Undele electromagnetice. Câmp electromagnetic

Câmp electromagnetic

Câmpul electromagnetic se referă la acest tip de materie care are loc în jurul încărcăturilor în mișcare. Se compune din câmpuri electrice, precum și magnetice. Existența lor este interconectată, deoarece nu pot fi separați și independenți unul de celălalt, deoarece un câmp creează altul.

Acum, să încercăm să abordăm subiectul electronic camp magnetic in detalii. Din definiție, se poate concluziona că, în cazul unei schimbări în câmpul electric, apar premisele pentru apariția câmpului magnetic. Și din moment ce câmpul electric are o proprietate cu timp pentru a se schimba și nu poate fi numit neschimbat, câmpul magnetic este, de asemenea, variabil.

Când se schimbă un câmp, este generat altul. Și indiferent de ce este câmpul ulterior, sursa va servi câmpul anterior, adică un dirijor cu un curent și nu sursa inițială.

Și chiar dacă curentul se va opri în dirijor, câmpul electromagnetic nu va dispărea oricum, dar va continua să existe și să distribuie în spațiu.

Proprietățile undelor electromagnetice

Teoria lui Maxwell. Vortex Electric Field.

James Clerk Maxwell, un faimos fizician britanic în 1857, a fost scrisă o lucrare în 1857, în care a condus dovezi că câmpurile precum electrice și magnetice sunt strâns legate între ele.

Potrivit teoriei sale, era necesar ca câmpul magnetic variabil să aibă o proprietate pentru a crea un astfel de EP nou, care diferă de câmpul electric anterior creat folosind sursa curentă, deoarece acest nou câmp electric este vortex.

Și aici vedem că câmpul electric Vortex este un câmp pe care liniile de alimentare sunt închise. Adică, trebuie remarcat faptul că câmpul electric are aceleași linii închise ca câmpul magnetic.

Din aceasta rezultă că câmpul magnetic alternativ poate crea un câmp electric Vortex, iar câmpul Vortex Electric are capacitatea de a face ca taxele să se miște. Și în cele din urmă avem un curent electric de inducție. Maxwell urmează acele câmpuri cum ar fi electrice și magnetice există îndeaproape unul cu celălalt.

Adică, este necesară o încărcătură electrică în mișcare pentru existența unui câmp magnetic. Ei bine, câmpul electric este creat datorită încărcăturii electrice de odihnă. Aceasta este o astfel de relație transparentă există între câmpuri. Din aceasta putem face o altă concluzie că diferite tipuri de câmpuri pot fi observate în diferite sisteme de referință.

Dacă urmați teoria lui Maxwell, atunci putem rezuma faptul că variabilele câmpuri electrice și magnetice nu sunt capabile să existe separat, deoarece cu o schimbare, câmpul magnetic generează un câmp electric, iar câmpul electric în schimbare generează magnetic.

Surse naturale de câmpuri electromagnetice

Pentru o persoană modernă nu este un secret, faptul că câmpurile electromagnetice, deși rămân invizibile pentru ochiul nostru, dar ne înconjoară peste tot.

Sursele naturale ale EMF includ:

În primul rând, este un polic electric și magnetic constant al Pământului.
În al doilea rând, astfel de surse includ valuri radio, transformând astfel de surse de spațiu ca soarele, stelele etc.
În al treilea rând, aceste surse sunt procese atmosferice ca descărcări de fulgere etc.

Surse antropice (artificiale) de câmpuri electromagnetice

În plus față de sursele naturale ale EMF, ele apar încă și datorită surselor antropice. Astfel de surse includ raze X care sunt utilizate în instituțiile medicale. Acestea sunt folosite pentru a transmite informații folosind diferite posturi de radio, stații mobile și antene TV. Da, și electricitatea care se află în fiecare rozetă formează și EMF, dar adevărul, frecvența mai mică.

Efectul emf asupra sănătății umane

Societatea modernă nu se gândește în prezent la viața sa, fără astfel de beneficii ale civilizației ca prezență a diferitelor aparate de uz casnic, computere, comunicații mobile. Desigur, ei facilitează viețile noastre, dar creează câmpuri electromagnetice în jurul nostru. Firește, nu putem vedea EMF cu tine, dar ne înconjoară peste tot. Ele sunt prezente în casele noastre, la locul de muncă și chiar în transport.

Putem spune în siguranță că o persoană modernă trăiește într-un câmp electromagnetic solid, care, din păcate, are un efect enorm asupra sănătății umane. Cu un efect pe termen lung al câmpului electromagnetic asupra corpului uman, astfel de simptome neplăcute apar ca oboseală cronică, iritabilitate, întrerupere a somnului, atenție și memorie. Astfel de efecte prelungite ale EMF pot provoca dureri de cap umane, infertilitate, încălcări în activitatea sistemelor nervoase și cardiace, precum și apariția bolilor oncologice.

Câmp electromagnetic, o formă specială de materie. Prin câmpul electromagnetic, interacțiunea dintre particulele încărcate este efectuată.

Comportamentul câmpului electromagnetic este studiat de electrodinamica clasică. Câmpul electromagnetic este descris de ecuațiile Maxwell care leagă valorile care caracterizează câmpul cu sursele sale, adică cu încărcături și curenți distribuite în spațiu. Câmpul electromagnetic al particulelor încărcate fixe sau uniform în mișcare este legat inextricabil cu aceste particule; Cu o mișcare accelerată a particulelor, câmpul electromagnetic "se rupe" de la ele și există independent sub formă de valuri electromagnetice.

Din ecuațiile Maxwell rezultă că câmpul electric alternativ generează un magnetic, iar câmpul magnetic alternativ generează electric, astfel încât câmpul electromagnetic poate exista în absența încărcărilor. Generarea câmpului electromagnetic prin câmpul magnetic alternativ și câmpul magnetic de către variabilele electrice conduce la faptul că câmpurile electrice și magnetice nu există separat, independent unul de celălalt. Prin urmare, câmpul electromagnetic este forma de materie, determinată în toate punctele cu două magnitudine vectoriale, care caracterizează cele două componente - "câmp electric" și "câmp magnetic" și are un efect de putere asupra particulelor încărcate, în funcție de viteza și de viteza lor cantitatea de taxă.

Câmpul electromagnetic aflat în vid, adică într-o stare liberă, care nu este asociat cu particule de substanță, există sub formă de unde electromagnetice și este distribuit în gol în absența unor câmpuri gravitaționale foarte puternice la viteze, viteza egală Sveta. c. \u003d 2, 998. 10 8 m / s. Acest câmp este caracterizat de rezistența câmpului electric. E. și inducerea câmpului magnetic ÎN. Pentru a descrie câmpul electromagnetic, inducția electrică este de asemenea utilizată în mediu. D. și tensiunea câmpului magnetic N.. În substanță, precum și în prezența unor câmpuri gravitaționale foarte puternice, este aproape de masa foarte mare a substanței, viteza de propagare a câmpului electromagnetic este mai mică decât amploarea c..

Componentele vectorilor care caracterizează forma câmpului electromagnetic, în funcție de teoria relativității, una cantitate fizica - Tendratul câmpului electromagnetic, ale căror componente sunt transformate în tranziția de la un sistem de referință inerțial la celălalt în conformitate cu transformările Lorentz.

Câmpul electromagnetic are energie și puls. Existența pulsului câmpului electromagnetic a fost descoperită mai întâi experimental în experimentele lui P. N. Lebedev pentru a măsura presiunea luminii în 1899. Câmpul electromagnetic are întotdeauna energie. Densitatea energetică a câmpului electromagnetic \u003d 1/2 (Ed + VN).

Câmpul electromagnetic este distribuit în spațiu. Densitatea puterii câmpului electromagnetic este determinată de vectorul de pinging S \u003d., Unitate de măsurare w / m 2. Pinging direcție vector perpendiculară E. și H. și coincide cu direcția de propagare a energiei electromagnetice. Valoarea sa este egală cu energia transferată printr-o singură platformă perpendiculară S. pe unitate. Densitatea pulsului în vid K \u003d s / c 2 \u003d / C 2.

La frecvențele înalte ale câmpului electromagnetic, proprietățile sale cuantice devin esențiale și câmpul electromagnetic poate fi vizualizat ca un flux al fiecărurilor de câmp. În acest caz, câmpul electromagnetic este descris

Câmpul electromagnetic este variabilele câmpurilor electrice și magnetice care generează reciproc.
Teoria câmpului electromagnetic a fost creată de James Maxwell în 1865

El a demonstrat teoretic că:
Orice schimbare în timp a câmpului magnetic duce la apariția unui câmp electric în schimbare și orice schimbare cu timpul de câmp electric generează un câmp magnetic în schimbare.
Dacă încărcăturile electrice se deplasează cu accelerare, câmpul electric creat de ele se schimbă periodic și creează un câmp magnetic alternativ în spațiu etc.

Sursele câmpului electromagnetic pot fi:
- Magnet în mișcare;
- încărcarea electrică care se deplasează cu accelerație sau oscilare (spre deosebire de încărcare care se deplasează la o viteză constantă, de exemplu, în cazul curentului direct în conductor, este creat aici un câmp magnetic constant).

Câmpul electric există întotdeauna în jurul încărcăturii electrice, în orice sistem de referință, magnetic - în cel relativ la care se deplasează încărcăturile electrice.
Câmpul electromagnetic există în sistemul de referință în raport cu care se deplasează încărcăturile electrice cu accelerare.

Încercați să decideți

O bucată de chihlimbar a tratat tesatura și a încărcat cu electricitate statică. Ce câmp poate fi detectat în jurul unui chihlimbar fix? În jurul valorii de mișcare?

Corpul încărcat se sprijină pe suprafața pământului. Mașina este în mod egal și direct, se mișcă în raport cu suprafața pământului. Este posibilă detectarea unui câmp magnetic constant în sistemul de referință asociat cu mașina?

Care câmp are loc în jurul electronului dacă: se sprijină; deplasarea la o viteză constantă; Se mișcă cu accelerație?

Kinescopul creează un flux de electroni în mișcare uniform. Este posibilă detectarea unui câmp magnetic în sistemul de referință asociat cu unul dintre electronii în mișcare?

UNDELE ELECTROMAGNETICE

Roțile electromagnetice sunt un câmp electromagnetic care se împrăștie în spațiu cu o rată finită, în funcție de proprietățile mediului

Proprietățile undelor electromagnetice:
- exprimă nu numai în substanță, ci și în vid;
- răspândirea în vid la viteza luminii (c \u003d 300.000 km / c);
- acestea sunt valuri transversale;
- Acesta este un val de funcționare (tolerați energia).

Sursa undelor electromagnetice sunt accelerate încărcături electrice în mișcare.
Fluctuațiile de încărcare electrică sunt însoțite de radiații electromagnetice având o frecvență egală cu frecvența vibrațiilor de încărcături.

Scala undelor electromagnetice

Tot spațiul din jurul nostru este permeabil cu radiații electromagnetice. Soarele care ne înconjoară corpurile noastre, antenele de transmițător emit unde electromagnetice, care, în funcție de frecvența lor de oscilație, purtați nume diferite.

Valurile radio sunt unde electromagnetice (C al unei lungimi de undă de la mai mult de 10000m la 0,005m), care servesc la transmiterea semnalelor (informații) la o distanță fără fire.
În comunicarea radio, undele radio sunt create de curenții de înaltă frecvență care curg într-o antenă.
Valurile radio de diferite lungimi sunt distribuite în moduri diferite.

Radiația electromagnetică cu o lungime de undă mai mică de 0,005 m, dar mai mult de 770 nm, adică situată între intervalul de valuri radio și gama de lumină vizibilă se numesc radiații infraroșii (IR).
Radiația infraroșie emite orice organisme încălzite. Cuptoare, baterii de încălzire a apei, becurile cu incandescență electrică servesc ca surse de radiații infraroșii. Cu ajutorul dispozitivelor speciale, radiațiile infraroșii pot fi transformate în lumină vizibilă și obțineți imagini de obiecte încălzite în întuneric complet. Radiația infraroșie este utilizată pentru uscarea produselor vopsite, pereți de clădiri, lemn.

Lumina vizibilă include radiații de la un val lung de la aproximativ 770 nm până la 380nm, de la lumina roșie la violet. Semnificațiile acestei secțiuni a spectrului de radiații electromagnetice în viața unei persoane sunt excepțional de mari, deoarece aproape toate informațiile despre lumea din întreaga lume sunt obținute prin viziune. Lumina este o condiție prealabilă pentru dezvoltarea plantelor verzi și, în consecință, o condiție prealabilă pentru existența vieții Pământului.

O radiație electromagnetică a ochilor invizibili cu un val lung este mai mică decât cea a luminii purpurii, se numește radiație ultravioletă (UV). Radiația ultravioletă poate fi ucisă de bacterii albe și făcute, astfel încât medicamentul este utilizat pe scară largă. Radiația ultravioletă lumina soarelui Cauzează procesele biologice care duc la bronzare umană. Lămpile de drenaj sunt utilizate ca surse de radiații ultraviolete în medicină. Tuburile de astfel de lămpi sunt fabricate din cuarț transparent pentru razele ultraviolete; Prin urmare, aceste lămpi sunt numite lămpi cuarț.

X-Rays (RI) sunt invizibile pentru AZ. Ele trec fără o absorbție substanțială prin straturi semnificative de substanță, opac pentru lumină vizibilă. Razele X sunt găsite de capacitatea lor de a provoca o anumită strălucire a unor cristale și de a acționa pe film. Abilitatea razelor X de a pătrunde în straturile groase de substanțe este utilizată pentru a diagnostica bolile organelor interne ale unei persoane.

Câmpul electromagnetic este un tip de materie care are loc în jurul încărcăturilor în mișcare. De exemplu, în jurul conductorului cu un curent. Câmpul electromagnetic constă din două componente ale acestui câmp electric și magnetic. Indiferent de ceilalți, ele nu pot exista. Unul generează altul. La schimbarea câmpului electric, magnetic are loc imediat. Viteza de răspândire a undelor electromagnetice V \u003d c / em Unde e. și m. În consecință, permeabilitatea magnetică și dielectrică a mediului în care se distribuie valul. Valul electromagnetic din vacuum se aplică la viteza luminii, adică 300.000 km / s. Deoarece permeabilitatea dielectrică și magnetică a vidului este considerată egală cu 1. Când câmpul electric se modifică, apare un câmp magnetic. Deoarece câmpul electric care a provocat nu este neschimbat (adică se schimbă în timp), atunci câmpul magnetic va fi, de asemenea, variabil. Câmpul magnetic schimbător, la rândul său, generează un câmp electric și așa mai departe. Astfel, pentru câmpul ulterior (nu contează dacă este o sursă electrică sau magnetică) va servi câmpul anterior și nu sursa originală, adică un conductor cu un curent. Astfel, chiar și după oprirea curentului în conductor, câmpul electromagnetic va continua să existe și să distribuie în spațiu. Valul electromagnetic se răspândește în spațiu în toate direcțiile din sursa sa. Vă puteți imagina un bec, razele luminii de la ea se răspândesc în toate direcțiile. Valul electromagnetic în propagare transferă energia în spațiu. Cu cât este mai puternic curentul din dirijor, numit câmpul, cu atât este mai mare toleranța energetică a valului. De asemenea, energia depinde de frecvența undelor radiate, cu o creștere a IT de 2,3,4 ori energia valului va crește cu 4,9,1 ori, respectiv. Adică, energia răspândită a valului este proporțională cu pătratul frecvenței. Cele mai bune condiții pentru răspândirea valurilor sunt create atunci când conductorul este lung, egal cu lungimea de undă. Liniile electrice ale zborului magnetic și electric reciproc perpendicular. Linii de alimentare magnetice acoperă conductorul cu curent și întotdeauna închis. Linii electrice de alimentare merg de la o singură încărcare la alta. Valul electromagnetic este întotdeauna un val transversal. Adică liniile de alimentare magnetice și electrice se află în planul perpendicular la direcția de distribuție. Caracteristicile energiei electromagnetice ale câmpului. De asemenea, tensiune, magnitudinea vectorului care este, are începutul și direcția. Tensiunea câmpului vizează tangente la liniile electrice. Deoarece tensiunea câmpului electric și magnetic este perpendiculară una de cealaltă, adică regula prin care puteți determina direcția de propagare a valului. Când rotiți șurubul de-a lungul celei mai scurte căi de la vectorul de tensiune al câmpului electric la vectorul de tensiune magnetic, mișcarea progresivă a șurubului va indica direcția de propagare a undelor.

Câmpul magnetic și caracteristicile sale. Când curentul electric trece prin conductorul din jurul lui se formează un câmp magnetic. Un câmp magnetic reprezintă unul dintre tipurile de materie. Are o energie care se manifestă sub formă de forțe electromagnetice care acționează asupra încărcăturilor electrice în mișcare separate (electroni și ioni) și a fluxurilor lor, adică curentul electric. Sub influența forțelor electromagnetice, particulele încărcate în mișcare sunt deviate de la calea lor inițială în direcția perpendiculară pe câmp (figura 34). Câmpul magnetic este format Numai în jurul valorii de deplasarea încărcăturilor electrice și acțiunea sa se aplică și numai pe taxele în mișcare. Câmpuri magnetice și electrice Inseparabil și formează împreună câmp electromagnetic. Vreo schimbare câmp electricaceasta duce la apariția unui câmp magnetic și, dimpotrivă, orice schimbare în câmpul magnetic este însoțită de apariția câmpului electric. Câmp electromagnetic Se răspândește la viteza luminii, adică 300.000 km / s.

Imaginea grafică a unui câmp magnetic. Un câmp magnetic grafic este descris de liniile electrice magnetice, care sunt efectuate astfel încât direcția liniei de alimentare la fiecare punct al câmpului să coincide cu direcția forțelor câmpului; Liniile de alimentare magnetice sunt întotdeauna continue și închise. Direcția câmpului magnetic la fiecare punct poate fi determinată utilizând o săgeată magnetică. Săgețile nordice sunt întotdeauna instalate în direcția forțelor de câmp. Sfârșitul magnetului permanent din care se extinde liniile electrice (figura 35, a) a fi polul de nord și capătul opus, care include liniile de alimentare - Polul Sud (liniile de alimentare care trec în interiorul magnetului sunt nereprezentat). Distribuția liniilor electrice între poli de magnet plat poate fi detectată folosind rumeguș de oțel, fixată pe o foaie de hârtie, așezată pe poli (fig.35, b). Pentru un câmp magnetic în decalajul aerului dintre două stalpi de varietăți localizate paralele cu o magnet constantă, se caracterizează o distribuție uniformă a liniilor magnetice de putere (figura 36)

Ce este un câmp electromagnetic, deoarece afectează sănătatea umană și de ce măsurați-o - veți învăța din acest articol. Continuând să vă familiarizați cu sortimentul magazinului nostru, vom spune despre dispozitivele utile - indicatori ai câmpului electromagnetic (EMF). Acestea pot fi folosite atât în \u200b\u200bîntreprinderi, cât și în viața de zi cu zi.

Ce este un câmp electromagnetic?

Lumea modernă este de neconceput fără aparate de uz casnic, telefoane mobile, electricitate, tramvaie și troleibuze, televizoare și computere. Suntem obișnuiți cu ei și nu ne gândim absolut la faptul că orice dispozitiv electric creează un câmp electromagnetic în jurul ei înșiși. Este invizibil, dar afectează orice organisme vii, inclusiv o persoană.

Câmpul electromagnetic este o formă specială de materie care apare atunci când interacțiunea particulelor în mișcare cu încărcături electrice. Câmpul electric și magnetic este interconectat unul cu celălalt și poate genera unul pe altul - de aceea, de regulă, ei vorbesc împreună ca un câmp electromagnetic unic.

Principalele surse de câmpuri electromagnetice includ:

- linii de înaltă tensiune;
- stații de transformare;
- cabluri de cablare, telecomunicații, televiziune și internet;
- legăturile de comunicare celulară, radio și radiodifuzori, amplificatoare, antene telefonice și satelit, routere Wi-Fi;
- computere, televizoare, afișaje;
- aparate electrice de uz casnic;
- cuptoare de inducție și cuptor cu microunde (microunde);
- transportul electric;
- Radare.

Efectul câmpurilor electromagnetice asupra sănătății umane

Câmpurile electromagnetice afectează orice organisme biologice - pe plante, insecte, animale, oameni. Oamenii de știință care studiază efectul emf pe persoană au ajuns la concluzia că efectul pe termen lung și regulat al câmpurilor electromagnetice poate duce la:
- creșterea oboselii, tulburărilor de somn, dureri de cap, reducerea presiunii, reducerea ratei pulsului;
- tulburări în sistemele imune, nervoase, endocrine, sexuale, hormonale, cardiovasculare;
- dezvoltarea bolilor oncologice;
- dezvoltarea bolilor centrale sistem nervos;
- Reactii alergice.

Protecție împotriva EMF.

Exista normele sanitareStabilirea nivelurilor maxime admise de rezistență a câmpului electromagnetic, în funcție de timpul de ședere în zona de pericol - pentru spațiile rezidențiale, locurile de muncă, locurile din apropierea surselor unui câmp puternic. Dacă nu există posibilitatea de a reduce radiațiile structurale, de exemplu, de la linia de unelte electromagnetice (EMF) sau de turnul celular, se dezvoltă instrucțiuni oficiale, echipament de protecție pentru personalul de lucru, zonele de carantină sanitară de acces limitat.

Instrucțiuni diferite reglează timpul șederii persoanei în zona periculoasă. Grilele de screening, filme, geamuri, costume realizate din țesut metalizat pe baza fibrelor polimerice sunt capabile să reducă intensitatea radiației electromagnetice de mii de ori. La cererea GOST, zona de radiații EMF este protejată și sunt furnizate cu semne de avertizare "nu pentru a intra, periculoase!" și semnul pericolului câmpului electromagnetic.

Serviciile speciale cu dispozitivele monitorizează în mod constant nivelul tensiunii EMF la locul de muncă și în zonele rezidențiale. De asemenea, puteți avea grijă de sănătatea dumneavoastră achiziționând un dispozitiv de impuls portabil sau un tester de nitrat "Soeks".

De ce avem nevoie de instrumente de uz casnic pentru măsurarea rezistenței câmpului electromagnetic?

Câmpul electromagnetic afectează negativ sănătatea umană, astfel încât este util să știm care locurile în care sunteți (acasă, în birou, în garaj, în garaj) pot fi periculoase. Trebuie să înțelegeți că un fundal electromagnetic ridicat poate crea nu numai aparatele electrice, telefoanele, televizoarele și computerele, ci și cablurile electrice, aparatele electrice ale vecinilor, instalațiilor industriale situate în apropiere.

Experții au aflat că impactul pe termen scurt al EMF pe persoană este aproape inofensiv, dar fundația pe termen lung în zona cu un fundal electromagnetic crescut este periculoasă. Acestea sunt astfel de zone și pot fi detectate folosind un instrument de tip "impuls". Deci, puteți verifica locurile în care petreceți cel mai mult timp; Copii și dormitorul ei; studiu. Dispozitivul conține valori stabilite de documentele de reglementare, astfel încât să puteți estima imediat gradul de pericol pentru dvs. și pe cei dragi. Este posibil ca după examinare, decideți să împingeți computerul din pat, să scăpați de un telefon mobil cu o antenă armată, să schimbați cuptorul vechi cu microunde la unul nou, înlocuiți izolația ușii frigiderului cu Frost fără îngheț Mod.