Применение электромагнитных волн в быту

Применение электромагнитных волн в быту. Без электричества человечество уже давно не мыслит своего существо-вания.

С помощью него работают все бытовые приборы, вся наша промыш-ленность, медицинские приборы. Безусловно, электромагнитные волны нуж-ны и полезны, но в то же время они оказывают и вредное воздействие на че-ловека. Источниками низкочастотных излучений (0 - 3 кГц) являются все сис-темы производства, передачи и распределения электроэнергии (линии элек-тропередачи, трансформаторные подстанции, электростанции, различные ка-бельные системы), домашнюю и офисную электро- и электронную технику, в том числе и мониторы ПК, транспорт на электроприводе, ж/д транспорт и его инфраструктуру, а также метро, троллейбусный и трамвайный транспорт.

Электромагнитное поле на 18-32% территории городов формируется в результате автомобильного движения. Электромагнитные волны, возникаю-щие при движении транспорта, создают помехи теле- и радиоприему, а также могут оказывать вредное воздействие на организм человека.

Транспорт на электроприводе является мощным источником магнитного поля в диапазоне от 0 до 1000 Гц. Железнодорожный транспорт использует переменный ток. Городской транспорт - постоянный. Максимальные значения индукции маг-нитного поля в пригородном электротранспорте достигают 75 мкТл, средние значения - около 20 мкТл. Средние значения на транспорте с приводом от постоянного тока зафиксированы на уровне 29 мкТл. У трамваев, где обрат-ный провод - рельсы, магнитные поля компенсируют друг друга на гораздо большем расстоянии, чем у проводов троллейбуса, а внутри троллейбуса ко-лебания магнитного поля невелики даже при разгоне.

Но самые большие ко-лебания магнитного поля - в метро. При отправлении состава величина маг-нитного поля на платформе составляет 50-100 мкТл и больше, превышая геомагнитное поле. Даже когда поезд давно исчез в туннеле, магнитное поле не возвращается к прежнему значению. Лишь после того, как состав минует следующую точку подключения к контактному рельсу, магнитное поле вер-нется к старому значению.

Правда, иногда не успевает: к платформе уже приближается следующий поезд и при его торможении магнитное поле снова меняется. В самом вагоне магнитное поле еще сильнее - 150-200 мкТл, то есть в десять раз больше, чем в обычной электричке. Источники высокочастотных излучений (от 3 кГц до 300 ГГц) вклю-чают в себя функциональные передатчики - источники электромагнитного поля в целях передачи или получения информации. Это коммерческие пере-датчики (радио, телевидение), радиотелефоны (авто радиотелефоны, радио СВ, любительские радиопередатчики, производственные радиотелефоны), направленная радиосвязь (спутниковая радиосвязь, наземные релейные стан-ции), навигация (воздушное сообщение, судоходство, радиоточка), локаторы (воздушное сообщение, судоходство, транспортные локаторы, контроль за воздушным транспортом). Сюда же относится различное технологическое оборудование, использующее СВЧ-излучение, переменные (50 Гц - 1 МГц) и импульсные поля, бытовое оборудование (СВЧ-печи), средства визуального отображения информации на электронно-лучевых трубках (мониторы ПК, телевизоры и пр.). Для научных исследований в медицине применяют токи ультравысокой частоты. Возникающие при использовании таких токов элек-тромагнитные поля представляют определенную профессиональную вред-ность, поэтому необходимо принимать меры защиты от их воздействия на организм.

Источником электромагнитного поля в жилых помещениях является разнообразная электротехника (см. рисунок 2) - холодильники, утюги, пыле-сосы, электропечи, телевизоры, компьютеры и др а также электропроводка квартиры.

На электромагнитную обстановку квартиры влияют электротехни-ческое оборудование здания, трансформаторы, кабельные линии.

Электриче-ское поле в жилых домах находится в пределах 1-10 В/м. Однако могут встретиться точки повышенного уровня, например, незаземленный монитор компьютера. Замеры напряженности магнитных полей от бытовых электроприборов показали, что их кратковременное воздействие может оказаться даже более сильным, чем долговременное пребывание человека рядом с линией электро-передачи.

Если отечественные нормы допустимых значений напряженности магнитного поля для населения от воздействия линии электропередачи со-ставляют 1000 мГс, то бытовые электроприборы существенно превосходят эту величину. Индукция магнитного поля от электроплит типа "Электра" на расстоя-нии 20-30 см от передней панели - там, где стоит хозяйка составляет 1-3 мкТл. У конфорок, оно, естественно, больше.

А на расстоянии 50 см уже не-отличимо от общего поля в кухне, которое составляет около 0,1-0,15 мкТл. Невелики и магнитные поля от холодильников и морозильников, у обычного бытового холодильника поле выше предельно допустимого уровня (0,2 мкТл) возникает в радиусе 10 см от компрессора и только во время его работы. Однако у холодильников, оснащенных системой "no frost" (замороз-ка без инея), превышение предельно допустимого уровня можно зафиксиро-вать на расстоянии метра от дверцы.

СВЧ-печи, в силу принципа своей работы, служат мощнейшим источ-ником излучения. Но по той же причине их конструкция обеспечивает соот-ветствующую экранировку, да и пища разогревается или готовится в них бы-стро. Но все же опираться локтем на включенную "микроволновку" не стоит. На расстоянии 30 см печь создает заметное переменное (50 Гц) магнитное поле (0,3-8 мкТл). Неожиданно малыми оказались поля от мощных электри-ческих чайников.

Так, на расстоянии 20 см от чайника "Tefal" поле составля-ет около 0,6 мкТл, а на расстоянии 50 см неотличимо от общего электромаг-нитного поля в кухне. У большинства утюгов поле выше 0,2 мкТл обнаруживается на рас-стоянии 25 см от ручки и только в режиме нагрева. Зато поля стиральных машин оказались достаточно большими, на час-тоте 50 Гц у пульта управления составляет более 10 мкТл, на высоте 1 метра - 1 мкТл, сбоку на расстоянии 50 см - 0,7 мкТл. В утешение можно заметить, что большая стирка - не столь частое занятие, да и при работе автоматиче-ской или полуавтоматической стиральной машины хозяйка может отойти в сторонку или просто выйти из ванной.

Еще больше поле у пылесоса. Оно порядка 100 мкТл. Впрочем, здесь тоже есть утешительное обстоятельство: пылесос обычно таскают за шланг и находятся от него достаточно далеко. Рекорд держат электробритвы. Их поле измеряется сотнями мкТл. Та-ким образом, бреясь электробритвой, убивают сразу двух зайцев: приводят себя в порядок и попутно проводят магнитную обработку лица. Радиоволны большой длины от длинноволновых радиопередающих центров (РПЦ) "накрывают" соответственно и большее пространство.

Элек-трическую составляющую волны экранируют стены зданий, но магнитную они ослабляют мало. В свое время в штате Мэн (США) была развернута сис-тема радиосвязи с подводными лодками, находящимися на глубине в океане. Морская вода сильно поглощает радиоволны, но все-таки, чем больше длина волны, тем поглощение меньше.

Поэтому связь вели на частоте 15 Гц, то есть на длине волны 20 тысяч километров. А так как излучаемая антенной мощ-ность пропорциональна кубу отношения ее размеров к длине волны, то ан-тенны протянулись почти через весь штат. В 1920 - 30 гг. в московских домах, расположенных вокруг радиостан-ции имени Коминтерна, которая вещала на длине волны 2 км, можно было провести такой опыт. Намотать на рамку около сотни витков, присоединить к концам лампочку от карманного фонарика - и она загоралась.

Для этого на-пряженность магнитного поля должна была составлять никак не меньше не-скольких А/м. Сейчас во многих странах это предельно допустимый уровень для 8-часового рабочего дня. Большую проблему составляют ведомственные и частные РПЦ, кото-рые в последние годы растут как грибы после дождя. К примеру, только Ми-нистерству связи РФ принадлежит более 100 передающих радиоцентров (а ведь под них отводится большая площадь - до 1000 га). Телевизионные пере-датчики расположены почти всегда в городах.

Их антенны размещены на вы-соте 110 м на расстоянии 1 км, типичные значения напряженности электри-ческого поля достигают 15 В/м от передатчика мощностью 1 МВт. Единственное, что радует, это то, что на фоне РПЦ антенны базовых станций сотовой телефонной связи вносят незначительный вклад в электро-магнитное загрязнение городских улиц. Разумеется, если не влезать на кры-шу дома, где их обычно устанавливают, и не изучать конструкцию антенны. 3.