Исследование электромагнитного излучения от источников
Сверхвысоких частот
Цель работы: установить закономерности распределения плотности потока электромагнитного излучения сверхвысокой частоты от источника (микроволновой печи, радиотелефона и т. п.) и изучить методы защиты от облучения.
Содержание работы:
- изучить характеристики электромагнитного излучения и нормативные требования к работе с источниками электромагнитных полей сверхвысоких частот (ЭМП СВЧ);
- провести измерения плотности потока энергии ЭМП СВЧ в зависимости от расстояния до источника;
- оценить эффективность защиты от излучения с помощью экранов.
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Электромагнитное поле (ЭМП) – это особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между заряженными частицами.
Электрическое поле– часть пространства, создающегося электрическими зарядами и заряженными частицами.
Магнитное поле – часть пространства, создающегося при движении электрических зарядов по проводнику.
Электромагнитная волна (ЭМВ) – это колебательный процесс, связанный с изменяющимися в пространстве и во времени взаимосвязанными электрическими и магнитными полями.
Сверхвысокие частоты (СВЧ) – это ЭМВ с частотой излучения от 300 МГц до 750 ГГц
Е - напряженность электрического поля, является характеристикой электрической составляющей ЭМП, В/м;
Н - напряженность магнитного поля, является характеристикой магнитной составляющей ЭМП, А/м.
ППЭ - плотность потока энергии – это энергия, переносимая электромагнитной волной в единицу времени через единичную площадь, измеряемая в .
Микроволновая печь – электрооборудование, предназначенное для приготовления и разогрева пищи, с использованием СВЧ генератора.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Характеристика и источники электромагнитных полей
Сверхвысоких частот.
Электромагнитные поля сверхвысоких радиочастот имеют широкое применение в различных сферах производственной деятельности. Источниками электромагнитных полей сверхвысоких частот являются радиотехнические и электронные устройства, применяемые для радиосвязи, радиолокации и радителеметрии: генераторы сверхвысоких частот, открытые концы волноводов, антенны и др. Производственные установки высокочастотной технологической обработки как сплошных, так и сыпучих материалов, жидкостей (сушка древесины, склеивание и нагрев пластмасс и др). Кроме того, установки такого рода могут применяться для стерилизации продуктов.
В быту источниками ЭМП СВЧ являются нагревательные (бытовые) микроволновые печи, бесшнуровые телефоны, беспроводные компьютерные сети.
Электромагнитные поля генерируются токами, изменяющимися во времени.
Электрическое поле возникает при наличии напряжения на токоведущих частях, а магнитное - при прохождении тока по этим частям. ЭМП представляет собой совокупность переменного магнитного и электрического полей, распространяется в виде электромагнитных волн и обладает энергией Скорость распространения колебаний в воздухе равна скорости света м/c. Длина волны зависит от частоты
, (1) где:
- длина волны, м;
- скорость распространения колебаний, м/с;
- частота колебаний, Гц.
Чем короче длина волны и больше частота колебаний, тем больше энергии несет в себе квант ЭМ излучения.
Спектр электромагнитных излучений находится в широких пределах:
- по длине волны от 1000км до 0, 001мкм и менее
- по частоте колебаний от 3 кГц до 300 ГГц
Радиочастотный диапазон условно разделен на 4 группы :
Наименование диапазона
| Частота колебаний
| Длина волны
| Низкие частоты (НЧ)
Высокие частоты (ВЧ)
Ультравысокие частоты (УВЧ)
Сверхвысокие частоты (СВЧ)
| Менее 30кГц
30 кГц...30 МГц
30 МГц...300 МГц
З00МГц...300ГГц
| Более 5 км
5 км...10 м
10м... 1м
1 м... 1 мм
| Примечание: 1 кГц = Гц, 1 МГц = Гц, 1 ГГц = Гц.
Область распространения ЭМП от источника излучения условно разделяют на три зоны:
Ø ближнюю (имеющую радиус менее 1/6 длины волны),
Ø промежуточную (1/6 длины волны),
Ø дальнюю (расположенную на расстоянии более 1/6 длины волны от источника).
В ближней и промежуточной зоне, электромагнитная волна еще не сформирована, поэтому интенсивность ЭМП в этих зонах оценивается раздельно: напряженностью электрической Е (В/м) и магнитной Н (А/м) составляющих поля.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|