2.9. Електромагнітні поля та електромагнітні випромінювання радіочастотного діапазону

2.9.1. Джерела електромагнітних полів та їх класифікація

До фізичних чинників навколишнього середовища відносяться при­родні та штучні джерела електромагнітних полів (ЕМП). У процесі ево­люції біосфера постійно перебувала й перебуває під впливом електрома­гнітного та магнітного полів Землі, космічних променів. Унаслідок про­гресу людство створило й широко використовує штучні джерела ЕМП.

Електромагнітна енергія радіочастот усіх діапазонів хвиль знайшла широке використання у різних галузях науки і техніки — у термообробці матеріалів, у радіозв'язку, на телебаченні і в радіоло­кації, у пристроях, що забезпечують мобільний та стільниковий зв'язок; радіометрології та астрономії, радіонавігації та медицині.

Відомо, що нині весь простір навколо Землі пронизаний випро­мінюванням сотень тисяч радіостанцій, що працюють на різних ра­діочастотах.

Основним джерелом електромагнітного випромінювання є трансформатори, лінії електропередач біля житлових будівель, елек­троприлади виробничого призначення, антенні пристрої радіотелеві­зійних та радіолокаційних станцій, що працюють у широкому діапа­зоні частот, та інше електричне устаткування.

Установки, що генерують електромагнітну енергію, випромі­нюють в оточуючий простір електромагнітні хвилі зі швидкістю, близькою до швидкості світла (3108 м/с).

Основними параметрами ЕМП є довжина хвилі (і), частота ко­ливань (/) і швидкість розповсюдження.

Л =

Ці параметри пов'язані між собою залежністю:

(2.73)

де є, їх — відповідно діелектрична і магнітна проникність сере­довища.

Електромагнітне поле характеризується сукупністю електрич­ного й нерозривно пов'язаного з ним магнітного полів. У зоні ви­промінювання електричне і магнітне поля математично пов'язані між собою співвідношенням:

Е = _л1^--Н = 377-Н, (2.74)

де уіі = 377 — число, що показує хвильовий опір вільного простору;

Н— магнітна складова поля; Е— електрична складова поля.

Між електричною і магнітною складовими електромагнітного поля (індукцією) не існує відповідної залежності. Вони можуть від­різнятися між собою в багато разів (Е Ф 377 • Н); коли одна складова має максимум, інша — мінімум.

Електромагнітне поле навколо будь-якого джерела випроміню­вання хвиль умовно поділяється на 3 діапазони:

• ближня (зона індукції);

• проміжна (зона інтерференції);

• дальня (хвильова, або зона випромінювання).

Якщо геометричні розміри джерела випромінювання менші, ніж до­вжина хвилі випромінювання (точкове джерело), межі зон визначаються: К < X 12к — ближня зона; X 12к < К < 2пХ — проміжна зона; К > 2%Х — дальня зона.

Тому за наявності у виробничому приміщенні джерел випромі­нювання довгих, середніх і, деякою мірою, коротких та ультрако­ротких хвиль переважають поле індукції, генерування мікрохвиль проміжної зони й поле випромінювання.

В. М. Москальова ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ

Умовні відстані розповсюдження від випромінювання поля ін­дукції для довгих хвиль — 160-500 м, для середніх — 16-160 м, для коротких — 1,6-16 см, для сантиметрових — 0,16-1,6 см.

При віддаленні від джерела випромінювання електромагнітне поле швидко послаблюється й затухає. На характер розподілу поля чинить вплив екранування приміщення, розміщення в ньому метале­вих предметів, заготовок, електричної мережі.

Для гігієнічної оцінки умов опромінення працюючих поряд із фізичними параметрами ЕМП велике значення має характер опромі­нення. Дія поля може бути постійною та інтермітуючою. Для остан­ньої характерна як періодичність, так і аперіодичність різного за ін­тенсивністю та експозицією опромінення.

Значним джерелом ЕМП є струми промислової частоти 50 Гц. Під ЛЕП (лініями електропередач) напруженість може досягати де­кількох тисяч вольт на метр. Хвилі такого діапазону сильно погли­наються землею, тому вже через 50-100 м від лінії напруженість зменшується до сотень і навіть десятків В/м.