Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Марта 2014 в 15:59, контрольная работа
До начала XIX в. электричество и магнетизм считались явлениями, не связанными друг с другом, и рассматривались в разных разделах физики. В 1819 г. датский физик Г.Х. Эрстед обнаружил, что проводник, по которому течёт электрический ток, вызывает отклонение стрелки магнитного компаса, из чего следовало, что электрические и магнитные явления взаимосвязаны.
Французский физик и математик А. Ампер в 1824 г. дал математическое описание взаимодействия проводника тока с магнитным полем.
В 1831 г. английский физик М. Фарадей экспериментально обнаружил и дал математическое описание явления электромагнитной индукции – возникновения электродвижущей силы в проводнике, находящемся под действием изменяющегося магнитного поля.
Введение
Общая характеристика электромагнитного импульса. Источники электромагнитных полей.
Влияние электромагнитного импульса и его воздействие на людей и объекты.
Современные взгляды на биологическую активность тонкополевых излучений электронных средств.
Зарубежный и российский опыт нормирования ЭМП.
Способы и средства защиты от воздействия ЭПМ.
Заключение
Список используемой литературы.
До начала XIX в. электричество и магнетизм считались явлениями, не связанными друг с другом, и рассматривались в разных разделах физики. В 1819 г. датский физик Г.Х. Эрстед обнаружил, что проводник, по которому течёт электрический ток, вызывает отклонение стрелки магнитного компаса, из чего следовало, что электрические и магнитные явления взаимосвязаны.
Французский физик и математик А. Ампер в 1824 г. дал математическое описание взаимодействия проводника тока с магнитным полем.
В 1831 г. английский физик М. Фарадей экспериментально обнаружил и дал математическое описание явления электромагнитной индукции – возникновения электродвижущей силы в проводнике, находящемся под действием изменяющегося магнитного поля.
В 1864 г. Дж. Максвелл создаёт теорию электромагнитного поля, согласно которой электрическое и магнитное поля существуют как взаимосвязанные составляющие единого целого – электромагнитного поля. Эта теория с единой точки зрения объясняла результаты всех предшествующих исследований в области электродинамики, и, кроме того, из неё вытекало, что любые изменения электромагнитного поля должны порождать электромагнитные волны, распространяющиеся в диэлектрической среде (в том числе, в пустоте) с конечной скоростью, зависящей от диэлектрической и магнитной проницаемости этой среды. При жизни Максвелла учение об электромагнитных волнах оставалось «чистой» теорией, не имевшей никаких экспериментальных подтверждений.
В 1887 г. немецкий физик Г. Герц поставил эксперимент, полностью подтвердивший теоретические выводы Максвелла. Его экспериментальная установка состояла из находящихся на некотором расстоянии друг от друга передатчика и приёмника электромагнитных волн, и фактически представляла собой исторически первую систему радиосвязи, хотя сам Герц не видел никакого практического применения своего открытия, и рассматривал его исключительно как экспериментальное подтверждение теории Максвелла.
В XX в. развитие представлений об электромагнитном поле и электромагнитном излучении продолжилось в рамках квантовой теории поля, основы которой были заложены великим немецким физиком Максом Планком.
Исследования влияния электромагнитных полей (ЭМП) на живые организмы ведутся уже не одно десятилетие. За последние тридцать лет три четверти населения Земли сосредоточилось в городах, и сейчас нет семьи, которая не использует электричество во всё возрастающих масштабах. Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) учреждена даже специальная программа «Электромагнитные поля и здоровье человека». Этой проблеме уделяется самое пристальное внимание во всем мире.
Развитие технического прогресса, создание все новых и новых приборов и устройств, так облегчающих повседневную жизнь, дающих неоспоримые преимущества во всех сферах трудовой деятельности, несут человечеству комфорт и процветание – с одной стороны. С другой – уровень порожденных этой деятельностью окружающих нас электромагнитных полей уже значительно превысил естественный фон Земли, и резко расширяется частотный диапазон этих полей.
Новейшие современные открытия и технологии в области тонких физических полей позволяют по-другому взглянуть казалось бы на совсем для нас обычные и привычные вещи. Эти открытия позволяют лучше понимать природу окружающего нас мира, а в частности речь пойдет о взаимодействии электромагнитных колебаний от различных электронных устройств со структурой человека. Знание природы тонких физических полей, помогают лучше понять, что на человека действует благотворно, и чего нам следует опасаться. И на основе этих методов соответственно создавать средства способствующие гармонизации человека, и устройства защиты, если это требуется. Проблема достаточно актуальная, поскольку использование электронных средств (компьютеров, телевизоров, радиотелефонов, оргтехники и бытовых приборов) растет с каждым днем, пропорционально растет и число тех людей, у которых появились проблемы со здоровьем, связанные с электромагнитными излучениями.
Источники электромагнитных полей
Электромагнитный импульс (ЭМИ) — это возмущение электромагнитного поля, оказывающее влияние на любой материальный объект, находящийся в зоне его действия. Поражающий фактор ядерного оружия, а также любых других источников ЭМИ (например, молнии, специального электромагнитного оружия, короткого замыкания в электрооборудовании высокой мощности, или близкой вспышки сверхновой и т. д.). Поражающее действие электромагнитного импульса (ЭМИ) обусловлено возникновением наведённых напряжений и токов в различных проводниках. Действие ЭМИ проявляется, прежде всего, по отношению к электрической и радиоэлектронной аппаратуре. Наиболее уязвимы линии связи, сигнализации и управления. При этом может произойти пробой изоляции, повреждение трансформаторов, порча полупроводниковых приборов и т. п. Высотный взрыв способен создать помехи в этих линиях на очень больших площадях.
Обычно понятие «электромагнитный импульс» соседствует с термином «ядерное оружие». Почему? Ответ прост: именно при ядерном взрыве ЭМИ достигает своего наибольшего значения из всех возможных. Вероятно, в некоторых экспериментальных установках также удается создать мощные возмущения поля, но они носят локальный характер, а вот при ядерном взрыве затрагиваются большие площади.
Своим появлением электромагнитный импульс обязан нескольким законам, с которыми в повседневной работе сталкивается каждый электрик. Как известно, направленное движение элементарных частиц, обладающее электрическим зарядом, неразрывно связано с магнитным полем. Если есть проводник, по которому протекает ток, то вокруг него всегда регистрируется поле. Верно и обратное: воздействие электромагнитного поля на проводящий материал генерирует в нем ЭДС и, как следствие, ток. Обычно уточняют, что проводник формирует цепь, хотя это верно только отчасти, так как вихревые токи создают собственные контуры в объеме проводящего вещества. Ядерный взрыв создает движение электронов, следовательно, возникает поле. Далее все просто: линии напряженности, в свою очередь, создают наведенные токи в окружающих проводниках.
Механизм данного явления следующий: благодаря мгновенному высвобождению энергии возникают потоки элементарных частиц (гамма, альфа, рентгеновское излучение и пр.). Во время их прохождения сквозь воздух из молекул «выбиваются» электроны, которые ориентируются вдоль магнитных линий Земли. Возникает направленное движение (ток), генерирующее электромагнитное поле. А так как эти процессы протекают молниеносно, можно говорить об импульсе. Далее во всех проводниках, находящихся в зоне действия поля (сотни километров) индуцируется ток, а так как напряженность поля огромна, значение тока также велико. Это вызывает срабатывание систем защит, перегорание предохранителей – вплоть до возгорания и неустранимых повреждений. Действию ЭМИ подвержено все: от интегральных схем до ЛЭП, правда, в различной степени.
Часто можно встретить вопрос о том, как создать электромагнитный импульс своими руками. На самом деле каждый человек сталкивается с ним ежедневно, щелкая выключателем лампочки. В момент коммутации ток кратковременно превышает номинальный в десятки раз, вокруг проводов генерируется электромагнитное поле, которое наводит в окружающих проводниках электродвижущую силу. Просто сила этого явления недостаточна, чтобы вызвать повреждение, сопоставимое с ЭМИ ядерного взрыва. Более выраженное его проявление можно получить, замеряя уровень поля вблизи дуги электросварки. В любом случае задача проста: необходимо организовать возможность мгновенного возникновения электрического тока большого действующего значения.
Влияние электромагнитного импульса и его воздействие на людей и объекты
Электромагнитные поля (ЭМП) широко распространены в среде обитания человека. В народное хозяйство страны активно внедряется новая техника, работающая в самых различных частотных диапазонах и режимах электромагнитного излучения, с использованием всё более высоких рабочих мощностей. Это приводит к возрастанию потенциально опасных уровней ЭМП и интенсивному росту облучаемых контингентов населения. Особого внимания заслуживают такие источники массового воздействия ЭМП на человека, как телевизоры и компьютеры, воздушные линии электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения, средства радиосвязи, радиовещания, телевидение и радионавигация, радиолокационные станции, бытовая и офисная техника, включая сотовые телефоны, и другие источники ЭМП. По прогнозам экспертов, спрос на источники массового и индивидуального воздействия ЭМП в России возрастёт в ближайшие годы на 700 % (38).
Разнообразны и условия воздействия ЭМП: непрерывное и прерывистое, общее и местное, комбинированное от нескольких источников и сочетанное с другими неблагоприятными факторами среды. При этом опасными являются как магнитные, так и электрические составляющие ЭМП. Организм человека осуществляет свою деятельность путём сложных процессов и механизмов, в том числе с использованием внутри- и внеклеточной электромагнитной информации и соответствующей биоэлектрической регуляции. В этой связи техногенная электромагнитная среда обитания фактически может быть рассмотрена как источник полей в отношении жизнедеятельности человека и биоэкосистем. Возникает вопрос биоэлектромагнитной совместимости сложной системы взаимодействия живой природы и технических средств - источников ЭМП.
Среди различных факторов окружающей среды, электромагнитные поля неионизирующей природы представляют наибольшую сложность. Здесь неприемлем замкнутый цикл производства без выброса поллютантного фактора в окружающую среду, поскольку используется уникальная способность электромагнитных волн распространяться на большие расстояния. По этой же причине неприемлемо экранирование излучения и замена токсического фактора на другой, менее токсический фактор. И хотя возможна определённая канализация излучения, уменьшающая нежелательное облучение и регламентация во время работы излучающих устройств, дальнейший технический прогресс все же повышает вероятность воздействия ЭМП на живые объекты. В связи с этим, электромагнитные излучения должны использоваться в определённых нормативных рамках в связи с возможностью неблагоприятного влияния на организм.
Однако в настоящее время стало ясно, что нельзя рассматривать ЭМП только как неблагоприятный и вредоносный фактор. Эволюция биологического мира шла на определённом фоне электромагнитных излучений. К тому же электрические и электромагнитные поля присущи биологическим процессам. Организм воспринимает крайне незначительные изменения окружающей обстановки и реагирует на них. Это могут быть нормальные физиологические реакции без развития каких-либо устойчивых реакций адаптации. Однако по мере увеличения силы воздействующего фактора изменения достигают значений, вызывающих развитие выраженных реакций адаптации. При ещё большем усилении воздействия последовательно могут возникать реакции компенсации, репаративно-регенерационные и патологические.
Такое градуальное разделение реакций организма на воздействия ЭМП способствует возрастанию интереса к данному физическому фактору в экспериментальной и практической медицине. Утверждены новые методики магниготерапии, магнитные устройства широко используются для лечения и диагностике в хирургии, невропатологии, офтальмологии.
Работами ряда магнитобиологов установлено, что нервная система является одной из наиболее чувствительных при действии ЭМП на организм. Проведенные работы выполнялись в основном с применением физиологических методик и поэтому, несмотря на существующий опыт изучения действия ЭМП на организм, в частности на нервную систему, имеется ряд не изученных с морфологической точки зрения вопросов, в частности: поражаемость, специфичность изменений.
развитие адаптационных, компенсаторных процессов в различных структурах центральной нервной системы. Это в той или иной форме ограничивает возможности применения ЭМП и определяет необходимость дальнейших экспериментальных исследований в этой области для оценки влияния ЭМП на организм. Большое значение имеет изучение влияния ЭМП на различные структуры ЦНС с помощью морфологических методик для расширения представлений о пластичности нервной системы и оценке адаптационных и компенсаторных процессов, происходящих в ней при действии данного физического фактора.
Широкие исследования влияния электромагнитных полей на здоровье были начаты в нашей стране в 60-е годы. 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. [3, C.23–30]
Был накоплен большой клинический материал о неблагоприятном действии магнитных и электромагнитных полей, было предложено ввести новое нозологическое заболевание «Радиоволновая болезнь» или «Хроническое поражение микроволнами».