Prezentare pe tema „câmp electromagnetic”. Prezentare pe tema câmp electromagnetic Prezentare câmpuri electromagnetice
Scara undelor electromagnetice
surse de CEM
surse EMR
f=3 300 Hz (frecvențe industriale)
linii electrice de înaltă tensiune, sisteme de cablaje electrice, 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 (frecvențe radio)
elemente de înaltă frecvență ale instalațiilor (inductoare, transformatoare, condensatoare),
tuburi catodice, stații radar, calculatoare personale, telefoane mobile, instalatii medicale etc.
Câmp electromagnetic
E B H
B – impedanța caracteristică
mediu conductiv, Ohm (pentru vid și aer = 377 Ohm)
E – intensitatea EF, V/m N – intensitatea MF, A/m
Densitatea fluxului energetic (PED) - energie medie transferată 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 r 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 CEM
Principalii factori care influențează 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 iradiere;
5. dimensiunea suprafeței iradiate;
6. prezența factorilor însoțitori (creșterea temperaturii ambientale, prezența radiațiilor cu raze X etc.);
7. caracteristicile 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 control la locurile de muncă.
SanPiN 2.2.4.1191-03 EMF în condiții industriale.
GOST 12.1.006-84* SSBT. Câmpurile electromagnetice ale frecvențelor radio. Niveluri permise la locurile de muncă și cerințe pentru monitorizare.
Standardizarea CEM
1. frecvență industrială f = 3–300 Hz
(GOST 12.1.002-84 și SanPiN 2.2.4.1191-03)
timpul efectiv de ședere: = (E)
Starea în ED în timpul tensiunii:
≤5 kV/m este permisă pe toată durata zilei de lucru.
5kV/m 50 E 2 20kV/m La o tensiune >25 kV/m, nu este permisă rămânerea fără utilizarea echipamentului de protecție 2. gama de frecvențe radio 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 în plus EN E H în plus RO H EN E, EN N, – valorile maxime admise ale sarcinii energetice conform componentele electrice și magnetice ale câmpului, [(V/m)2 ·h] și [(A/m)2 ·h] sunt specificate într-un tabel în funcție de frecvență. 3.
domeniul de frecvență radio f = 300 MHz–300 GHz (cu microunde) densitatea fluxului energetic admis q EN q suplimentar 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 de lucru, valoarea lui q nu trebuie să depășească 10 W/m2 instruire și stagiu pentru a lucra cu surse CEM; interzicerea persoanelor sub 18 ani și femeilor însărcinate să lucreze cu surse de CEM; examinări medicale (prelucrare la angajare și periodice) întreținerea reglementată a instalațiilor (inspecții periodice, program de reparații echipamente); regim de muncă reglementat (limitarea timpului petrecut în zona afectată - protecția timpului); adăuga. concedii, program redus de lucru Proprietăți ale liniilor de forță: Proprietăți ale liniilor de forță: Începe pe sarcini pozitive, Începe pe sarcini pozitive, sfârșit pe negativ; termina în 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 tensiunea este mai mare.
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 ale unui câmp magnetic. 0
E V E E V V V Câmpul electromagnetic este o combinație de două câmpuri în schimbare, care se generează reciproc, legate indisolubil: un câmp electric alternativ și un câmp magnetic alternativ. Sursa câmpului electromagnetic o reprezintă sarcinile care se deplasează cu accelerație.
Câmpurile electromagnetice ale telefoanelor mobile Cele mai dăunătoare sunt radiațiile de înaltă frecvență în intervalul de centimetri. Comunicațiile mobile funcționează încă la începutul acestui interval, dar frecvența de operare crește treptat. Efectul câmpurilor electromagnetice asupra corpului uman se manifestă printr-o tulburare funcțională a sistemului nervos central. Senzațiile subiective în acest caz includ oboseală crescută, somnolență sau, dimpotrivă, tulburări de somn, dureri de cap etc. Cu iradierea 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 nu 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; Atenție să stați în apropierea antenei repetoare a furnizorului pentru o perioadă lungă de timp, deoarece emite în mod constant un semnal destul de puternic în toate direcțiile; Atunci când alegeți un model de telefon, acordați prioritate dispozitivelor cu antene externe și sensibilitate bună menționate în certificate.
Sunt radiațiile electromagnetice dăunătoare sănătății? În prezent, știința nu a dovedit cantitativ o legătură directă între nivelul câmpurilor electromagnetice și cancer și alte tipuri de morbiditate. Cu toate acestea, calitativ o astfel de conexiune poate fi urmărită: în locurile în care oamenii sunt expuși la radiații electromagnetice, cancerul și tulburările sistemului cardiovascular și nervos autonom sunt mai des detectate. Sistemul nervos și organele vizuale sunt cele mai sensibile.
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. Este o idee bună să instalați un ionizator de aer în apartamentul dvs. - reduce impactul câmpurilor electrostatice. Florile de casă - begoniile și violetele - saturează și aerul cu ioni foarte utili. În jurul cuptoarelor cu microunde 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, este mai bine să le deconectați noaptea.
Elemente receptor: 1. Sursa de alimentare. Furnizează energie circuitului. 2. Antena. Primește unde electromagnetice. 3. Împământare. Mărește domeniul de recepție a undelor. 4. Kogerer. Controlează curentul în circuitul receptor. 5. Sună. Registrele au primit unde electromagnetice. Oferă recepție automată a undelor.
Îmbunătățirea receptorului La 7 mai 1895, la o reuniune a Societății Fizico-Chimice Ruse, A. S. Popov a demonstrat primul receptor radio din lume. Zece luni mai târziu, pe 24 martie 1896, A.S Popov a transmis prima radiogramă din lume cu cele două cuvinte „Heinrich Hertz” pe o distanță de 250 de metri. În 1899, el a proiectat un receptor pentru recepția de semnale cu ureche folosind un receptor de telefon. În 1897 A.S. Popov a primit unde radio de la nori de tunete. Raza de recepție a fost de 30 km. Detector de fulgere A.S. Popova
În 1900, A.S Popov a stabilit comunicații în Marea Baltică la o distanță de peste 45 km între insulele Gogland și Kutsalo, lângă orașul Kotka. Prima linie practică de comunicație fără fir din lume a servit expediției de salvare pentru îndepărtarea navei de luptă Amiral General Apraksin, care aterizase pe stâncile de pe coasta de sud a Gogland. Prima radiogramă transmisă de A. S. Popov pe insula Gogland la 6 februarie 1900, conținea un ordin ca spărgătorul de gheață Ermak să vină în ajutorul pescarilor desfășurați pe mare pe un ban 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 măturați în larg, a dovedit clar avantajele acestui tip de comunicare. Cuirasatul „Amiralul General Apraksin”. În spate se află spărgătorul de gheață „Ermak”.
Pentru a perpetua memoria lui A. S. Popov, a fost înființată o medalie de aur numită după A. S. Popov, acordată anual pentru lucrări și invenții deosebite în domeniul radioului. Patria a apreciat serviciile genialului inventator și savant patriotic către Patria Mamă. În 1945, la noi s-au sărbătorit pe scară largă 50 de ani de la inventarea radioului. Aniversarea a fost sărbătorită pe 7 mai, ziua în care A. S. Popov și-a demonstrat public invenția pentru prima dată. În acest sens, guvernul a stabilit ziua de 7 mai drept Ziua Radioului.
Propagarea undelor radio Întrebări de radiolocație: 1. Definiția 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. Determinarea radarului. 5. Pe ce fenomen se bazează radarul?
Pentru a utiliza previzualizările prezentării, creați un cont Google și conectați-vă la el: https://accounts.google.com CÂMPUL ELECTROMAGNETIC Obiectivele lecției: Prezentați conceptul de câmp electromagnetic, explicați proprietățile câmpului electromagnetic Progresul lecției Sondaj frontal Rezolvarea problemelor 3. Context istoric 4. Conceptul de câmp electromagnetic 5. Întărirea materialului 6. Teme pentru acasă 1. Lectură frontală 1) Ce curent se numește alternativ? Răspuns: curentul alternativ este un curent electric care se modifică periodic în timp în mărime și direcție. 2) Care este frecvența standard a curentului alternativ 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 rev =0,5s T-? Răspuns: T=0,5 s. 2) Cu ajutorul graficului, determinați amplitudinea, perioada și frecvența oscilațiilor Răspuns: X m = 0,1 m T = 1 s ν = 1 Hz 3. Context istoric Istoria magnetului datează de peste două mii și jumătate de ani. În secolul al VI-lea î.Hr. Vechii oameni de știință chinezi au descoperit un mineral care poate atrage obiecte de fier. În antichitate, ei au încercat să explice proprietățile unui magnet atribuindu-i un „suflet viu”. Magnetul, conform ideilor oamenilor din vechime, „s-a repezit spre fier din același motiv ca un câine spre o bucată de carne” Acum știm: există un câmp magnetic în jurul oricărui magnet. În 1808, o navă dărăpănată de fulger abia a ajuns pe debarcaderul unuia dintre porturile franceze cu putere proprie. S-a urcat o comisie, care a inclus François Argot, un om de știință strălucit care a devenit academician la vârsta de 23 de ani. Argo a observat că acele 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 a stabilit la 15 februarie 1820: un ac magnetic situat în apropierea unui conductor se rotește printr-un anumit unghi la trecerea curentului. Când circuitul este deschis, săgeata revine la poziția inițială. ERSTED Hans Christian Experimentul lui Oersted i-a permis să concluzioneze 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 Ampere, care au demonstrat legătura dintre electricitate și magnetism, au trezit un interes profund pentru electromagnetism la tânărul Faraday. Nu este de mirare că deja în 1821. Faraday scrie în jurnalul său ca scop: „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 indus. Curentul de inducție este un curent care apare într-un câmp magnetic alternativ care pătrunde într-un circuit închis al unui conductor, creând în acesta 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 acesta, sub influența căruia a apărut un curent indus. În 1831, James Clarke Maxwell s-a născut în Anglia, iar în 1865 a introdus conceptul de câmp electromagnetic în fizică. Teoretic, a dovedit-o. Orice modificare a câmpului magnetic în timp dă naștere unui câmp electric alternativ, iar orice modificare a câmpului electric în timp dă naștere unui câmp magnetic alternativ. Aceste câmpuri electrice și magnetice alternative care se generează reciproc formează un singur câmp electromagnetic. Sursele câmpului electromagnetic sunt sarcini electrice în mișcare accelerată. Într-adevăr, câmpurile electrice și magnetice apar în jurul sarcinilor electrice, iar câmpul electric există în orice sistem 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 pe care îl creează se schimbă periodic. Un câmp electric alternativ creează un câmp magnetic alternativ în spațiu, care, la rândul său, generează un câmp electric alternativ etc. Este imposibil să creezi un câmp magnetic alternativ fără a crea simultan un câmp electric în spațiu. În schimb, un câmp electric alternativ nu poate exista fără un câmp magnetic. Un câmp electric alternativ se numește câmp de vortex, deoarece liniile sale de forță sunt închise ca liniile de inducție ale 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 în mișcare accelerată; Un câmp magnetic este detectat prin acțiunea sa asupra unui ac 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 de lecție 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 domeniu este acesta? Electric, vortex. James Clark Maxwell Michael Faraday Inductie electromagnetica Heinrich Rudolf Hertz S-a dovedit experimental existența lui E M V Alexander Stepanovici Popov (1859-1906) Folosit E M V pentru comunicare UNDELE ELECTROMAGNETICE sunt un sistem de câmpuri electrice și magnetice variabile care se generează reciproc și se propagă în spațiu. Proprietățile undelor electromagnetice CANTAR DE UNDELE ELECTROMAGNETICE Unde radio Radiația infraroșie Lumină - radiație vizibilă raze X (Ri) fascicul de raze X ȘTIAȚI? La discoteci 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 dezinfectarea spațiilor au un efect cancerigen asupra pielii și 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 unei persoane se schimbă în mod constant. Cel mai avansat dispozitiv pentru determinarea câmpurilor electromagnetice umane este un encefalograf. Vă permite să măsurați cu precizie câmpul în diferite puncte din jurul capului și, din aceste date, să restabiliți distribuția activității electrice în cortexul cerebral. Cu ajutorul unui encefalograf, medicii diagnostichează multe boli. Fixarea materialului Cine a prezis existența undelor electromagnetice? 1. H. Oersted 2. M. Faraday 3. J.C. Maxwell Fixarea materialului
Standardizarea CEM
Măsuri organizaționale de protecție
Subtitrările diapozitivelor:
Un câmp electromagnetic este o formă specială de materie prin care interacțiunea are loc între particulele încărcate electric
Un câmp electric este creat de sarcini. De exemplu, în toate experimentele școlare binecunoscute privind electrificarea ebonitei, este prezent un câmp electric. Un câmp magnetic este creat atunci când sarcinile electrice se deplasează printr-un conductor. Pentru a caracteriza magnitudinea câmpului electric se folosește conceptul de intensitate a câmpului electric, simbolul E, unitate de măsură V/m (Volts-per-meter). Mărimea câmpului magnetic este caracterizată de intensitatea câmpului magnetic H, unitate A/m (Amperi-per-metru). Când se măsoară frecvențe ultra joase și extrem de joase, este adesea folosit și conceptul de inducție magnetică B, unitatea T (Tesla), o milioneme dintr-un T corespunde la 1,25 A/m.
Prin definiție, un câmp electromagnetic este o formă specială de materie prin care interacțiunea are loc 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, fără a dispărea atunci când sursa este îndepărtată (de exemplu, undele radio nu dispar chiar și în absența curentului în antena care le-a emis). Undele electromagnetice sunt caracterizate prin lungimea de undă, simbolul - l (lambda). O sursă care generează radiații și, în esență, creează oscilații electromagnetice, este caracterizată de o frecvență, desemnată f.
Principalele surse de CEM Dintre principalele surse de CEM putem enumera: Transport electric (tramvaie, troleibuze, trenuri,...) Linii electrice (iluminat oras, de inalta tensiune,...) Cablaje electrice (in interiorul cladirilor, telecomunicatii,. ..) Aparate electrocasnice Stații de televiziune și radio (antene de emisie) Comunicații prin satelit și celulare (antene de transmisie) Radaruri Calculatoare personale
Căutare
Vă putem anunța despre articole noi,