第7章电磁污染与防治.ppt

第7章 电磁污染与防治 7.1 概述 一、电磁电磁环境和电磁辐射污染 电磁环境 指某个存在电磁辐射的空间范围。电磁辐射以电磁波的形式在空间环境中传播，不能静止的存在于某个空间。人类生活的环境中充满了电磁辐射。 7.2 电磁辐射基础 7.2.1 电场与磁场 1. 电场（E） 电荷存在于一切物体之中，通常正负电荷的作用正好相互抵消，所以觉察不到。凡是有电荷的地方，四周就存在电场，即任何电荷都在自己周围空间激发电场，而电荷与电荷之间通过电场发生相互作用，电荷与电场时不可分割的整体。静止电荷周围的电场称为静电场，运动电荷周围的电场称为动电场，起电的过程就是电场建立的过程。 7.2.2 电磁场与电磁辐射 交变的电场周围会产生电场，交变的磁场周围也会产生新的磁场，它们相互作用，方向相互垂直，并与自己的运动方向垂直。这种交替产生的具有电场和磁场作用的物质空间，称为电磁场。电磁场以一定速度在空间传播，在其传播过程中不断向周围空间辐射能量，此能量称为电磁辐射，也称为电磁波。 二.场区分类及其特点 1．近区场 以场源为零点或中心，在1/6波长范围之内的区域称为近区场。由于近区场的作用方式为电磁感应，故又称为感应场，感应场内的电磁能量随着与场源距离的增大而较快衰减。近区场具有如下特性： 三.电磁场的能量 电场中所具有的能量可用电场中各点的能量密度来表示，即 四. 电磁波的传播特性 1. 电场分量和磁场分量 若作简谐振动的电磁波沿着z方向传播，作x分量的电场Ex的表达式为 6.2.3 射频电磁场与电磁辐射的量度单位 一般交流电的频率在50Hz左右，当交流电的频率达到105Hz以上时，其周围就形成了高频率电场和磁场，即射频电磁场，通常将每秒钟振荡十万次以上的交流电称为高频电流，因此射频电磁场也称高频电磁场。 电磁辐射的量度单位 1.电场强度E 电场强度是用来表示电场中各点电场的强弱和方向的物理量，用单个电荷在电场中所受到的力的大小来衡量，同一电荷在电场中所受力大的地方其场强就大，反之场强就弱。电场强度的表示单位一般用V／m(伏／米)、mV／m(毫伏／米)和μ V／m(微伏／米)表示。 在表示电场干扰大小时，常用dB(分贝)来衡量，在微波领域，电磁场的强弱常用功率密度来表示，如W／m2(瓦／厘米2)、 mW／m2(毫瓦／厘米2)和 μ W／m2(微瓦／厘米2)。 7.3 电磁辐射的防护标准 我国自20世纪80年代以来先后制定了作业场所电磁辐射安全卫生标准、电磁辐射环境安全卫生标准和干扰控制标准三类标准。 7.4 电磁辐射污染的防治 一、电磁辐射防护基本原则 制订电磁辐射防护技术措施的基本原则是： ①主动防护与治理，即抑制电磁辐射源，包括所有电子设备以及电子系统。包括：设备的合理设计；加强电磁兼容性设计的审查与管理；做好模拟预测和危害分析工作等。 ②被动防护与治理，即从被辐射方着手进行防护，包括：采用调频、编码等方法防治干扰；对特定区域和特定人群进行屏蔽保护。 二、电磁辐射防治的基本方法 (一)屏蔽 1．屏蔽的分类 屏蔽是指采取—切可能的措施将电磁辐射的作用与影响限定在一个特定的区域内。 (1)按照屏蔽的方法分为主动场屏蔽与被动场屏蔽。区别在于场源与屏蔽体的位置不同。前者场源位于屏蔽体之内，用来限制场源对外部空间的影响；后者场源位于屏蔽体之外，主要用于防治外界电磁场对屏蔽室内的影响。 电磁波在有耗损介质中的传播 电磁波在良导体(金属)中衰减很快，通常只能在表面层或界面上传播，尤其在频率很高的情况下，只能透人良导体中一薄层。电磁波能够穿入金属的深度常用趋肤厚度(又称穿透深度)来表示，即 穿透深度，m μ介质的磁导率，H/m 介质的电导率，m/s 5. 电磁波的反射和透射 电磁波在传播中遇到分界面时会发生反射和透射 电磁波的反射和透射 平面波在理想的导电平面上垂直入射时，其反射系数R和传输系数（透射系数）T分别为 6. 电磁波的相速与群速 电磁波相位变化称为相速度vp， 电磁波信号传播的速度，即能量传播的速度 称为群速度vg 7. 电磁波谱 　　无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和7射线等都是电磁波，但各自的频率(或波长)不同，按其频率(或波长)的大小依次排列成谱图，即为电磁波谱。 　　所有交流电磁场都处于电磁波的频谱中。无线电波波长为10 000m至0.1mm，在电磁波谱中占有很大的频段，按频率高低(即波长的长短)可以将无线电波再进行划分。继无线电波之后为红外线、可视线、紫外线，X射线等。 电磁波谱图 射频电磁场是非电离辐射，其电子能量在