Statikus elektromos és mágneses mezők

STATIKUS ELEKTROMOS ÉS MAGNETSÁGI TERÜLETEK

Martino grandolfo

Az utcán, az irodában, otthon és a munkahelyen a körülöttünk lévő természetes és mesterséges környezet különböző méretű elektromos és mágneses erőket generál. Ebben a tekintetben két fontos kérdés: (1) Vajon milyen hatással vannak ezek erők a személy, egészségre káros hatások, valamint (2) milyen határértékek állíthatók be, amikor megpróbáljuk meghatározni a határértékeket (korlátok), „biztonságos” ilyen jellegű kitettségek ?

Ez a cikk statikus elektromágneses és mágneses mezőkkel foglalkozik. Leírja a különböző iparágakban, valamint az állatok munkavállalóinak kutatását. Ezek a vizsgálatok nem bizonyították egyértelműen kimutatható káros biológiai hatásokat az elektromos és mágneses terek expozíciós szintjein, amelyekkel rendszerint napi tevékenységünk során találkozunk. Ennek ellenére a cikk megpróbál megbeszélni számos nemzetközi szervezet erőfeszítéseit, hogy dolgozzon ki irányelveket a munkavállalók és a lakosság védelme érdekében a potenciálisan veszélyes expozíciós szintekről.

Fogalmak meghatározása
Ha egy tárgyat, például egy elektromos vezetéket feszültségnek vagy elektromos áramnak vetnek alá, akkor (a vezető) töltődik. Ebben az esetben olyan erők jelentkeznek, amelyek hatással vannak a vezető közelében lévő töltésekre. Kétfajta erőt különböztethetünk meg: a helyhez kötött elektromos töltésekből eredő erőket, amelyek elektrosztatikus erőkként ismeretesek, valamint az erők, amelyek csak akkor lépnek fel, amikor a töltések mozgásban vannak (elektromos áram a vezetéken) és mágneses erőnek nevezik. Az erők létezésének és térbeli eloszlásának leírására a fizikusok és a matematikusok létrehozták a téma fogalmát. Így erõforrásról vagy egyszerűen elektromos és mágneses mezõkrõl beszélünk.

A "statikus" kifejezés azt a helyzetet írja le, amikor minden töltés az állóhelyen áll, vagy folytonos áramként mozog. Ennek eredményeként mind a töltés, mind az áramsűrűség időben állandó. Állandó töltés esetén van egy olyan elektromos mező, amelynek intenzitása az űr bármely pontján a töltések méretétől és geometriájától függ. Abban az esetben, folyamatos áram az áramkörben, van állandó elektromos és mágneses tér időben (statikus mező), mert a vád sűrűsége bármely pontján a hurok nem változik.

Villamos energia és mágnesesség, ezek olyan jelenségek, amelyek egymástól különböznek, mindaddig, amíg a töltések és az áram statikus. Statikus körülmények között eltűnik-e összefüggés az elektromos és mágneses mezők, és ezért ezek külön kell kezelni (ellentétben a helyzet a területeken időben változó). A statikus elektromos és mágneses mezők egyértelműen jellemzi folyamatos, független az időtől és intenzitása megfelel a nulla frekvencia határ ultralow frekvenciatartományban (ELF).

Statikus elektromos mező

Természetes és professzionális expozíció
A statikus elektromos mezőt elektromosan töltött testek alkotják, amelyekben elektromos töltés keletkezik egy tárgy felületén, egy statikus elektromos mezőben. Ennek következtében az objektum felszínén lévő elektromos mező, különösen egy kis sugárral (például egy ponton) nagyobb lehet, mint egy szokatlan elektromos mező (vagyis egy mező, amelyben nincs benne valamilyen tárgy). Az objektumban lévő mező nagyon kicsi vagy nulla lehet. Az elektromos mezőt villamosan feltöltött tárgyak érzékelik. Például egy test haját egy olyan erő befolyásolja, amelyet az ember érzékel.

A Föld felszíni töltése átlagosan negatív, bár a légkör felső rétegei pozitív töltést hordoznak. A keletkező statikus elektromos mező a Föld felszínének közel 130 V / m feszültséggel rendelkezik. Ez a mező növelésével csökken a magasság, és nagysága körülbelül 100 V / m tengerszint feletti magasság 100 m, 45 V / m - 1 km, és kevesebb, mint 1 V / m - 20 km. A tényleges értékek nagymértékben eltérnek a helyi hőmérsékleti és páratartalomtól, valamint az ionizált szennyeződések jelenlététől függően. Például egy zivatar felhők, és ahogy közeledik, vannak nagy változások terén a talajszinten, mivel jellemzően az alsó része a felhő negatív töltésű, míg a felső rész egy pozitív töltés. Ezenkívül a felhő és a Föld között szabad hely áll rendelkezésre. Amint a felhő közeledik, a Föld szintjén lévő mező először növekedhet, majd csökkenhet. Ugyanakkor a Föld pozitív töltésű lesz. Ez alatt a folyamatban, még akkor is, ha nincs ilyen villám a helyszínen, lehetséges a mezők megfigyelése 100 V / m-ről 3 kV / m-re. A mezők teljes változása nagyon gyorsan megtörténik, egy percen belül, és magas a térerősség a zivatarban. A szokásos felhők, mint a villámlás, elektromos töltéseket tartalmaznak, és ezért erősen befolyásolják az elektromos mezőt a Föld szintjén. A mező nagyságától nagy eltérések tiszta idő esetén a köd, az eső és a természetben előforduló nagy és kicsi ionok esetében akár 200% is fordulhat elő. Az elektromos mezőben a napi ciklusban bekövetkező változások még teljesen tiszta idő esetén is várhatóak. Ezekre napi változását felelős lehetett elég szabályosan változik a helyi ionizációs, hőmérséklet vagy páratartalom ebből eredő változást az elektromos vezetőképesség a légkör a Föld körül, valamint a mechanikai átviteli díj helyi légi forgalom.

Az irodai és otthoni emberek által létrehozott elektrosztatikus mezők standard szintje 1 és 20 kV / m között van. Ezek a mezők gyakran nagyfeszültségű készülékek, például televíziók és monitorok (VDU-k), vagy súrlódás révén keletkeznek. A DC átviteli vonalak statikus elektromágneses és mágneses mezőt hoznak létre, és gazdaságos eszközök az energia elosztására nagy távolságokon.

A statikus elektromos mezőket széles körben használják olyan iparágakban, mint a vegyipar, a textilipar, a repülés, a papír, a gumi és a közlekedés.

Biológiai hatások
A kísérleti vizsgálatok túl kevés biológiai bizonyítékot adnak a statikus elektromos mezők emberi egészségre gyakorolt ​​káros hatásairól. Számos állatkísérlet sem mutatott bizonyítékot a káros genetikai hatásokról, a tumor növekedéséről vagy az endokrin vagy kardiovaszkuláris rendszeri hatásokról. (A 49.9. Táblázat ezeket a vizsgálatokat állatokban vizsgálja).

49.9. Táblázat Statikus elektromos mezőnek kitett állatokon végzett vizsgálatok