电磁辐射基础知识交流

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1、电磁辐射基础知识交流电磁辐射基础知识交流主要内容n电磁辐射初步认识n电磁辐射的产生及应用n电磁污染的概念与电磁污染源n电磁辐射的检测n电磁辐射的危害与防护n与环评有关的标准及要求n补充和总结电磁辐射的历史背景电磁辐射的历史背景n电磁波的发现：1888年德国物理学家赫兹在实验室验证了麦克斯韦的电磁理论，并首次产生了人工电磁波。 n电磁辐射伤害的发现：1952年英国人Hirsh首先报道了一名雷达工作人员，因长期接触高强度电磁波，导致双眼白内障的发生，从此以后引起人们对电磁辐射伤害的重视。n电磁辐射初步认识n电磁辐射的产生及应用n电磁污染的概念与电磁污染源n电磁辐射的检测n电磁辐射的危害与防护n与环

2、评有关的标准及要求n补充和总结电磁辐射初步认识电磁辐射初步认识n概念概念 电磁辐射的定义电磁辐射的定义n电磁辐射电磁辐射（electromagnetic radiation） ：能：能量以电磁波的形式由源发射到空间的现量以电磁波的形式由源发射到空间的现象。或称时变电磁场以波的形式向远处象。或称时变电磁场以波的形式向远处传播不再返回的过程称电磁辐射。传播不再返回的过程称电磁辐射。电磁辐射初步认识电磁辐射初步认识n按电磁辐射对生物学作用的不同，可分为电离辐射和非电离按电磁辐射对生物学作用的不同，可分为电离辐射和非电离辐射。电离辐射的量子能量水平较高，可通过电离作用使机辐射。电离辐射的量子能量水平较

3、高，可通过电离作用使机体受到严重的伤害；非电离辐射的量子能量水平较低，不会体受到严重的伤害；非电离辐射的量子能量水平较低，不会导致机体组织的电离，其主要的生物学作用是引起组织分子导致机体组织的电离，其主要的生物学作用是引起组织分子的颤动和旋转，常以荧光和热的形式消耗其能量，对人体也的颤动和旋转，常以荧光和热的形式消耗其能量，对人体也会造成某些生理障碍。通常我们所说的电磁辐射就是指非电会造成某些生理障碍。通常我们所说的电磁辐射就是指非电离辐射。离辐射。n非电离辐射根据其辐射频率又可分为微波辐射（非电离辐射根据其辐射频率又可分为微波辐射（300300000 MHz）、射频辐射（）、射频辐射（0.1

4、300 MHz）和工频辐射（）和工频辐射（50 Hz或或60 Hz）三类。而我们常见的各种家用电器、电子设备等装置）三类。而我们常见的各种家用电器、电子设备等装置产生的都是非电离辐射。只要他们处于通电操作使用状态，产生的都是非电离辐射。只要他们处于通电操作使用状态，它的周围就会存在电磁辐射。它的周围就会存在电磁辐射。 与电磁辐射有关的几个概念n电场n磁场n静态场n时变场什么是电场?n在空间中，任何电荷由于它本身的存在，受一种与电荷成比例的力，则这空间内所存在的物质，也就是给电荷以作用力的物质，就称为电场。+FEqFE 什么是磁场？n运动电荷受到作用力的空间，称为有磁场存在的空间，而且将这种力称

5、为磁力。 因此，磁场是运动电荷产生的。静态场不随时间变化的电场和磁场时变场时变场1.5 V-E V/m大小或方向随时间改变的电场或磁场电场与磁场的单位电场与磁场的单位n描述电场大小的量叫电场强度(E) 单位：V/m (伏/米) mV/m (毫伏/米)n描述磁场大小的量叫磁场强度(H)或磁感应强度(B) 单位： A/m (安/米) mA/m (毫安/米) 和 T(特斯拉) mT(毫特) 二者关系： B=H ：磁导率 0=410-7(亨利/米)功率密度功率密度n电磁波是能量流,表征电磁波携带能量多少的量用“功率密度”n是指与电磁波传播方向相垂直的单位面积所流过的辐射能。通常用P表示。n单位：W/m

6、2, mW/m2, W/m2EHP我们所知道的电磁辐射环境电磁辐射：环境电磁辐射：主要来自移动通信基站、广播电视台站、高压线、雷达站、微波设备、电视机、无线电等工业和生活中所用的电子设备。自然电磁辐射：自然电磁辐射：主要来自地球大气层中的雷电、宇宙射线、天体放电、地球磁场辐射和地球热辐射等。电磁辐射源 n天然电磁污染源是由自然现象引起，主要宇宙射线、天然电磁污染源是由自然现象引起，主要宇宙射线、太阳热辐射、雷电、地球热辐射、还包括火山爆发、太阳热辐射、雷电、地球热辐射、还包括火山爆发、地震、太阳黑子活动引起的磁暴现象等。地震、太阳黑子活动引起的磁暴现象等。n直接危害电气设备和设施直接危害电气设

7、备和设施n产生电磁干扰，严重干扰短波通讯产生电磁干扰，严重干扰短波通讯环境电磁辐射源n广播、电视发射设备 主要设备广播电视的发射台和中转台。 广播、电视发射设备的辐射功率比较大，一个发射塔上一般几个电台或电视频道的发射天线，总的辐射功率达几十到几百千瓦，是城市中最主要的电磁辐射源。 例如：西安电视塔。环境电磁辐射源n通信雷达及导航发射设备通信雷达及导航发射设备n包括长波、中波、短波发射台，微波通信站、包括长波、中波、短波发射台，微波通信站、地面卫星通信站、移动通信基站等。地面卫星通信站、移动通信基站等。 其中最常见的是移动通信基站其中最常见的是移动通信基站 移动通信基站一般功率不大，几瓦到几十

8、瓦。移动通信基站一般功率不大，几瓦到几十瓦。发射天线有一定的方向性。发射天线有一定的方向性。 但是移动通信基站主要分布在城市人口密集区。但是移动通信基站主要分布在城市人口密集区。距离人群活动区较近，是近些年电磁辐射纠纷距离人群活动区较近，是近些年电磁辐射纠纷的主要来源之一。的主要来源之一。环境电磁辐射源n高压输变电设施 目前，我国采用110kV、220kV、500kV为主干网的高压线路输电，现在750kV、1000kV高压输变电设施也陆续开始建设并投入使用。高压输电系统周围有高压工频电场、感应磁场，也有射频电磁辐射。 环境电磁辐射源n工业、科学和医疗射频设备n工业：高频炉、塑料热合机、高频介质

9、加热机等。n医疗：高频理疗机、超短波理疗机、紫外线理疗机等。n科学：电子加速器及各种超声波装置、电磁灶等。环境电磁辐射源n电力牵引系统 电气化铁路、轻轨及电气化铁道、有轨道电车、无轨道电车等电力机车和电车的供电母线与导电弓架之间，由于振动或接触不光滑，经常出现部分接触不良，甚至形成小的放电间隙，这些问题都可能引起火花放电和弧光放电，产生电磁噪声。环境电磁辐射源n家用电器电磁辐射n计算机、显示器、电视机、微波炉、电磁炉、无线电话、无线路由器等n电磁辐射初步认识n电磁辐射的产生及应用n电磁污染的概念与电磁污染源n电磁辐射的检测n电磁辐射的危害与防护n与环评有关的标准及要求n补充和总结电磁辐射的产生

10、及应用电磁波的产生n电场的产生：电荷周围或变化磁场周围将产生电场。n磁场的产生：运动电荷周围将产生磁场。n电场与磁场的关系：运动电荷（电流）产生磁场；变化的磁场产生电场。电场、磁场方向相互垂直、交替产生、由近及远向外传播。形成辐射电磁场，即电磁波。c = fm/smHz8103.0电磁波传播示意图电磁波传播示意图表征电磁波的三个基本参数振幅、波长、初相角电磁波的振幅n振幅：变化量偏离平衡点的最大值。 它反映了波的振动强度。电磁波的频率n频率（f）:是指每一秒钟电磁波发生全变化的次数，每秒钟发生一次变化称1赫兹 单位:（Hz） kHz MHzn周期（T）：电磁波每发生一次完全变化所用的时间。 单

11、位：秒n频率与周期的关系： T=1/f电磁波的波长n波长（）：是指电磁波每发生一次全变化所传播的距离。单位m（米）、kmn波长与频率的关系 波长=速度周期 =c /f C是光速，约30万公里/秒。3108 m/s电磁波在真空中的传播速度等于光速电磁波的初相角n初相角：指变化量通过平衡点时距离参考点的时差。 反映了波的时域关系。电磁波的类型1、平面电磁波：等位面是平面的电磁波2、球面电磁波：等位面是球面的电磁波 电磁波极化：表述电场方向的量。 E与地面平行称水平极化波 E与地面垂直称垂直极化波电磁波的基本传输特性电磁波的反射、折射、绕射和散射现象1、传输损耗：、传输损耗：传输过程产生的损耗现象传