Переменное электромагнитное поле

1. Переменное электромагнитное поле.

Лекция ТОЭ2

2. Электромагнитное поле

• Электрическое и магнитное поля
взаимосвязаны, но являются при этом
двумя аспектами одного и того же явления.
Где бы ни двигалось электричество,
возникают оба поля – как электрическое,
так и магнитное. Следует различать эти
поля в рабочей среде, поскольку
механизмы их воздействия различны, и для
каждого из этих полей установлены
различные предельные нормы.

3. Электромагнитное поле

• Электрическое и
магнитное поля в
электромагнитно
м поле взаимно
перпендикулярны

4. Электромагнитное поле

Электромагнитное поле
— это та часть
пространства, которая
содержит в себе или
окружает тела, находящиеся
в электрическом или
магнитном состоянии.
(Дж. К. Максвелл)
В настоящее
время электромагнитное
поле определяется как особая
форма материи, посредством
которой осуществляется
взаимодействие электрически
заряженных тел.

5. Электромагнитное поле

• Термин
«электромагнитное
поле» ввел Майкл
Фарадей, причем для
него это был
реальный
физический объект,
распределенный в
пространстве.

6. Электромагнитное поле

• Впоследствии Джеймс
Максвелл облек идеи
М. Фарадея в
математическую
форму. Он определил
электромагнитное
поле как совокупность
взаимосвязанных
векторных полей и
установил законы,
которым они
подчиняются.

7. Теории Максвелла

1) электрическое поле может быть
создано неподвижными
зарядами;
2) электрическое поле может быть
создано переменным магнитным
полем, и в этом случае его
силовые линии являются
замкнутыми
3) магнитное поле не имеет
источников (нет магнитных
зарядов), его силовые линии
всегда замкнуты;
4) переменное электрическое поле
создает переменное магнитное
поле.

8. Электромагнитное поле

• Источником переменного магнитного поля
служат ускоренно движущиеся заряды. Оно, в
свою очередь, создает переменное
электрическое поле, которое вызывает
переменное магнитное поле. Эти
порождающие друг друга переменные
магнитные и электрические поля и
представляют собой электромагнитное поле.
• Таким образом, источником
электромагнитного поля являются
ускоренно движущиеся заряды.

9. Электромагнитные поля характеризуются следующими свойствами:

они невидимы;
у человека нет органа для их восприятия;
они появляются там, где встречается
электричество;
они распространяются со скоростью света;
это явление как электрическое, так и
магнитное.

10. Источники электромагнитных полей

1. Транспорт, работающий на основе
электродвигателей.
2. Линии электропередач.
3. Внутренняя и внешняя электропроводка.
4. Бытовые электрические приборы.
5. Работающие теле- и радиостанции (т.е. фактически
действующие антенны).
6. Объекты спутниковой и сотовой связи.
7. Радары
8. Компьютеры и другая сходная с ними техника
(ноутбуки, планшеты и т.д.), особенно в случае их
подключения к сети Интернет.

11. Различия и сходства между электрическим и магнитным полями

Электрическое поле
Магнитное поле
Единица измерения – вольт на метр Единица измерения – Тесла (T)
(В/м)
Относительно легко экранировать
Проникает практически через всё,
трудно экранировать
Распространяется в помещении при Распространяется в помещении при
посредстве магнитного поля
помощи электрического поля
Напряжённость поля уменьшается Напряжённость поля уменьшается
при удалении от источника
при удалении от источника
Образуется, если оборудование Возникает при потреблении тока
оказывается
под
напряжением (при включении оборудования)
(оборудование
не
обязательно
должно находиться в рабочем
режиме)

12. Особенности распространения

13.

В отличие от статического электрического или
магнитного поля, большинство возникающих в
рабочей среде электромагнитных полей меняется
во времени (совершают несколько колебаний в
секунду).
В общем случае, меняющиеся во времени
электромагнитные поля классифицируются на три
зоны:
Низкочастотные,
Среднечастотные,
Высокочастотные.

14.

статическое
низкочастотное
среднечастотно
е
высокочастотн
ое
0 Гц
0 - 300 Гц
300 Гц - 100 кГц
100 кГц - 300
ГГц
Электрохимическ
ие
процессы
(электролиз),
оборудование
МРТ (магнитнорезонансной
томографии),
электрический
транспорт,
сварочная дуга
Питание
от
электросети: сис
темы
с
электродвигател
ями, транспорт,
сварка,
производство
энергии
и
распределение
энергии
(подстанции),
плавильные печи
Диэлектрические
нагреватели,
импульсные
блоки питания,
мониторы
и
экраны,
индукционные
печи
и
индукционные
нагреватели,
сварочные
агрегаты,
электрохирургич
еское
оборудование
Радиои
телестанции,
устройства
мобильной связи
(в
т.ч.
радиопередатчик
и),
радары,
индукционные
печи,
оборудование
для сушки клея,
микроволновые
нагреватели,
диатермия