Prezentare pe tema „câmp electromagnetic”. Prezentarea câmpurilor electromagnetice Prezentarea câmpurilor electromagnetice
Scara undelor electromagnetice
surse de CEM
Surse de EMP
f=3 300 Hz (frecvențe de putere)
linii de transmisie de înaltă tensiune, sisteme de cablare electrică, posturi de transformare, aparate de comutare.
dispozitive de protecție și automatizare, transport feroviar și urban (metrou, troleibuz, tramvai, echipamente de birou) etc.
f=60 kHz 300 GHz (RF)
elemente de înaltă frecvență ale instalațiilor (inductoare, transformatoare, condensatoare),
tuburi catodice, stații radar, PC, Telefoane mobile, instalatii medicale etc.
Câmp electromagnetic
E B H
B - rezistența la val
mediu conductiv, Ohm (pentru vid și aer = 377 Ohm)
E – puterea EF, V/m N – puterea MF, A/m
Densitatea fluxului energetic (PFE) - energie medie transportată de undele electromagnetice în 1 s printr-o zonă de 1 m 2 , perpendicular pe mișcarea undei, W/m 2 .
q P 2 E 2 E H
4-377
P - puterea generatorului, W r - distanța până la generator,
Zone de formare a undelor electromagnetice
I. aproape (zona de inducție)
E și H |
||||
Impactul CEM asupra corpului uman
Impact termic
Expunerea la EMF
Principalii factori care afectează gradul de expunere la CEM:
1. interval de frecvență f, Hz (sau λ, m).
2. intensitatea impactului E, H, q;
3. durata expunerii, h;
4. natura și modul de expunere;
5. dimensiunea suprafeței iradiate;
6. prezența unor factori concomitenți (temperatura ambientală ridicată, prezența razelor X etc.);
7. trăsăturile corpului
biologic
impact
Măsuri de protecție EMP
Normalizarea parametrilor EMF
Principalele documente de reglementare:
GOST 12.1.002-84 SSBT. Câmpuri electrice de frecvență industrială. Niveluri admise de tensiune și cerințe pentru monitorizare la locul de muncă.
SanPiN 2.2.4.1191-03 EMF în condiții de producție.
GOST 12.1.006-84* SSBT. Câmpurile electromagnetice ale frecvențelor radio. Niveluri permise la locul de muncă și cerințe pentru monitorizare.
Raționalizarea EMF
1. frecventa industriala f = 3-300 Hz
(GOST 12.1.002-84 și SanPiN 2.2.4.1191-03)
timpul șederii efective: = (E)
Rămâneți în PE cu tensiune:
≤5 kV/m este permisă pe toată durata zilei de lucru.
5kV/m 50E2 20kV/m La o tensiune >25 kV/m nu este permisă șederea fără utilizarea echipamentului de protecție 2. Interval RF f = 60 kHz - 300 MHz (HF și UHF) (GOST 12.1.006-84* și SanPiN 2.2.4.1191-03) intensitatea câmpului electric și magnetic: E adaugă EN E H adaugă RO H EN E , EN N , sunt valorile maxime admise ale sarcinii energetice conform componentele electrice și magnetice ale câmpului, [(V/m)2 h] și [(A/m)2 h] sunt tabulate în funcție de frecvență. 3.
Domeniul RF f = 300 MHz-300 GHz (SHF) densitatea de flux de energie admisibilă q EN q adiţional ENq - valoarea maximă admisă a încărcăturii energetice conform PES [(W/m)2 h] ENq =2 (W/m)2 h Indiferent de timpul de expunere pe schimb, valoarea lui q nu trebuie să depășească 10 W/m2 instruire și probațiune pentru a lucra cu surse CEM; interzicerea persoanelor sub 18 ani și femeilor însărcinate să lucreze cu surse CEM; examinări medicale (preliminare la admiterea la muncă și periodice) întreținerea reglementată a instalațiilor (inspecții periodice, program de reparații echipamente); modul de lucru reglementat (limitarea timpului petrecut în zona de impact - protecția timpului); adăuga. sărbători, program scurt de lucru Proprietăți ale liniilor de forță: Proprietăți ale liniilor de forță: Începe pe sarcini pozitive, Începe pe sarcini pozitive, sfârșit pe cele negative; termina in negativ Cu cât liniile de forță sunt mai dense, cu atât liniile de forță sunt mai dense, cu atât tensiunea este mai mare. cu atât mai multă tensiune.
B N E Inducția electromagnetică Un câmp magnetic alternativ creează un câmp electric alternativ. Cu cât inducția câmpului magnetic se modifică mai repede, cu atât intensitatea câmpului electric este mai mare. Un câmp electric alternativ se numește câmp de vortex, deoarece liniile sale de forță sunt închise ca liniile de inducție a unui câmp magnetic. 0
E B E E V V V Câmpul electromagnetic este o combinație de două legate inseparabil unul cu celălalt, generându-se reciproc câmpuri schimbătoare: un câmp electric alternativ și un câmp magnetic alternativ. Sursa câmpului electromagnetic sunt sarcinile care se deplasează cu accelerație.
Câmpurile electromagnetice ale telefoanelor mobile Cel mai dăunător este radiația de înaltă frecvență din intervalul de centimetri. Mijloacele de comunicare mobilă încă funcționează la începutul acestui interval, dar frecvența de operare crește treptat. Efectul câmpurilor electromagnetice asupra corpului uman se manifestă într-o tulburare funcțională a sistemului nervos central. Senzațiile subiective în acest caz sunt oboseală crescută, somnolență sau, dimpotrivă, tulburări de somn, dureri de cap etc. Cu expunerea sistematică, se observă boli neuropsihiatrice persistente, modificări ale tensiunii arteriale și încetinirea pulsului.
Recomandări pentru respectarea măsurilor de securitate: nu vorbiți mult timp la telefonul mobil și deloc din motive de plan tarifar; nu aduceți telefonul la cap imediat după ce ați apăsat butonul de pornire a apelării, pentru că. în acest moment, radiația electromagnetică este de câteva ori mai mare decât în timpul conversației în sine; ferește-te să fii în apropierea antenei repetoare a furnizorului pentru o perioadă lungă de timp, deoarece aceasta emite constant și în toate direcțiile un semnal suficient de puternic; atunci când alegeți un model de telefon, acordați prioritate dispozitivelor cu antene externe și sensibilitate bună declarată în certificate.
Sunt radiațiile electromagnetice dăunătoare sănătății? În prezent, știința nu a dovedit cantitativ o relație directă între nivelul câmpurilor electromagnetice și morbiditatea oncologică și de altă natură. Cu toate acestea, o astfel de relație poate fi urmărită calitativ: în locurile în care oamenii sunt expuși la radiații electromagnetice, sunt mai des detectate cancere și tulburări ale sistemului cardiovascular și nervos autonom. Cel mai sensibil sistem nervos și organe de vedere.
Câmpurile electromagnetice artificiale sunt dăunătoare pentru toată lumea, dar mai ales pentru grupurile cu risc crescut: copii, gravide, persoane cu boli ale sistemului nervos central, hormonal, cardiovascular și alergice. Nu este rău să pui un ionizator de aer în apartament - reduce efectele câmpurilor electrostatice. Florile de acasă - begoniile și violetele - saturează și aerul cu ioni foarte utili. În jurul cuptoarelor cu microunde în funcțiune se formează un câmp electromagnetic de joasă frecvență, care scade la un nivel sigur pe o rază de cel puțin 0,5 m. Televizoarele emit un câmp electromagnetic în toate direcțiile, chiar și în modul de așteptare. Prin urmare, noaptea este mai bine să le dezactivați din rețea.
Elemente receptor: 1. Alimentare. Furnizează energie circuitului. 2. Antena. Primește unde electromagnetice. 3. Împământare. Mărește gama undelor de recepție. 4. Coherer. Controlează curentul în circuitul receptor. 5. Sună. Registrele au primit unde electromagnetice. Oferă recepția automată a undelor.
Îmbunătățirea receptorului La 7 mai 1895, la o reuniune a Societății Ruse de Fizică și Chimie, A. S. Popov a demonstrat primul receptor radio din lume. Zece luni mai târziu, la 24 martie 1896, A. S. Popov a transmis prima radiogramă din lume cu cele două cuvinte ale lor „Heinrich Hertz” la o distanță de 250 m. În vara anului următor, raza de acțiune a comunicațiilor fără fir a fost mărită la 5 km. În 1899, el a proiectat un receptor pentru recepția de semnale cu ureche folosind un receptor de telefon. În 1897 A.S. Popov a condus recepția undelor radio de la nori cu tunete. Raza de recepție a fost de 30 km. Indicator de furtună A.S. Popova
În 1900, A. S. Popov a luat contact în Marea Baltică la o distanță de peste 45 km între insulele Hogland și Kutsalo, nu departe de orașul Kotka. Prima linie practică de comunicație fără fir din lume a servit unei expediții de salvare pentru a îndepărta cuirasatul „General-Amiral Apraksin” de pe pietre, care aterizase pe pietrele de pe coasta de sud a Gogland. Prima radiogramă, transmisă de A. S. Popov pe insula Gogland la 6 februarie 1900, conținea un ordin către spărgătorul de gheață „Ermak” de a merge în ajutorul pescarilor care au fost duși în mare pe un slot de gheață. Spărgătorul de gheață a respectat ordinul și 27 de pescari au fost salvați. Prima linie practică din lume, care și-a început activitatea prin salvarea oamenilor duși pe mare, a dovedit clar avantajele acestui tip de comunicare. Cuirasatul general-amiralul Apraksin. În spatele spargului de gheață „Ermak”.
Pentru perpetuarea memoriei lui A. S. Popov, a fost înființată o medalie de aur numită după A. S. Popov, acordată anual pentru lucrări și invenții remarcabile din domeniul radioului. Patria a apreciat meritele genialului inventator și savant patriotic înaintea patriei. În 1945, la noi s-au sărbătorit pe scară largă 50 de ani de la inventarea radioului. Aniversarea a fost sărbătorită pe 7 mai în ziua în care A. S. Popov și-a demonstrat public invenția pentru prima dată. În acest sens, guvernul a stabilit 7 mai – Ziua Radioului.
Propagarea undelor radio Întrebări radar: 1. Definirea undelor radio. 2. Tipuri de unde radio. Gama de lungimi de unda. 3. Din cauza ce fenomene se propagă undele radio? Explicați cu un desen. 4. Definiția radarului. 5. Pe ce fenomen se bazează radarul?
Pentru a utiliza previzualizarea prezentărilor, creați un cont Google (cont) și conectați-vă: https://accounts.google.com CÂMP ELECTROMAGNETIC Obiectivele lecției: Prezentați conceptul de câmp electromagnetic, explicați proprietățile unui câmp electromagnetic Cursul lecției Sondaj frontal Rezolvarea problemelor 3. Context istoric 4. Conceptul de câmp electromagnetic 5. Consolidarea materialului 6. Teme pentru acasă 1. Sondaj frontal 1) Ce curent se numește variabil? Răspuns: curentul alternativ este un curent electric care se modifică periodic în timp în valoare și direcție absolută. 2) Care este frecvența AC standard în Rusia? ν = 50 Hz 3) Unde se folosește curentul alternativ? Răspuns: curentul electric alternativ este utilizat în principal de generatoarele electromecanice cu inducție, adică. în care energia mecanică este transformată în energie electrică. 2. Rezolvarea problemelor 1) Rotorul unei mașini de curent alternativ cu doi poli face 120 de rotații pe minut. Determinați perioada de oscilație a curentului. Dat: Rezolvare: N= 120 T= t/N t=1min T=60s/120 rpm=0,5s T-? Răspuns: T \u003d 0,5 s. 2) Conform graficului, determinați amplitudinea, perioada și frecvența oscilațiilor Răspuns: X m \u003d 0,1m T \u003d 1 cu ν \u003d 1 Hz 3. Context istoric Istoria magnetului are mai mult de două mii și jumătate de ani. În secolul VI î.Hr. Oamenii de știință chinezi antici au descoperit un mineral care poate atrage obiecte de fier spre sine. În antichitate, ei au încercat să explice proprietățile unui magnet atribuindu-i un „suflet viu”. Magnetul, potrivit oamenilor din vechime, „s-a repezit la fier din același motiv ca un câine la o bucată de carne” Acum știm: fiecare magnet are un câmp magnetic în jurul lui. În 1808, o navă pe jumătate distrusă de fulgere abia a ajuns la dana unuia dintre porturile franceze cu putere proprie. O comisie a urcat la bord, care a inclus François Argo, un om de știință strălucit care a devenit academician la vârsta de 23 de ani. Argo a observat că săgețile tuturor busolelor au fost remagnetizate ca urmare a unui fulger. Dar Argo nu a reușit să tragă o concluzie despre legătura dintre electricitate și magnetism. Hans Christian Oersted la 15 februarie 1820 a stabilit: un ac magnetic situat în apropierea unui conductor se rotește printr-un anumit unghi atunci când trece curentul. Când circuitul este deschis, săgeata revine la poziția inițială. ERSTED Hans Christian Experiența lui Oersted a făcut posibilă concluzia că există un câmp magnetic în spațiul care înconjoară un conductor cu curent electric. 1820 Ampere a sugerat că proprietățile magnetice ale magneților permanenți se datorează numeroșilor curenți circulari care circulă în interiorul moleculelor acestor corpuri. Experimentele lui Oersted și Ampère, care au demonstrat legătura dintre electricitate și magnetism, au trezit la tânărul Faraday un interes profund pentru electromagnetism. Nu este surprinzător, deja în 1821. Faraday scrie în jurnalul său ca sarcină: „Transformați magnetismul în electricitate” 1831 Michael Faraday descoperă fenomenul inducției electromagnetice. Care este fenomenul inducției electromagnetice? Odată cu orice modificare a fluxului magnetic care pătrunde în circuitul unui conductor închis, în acest conductor apare un curent de inducție. Curentul de inducție este un curent care apare într-un câmp magnetic alternativ care pătrunde într-o buclă conductoră închisă, creând în ea un câmp electric, sub influența căruia ia naștere un curent. Faraday a demonstrat că un câmp magnetic alternativ care pătrunde într-un circuit închis al unui conductor a creat un câmp electric în el, sub influența căruia a apărut un curent de inducție. În 1831, s-a născut în Anglia James Clark Maxwell, care în 1865 a introdus conceptul de câmp electromagnetic în fizică. Teoretic, a demonstrat. Orice modificare a câmpului magnetic în timp duce la apariția unui câmp electric alternativ, iar orice modificare a câmpului electric în timp generează un câmp magnetic alternativ. Aceste câmpuri electrice și magnetice alternative care se generează reciproc formează un singur câmp electromagnetic. Sursele câmpului electromagnetic sunt sarcini electrice cu mișcare rapidă Într-adevăr, câmpurile electrice și magnetice apar în jurul sarcinilor electrice, iar câmpul electric există în orice cadru de referință, iar câmpul magnetic există în cel relativ la care se mișcă sarcinile. Un câmp magnetic constant este creat în jurul sarcinilor care se mișcă cu o viteză constantă (de exemplu, în jurul unui conductor prin care circulă un curent continuu). Dar dacă sarcinile electrice se mișcă cu accelerație sau oscilează, atunci câmpul electric creat de acestea se modifică periodic. Un câmp electric alternativ creează un câmp magnetic alternativ în spațiu, care, la rândul său, generează un câmp electric alternativ și așa mai departe. Este imposibil să se creeze un câmp magnetic alternativ fără a genera simultan un câmp electric în spațiu. În schimb, un câmp electric alternativ nu poate exista fără unul magnetic. Un câmp electric alternativ se numește câmp de vortex, deoarece liniile sale de forță sunt închise ca liniile de inducție a unui câmp magnetic. Un câmp electrostatic (adică un câmp constant care nu se modifică în timp) care există în jurul corpurilor încărcate staționare. Liniile de câmp electrostatic încep la sarcini pozitive și se termină la sarcini negative. Care figură arată câmpurile vortex și electrostatice? Câmp electrostatic Câmp electric vortex Teoria creată de Maxwell, care a făcut posibilă prezicerea existenței câmpului electromagnetic cu 22 de ani înainte de a fi descoperit experimental, este considerată cea mai mare dintre descoperirile științifice, al cărei rol în dezvoltarea științei și tehnologiei cu greu poate fi supraestimat. 5. Fixarea materialului Proprietăţile câmpului electromagnetic Proprietățile câmpului electromagnetic Câmpul magnetic este generat numai de sarcinile în mișcare, în special de curentul electric; Sursele câmpului electromagnetic sunt sarcini electrice cu mișcare rapidă; Câmpul magnetic este detectat prin acțiunea asupra acului magnetic. Tema pentru acasă §51. răspunde la întrebările 1-4 slide 1 slide 2 slide 3 slide 4 slide 5 slide 6 Slide 7 Planul lecției Câmp electromagnetic. Experimentele lui Faraday și ipoteza lui Maxwell Curentul electric apare în prezența unui câmp electric. Și dacă scoți conductorul, câmpul va rămâne? Ce este acest domeniu? Electric, vortex. James Clark Maxwell Michael Faraday Inductie electromagnetica Heinrich Rudolf Hertz Dovedită prin experiență existența lui E M V Alexander Stepanovici Popov (1859-1906) Aplicat EMV pentru comunicare UNDE ELECTROMAGNETICE este un sistem de câmpuri electrice și magnetice alternative care se generează reciproc și se propagă în spațiu. Proprietățile undelor electromagnetice SCALA UNDE ELECTROMAGNETICE unde radio Radiatii infrarosii Lumina este radiație vizibilă raze X (Ri) fascicul de raze X TU STII? În discoteci se folosesc lămpi cu ultraviolete, sub care materialul ușor începe să strălucească. Această radiație este relativ sigură pentru animale și plante. Lămpile UV folosite pentru bronzarea artificială și în medicină necesită protecție ochilor, deoarece poate provoca pierderea temporară a vederii. UV - lămpile bactericide utilizate pentru dezinfecția spațiilor au un efect cancerigen asupra pielii, ard frunzele plantelor. Corpul uman este, de asemenea, o sursă de câmpuri electrice și magnetice. Fiecare organ are propriile câmpuri electromagnetice. De-a lungul vieții, domeniul uman este în continuă schimbare. Cel mai avansat dispozitiv pentru determinarea câmpurilor electromagnetice umane este encefalograful. Vă permite să măsurați cu precizie câmpul în diferite puncte din jurul capului și, folosind aceste date, să restabiliți distribuția activității electrice în cortexul cerebral. Cu ajutorul unui encefalograf, medicii diagnostichează multe boli. Fixarea materialului Cine a prezis existența EMW? 1.H.Oersted 2. M. Faraday 3. J.K. Maxwell Fixarea materialului
Raționalizarea EMF
Garanții organizaționale
Subtitrările slide-urilor:
Un câmp electromagnetic este o formă specială de materie prin care se realizează interacțiunea dintre particulele încărcate electric.
Câmpul electric este creat de sarcini. De exemplu, în toate experimentele școlare binecunoscute privind electrificarea ebonitei, există doar un câmp electric. Un câmp magnetic este creat atunci când sarcinile electrice se deplasează printr-un conductor. Pentru a caracteriza mărimea câmpului electric, se utilizează conceptul de intensitate a câmpului electric, denumirea E, unitatea de măsură este V / m (Volt-per-meter). Mărimea câmpului magnetic este caracterizată de puterea câmpului magnetic H, unitate A/m (amperi-per-metru). Atunci când se măsoară frecvențe ultra joase și extrem de joase, este adesea folosit și conceptul de inducție magnetică B, unitatea T (Tesla), o milioneme din T corespunde cu 1,25 A / m.
Prin definiție, un câmp electromagnetic este o formă specială de materie prin care se realizează o interacțiune între particulele încărcate electric. Motivele fizice ale existenței unui câmp electromagnetic sunt legate de faptul că un câmp electric variabil în timp E generează un câmp magnetic H, iar un H în schimbare generează un câmp electric vortex: ambele componente E și H, în continuă schimbare, excită fiecare alte. EMF-ul particulelor încărcate staționare sau în mișcare uniformă este indisolubil legat de aceste particule. Odată cu mișcarea accelerată a particulelor încărcate, EMF „se desprinde” de ele și există independent sub formă de unde electromagnetice, nedispărând odată cu îndepărtarea sursei (de exemplu, undele radio nu dispar chiar și în absența curentului în antena care le-a emis). Undele electromagnetice sunt caracterizate de o lungime de undă, denumirea este l (lambda). O sursă care generează radiații și, de fapt, creează oscilații electromagnetice, este caracterizată de o frecvență, denumirea este f.
Principalele surse de EMI Printre principalele surse de EMI pot fi enumerate: Vehicule electrice (tramvaie, troleibuze, trenuri,...) Linii electrice (iluminat urban, de înaltă tensiune,...) Cablaje electrice (în interiorul clădirilor, telecomunicații,...) Aparate electrocasnice Posturi de televiziune și radio (antene de transmisie) Comunicații prin satelit și celulare (antene de difuzare) Radaruri Calculatoare personale
Căutare
Este posibil să vă anunțăm despre articole noi,