Электромагнитное излучение: источники, влияние и защита

Электромагнитное излучение и его влияние на человека

Электромагнитным излучением называют дивергенцию электрического и магнитного полей. Распространение электромагнитного поля происходит с помощью электромагнитных волн, которые в свою очередь излучают частицы заряда, молекулы, атомы и другие составляющие. Вред электромагнитного излучения официально доказан и подтвержден соответствующими исследованиями ученых, поэтому по мере возможности нужно ограничивать его влияние на организм человека.

Образование и использование электромагнитного излучения

Электромагнитные поля, что образуются одноименными излучениями, принято делить на естественные, то есть те, что существуют независимо и антропогенные (возникают вследствие человеческого фактора).

В состав природных факторов входят магнитные и электромагнитные излучения, что генерируются ядром земного шара. К созданным человеком видам излучения относятся волны высокочастотного и ультра-частотного диапазона, а также световые лучи и лазерное излучение. Воздействие на человека электромагнитных полей и излучений как природного, так и антропогенного происхождения имеет тенденцию к негативному влиянию почти на все органы и системы, а также тело в целом.

Как электромагнитное излучение влияет на человека, а также к каким последствиям оно приводит, известно довольно давно, однако ограничить его применение почти невозможно. Это обусловлено тем фактором, что данный вид излучения лежит в основе деятельности теле и радиосвязи, поскольку именно благодаря электромагнитным импульсам становится возможной визуализация передаваемого изображения от телецентра к каждому телевизору.

Данный вид излучения также широко распространен в работе мобильных телефонов, поскольку соединения между абонентами происходят с помощью электромагнитных импульсов. Воздействие электромагнитных сетей на организм человека также имеет место при использовании компьютерных технологий, подключения к Интернету и многое другое.

Образованное электромагнитное излучение широко используется в современном обществе, поскольку благодаря его генерации мы имеем доступ к радио и телекоммуникациям, мобильной связи, компьютерным технологиям и многому другому.

Общие характеристики электромагнитного излучения

  • Частота
  • Количество единиц электромагнитных импульсов, что образуется за единицу времени, чем больше частота такого излучения, тем условно больше вредных последствий она вызывает
  • Длина волны
  • Физическая величина, что означает периодичность колебания волны, при котором совпадает кратчайшее расстояние между точками в пространстве которых, такая волна будет иметь одну и ту же фазу. То есть, в счет берется наименьшее расстояние между условными точками такого излучения.
  • Поляризация волн
  • Величина для условного обозначения напряженности и распространенности магнитного и электрического полей при образовании электромагнитного излучения.
  • Продолжительность его действия. То есть, время в течение которого электромагнитное излучение прямо или косвенно будет влиять на человека, оно пропорционально поражениям, которые могут быть вызваны вследствие этого

От величины и интенсивности образования таких факторов зависит влияние на человека электрических и электромагнитных полей, его пагубное действие на все органы и системы человеческого организма. Важным фактором, который также влияет на степень поражения, является режим излучения. То есть, прерывность или непрерывность контакта между человеком и источникамиэлектромагнитного излучения.

Во внимание также принимается площадь контакта с полем (которое губительно влияет на человека), способность организма к сопротивлению и резистентности. Обстоятельством, на которое стоит обратить внимание при определении такого явления, как электромагнитное излучение, является последствия такого влияния.

Влияние электромагнитного излучения на организм человека

Влияние электромагнитных полей на тело человека проявляется в ряде негативных последствий для организма в целом, а также отдельных его составляющих.

Последствия такого воздействия зависят от целого ряда внешних и внутренних факторов, однако даже самое маленькое его влияние нарушает гомеостаз на атомно-молекулярном уровне. С увеличением интенсивности влияния, такие изменения могут выражаться на клеточном, системном или даже организменном уровнях.

В наибольшей степени страдает нервная система, а также сердечно-сосудистая. Сначала возникают такие признаки, как головная боль и головокружение, общая слабость, нарушение сна и т.д. Страдает давление, изменения также проявляются в увеличении или уменьшении артериального давления. Далее следует замедление пульса, боли в сердце (могут сопровождаться тахикардией или брадикардией), выпадение волос и ломкость ногтевых пластин. На ранних стадиях поражения последствиями электромагнитного излучения, носят обратимый характер. Есть возможность избавиться от таких последствий путем прекращения воздействия негативного фактора, а также после проведения симптоматической терапии.

Если же влияние электромагнитного поля на организм человека имело прямую связь с нарушением главного и продолговатого мозга, которые являются особенно чувствительными к такому излучению, изменения в нервной системе считаются необратимыми и нивелированию не подлежат. Они могут проявляться в нарушении координации движения, редко вызывать отклонения в работе мышечного тонуса по типу судорожного приступа и т.п.

Кроме пагубного биологического воздействия на организм, которое проявляется рядом системных нарушений, влияние электромагнитного поля на человека способствует также возникновению зарядов при контакте тела с металлическим предметом.

Читайте также:  Электротехнический плинтус: рейтинг производителей, монтаж

Это может проявляться при прикосновении человека (который не касается земли) к металлическому предмету (который напрямую контактирует с землей). Может повлечь неприятные болевые ощущения или даже незначительные судорожные припадки.

При обнаружении симптомов от воздействия электромагнитного излучения, следует немедленно обратиться за специализированной медицинской помощью. Прекращение воздействия негативного источника и самостоятельное проведение медикаментозной терапии улучшит состояние больного, однако в любом случае стоит проконсультироваться с врачом.

Способы защиты от электромагнитного излучения

Действие электромагнитного поля на организм человека, как уже отмечалось, имеет значительные тенденции к негативному воздействию. Поэтому стремление людей защитить свое тело от такого излучения, полностью оправданно.

Основными способами защиты являются:

  • Дистанционный контроль (в специально оборудованных помещениях) по производству, где в значительной степени используется электромагнитное излучение
  • Применение элементов индивидуальной защиты (халаты, специальные костюмы, перчатки, очки и т.д.) при работе с источниками опасного излучения
  • Организационные методы защиты (проведение систематических медицинских осмотров, применение дозиметрического контроля на производстве и в жилых помещениях и т.д.)
  • По мере возможности уменьшить взаимосвязь с источниками электромагнитного излучения в бытовой деятельности

Итак, мы разобрались, как влияет электромагнитное поле на здоровье человека и к каким последствиям может привести взаимодействие организма с источниками излучения.

Отвечая на вопрос как защититься от превышения нормы электромагнитного излучения в квартире, стоит отметить, что соблюдение всех условий безопасности и сведения контакта с источниками данного вида негативного воздействия к минимуму, поможет снизить риск наступления последствий.

Как защититься от электромагнитного излучения в квартире?

Все люди и другие живые существа находятся в постоянном контакте с электромагнитными полями (ЭМП). Они являются неотъемлемой частью, окружающей нас природы. Все самые серьезные достижения нашей цивилизации связаны с умением тем или иным образом использовать ЭМП . Даже костры первобытных людей были, по сути, примитивными источниками теплового и видимого диапазона ЭМП.

Практически вся наша техника работает на электричестве и в процессе функционирования повышает фон излучения в окружающей среде . В некоторых случаях уровень искусственного излучения может в тысячи раз превышать природный фон, что создает определенные риски для здоровья. Чтобы снизить его можно и нужно применять различные средства защиты.

Что такое электромагнитное излучение?

Электромагнитное излучение – колебания электрического и магнитного полей, взаимосвязанных друг с другом . Спектр частот таких колебаний очень широк, очень небольшую часть от него (менее 0,0001%) мы воспринимаем органами зрения в виде света. Все что находится за пределами этого узкого диапазона мы не воспринимаем, это невидимое ЭМП.

Хотя без специальных приборов такое излучение обнаружить невозможно, оно может оказывать негативное воздействие на здоровье человека при повышении пороговых значений. Наиболее опасными считаются сверхвысокочастотные гамма волны – это один из главных компонентов радиации.

Но встретится с источником высокой радиоактивности в обычной жизни практически невозможно. А вот бытовые приборы и средства связи окружают нас постоянно. Многие из них являются довольно мощными источниками радиоволн и электромагнитных излучений (ЭМИ) других диапазонов.

Источники электромагнитного излучения в квартире

Благодаря развитию технологий, в последние годы в квартирах и домах появилось огромное количество электроприборов. Многие из них являются источниками достаточно мощных полей. К ним можно отнести:

  • Мобильные телефоны;
  • WiFi -роутеры;
  • Микроволновые печи;
  • Компьютеры;
  • Планшеты.

Даже обычный фен, утюг и другие подобные приборы при работе излучают ЭМП, но их мощность невысока и серьезного загрязнения не создает.

Источники излучения на улице

Любой житель города ежедневно сталкивается с множеством источников электроизлучения выходя на улицу. К наиболее мощным относятся:

  • Антенны операторов мобильной связи;
  • Трамваи, троллейбусы и питающие их провода;
  • Высоковольтные линии электропередач.

Эти и другие источники ЭМП в сочетании друг с другом создают достаточно высокий фон излучения, который может быть опасным для здоровья. Даже расположенное под землей метро является таким источником. Ведь поезда метрополитена работают на электричестве. При этом излучают вдвое больше ЭМИ чем трамваи либо другой электротранспорт.

Источники излучения на рабочем месте

К мощным источникам ЭМИ, с которыми можно столкнуться на рабочем месте относят:

  • Приборы, созданные для излучения таких колебаний. В эту категорию входят радиостанции, радары, медицинские приборы, технологические установки. ЭМП применяется практически во всех отраслях промышленности, особенно широко – в металлургии;
  • Устройства, создающие «паразитный» фон при работе. К ним относятся практически все приборы, работающие на электроэнергии.

Нормы электромагнитного излучения на рабочем месте устанавливаются государством и контролируются специальными службами.

Как и чем измерить электромагнитное излучение в квартире?

Выяснить уровень электромагнитного загрязнения в помещении можно двумя способами:

  • Самостоятельные измерения при помощи специальных приборов;
  • Заказ услуги замера уровня ЭМП в специализированных компаниях.
Читайте также:  Схемы сварочных инверторов с печатными платами

Важно понимать, что прибора, измеряющего электромагнитное излучение во всем диапазоне частот нет. Создать такой универсальный датчик невозможно, так как физические свойства ЭМП разных частот сильно отличаются. Поэтому такие устройства (особенно бытовые) работают в достаточно узком спектре частот и не всегда могут выявить повышенный фон.

Нормы электромагнитного излучения для человека

Предельно допустимая нагрузка ЭМИ зависит от его частот. Нормы электромагнитного излучения регулирует Санпин (2.2.4.1191-03), в нем прописаны предельные уровни для волн разных частотных диапазонов.

Например, для спектра частот от 30 кГц до 300 МГц предельными считаются такие значения:

Чем опасно электромагнитное излучение для человека?

ЭМИ может существенно влиять на работу практически всех органов и систем. Особенно подвержена негативному воздействию нервная система и головной моз г. Это связано с электрической природой нервных импульсов. При длительном нахождении в областях с повышенным электромагнитным фоном повышается риск развития депрессии и других заболеваний ЦНС.

Некоторые спектры частот способны существенно изменять работу организма на клеточном уровне. Существуют исследования, которые показывают непосредственную связь повышенного воздействия высокочастотного радиоизлучения и риска развития раковых заболеваний.

Механизм такого воздействия основан на том, что молекула ДНК в процессе деления клетки может получить существенный статический заряд, и выступать в качестве мини-антенны поглощающей волны разных длин спектра. Результатом становятся ошибки при ее копировании. Как следствие – возникновение мутаций и преобразование клетки в раковую либо ее гибель.

Не менее сильно воздействие электромагнитного загрязнения на иммунитет и гормональную систему организма. Давно установлено, что при длительном воздействии мощных ЭМП снижается уровень белых клеток в крови . Также регистрируется изменение гормонального баланса. В большинстве случаев уровень выработки гормонов снижается, вплоть до развития серьезной гормональной недостаточности. При этом уровень «гормонов стресса», таких, как кортизол и адреналин наоборот возрастает.

Страдают и другие органы, системы органов. Это связано с тем, что все процессы жизнедеятельности клетки, по сути, имеют электрохимическую природу. Поэтому повышенный фон электромагнитного излучения вреден для всего организма, может существенно нарушить баланс и регуляторные взаимодействия между клетками и органами, приводя к самым различным заболеваниям.

Как снизить электромагнитное излучение в квартире?

Чтобы избежать возникновения болезней от электромагнитного излучения, необходимо предпринимать меры по ограничению их воздействия на бытовом уровне. Часть из них довольно просты и не потребуют серьезных усилий либо вложений средств. К ним относятся:

  • Сокращение количества работающих в квартире электроприборов . Особенно это касается компьютеров, смартфонов и других активно излучающих ЭМИ гаджетов;
  • Сохранение достаточного расстояния между человеком и источником ЭМП . Даже отодвинув смартфон от подушки на 20-30 см можно заметно снизить его негативное воздействие. Лучше, чтобы расстояние составляло не менее 1,5-2 м. Носить его лучше не в кармане, а в сумке, при разговоре желательно использовать проводную гарнитуру.

Важно понимать, что даже неработающий прибор, подключенный к сети является источником ЭМП. При наличии соединения с сетью на концах шнура образуется разность потенциалов, он становится источником излучения. Хотя мощность его невелика, таких приборов в средней квартире может быть до нескольких десятков. А их суммарное излучение достичь опасных для здоровья величин.

Поэтому после использования электроприборы лучше физически отключать от сети. Это принесет не только пользу для здоровья, но и снизит риск возникновения пожара.

Существуют и другие способы без особых затрат снизить уровень электромагнитного фона в квартире. В их число входят:

  • Покупка новых электроприборов с минимальным потреблением электроэнергии . Это позволит не только снизить общий уровень излучения, но и положительно скажется на счетах за электричество;
  • Использование специальных увлажнителей. Поддерживая достаточный уровень влажности в помещении можно заметно снизить фоновое излучение. Водяной пар хорошо поглощает ЭМП. Кроме того, это в целом положительно повлияет на микроклимат, послужит хорошей профилактикой респираторных заболеваний;
  • Отказ от ионизаторов. Повышенная концентрация заряженных ионов в воздухе в сочетании с высоким уровнем ЭМИ может существенно усилить их негативное воздействие на организм.

К простым средствам можно отнести, грамотную расстановку мебели и электроприборов в квартире. Желательно, чтобы расстояние от них до мест постоянного пребывания человека (кровать, диван, обеденная зона) составляло не менее 1,5-2 м. Этого расстояния будет достаточно для заметного снижения фонового излучения. При расстановке мебели важно учесть расположение кабелей в стенах. Не стоит устанавливать кровать рядом розеткой, идущими к ней в стене проводами.

Технические средства для снижения электромагнитного загрязнения

Для снижения негативного влияния электромагнитных полей можно использовать различные спецсредства, например, экранирующие краски либо специальные шторы . Их применение может потребовать значительных затрат и не всегда оправдано. В большинстве случаев необходимость в них возникает при расположении жилья в области повышенного загрязнения (рядом с высоковольтной ЛЭП, радарами, вышками сотовой связи).

Читайте также:  Что характерно для минимализма в интерьере?

К наиболее эффективным решениям можно отнести:

  • Укладка металлической сетки на стены и потолок квартиры . Осуществляется в процессе ремонта, после фиксации к поверхности. Такую сетку обычно покрывают декоративной штукатуркой;
  • Использование поглощающих красок. Многие производители предлагают краски, содержащие частицы металлов и других экранирующих материалов. Такое покрытие способно поглотить большую часть вредного излучения;
  • Использование штор из экранирующей ткани . Окна – основной источник поступления ЭМИ в помещение. Прикрытие их специальными гардинами, в ткани которых вплетено небольшое количество металлических волокон – хороший метод защиты.

Важно понимать, что использование экранирующих сеток, красок может заметно снизить уровень приема мобильного телефона внутри квартиры. В результате сильно снизиться качество связи, либо аппарат вообще потеряет возможность соединятся с вышкой оператора.

Причем при снижении уровня сигнала современные смартфоны заметно наращивают мощность излучения, поэтому эффект от таких радикальных решений может быть отрицательным. Прежде чем использовать эти дорогостоящие методы защиты нужно проконсультироваться со специалистами и провести профессиональное измерение фона в помещении.

Только после этого нужно принимать решение о методах борьбы с излишним фоновым излучением. В большинстве случаев будет достаточно простой перестановки мебели и уменьшения количества работающих одновременно электроприборов.

Видео по теме:

Методы защиты от электромагнитного излучения

Работу электрических машин и установок, линий ЛЭП и электротранспорта, бытового оборудования сопровождает электромагнитное излучение. Учитывая возросшее количество подобных приборов и устройств, возникает вопрос — какое воздействие оказывает электромагнитное излучение на человека и как защитить себя в быту или на производстве.

  1. Что такое электромагнитное излучение
  2. Виды электромагнитного излучения
  3. На что влияет
  4. Действующие способы защиты
  5. Практическое применения методов защиты

Что такое электромагнитное излучение

Электромагнитное излучение — это электромагнитные волны, возникающие при возмущение магнитного или электромагнитного поля. В вакууме распространяется со скоростью света, в средах показатель может отличаться, причём по существующим научным теориям как в меньшую, так и в большую сторону. Характеризуется поляризацией, длиной и частотой волны.

Теоретические свойства, способы проявления и другие показатели электромагнитного излучения обосновываются квантовой электродинамикой. Но в научной среде существуют и другие теории, которые также принимают к сведению.

Не стоит думать, что электромагнитное излучение играет только отрицательную роль, оказывая негативное влияние на организм человека. С его помощью реализованы многие технологические решения — беспроводная связь и интернет, медицинское оборудование, вооружение, простые микроволновки и другие простые устройства. Главное — соблюдать правила безопасности.

Бытовые источники электромагнитного излучения

Виды электромагнитного излучения

Основная классификация электромагнитного излучения связана с частотой волны:

  • Наиболее распространённый тип — радиоволны с частотой до 300 тысяч кГц. Возникают в результате деятельности человека и природных явлений. Больше всего переживаний у пользователей возникает по поводу сетей мобильной связи, высокоскоростного интернета, тем более сейчас, когда начинается ввод в действие сетей 5G.
  • Тепловое (инфракрасное) излучение, которое считается основой жизни человечества. Частота таких волн достигает показателя 429 ТГц. Вопросы по безопасности воздействия чаще всего связаны с востребованными сейчас инфракрасными обогревателями, которые можно встретить не только на дачах, но и в многолюдных общественных местах.
  • Видимый свет, частотные характеристики расположены в диапазоне 385–790 ТГц. Именно за счёт его наличия происходит процесс фотосинтеза у растений. Даже с видимым спектром электромагнитных излучений могут быть связаны проблемы. Например, перебои в выработке организмом человека мелатонина, что вызывает нарушения сна.
  • Ультрафиолетовое излучение отличается частотой до 30 ПГц. В обычной жизни с такими источниками можно столкнуться, наблюдая работу электросварщика, или посещая медицинские учреждения во время дезинфекции отдельных помещений и палат.
  • К жёсткому излучению относят рентгеновские лучи, гамма-волны, частотные характеристики которых ещё на несколько порядков выше. Самый известный пример — радиация, но с таким излучением в повседневной жизни вряд ли придётся встретиться.

Практически у каждого типа электромагнитного излучения есть опасные свойства и факторы. Обычный видимый свет вполне может стать причиной повреждения сетчатки глаз, такой же эффект проявляется и в результате воздействия ультрафиолетовых лучей (обычная сварка).

На что влияет

Больше всего вопросов приходится на радиочастотный диапазон магнитного излучения. Сразу скажем, что для жилых помещений безопасным считается показатель напряжённости электрического поля 0,5–1 кВ/м и магнитного до 80 А/м.

Возможный вред здоровью во многом зависит непосредственно от частоты излучения. При постоянном нахождении в зонах, когда параметры напряжённости превышают предельно допустимые уровни, возможны следующие негативные последствия для здоровья:

  1. Нарушения деятельности нервной системы, которые становятся причиной депрессий, головных болей, появления беспричинного страха.
  2. Проблемы с сердечно-сосудистой системой, выливающиеся в общую усталость, изменение состава крови.
  3. Страдают и другие системы организма, в том числе и мочеполовая, наблюдается общее снижение иммунитета.
  4. Особо опасным считаются сверхчастотные излучения (более 300 МГц), которые становятся причиной появления различных патологий, включая и злокачественные опухоли.
  5. Опасность рентгеновского, гамма-излучения общеизвестна, именно они становятся причиной лучевой болезни.
Читайте также:  Установка светодиодной ленты на потолок

Не стоит недооценивать возможные риски длительного нахождения в зонах распространения электромагнитного поля. Конечно, шапочки из фольги при нахождении дома — это перебор, но, как ни странно, и в этом решении есть рациональное зерно.

Действующие способы защиты

Самым эффективным способом защиты считается снижение мощности излучающих источников или простой уход из зоны его воздействия. Но если в домашних условиях, благодаря действующим СНиП и СанПиН, показатели напряжённости редко превышают действующие нормативы, то в производственных условиях избежать такого воздействия удаётся не всегда.

Уменьшение мощности источника может быть достигнуто несколькими способами:

  1. Применение поглощающих экранов и защитных конструкций.
  2. Установка блокирующих или отражающих устройств.

Все подобные средства относят к коллективной защите, в дополнение к ним применяют и СИЗ (средства индивидуальной защиты).

Большинство средств защиты от электромагнитного поля предназначены для промышленных условий. В их число входят:

  • Отражающие экраны, козырьки и другие сооружения, из металлической сетки, арматуры, металлических листов. На практике получили более дешёвые конструкции из стали, цветных металлов и их сплавов. Все эти конструкции должны быть обязательно заземлены. Принцип действия основан на появлении в материалах экранов токов Фуко (вихревых токов), которые по амплитуде имеют сходное значение, но находятся в противофазе. В результате результирующее поле теряет свою напряжённость и не может пройти через защитную конструкцию.
  • Поглощающие конструкции делают с применением полимерных материалов — пенополистирол, различные виды резины, поролон. Хорошие показатели и пропитанной специальными составами древесины, используют и пластины из ферромагнитных сплавов, но это уже более дорогой результат.
  • Чтобы придать различным конструкциям защитные свойства, применяют токопроводящие краски на основе порошкового графита, оксидов металлов, сажи, коллоидного серебра. В этом случае получают отражающие элементы защиты от электромагнитного излучения.
  • Получили распространение и ионизаторы, которые позволяют нейтрализовать заряды статического напряжения, возникающего под воздействием электрического и магнитного поля. Такие устройства применяются и в быту.

К индивидуальным средствам защиты относят:

  • Спецодежда и обувь, изготовленная из тканей с вплетением металлических нитей.
  • Защитные очки с металлизированными покрытиями, обладающими отражающими свойствами.
  • Для предотвращения воздействия инфракрасного излучения применяют стандартные теплоизолирующие костюмы.
  • Воздействие ультрафиолетового излучения нейтрализуют защитной одеждой и очками или маской со светофильтрами. Простой пример — комплект спецодежды электросварщика.

Привели только распространённые решения, которые дают возможность нейтрализовать или минимизировать воздействие электромагнитного излучения. Но в бытовых условиях такие варианты малоприменимы.

Практическое применения методов защиты

Решение домашних проблем, связанных с воздействием электромагнитного поля, нужно начинать решать с банальной проверки. Для этого необходимо определить уровень напряжённости магнитного и электрического поля в квартире или доме. Если показатели не выходят за предельно допустимые уровни, о которых говорили, то не стоит переживать, они рассчитаны с многократным запасом.

Если же проблема имеется, то для уменьшения воздействия электромагнитных волн используют проверенные способы:

  1. Проверьте наличие и подключение розеток к заземляющим контурам. Рекомендуется применение этих элементов со специальными контактами РЕ проводника.
  2. Микроволновки и другие потенциально опасные бытовые устройства комплектуются корпусами с защитным экранированием. Не допускается эксплуатация даже в частично разобранном состоянии.
  3. Стационарное оборудование должно быть заземлено, по этой причине и важно наличие розеток с соответствующими контактами.

Среди других общеизвестных методов защиты от излучения порекомендуем располагать возможные источники на максимально возможном удалении. Не стоит спать рядом с микроволновкой, да и мобильным телефоном лучше пользоваться с применением гарнитуры. Но это прописные истины, поэтому на них останавливаться не будем.

Ещё раз напомним — переживать о воздействии электромагнитного излучения стоит только в том случае, если инструментальная проверка выявила повышенный уровень напряжённости поля. Насыщенная электроприборами квартира не причина для паники, при допустимых нормах никакой угрозы здоровью нет. А шапочку из фольги можно использовать только в качестве экстравагантного аксессуара.

Что такое электромагнитное излучение и как оно влияет на человека

Что такое электромагнитное излучение?

Электромагнитное излучение – это колебания электрического и магнитного полей. Скорость распространения в вакууме равна скорости света (около 300 000 км/с). В других средах скорость распространения излучения меньше.

Читайте также:  Чем отделать стены в ванной?

Электромагнитное излучение классифицируется по частотным диапазонам. Границы между диапазонами весьма условны, в них нет резких переходов.

  • Видимый свет. Это самый узкий диапазон во всем спектре. Человек может воспринимать только его. Видимый свет сочетает в себе цвета радуги: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. За красным цветом находится инфракрасное излучение, за фиолетовым – ультрафиолетовое, но они уже не различимы человеческим глазом.

Волны видимого света очень короткие и высокочастотные. Длина таких волн – одна миллиардная часть метра или один миллиард нанометров. Видимый свет от Солнца – своеобразный коктейль, в котором смешаны три основных цвета: красный, желтый и синий.

  • Ультрафиолетовое излучение – часть спектра между видимым светом и рентгеном. Ультрафиолетовое излучение используется для создания световых эффектов на сцене театра, дискотеках; банкноты некоторых стран содержат защитные элементы, видимые только при ультрафиолете.
  • Инфракрасное излучение является частью спектра между видимым светом и короткими радиоволнами. Инфракрасное излучение – это скорее тепло, чем свет: каждое нагретое твердое или жидкое тело испускает непрерывный инфракрасный спектр. Чем выше температура нагревания, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения.
  • Рентгеновское излучение (рентген) . Волны рентгеновского излучения обладают свойством проходить сквозь вещество и не поглощаться слишком сильно. Видимый свет такой способностью не обладает. Благодаря рентгену некоторые кристаллы могут светиться.
  • Гамма-излучение – это наиболее короткие электромагнитные волны, которые проходят сквозь вещество без поглощения: они могут преодолеть однометровую стену из бетона и свинцовую преграду толщиной в несколько сантиметров.

ВАЖНО! Необходимо избегать рентгеновского и гаммы-излучений, так как они представляют для человека потенциальную опасность.

Шкала электромагнитных излучений

Процессы, происходящие в космосе, и объекты, которые там находятся, порождают электромагнитные излучения. Шкала волн является методом регистрации электромагнитных излучений.

Детальная иллюстрация спектрального диапазона представлена на рисунке. Границы на такой шкале условны.

Основные источники электромагнитного излучения

  • Линии электропередач. На расстоянии 10 метров они создают угрозу для здоровья человека, поэтому их размещают на большой высоте либо закапывают глубоко в землю.
  • Электротранспорт. Сюда входят электрокары, электрички, метро, трамваи и троллейбусы, а также лифты. Самым вредным воздействием обладает метро. Лучше передвигаться пешком или на собственном транспорте.
  • Спутниковая система. К счастью, сильное излучение, сталкиваясь с поверхностью Земли, рассеивается, и до людей долетает только малая часть опасности.
  • Функциональные передатчики: радары и локаторы. Они излучают электромагнитное поле на расстоянии 1 км, поэтому все аэропорты и метеорологические станции размещаются как можно дальше от городов.

Излучение от бытовых электроприборов

Широко распространенными источниками электромагнитного излучения являются бытовые приборы, которые находятся у нас дома.

  • Мобильные телефоны. Излучение от наших смартфонов не превышает установленные нормы, но когда мы звоним кому-то, после набора номера идет соединение базовой станции с телефоном. В этот момент сильно превышается норма, так что подносите телефон к уху не сразу, а через несколько секунд после набора номера.
  • Компьютер. Излучение также не превышает норму, но при длительной работе СанПин рекомендует каждый час делать перерыв на 5-15 минут.
  • Микроволновая печь. Корпус микроволновки создает защиту от излучений, но не на 100%. Находиться рядом с микроволновкой – опасно: излучение проникает под кожу человека на 2 см, запуская патологические процессы. Во время работы СВЧ-печи соблюдайте расстояние в 1-1,5 метра от нее.
  • Телевизор. Современные плазменные телевизоры не представляют большой опасности, а вот старых с кинескопами стоит опасаться и держаться на расстоянии минимум 1,5 м.
  • Фен. Когда фен работает, он создает электромагнитное поле огромной силы. В это время мы сушим голову достаточно долго и держим фен близко к голове. Чтобы снизить опасность, пользуйтесь феном максимум 1 раз в неделю. Суша волосы вечером, вы можете вызвать бессонницу.
  • Электробритва. Вместо нее приобретите обычный станок, а если привыкли – электробритву на аккумуляторе. Это в значительной мере снизит электромагнитную нагрузку на организм.
  • Зарядные устройства создают поле во все стороны на расстоянии 1 м. Во время зарядки вашего гаджета не находитесь близко к нему, а после зарядки отсоедините устройство из розетки, чтобы излучения не было.
  • Электропроводка и розетки.Кабеля, отходящие от электрощитов, представляют особую опасность. Расстояние от кабеля до спального места должно быть минимум 5 метров.
  • Энергосберегающие лампы также излучают электромагнитные волны. Это касается люминесцентных и светодиодных ламп. Установите галогеновую лампу или лампу накаливания: они ничего не излучают и не представляют опасности.

Установленные нормы ЭМИ для человека

Каждый орган в нашем теле вибрирует. Благодаря вибрации вокруг нас создается электромагнитное поле, содействующее гармоничной работе всего организма. Когда на наше биополе воздействуют другие магнитные поля, это вызывает в нем изменения. Иногда организм справляется с влиянием, иногда – нет. Это становится причиной ухудшения самочувствия.

Читайте также:  Шпонированные межкомнатные двери

Даже большое скопление людей создает электрический заряд в атмосфере. Полностью изолироваться от электромагнитного излучения невозможно. Есть допустимый уровень ЭМИ, который лучше не превышать.

Вот безопасные для здоровья нормы:

  • 30-300 кГц, возникающие при напряженности поля 25 Вольт на метр (В/м),
  • 0,3-3 МГц, при напряженности 15 В/м,
  • 3-30 МГц – напряженность 10 В/м,
  • 30-300 МГц – напряженность 3 В/м,
  • 300 МГц-300 ГГц – напряженность 10 мкВт/см 2 .

При таких частотах работают гаджеты, радио- и телеаппаратура.

Воздействие электромагнитных лучей на человека

Нервная система чрезвычайна чувствительна к влиянию электромагнитных лучей: нервные клетки уменьшают свою проводимость. В результате ухудшается память, притупляется чувство координации.

При воздействии ЭМИ на человека не только подавляется иммунитет – он начинает атаковать организм.

ВАЖНО! Для беременных женщин электромагнитное излучение представляет особую опасность: снижается скорость развития плода, появляются дефекты в формировании органов, велика вероятность преждевременных родов.

Защита от электромагнитных излучений

  • Если вы проводите много времени за компьютером, запомните одно правило: расстояние между лицом и монитором должно быть около метра.
  • Уровень электромагнитного излучения бытовой техники, которую вы покупаете, не должен доходить до отметки «минимум». Обратитесь к продавцу-консультанту. Он поможет выбрать наиболее безопасную технику.
  • Ваша кровать не должна находиться рядом с местом, где проложена электропроводка. Расположите спальное место в противоположном конце комнаты.
  • Установите защитный экран на компьютер. Он выполнен в виде мелкой металлической сетки и действует по принципу Фарадея: вбирает в себя все излучение, защищая пользователя.
  • Сократите пребывание в электрифицированном общественном транспорте. Отдавайте предпочтение пешей ходьбе, велосипеду.

Как проверить уровень электромагнитного излучения в домашних условиях

Точно обрисовать, как обстоят дела с электромагнитным излучением в вашем доме, могут только специалисты. Когда в службу СЭС поступает объявление о превышении допустимой нормы ЭМИ, на место выезжают работники со специальными приборами, позволяющими получить точные данные. Показатели обрабатываются. Если они завышены, предпринимаются определенные меры. Первым делом выясняют причину неполадки. Это может быть ошибка в строительстве, проектировании, неправильная эксплуатация.

Что такое ЭМИ? Влияние электромагнитного излучения на человека

Рубрика: Медицина

Дата публикации: 08.06.2020 2020-06-08

Статья просмотрена: 727 раз

Библиографическое описание:

Кудратиллаев, К. Р. Что такое ЭМИ? Влияние электромагнитного излучения на человека / К. Р. Кудратиллаев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 23 (313). — С. 78-80. — URL: https://moluch.ru/archive/313/71253/ (дата обращения: 13.09.2021).

В статье автор собирается объяснить, что такое ЭМИ, а также определить главные источники электромагнитного излучения в быту, влияние ЭМИ на здоровье и средства защиты от ЭМИ.

Ключевые слова: ЭМИ, источники, влияние, защита.

Электромагнитное излучение — это волны электромагнитного происхождения, возникающие при изменении электрического или магнитного поля.

Каждая клетка в теле человека создает вокруг себя слабое электромагнитное поле, путем вибраций. Часто это явление называют «биополем», «аурой» или биопотенциалом. Так как наше тело имеет собственное электромагнитное поле, то любое изменение приводит к изменению самой структуры поля. В конечном итоге ведущий к различным проблемам.

В настоящее время известны следующие виды ЭМИ:

Вид излучения

Длина волны

Применение

Радиосвязь, интернет, микроволновая печь

2. инфракрасное излучение

Отопление, стерилизация, приготовление пищи.

4. ультрафиолетовые излучение

Лампы для загара, дезинфекция.

5. рентгеновское излучение

Источниками электромагнитного излучения могут быть различные приборы, аппараты и приспособления, которые генерируют ЭМИ. Основной характеристикой для измерения вреда ЭМИ является мощность, а также продолжительность воздействие ЭМИ. В настоящее время основную опасность для здоровья людей представляют:

− электроприборы(все бытовые приборы)

− гаджеты и компьютеры

− роутеры и источники беспроводной сети

Человеческий организм безусловно уникальная система, которая защищает себя от всех угроз для своего существования. Наш организм может справиться или, вернее сказать, защитить себя от некоторой части ЭМИ. Но человеческий организм получает сверхдозу ЭМИ каждый день. Если добавить к этому эффект накопления ЭМИ, что человеческий организм живет с «бомбой» замедленного действия. Вследствие постоянного воздействия ЭМИ проявляются различные сбои в организме что ведет к тяжелым последствиям. Люди, которые часто подвергаются действию ЭМИ, жалуются на учащение заболеваемости из-за снижения иммунитета, низкую стрессоустойчивость, замкнутость, снижение сексуальной активности и работоспособности. В зону риска попадают не только представители интеллектуального труда и IT-специалисты. В XXI веке появилось понятие как «интернет зависимость», т. е. люди начали злоупотреблять интернет-ресурсами при общении, предпочитая живому общению. В основном в зоне риска находятся жители мегаполисов, которые предпочитают прогулке по парку кинотеатры или онлайн игры.

Читайте также:  Стиль хайтек в интерьере квартиры: дизайн ремонта для однушки и студии, фото

Современные дома и квартиры оснащены большим количеством электроприборов, которые представляют угрозу для здоровья его жильцов. Например, бытовая электроплита на расстояний 20–30 см уровень ЭМИ составляет 1–3 мкТл. Обычный бытовой холодильник не выше 0,2 мкТл, если включить режим «no frost» уровень ЭМИ превышает допустимого уровня даже на расстоянии метра от холодильника. Электрические чайники на расстоянии 20 см способны излучить уровнем 0,6 мкТл. Электрические приборы как утюг или стиральная машина не представляют большую опасность при правильной эксплуатаций. При использовании пылесоса возникает излучение 100 мкТл. Самую большим ЭМ-полем обладают электробритвы свыше ста мкТл. СВЧ-печи на расстояний 30 см излучают 8 мкТл. Больше всего — 70 % времени человек проводит с электроприборами, которые обладает слабым ЭМИ. Это могут быть телевизоры, персональный компьютер, фен и т. д. В наше время стало актуальным строительство ЭКО домов, т. е. дома из экологических материалов. Но даже в этих домах в первую очередь проводят электропроводку, что само по себе является источником электромагнитного излучения. Не считая всех электроприборов, интернет-линий, кабельного телевидения и т. д. Если учитывать, что нормой для человека является излучение уровнем 0,2 мкТл, то оказывается, что мы просто окружены опасным количеством ЭМИ.

Нервная система является самым уязвимым местом для ЭМИ. Под влиянием ЭМИ нарушается обмен ионами калия, что вызывает сбой в работе нервной системы. Это создает такие отклонения как: замедление реакций, ухудшение памяти, вызывает депрессию. Уже давно известно, что ЭМИ снижает иммунитет организма, вследствие нарушения производства иммунных клеток.

Большое влияние ЭМИ оказывает также эндокринной системе. Под влиянием ЭМИ происходит стимуляция гипофизарно-адреналовой системы, в результате чего увеличивается уровень адреналина в крови и увеличение его сворачиваемости. Изменение уровня адреналина в крови вызывает изменения на надпочечниках, путем выброса гормона стресса –кортизола. Кортизол в сою очередь вызывает повышенную возбудимость, нарушение сна, перепады настроения, скачки АД, раздражительность и слабость.

Состояние всего человеческого организма тесно связана с качеством крови, которая обладает собственным электрическим потенциалом. ЭМИ провоцирует изменения в крови вызывая слипание или разрушение форменных элементов крови эритроцитов и тромбоцитов. ЭМИ влияет на кроветворные органы, тем самым нарушая образование компонентов последнего. Эти изменения провоцируют выброс адреналина в кровь, а адреналин выброс кортизола. Под влиянием электромагнитного излучения нарушается работа сердца, проводимость миокарда, возникает аритмия, скачет АД.

ЭМИ оказывает большое воздействие на репродуктивную систему. Под влиянием ЭМИ уменьшается подвижность сперматозоидов, а также разрушает сперматозоиды с Y-хромосомой. Но больше всего ЭМИ оказывает на женский организм. ЭМИ сильнее влияют на детей чем на взрослых, в основном на мозг, что связано с большой проводимость мозгового вещества в ранние годы жизни. Электромагнитные волны проникает глубоко в мозг ребенка. Высока вероятность патологий у ребенка до 16 лет под влиянием ЭМИ. В ходе исследование ученных США было установлено что вероятность выкидышей у будущих матерей, которые регулярно подвергались действию ЭМИ, равнялась 80 %. Что и стало доказательством накопительного эффекта ЭМИ, и его разрушительного действия.

Одним самых актуальных вопросов современности является защита от электромагнитного излучения. Невозможно полностью защититься от ЭМИ в современном мире, но можно уменьшить влияние. Опасность ЭМИ заключается в том, что это невидимый процесс. Так как нельзя полностью защититься от ЭМИ, то можно сделать следующее:

− включать электроприборы по очереди;

− не группировать электроприборы, чтобы не усиливать ЭМИ;

− убрать электроприборы с мест наиболее долгого нахождения, как обеденный стол и т. п.;

− убрать радиотелефон дальше от спальни и рабочего стола;

− выбирать электроприборы со стальной поверхностью.

Быть обладателем крепкого здоровья актуально всегда, но не так легко сделать это в настоящее время. Под влиянием ЭМИ человеческий организм испытывает сильнейший стресс. Только стоит задуматься о количестве ЭМИ, которое вы поглощаете за один день, обо всех действиях ЭМИ на наше тело. Каким бы образом ни совершенствовалась медицина в настоящее время, проблема ЭМИ, безусловно, является одной из самых важных в медицине.

  1. Аполлонский, С. М. Безопасность жизнедеятельности человека в электромагнитных полях / С. М. Аполлонский, Т. В. Каляда, Б. Е. Синдаловский. — М.: Политехника, 2008. — 264 c.
  2. Троицкий, В. Л. Влияние ионизирующих излучений на иммунитет / В. Л. Троицкий, М. А. Туманян. — М.: Государственное издательство медицинской литературы, 2017. — 198 c.
  3. Б., Блейк Левитт Защита от электромагнитных полей / Б. Блейк Левитт. — Москва: Гостехиздат, 2017. — 448 c.
Читайте также:  Цена за метр ковролина

Что такое электризация тел и как она возникает?

Явления, связанные с электричеством, довольно распространены в природе. Одним из самых наблюдаемых явлений является электризация тел. Так или иначе с электризацией приходилось сталкиваться каждому человеку. Иногда мы не замечаем статического электричества вокруг нас, а иногда его проявление ярко выражено и довольно ощутимо.

Например, владельцы автотранспорта, при определённых стечениях обстоятельств, замечали, как их машина вдруг начинала «бить током». Обычно это происходит при выходе из салона автомобиля. Ночью даже можно заметить искрение между кузовом и рукой, прикасающейся к нему. Объясняется это электризацией, о которой поговорим в данной статье.

Определение

В физике электризацией называют процесс, при котором происходит перераспределения зарядов, на поверхностях разнородных тел. При этом на телах скапливаются заряженные частицы противоположных знаков. Наэлектризованные тела могут передавать часть накопленных заряженных частиц другим предметам или окружающей среде, контактирующей с ними.

Заряженное тело передаёт заряды при непосредственном контакте с ним нейтральных или противоположно заряженных предметов, либо через проводник. По мере перераспределения взаимодействие электрических зарядов уравновешивается, и процесс перетекания прекращается.

Важно помнить, что при электризации тел новые электрические частицы не возникают, а лишь перераспределяются уже существующие. При электризации действует закон сохранения заряда, согласно которому алгебраическая сумма отрицательных и положительных зарядов всегда равна нулю. Другими словами – количество отрицательных зарядов переданных другому телу при электризации равняется количеству оставшихся заряженных протонов противоположного знака.

Известно, что носителем элементарного отрицательного заряда является электрон. Протоны же обладают положительными знаками, но эти частицы прочно связаны ядерными силами и не могут свободно перемещаться при электризации (за исключением кратковременного высвобождения протонов в процессе разрушения атомных ядер, например, в различных ускорителях). В целом атом, обычно, электрически нейтрален. Его нейтральность может нарушить электризация.

Однако, отдельные электроны из облака, окружающего многопротонные ядра, могут покидать свои отдалённые орбиты и свободно перемещаться между атомов. В таких случаях образуются ионы (иногда называемые дырками), имеющие положительные заряды. См. схему на рис. 1.

Рис. 1. Два рода зарядов

В твёрдых телах ионы связаны атомными силами и, в отличие от электронов, не могут изменить своё расположение. Поэтому только электроны являются переносчиками заряда в твёрдых телах. Для наглядности мы будем считать ионы просто заряженными частицами (абстрактными точечными зарядами), которые ведут себя так же, как и частицы с противоположным знаком – электроны.

Рис. 2. Модель атома

Физические тела в естественных условиях электрически нейтральные. Это значит, что их взаимодействия уравновешены, то есть, количество ионов заряженных положительно равно количеству отрицательно заряженных частиц. Однако, электризация тела нарушает это равновесие. В таких случаях электризация является причиной изменения баланса кулоновских сил.

Условия возникновения электризации тел

Прежде чем перейти к определению условий электризации тел, заострим ваше внимание на взаимодействии точечных зарядов. На рисунке 3 изображена схема такого взаимодействия.

Рис. 3. Взаимодействие заряженных частиц

На рисунке видно, что одноимённые точечные заряды отталкиваются, тогда как разноимённые – притягиваются. В 1785 г. силы этих взаимодействий исследовал французский физик О. Кулон. Знаменитый закон Кулона гласит: два неподвижных точечных заряда q1 и q2, расстояние между которыми равно r, действуют друг на друга с силой:

Коэффициент k зависит от выбора системы измерений и свойств среды.

Исходя из того, что на точечные заряды действуют кулоновские силы, имеющие обратно пропорциональную зависимость от квадрата расстояния между ними, проявление этих сил может наблюдаться только на очень небольших расстояниях. Практически, эти взаимодействия проявляются на уровне атомных измерений.

Таким образом, для того чтобы электризация тела произошла, необходимо максимально приблизить его к другому заряженному телу, то есть, прикоснуться к нему. Тогда под действием кулоновских сил часть заряженных частиц переместится на поверхность заряжаемого предмета.

Строго говоря, при электризации перемещаются только электроны, которые распределяются по поверхности заряжаемого тела. Избыток электронов образует определённый отрицательный заряд. Создание положительного заряда на поверхности реципиента, электроны с которого перетекли на заряжаемый объект, возложено на ионы. При этом модули величин зарядов на каждой из поверхностей равны, но знаки их противоположны.

Электризация нейтральных тел из разнородных веществ возможна только в том случае, если у одного из них электронные связи с ядром очень слабые, а у другого, наоборот – очень сильные. На практике это означает, что в веществах, у которых электроны вращаются на удалённых орбитах, часть электронов теряют свои связи с ядрами и слабо взаимодействуют с атомами. Поэтому, при электризации (тесном контакте с веществами), у которых проявляются более сильные электронные связи с ядрами, происходит перетекание свободных электронов. Таким образом, наличие слабых и сильных электронных связей является главным условием электризации тел.

Читайте также:  Стиль хайтек в интерьере квартиры: дизайн ремонта для однушки и студии, фото

Поскольку в кислотных и щелочных электролитах могут перемещаться и ионы, то электризация жидкости возможна путём перераспределения собственных ионов, как это имеет место при электролизе.

Способы электризации тел

Существует несколько способов электризации, которые условно можно разделить на две группы:

  1. Механическое воздействие:
    • электризация соприкосновением;
    • электризация трением;
    • электризация при ударе.
  2. Влияние внешних сил:
    • электрическое поле;
    • воздействие света (фотоэффект);
    • влияние тепла (термопары);
    • химические реакции;
    • давление (пьезоэффект).

Рис. 4. Способы электризации

Наиболее распространённым способом электризации тел в природе является трение. Чаще всего происходит трение воздуха при контакте его с твёрдыми или жидкими веществами. В частности, в результате такой электризации происходят грозовые разряды.

Электризация трением нам известна ещё со школьной скамьи. Мы могли наблюдать наэлектризованные трением небольшие эбонитовые палочки. Отрицательный заряд потёртых об шерсть палочек определяется избытком электронов. Шерстяная ткань при этом заряжается положительным электричеством.

Подобный опыт можно провести со стеклянными палочками, но натирать их необходимо шёлком или синтетическими тканями. При этом, в результате трения стеклянные наэлектризованные палочки заряжаются положительно, а ткань – отрицательно. В остальном между стеклянным электричеством и зарядом эбонита различий нет.

Чтобы наэлектризовать проводник (например, металлический стержень), необходимо:

  1. Изолировать металлический предмет.
  2. Прикоснуться к нему положительно заряженным телом, например стеклянной палочкой.
  3. Отвести часть заряда на землю (кратковременно заземлить один конец стержня).
  4. Убрать заряженную палочку.

При этом заряд на стержне равномерно распределится по его поверхности. Если металлический предмет неправильной формы, заряды распределятся неравномерно – концентрация электронов будет больше на выпуклостях и меньше на впадинах. При разделении тел происходит перераспределение заряженных частиц.

Свойства наэлектризованных тел

  • Притягивание (отталкивание) мелких предметов – признак наэлектризованности. Два тела, заряженных одноимённо, противодействуют (отталкиваются), а разнознаковые – притягиваются. На этом принципе основана работа электроскопа – прибора для измерения величины заряда (см. рис. 5).

Рис. 5. Электроскоп

  • Избыток зарядов нарушает равновесие во взаимодействии элементарных частиц. Поэтому каждое заряженное тело стремится избавиться от своего заряда. Часто такое избавление сопровождается молниеносным разрядом.

Применение на практике

  • очистка воздуха с помощью электростатических фильтров;
  • электростатическая окраска металлических поверхностей;
  • производство синтетического меха, путём притягивания наэлектризованного ворса к тканевой основе, и др.

Вредное воздействие:

  • влияние статических разрядов на чувствительные электронные изделия;
  • воспламенение паров ГСМ от разрядов статического электричества.

Способы борьбы: заземление ёмкостей с горючим, работа в антистатической одежде, заземление инструментов и т.п.

Видео в дополнение темы

Что такое электризация тел и как она происходит

  • Определение
  • Условия возникновения явления и способы передачи зарядов
  • Какие законы физики связаны с электризацией
  • Применение на практике

Определение

Электризацией называется процесс разделения электрических зарядов и накопление их в определенных местах предметов и тел. Явление происходит в результате трения, соприкосновения тел или в результате электростатической индукции. Простыми словами, когда рядом расположен какой-то предмет, обладающий электрическим полем.

Напомним: в физике выделяют два рода зарядов – положительные и отрицательные, или протоны и электроны. Между ними возникает электрическое поле. Одноименные заряды притягиваются, а разноименные отталкиваются.

Явление наблюдается на источниках питания и не только. На диэлектриках накапливаются заряды, все видели это в опытах, иллюстрирующих явление с эбонитовыми и стеклянными палочками, которые демонстрировали на уроках физики в школе.

Изначально все атомы, из них состоит всё что нас окружает, электрически нейтральны. В результате явления электризации на поверхности предметов появляются положительные или отрицательные заряды. Напомним школьный опыт: если потереть эбонитовую палочку шерстяной тканью, после прекращения трения палочка останется заряженной. Тогда говорят, что тело электризовано.

Таким образом, во время трения электроны переходили с одного предмета на другой. В результате, после прекращения трения избыточные электроны остались «не на своих» телах и получился избыточный заряд, и оно перестало быть нейтральным. В результате трения палочки о шерсть или мех на её поверхности образовался отрицательный заряд.

Условия возникновения явления и способы передачи зарядов

Мы рассказали, как объясняется это явление в природе, а теперь давайте рассмотрим, как можно наэлектризовать тела. Сразу отметим, что выполнение всех условий необязательно – электризация может происходить по тем или иным причинам, разделим их на две основных группы:

Первая — это механическое взаимодействие. При трении расстояние между предметами сопоставимо расстоянию между молекулами в нём. Так как электроны в одном из тел слабее связаны с ядром – они переходят «вырываются» на другое тело. Другими способами электризации являются удар и соприкосновение.

Читайте также:  Что первое пол или стены кафелем

Вторая группа — электризация влиянием, то есть явление наблюдается при воздействии на тело внешних сил, среди которых:

  • Электрическое поле. В результате воздействия поля на проводник на его поверхности появляются заряды, причем чем меньше радиус изгиба поверхности – тем больше зарядов здесь скопится. Так на острие будет больше всего зарядов, подробнее этот вопрос мы рассматривали в статье https://samelectrik.ru/kak-raspredelyayutsya-zaryady-v-provodnike-pri-protekanii-toka.html и здесь https://samelectrik.ru/chto-takoe-provodniki-poluprovodniki-i-dielektriki.html

  • Воздействие светом. Открыто профессором А.Г. Столетовым в 1888 году, заключается в том, что при воздействии светом на цинк, алюминий, цезий, натрий, свинец, калий и другие металлы они теряют электроны и становятся заряженными положительно.
  • Теплом. При нагревании металла электронам сообщается энергия достаточная для того чтобы покинуть пределы металла, в результате он приобретает положительный заряд.
  • Химическая реакция. При наличии двух электродов из разных металлов происходят окислительно-восстановительные реакции, в результате один из них становится заряженным положительно, а второй – отрицательно. Подробнее мы это рассматривали в статье про анод и катод.
  • Под давлением. В пьезоэлектриках (кварц, сегнетовая соль, фосфат аммония), при механическом воздействии (сжатии или растяжении), на гранях образуются положительные и отрицательные заряды.

Это и есть основные виды электризации.

Какие законы физики связаны с электризацией

Явление электризации связано с такими физическими законами как:

  • Закон Кулона. Описывает силу, с которой взаимодействуют заряды. Таким образом можно определить, как сильно наэлектризованные тела притягиваются друг к другу.
  • Закон сохранения заряда. В нём сказано, что алгебраическая сумма зарядов в замкнутой системе неизменна. Это говорит о том, что избыточные заряды на электризованных предметах не появляются из ниоткуда, а переходят с тела на тело.

Мы уже рассматривали эти законы, вы можете ознакомиться подробнее в соответствующих статьях, на которые мы сослались.

Применение на практике

Явление электризации имеет как положительные и отрицательные проявления. Примеры положительного применения:

  1. Использование электростатических фильтров пыли для очистки воздуха в системах вентиляции на производстве и в быту. Особенно актуально, если в процессе производства возникает много пыли.
  2. Окраска автомобилей и других металлических изделий. С помощью электростатических распылителей удаётся зарядить краску отрицательно, кузов автомобиля заземляется. В результате частицы краски притягиваются к кузовным деталям авто. Качество покраски улучшается, а расход краски уменьшается.
  3. Электростатическое копчение мяса и рыбы, позволяет значительно ускорить процесс копчения.
  4. Создание искусственного меха или декоративных ворсистых покрытий. Мелкий ворс пропускают через сетку, из-за взаимодействия с электрическим полем ворс падает ровным слоем перпендикулярно покрываемой поверхности, предварительно обработанной клеевым составом.

Также есть ряд применений для очистки, сортировки, фильтрации, а также в медицине для ускорения лечения.

Отрицательное влияние электризации может привести к фатальным последствиям:

  1. Возникновение искр при соприкосновении заряженных предметов. К таким случаям можно отнести искры в быту, которые проскакивают, когда вы снимаете свитер, когда вас бьёт током при выходе из машины. Например, самолёт в полёте электризуется и при подведении к нему трапа могут проскочить искры, а из-за этого возможно воспламенение, поэтому сначала снимают заряд с самолёта. Также известны случаи воспламенения нефтяных танкеров из-за электризации.
  2. Явление приводит к появлению больших электрических зарядов, они могут привести к выходу из строя электронных компонентов в технике, как при производстве техники, так и в процессе эксплуатации или ремонта. Это происходит в результате разрядки инструмента на печатную плату. Поэтому мастера по ремонту электроники должны работать в заземленных электрических браслетах и заземленными паяльниками и прочим. В современной элементной базе есть ряд технических решений по минимизации влияния электризации на их работу. Например, установка диодов Зенера параллельно цепи ЗАТВОР-ИСТОК полевых транзисторов.

Интересно! Известен случай, когда при покрытии лаком печатных плат после монтажа электронных компонентов, наблюдалась большая отбраковка, при том, что все изделия проходили проверку до покрытия лаком. Возник вопрос: как избавиться от проблемы электризации? Проблема решилась заземлением краскопульта.

Для закрепления материала рекомендуем также просмотреть полезные видео по теме:

Мы кратко объяснили явление электризации тел и рассказали, при каких условиях происходят процессы появления зарядов на предметах. Электризация важна в производстве и она нашла массу полезных применений. К сожалению, если не предусмотреть способы решения отрицательных проявлений, предотвратить ненужные искры в местах с вероятностью взрывов – оно приведет к серьезным проблемам.

Материалы по теме:

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: