энергия распространяющейся электромагнитной волны не зависит от способа возбуждения волны, а определяется только напряженностями Е и Н в точке наблюдения О(r, θ, φ). В соответствии с законами электродинамики характеристикой, пропорциональной мощности распространяющейся волны, служит вектор Умова — Пойнтинга $$\begin{equation} P=EH \end{equation}\tag{2.24}$$

Вектор Умова—Пойнтинга характеризует поток электромагнитной энергии, проходящей через единичную поверхность в единицу времени. Так как и поле Е, и поле Н изменяются во времени по синусоидальному закону и имеют одинаковую фазу колебания, то и амплитуда вектора Р будет определяться простым перемножением амплитуд векторов Е и Н (рис. 2.9). Принимая во внимание формулу (2.20), получим $$\begin{equation} P=\left(\frac{E_{\theta}^2}{R}\right)\sin^2{kr} \end{equation}\tag{2.25}$$

Если поместить изотропный излучатель N с мощностью излучения Р0 в центр сферы (рис. 2.10), то для произвольной точки О(r, θ, φ), лежащей на поверхности сферы, найдем, что плотность потока мощности, проходящей через эту точку, $$\begin{equation} p_i=\frac{P_0}{4\pi{r^2}} \end{equation}\tag{2.26}$$

Отсюда следует, что плотность потока мощности, проходящей через точку наблюдения, обратно пропорциональна квадрату расстояния от точки наблюдения до источника.

Следует вспомнить, что изотропный источник является гипотетическим источником, для которого, как показывает данный анализ, плотность потока мощности не зависит от сферических координат точки наблюдения. На самом деле распределение излучаемой антенной мощности электромагнитного поля не является однородным, и реальное значение р может быть меньшим, равным или большим рi. Реальное значение р следует определять по формуле (2.24), подставляя в нее истинные значения E и H, зависящие от координат точки наблюдения О(r, φ, θ). Так, например, для элементарных диполей значения E и Н определяются по формулам (2.19), а для сложных антенн — по формулам, которые приведены в § 2.3.

Из приведенной ранее формулы (2.24) следует, что для определения Р необходимо знать как E, так и Н. Однако на практике достаточно ограничиться знанием только одной величины (или Е, или H), а вторую найти с помощью формулы (2.20).

Достаточно просто получить формулу, связывающую мощность излучения изотропного источника Р0 с действующим значением напряженности электрического поля Eд возбуждаемого источником на расстоянии r: $$\begin{equation} E_д=\frac{\sqrt{30P_0}}{r} \end{equation}\tag{2.27а}$$ (где Eд дана в вольтах на метр), либо $$\begin{equation} E_д=\frac{175\sqrt{P_0}}{r} \end{equation}\tag{2.27б}$$ где Ед дана в милливольтах на метр, Р0 — в киловаттах, а r — в километрах.

Амплитуда напряженности этого поля $$\begin{equation} E=\frac{\sqrt{60P_0}}{r} \end{equation}\tag{2.27в}$$ где Е имеет размерность вольт на метр.

Для элементарного диполя (см. рис. 2.6) мощность излучения $$\begin{equation} P_{изл}=80\pi^2\left(\frac{l}{\lambda}\right)^2I^2=R_{изл}I^2 \end{equation}\tag{2.28}$$ где Rизл=80π2(l/λ)2 — сопротивление излучения диполя.

На практике любая антенна, в том числе и электрический диполь, не обладает однородностью излучения. В точке наблюдения О(r, φ, θ) плотность мощности электромагнитной волны р будет отличаться от аналогичной характеристики рi соответствующей гипотетическому изотропному источнику. Рассмотрим отношение этих величин, т. е. $$\begin{equation} D=\frac{p}{p_i} \end{equation}\tag{2.29}$$

называемое коэффициентом направленного действия антенны (по отношению к изотропному излучателю). Введенный таким образом коэффициент направленного действия D всегда используется для расчета характеристик линий радиосвязи. Расчет коэффициента направленного действия реальных антенн будет проведен ниже.

Для приемной антенны важным параметром является действующее значение Eд. Этот параметр легко определить по формуле $$\begin{equation} E_д=\sqrt{D}E_t \end{equation}\tag{2.30}$$ где D — коэффициент направленного действия антенны; Et — напряженность поля, создаваемого изотропным источником с мощностью Р.

Основные источники ЭМП

• Электротранспорт (трамваи, троллейбусы, поезда,…)
• Линии электропередач (городского освещения, высоковольтные,…)
• Электропроводка (внутри зданий, телекоммуникации,…)
• Бытовые электроприборы
• Теле- и радиостанции (транслирующие антенны)
• Спутниковая и сотовая связь (транслирующие антенны)
• Радары
• Персональные компьютеры

Электротранспорт
Транспорт на электрической тяге – электропоезда (в том числе поезда метрополитена), троллейбусы, трамваи и т. п. – является относительно мощным источником магнитного поля в диапазоне частот от 0 до 1000 Гц. По данным (Stenzel et al.,1996), максимальные значения плотности потока магнитной индукции В в пригородных «электричках» достигают 75 мкТл при среднем значении 20 мкТл. Среднее значение В на транспорте с электроприводом постоянного тока зафиксировано на уровне 29 мкТл. Типичный результат долговременных измерений уровней магнитного поля, генерируемого железнодорожным транспортом на удалении 12 м от полотна, приведен на рисунке.

Линии электропередач

Провода работающей линии электропередачи создают в прилегающем пространстве электрическое и магнитное поля промышленной частоты. Расстояние, на которое распространяются эти поля от проводов линии достигает десятков метров. Дальность распространение электрического поля зависит от класса напряжения ЛЭП (цифра, обозначающая класс напряжения стоит в названии ЛЭП — например ЛЭП 220 кВ), чем выше напряжение — тем больше зона повышенного уровня электрического поля, при этом размеры зоны не изменяются в течении времени работы ЛЭП.

Дальность распространения магнитного поля зависит от величины протекающего тока или от нагрузки линии. Поскольку нагрузка ЛЭП может неоднократно изменяться как в течении суток, так и с изменением сезонов года, размеры зоны повышенного уровня магнитного поля также меняются.

Биологическое действие

Электрические и магнитные поля являются очень сильными факторами влияния на состояние всех биологических объектов, попадающих в зону их воздействия. Например, в районе действия электрического поля ЛЭП у насекомых проявляются изменения в поведении: так у пчел фиксируется повышенная агрессивность, беспокойство, снижение работоспособности и продуктивности, склонность к потере маток; у жуков, комаров, бабочек и других летающих насекомых наблюдается изменение поведенческих реакций, в том числе изменение направления движения в сторону с меньшим уровнем поля.

У растений распространены аномалии развития — часто меняются формы и размеры цветков, листьев, стеблей, появляются лишние лепестки. Здоровый человек страдает от относительно длительного пребывания в поле ЛЭП. Кратковременное облучение (минуты) способно привести к негативной реакцией только у гиперчувствительных людей или у больных некоторыми видами аллергии. Например, хорошо известны работы английских ученых в начале 90-х годов показавших, что у ряда аллергиков по действием поля ЛЭП развивается реакция по типу эпилептической. При продолжительном пребывании (месяцы — годы) людей в электромагнитном поле ЛЭП могут развиваться заболевания преимущественно сердечно-сосудистой и нервной систем организма человека. В последние годы в числе отдаленных последствий часто называются онкологические заболевания.

Санитарные нормы

Исследования биологического действия ЭМП ПЧ, выполненные в СССР в 60-70х годах, ориентировались в основном на действие электрической составляющей, поскольку экспериментальным путем значимого биологического действия магнитной составляющей при типичных уровнях не было обнаружено. В 70-х годах для населения по ЭП ПЧ были введены жесткие нормативы и по настоящее время являющиеся одними из самых жестких в мире. Они изложены в Санитарных нормах и правилах «Защита населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты»№ 2971-84. В соответствии с этими нормами проектируются и строятся все объекты электроснабжения.

Несмотря на то, что магнитное поле во всем мире сейчас считается наиболее опасным для здоровья, предельно допустимая величина магнитного поля для населения в России не нормируется. Причина — нет денег для исследований и разработки норм. Большая часть ЛЭП строилась без учета этой опасности.

На основании массовых эпидемиологических обследований населения, проживающего в условиях облучения магнитными полями ЛЭП как безопасный или «нормальный» уровень для условий продолжительного облучения, не приводящий к онкологическим заболеваниям, независимо друг от друга шведскими и американскими специалистами рекомендована величина плотности потока магнитной индукции 0,2 — 0,3 мкТл.

Принципы обеспечения безопасности населения

Основной принцип защиты здоровья населения от электромагнитного поля ЛЭП состоит в установлении санитарно-защитных зон для линий электропередачи и снижением напряженности электрического поля в жилых зданиях и в местах возможного продолжительного пребывания людей путем применения защитных экранов.

Границы санитарно-защитных зон для ЛЭП которых на действующих линиях определяются по критерию напряженности электрического поля — 1 кВ/м.

Границы санитарно-защитных зон для ЛЭП согласно СН № 2971-84

Напряжение ЛЭП

К размещению ВЛ ультравысоких напряжений (750 и 1150 кВ) предъявляются дополнительные требования по условиям воздействия электрического поля на население. Так, ближайшее расстояние от оси проектируемых ВЛ 750 и 1150 кВ до границ населенных пунктов должно быть, как правило, не менее 250 и 300 м соответственно.

Как определить класс напряжения ЛЭП? Лучше всего обратиться в местное энергетическое предприятие, но можно попробовать визуально, хотя не специалисту это сложно:330 кВ — 2 провода, 500 кВ — 3 провода, 750 кВ — 4 провода. Ниже 330 кВ по одному проводу на фазу, определить можно только приблизительно по числу изоляторов в гирлянде : 220 кВ 10 -15 шт., 110 кВ 6-8 шт., 35 кВ 3-5 шт., 10 кВ и ниже — 1 шт.

Допустимые уровни воздействия электрического поля ЛЭП

В пределах санитарно-защитной зоны ВЛ запрещается:

• размещать жилые и общественные здания и сооружения;
• устраивать площадки для стоянки и остановки всех видов транспорта;
• размещать предприятия по обслуживанию автомобилей и склады нефти и нефтепродуктов;
• производить операции с горючим, выполнять ремонт машин и механизмов.

Территории санитарно-защитных зон разрешается использовать как сельскохозяйственные угодья, однако рекомендуется выращивать на них культуры, не требующие ручного труда.

В случае, если на каких-то участках напряженность электрического поля за пределами санитарно-защитной зоны окажется выше предельно допустимой 0,5 кВ/м внутри здания и выше 1 кВ/м на территории зоны жилой застройки (в местах возможного пребывания людей), должны быть приняты меры для снижения напряженности. Для этого на крыше здания с неметаллической кровлей размещается практически любая металлическая сетка, заземленная не менее чем в двух точках. В зданиях с металлической крышей достаточно заземлить кровлю не менее чем в двух точках. На приусадебных участках или других местах пребывания людей напряженность поля промышленной частоты может быть снижена путем установления защитных экранов, например это железобетонные, металлические заборы, тросовые экраны, деревья или кустарники высотой не менее 2 м.