|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Небезпеки електрики: справжні, уявні та невивчені. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Електрика для початківців Розмови про шкідливий вплив електромагнітних полів (ЕМП) почалися наприкінці 20-х років, коли з'явилася техніка, що працює на порівняно сильних струмах у діапазоні високих частот (ВЧ). А після війни всерйоз зайнялися вивченням біологічної дії радарів, ВЧ-, УВЧ- та НВЧ-приладів. Вся увага була спрямована на теплову дію ультрадефісу та надвисоких частот. Теплова модель впливу виходила з можливості неприпустимого перегріву організму людини або окремих органів у зоні дії ЕМП (ефект "людини в мікрохвильовій печі"). Якщо говорити про порівняно низькі частоти (від 50 Гц до сотень кГц), то загальноприйнята точка зору була така: щільність струму, наведеного в біологічних тканинах змінними магнітним і електричним полями, повинна бути істотно нижчою за щільність біострумів, що поточні в живих тканинах. Перегрів (як за НВЧ) було виключено. Всі інші ефекти, які іноді спостерігалися, відносили до артефактів - процесів, що іноді виникають при дослідженні організму внаслідок впливу або обробки і в нормі не властивим йому. Для можливої біологічної дії постійного ЕМП робили послаблення і припускали, що постійне електричне поле надає якусь дію на живі клітини, але геть-чисто відмовляли в цьому постійному магнітному полю. Це аргументували тим, що енергія взаємодії магнітного поля з біологічними молекулами на кілька порядків менша за енергію теплового руху молекул. Сьогодні ця думка викликає усмішку. Задля справедливості треба сказати, що ідею впливу слабких полів на організм певною мірою дискредитували деякі опубліковані в літературі дані магнітобіологічних експериментів, постановка яких не витримувала критики. У 1970-і роки фахівці повернулися до ефектів слабких та дуже слабких магнітних та електричних полів на модельні фізико-хімічні системи, біологічні об'єкти та організм людини. Механізми, що викликають ці ефекти, "працюють" на рівні молекул, а часом атомів, внаслідок чого дуже важко вловимі. Проте вчені експериментально продемонстрували та теоретично пояснили магнітні та спинові ефекти. З'ясувалося, що хоча енергія магнітної взаємодії на кілька порядків менша за енергію теплового руху, але на тій стадії реакції, де власне все і відбувається, тепловий рух не встигає перешкодити дії магнітного поля. Це відкриття змушує по-новому подивитись і сам феномен життя Землі, що виникла розвивалася за умов геомагнітного поля. У лабораторії було показано вплив порівняно слабких (на порядок-два вище геомагнітного) постійних та змінних магнітних полів на вихід первинної реакції фотосинтезу – фундаменту всієї екосистеми нашої планети. Цей вплив виявився невеликим (менше відсотка), але важливим є інший: доказ його реального існування. Друге важливе відкриття - наявність так званих "вікон чутливості" живих та модельних фізико-хімічних об'єктів на частоту та величину полів. У 1985 р вперше було встановлено, що частоти "вікон чутливості" біологічних об'єктів збігаються з циклотронними частотами в цьому постійному магнітному полі іонів ключових молекул у тих чи інших біохімічних реакціях. Явище отримало назву біологічного циклотронного резонансу. Експерименти показали, що ефект, вироблений на частоті циклотронної змінним магнітним полем, визначається величиною його проекції на напрям постійного магнітного поля. Якщо напрями полів перпендикулярні, ефекти відсутні. При малій величині постійного магнітного поля біологічний циклотронний резонанс може виявлятись на низьких частотах. Так, у геомагнітному полі Новосибірська та Якутська частота циклотронного резонансу близька до 50 Гц, тобто до частоти змінного струму в мережі. А для геомагнітного поля Москви вона нижча. У залізобетонних будинках частота циклотронного резонансу спотворена. Що все це означає на практиці, у побуті? Ми гладимо електричною праскою і в ті моменти, коли положення праски та магнітного поля Землі створюють положення, коли іони кальцію в наших клітинах приходять у стан магнітного резонансу. Простіше кажучи, починають поводитися в клітинах не так, як повинні. Добре це чи погано, розглянемо трохи пізніше, а зараз звернемо увагу на інше. ТБ, електрична плита, пральна машина, комп'ютер та інші побутові електроприлади, що оточують нас, при певному положенні щодо нашого тіла (або нашого тіла щодо приладів) можуть впливати на електрохімічні процеси, що протікають у клітинах організму. Ця обставина пояснює складність вивчення впливу слабких полів на живі організми. Достатньо переставити стіл із експериментальною установкою, поміняти її орієнтацію у просторі, як досліди переставали виходити. В інших лабораторіях, де намагалися повторити експерименти, опубліковані у солідних журналах, одразу могло нічого не вийти! Тут не довго до звинувачень колег у шарлатанстві чи науковому підробці. Але читача цікавлять не проблеми вчених, а питання: чи добре чи погано жити при підвищеному фоні електромагнітних полів? Еволюційно все живе на Землі не пристосовано до швидкого підвищення або різких коливань навколишніх ЕМП. Візьмемо для прикладу радіацію. Людина пристосувалася переживати величезні температурні стрибки, неймовірні рівні хімічного забруднення навколишнього середовища, але проти підвищення радіоактивного фону в нього немає захисту. У нас немає механізмів протидії іонізуючої радіації, що еволюційно склалися. Немає в нас і механізмів нейтралізації електричних та магнітних полів, які мають інші характеристики, ніж природні. Як біологічний вид людина до останнього часу існувала в умовах невеликого магнітного поля і в ще менших за величиною низькочастотних електромагнітних полях, основними джерелами яких є ближні та далекі електромагнітні імпульси, зумовлені грозами, і обурення, що виникають у магнітосфері Землі при вторгненнях до неї сонячного. "Сучасне людство, як і все живе, живе у своєрідному електромагнітному океані, поведінка якого визначається тепер не тільки природними причинами, а й штучним втручанням. Нам потрібні досвідчені лоцмани, які досконало знають приховані течії цього океану, його мілини і острови. І потрібні ще більше суворі навігаційні правила, що допомагають оберігати мандрівників від електромагнітних бур", - так образно описав нинішню ситуацію один із першопрохідників вітчизняної магнітобіології Ю.А. Холодів. Проте деякі правила життя в оточенні телевізорів, прасок, пральних машин, персональних комп'ютерів, пейджерів та мобільних телефонів вже існують. Про них і поговоримо. Відповідно до міжнародної класифікації джерела електромагнітних полів (ЕМП) ділять на дві групи: від 0 до 3 кГц та від 3 кГц до 300 ГГц. У першу групу включають ЕМП в інтервалі частот від нуля до кількох сотень тисяч Гц - поля повітряних та кабельних ліній електропередач, довгохвильових радіотрансляційних центрів, електрифікованого транспорту та побутової техніки. Другу групу складають ЕМП високих, ультрависоких та надвисоких частот (0,3-30 трильйонів Г) - системи стільникового зв'язку, мікрохвильові печі та телевізійні передавачі. Кордони проектованих у РФ санітарно-захисних зон ЛЕП до найближчого житла становлять для ЛЕП-750 щонайменше 250 м, а ЛЕП-1150 - 300 м. У деяких країнах із високою щільністю населення житлові будинки розташовані навіть під ЛЕП. Вважається, що основна дія обумовлена електричним полем ЛЕП змінного струму, що індукує в тілі людини струм усунення (ємнісний). У нас допускається постійне перебування людей на полі напруженості менше 0,5 кВ/м. При напруженості поля в 2-4 рази вище та частоті 50 Гц струм зміщення не перевищує півтора-трьох десятків мікроампер і у людини не виникатиме ніяких неприємних відчуттів. Але варто доторкнутися до автомобіля, який стоїть поряд з ЛЕП, і вас трохи "смикне". Металевий дах будинку екранує від змінного електричного поля лише в тому випадку, якщо він заземлений. Неметалічний дах покривають металевою сіткою та заземлюють. На дротах високовольтних повітряних ЛЕП напруга близька до порога коронного розряду повітря. За ненастної погоди коронний розряд скидає з ЛЕП змінного струму в атмосферу хмари іонів різного знака, заряди яких не компенсують один одного. Навіть далеко від ЛЕП електричне поле, створюване іонною хмарою на земній поверхні, може перевищувати природне електричне поле Землі та гранично допустимі рівні (ПДК). Американський дослідник Луїза Юнг запропонувала оригінальний спосіб демонстрації коронного розряду на ЛЕП. Якщо вночі підійти до ЛЕП з флуоресцентною лампою денного світла, то за наявності коронного розряду лампа почне світитися надприродним світлом, причому при поривах вітру світло всередині лампи коливатиметься подібно до полум'я свічки. Ще одне джерело електромагнітного забруднення - довгохвильові радіопередавальні центри. Колись їх розміщували у зонах житлової забудови. У 20-30-х роках минулого століття в московських будинках, розташованих навколо радіостанції імені Комінтерну, яка вела мовлення на довжині хвилі 2 км, можна було провести такий досвід. Якщо на рамку намотати близько сотні витків дроту і приєднати до кінців лампочку від кишенькового ліхтарика, вона спалахувала. Простий розрахунок показує, що для цього напруженість магнітного поля повинна становити не менше кількох А/м. Зараз у багатьох країнах це гранично допустимий рівень для 8-годинного робочого дня. Радіохвилі великої довжини "накривають" більший простір. Відомо, що електричну складову хвилі екранують стіни будівель, але магнітну вони мало послаблюють. У штаті Мен свого часу було розгорнуто систему радіозв'язку з підводними човнами, що у океані. Морська вода сильно поглинає радіохвилі, але чим довжина хвилі більша, тим поглинання менше. Тому зв'язок вели на частоті 15 Гц, тобто на довжині хвилі 20 тисяч км. Так як випромінювана антеною потужність пропорційна кубу відношення її розмірів до довжини хвилі, антени довелося протягнути майже через весь штат. Але місцевим жителям пощастило: в геомагнітному полі штату частоти біологічного циклотронного резонансу (він тоді ще був відкритий) значимих для організму іонів помітно відрізняються від 15 Гц. А ось мешканцям будинків біля Жовтневого РПЦ Москви пощастило набагато менше. За даними Інституту медицини праці РАМН, частина будинків опинилась у зоні обмеження забудови, де перевищено ПДК. Мало заспокійливого можна сказати і мешканцям багатьох інших будинків у Москві, особливо розташованих поблизу Останкінського телецентру. Проблему складають відомчі та приватні РПЦ, які останніми роками ростуть як гриби. На тлі РПЦ антени базових станцій стільникового телефонного зв'язку роблять незначний внесок у електромагнітне забруднення міських вулиць. Ще одна тема для розмови - транспорт на електроприводі, який є джерелом електричних і магнітних полів в діапазоні частот від 0 до 1 кГц. Залізничний транспорт використовує змінний струм, міський (тролейбуси, трамваї, метро) – постійний. Середні значення магнітного поля у приміських електропоїздах становлять близько 20 мкТл, на транспорті із приводом постійного струму – близько 30 мкТл. У трамваїв, де рейки є зворотним дротом, магнітні поля компенсують один одного на набагато більшій відстані, ніж у дротів тролейбуса, всередині якого коливання магнітного поля невеликі навіть при розгоні. Щодо цього тролейбус екологічніший за трамвай. Серед транспортних засобів на електричній енергії найбільші коливання магнітного поля спостерігаються у метро. На станції "Університет" під час відправлення складу величина магнітного поля на платформі становить 50-100 мкТл і більше, перевищуючи геомагнітне поле, особливо його горизонтальну складову, і навіть змінюючи напрямок. І навіть коли поїзд давно зникав у тунелі, магнітне поле ніяк не хотіло повернутися до колишнього значення. Лише після того, як склад проходив наступну точку підключення до контактної рейки або йшов накатом, магнітне поле на платформі поверталося до старого значення. У самому вагоні метро магнітне поле ще вище - 150-200 мкТл, тобто в 10 разів вище, ніж у звичайній наземній електричці. Електромагнітні поля у наших будинках можна умовно розділити на дві категорії: поля електротехнічного обладнання будівлі та поля побутової техніки усередині квартир. Електричне поле від зовнішнього електротехнічного обладнання у житлових будинках, яке створюють силові трансформатори на сходах, кабельні лінії в під'їзді і т. д., зазвичай невелика - 1-10 В/м, тобто нижче ПДК - 500 В/м. Але магнітне поле від нього часто перевищує магнітне ПДК (0,2 мкТл). У кожному конкретному випадку все залежить від планування будинку та квартири. Відчутний внесок у змінне електричне поле у приміщенні вносить внутрішнє проведенняяка діє як антена, що випромінює на частоті 50 Гц. Так, побутові вимикачі однополюсні та розривають ланцюг лише одного дроту. Отже, вимкнувши настільну лампу, ми тим самим зводимо до нуля та магнітне поле від відповідної ділянки проводки. Але воно й так невелике, оскільки струми у двожильному проводі течуть у протилежних напрямках та їх магнітні поля віднімаються один з одного. Однак сумарне електричне поле двожильного дроту після клацання вимикача може зрости, якщо ланцюг нульового дроту розірвано, а другий провід залишається під напругою. Така ситуація зустрічається часто, тому що коли монтують настінні вимикачі або приєднують до штепсельних розеток електроприлади з власними вимикачами, мало хто замислюється, який із проводів нульовий. Магнітне поле від стандартних побутових електроплит на відстані 20-30 см від передньої панелі, де зазвичай стоїть господиня, становить 1-3 мкТл (показник залежить від модифікації та стану плити). У конфорок магнітне поле, звичайно, більше. Але на відстані 50 ° см воно вже не відрізняється від загального поля в кухні, яке становить приблизно 0,1-0,15 мкТл. Магнітні поля від холодильників та морозильників невеликі. За даними Центру електромагнітної безпеки, у звичайного побутового холодильника поле вище ПДК (0,2 мкТл) виникає в радіусі 10 см від компресора і тільки під час його роботи, але у холодильників, оснащених системою "по frost", перевищення ПДК можна зафіксувати навіть на відстані 1 м від дверцята холодильника. Малими є поля від потужних електричних чайників. Так, на відстані 20 см від чайника "Tefal" поле складає близько 0,6 мкТл, а на відстані 50 см воно не відрізняється від загального фону ЕМП у приміщенні кухні. У прасок поле вище 0,2 мкТл виявляється на відстані 25 см від ручки і лише в режимі нагрівання. Достатньо великими можна назвати поля пральних машин. Навіть у малогабаритних машин поле на частоті 50 Гц у пульта управління становить понад 10 мкТл, на висоті 1 м - 1 мкТл, збоку, на відстані 50 см - 0,7 мкТл. Щоправда, велике прання - явище не таке часто, крім того, при роботі автоматичної або напівавтоматичної пральної машини господиня може відійти подалі або взагалі вийти з приміщення, де ведеться прання. Ще більше поле створює під час роботи пилосос – близько 100 мкТл. Рекордсменом серед побутової техніки в інтересах нас є маленька електробритва, поле якої вимірюється сотнями мкТл. Найвідоміші ЕМП у квартирі – це поля персональних комп'ютерів. За своїм пристроєм і по полях, що створюються, комп'ютери близькі до телевізійних і радіоприймачів, відео- та аудіомагнітофонів, музичних центрів та іншої техніки, яку зустрінеш сьогодні майже в кожному будинку. Монітор комп'ютера - це джерело як постійного, і змінного електричних полів. Перше небажано через пряму біологічну дію, друге - як фактор, що впливає на баланс аероіонів у приміщенні. Напруженість статичного електричного поля безпосередньо біля екрану електронно-променевих трубок моніторів у відносно сухому повітрі може досягати кількох сотень кВ/м. З відривом 40-50 див воно менше: від десятків до одиниць кВ/м, а й у разі однаково вище ПДУ. Окрім електричної компоненти комп'ютерного ЕМП є ще й магнітна. У телевізорах та моніторах магнітні поля обумовлені в основному роботою систем кадрової та малої розгортки, не мають яскраво вираженої спрямованості та приблизно однакові перед екранами: під кутами 45, 90 та 180° до них. У портативних комп'ютерів типу "ноутбук" електронно-променева трубка замінена рідкокристалічним екраном, але змінне магнітне поле від інших елементів, як і раніше, є присутнім, а тримають ноутбук під час роботи набагато ближче до себе, ніж стаціонарний комп'ютер. У результаті більшість ноутбуків різних моделей рекомендації щодо рівням магнітних полів не виконуються. Не можна залишити без уваги самі одіозні джерела електромагнітного забруднення на високих, ультрависоких і надвисокі частоти - НВЧ-печі та радіотелефони (мобільники), що працюють у діапазоні 0,3-3 ГГц. В силу принципу своєї роботи НВЧ-печі є найпотужнішим джерелом випромінювання. Тому їх конструкція передбачає наявність відповідного екранування, а час роботи відносно мало - їжа розігрівається або готується швидко. І все ж перебувати поряд із включеною мікрохвильовою піччю не варто. На відстані 30 см вона створює помітне змінне (50 Гц) магнітне поле (0,3-8 мкТл), так що краще відійти на метр-два, де, як показують виміри, величина щільності потоку енергії нижче санітарно-гігієнічних норм. Частота мобільників нижче, ніж у НВЧ-печей, і залежить від типу системи. У багатьох країнах вивчають ефекти випромінювання радіотелефонів стільникового зв'язку і тварин, і добровольцях. Знімають енцефалограми, фіксують величину сумарного кровотоку головного мозку, зміни в серцево-судинній та дихальній діяльності, гормональній системі, вивчають вплив на когнітивні (пізнавальні) функції, сон тощо. Більшість досліджень біоелектричної активності головного мозку досі відзначають лише такі зміни, які можна віднести на рахунок неспецифічної захисної реакції організму у відповідь на неприємний, але слабкий за своєю біологічною значимістю вплив. Відсутність достовірних змін свідчить про підпороговий характер змін. Однак те, що зміни особливо чітко реєстрували після припинення опромінення, означає, що якийсь вплив таки існує і ефект післядії є. У ході досліджень було відкрито цікавий феномен. Виявилося, що на людину електромагнітні поля високих частот, модульовані за амплітудою, можуть справляти значно більшу біологічну дію, ніж немодульовані. Це означає наступне: якщо просто тримати увімкнений мобільник біля вуха, його дія одна, а якщо на іншому кінці хтось почне говорити або просто видавати якісь звуки (модулювати ЕМП з амплітуди), то дія буде вже інша, причому помітно більша. З цього випливає, що говорити корисніше для здоров'я, ніж слухати. Загалом можна сказати, що питань поки що більше, ніж відповідей, і кожен сам може вирішувати, що для нього вигідніше та корисніше – користуватися всіма благами Цивілізації або залишатися у Кам'яному столітті. Щоправда, останнє в людини навряд чи вийде, принаймні, в обжитих місцях. Автор: Банніков Є.А.
Застигання сипких речовин
30.04.2024 Імплантований стимулятор мозку
30.04.2024 Сприйняття часу залежить від того, на що людина дивиться
29.04.2024
▪ Бездротові навушники Google Pixel Buds Pro ▪ Відеокапсула з дистанційним керуванням як альтернатива ендоскопу ▪ Комп'ютер з GTX Titan та рідинним охолодженням ▪ Компактний Canon imageFormula DR C240
▪ Розділ сайту Прошивки. Добірка статей ▪ стаття Компресорна установка. Поради домашньому майстру ▪ стаття Хто був першою людиною, яка здійснила кругосвітнє плавання? Детальна відповідь ▪ стаття Завідувач аптекою. Посадова інструкція ▪ стаття Свердління скла. Прості рецепти та поради ▪ стаття Мікрофонний підсилювач. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page