CÂMPURI ELECTRICE ȘI MAGNETICE STATICE
Martino grandolfo
Pe stradă, în birouri, case și locurile de muncă din jurul nostru mediul natural și construit generează forțe electrice și magnetice de diferite dimensiuni. În acest sens, există două întrebări importante: (1) Are impactul acestor forțe asupra persoanei care orice efecte nocive asupra sănătății, și (2), ce limite pot fi setate atunci când încearcă să stabilească limitele (limitele), expunerea la „sigure“ de acest gen ?
Acest articol se referă la câmpurile electrice și magnetice statice. Descrie cercetarea efectuată asupra lucrătorilor din diverse industrii, precum și asupra animalelor. Aceste studii nu au demonstrat existența unor efecte biologice vădite în mod clar pronunțate la acele niveluri de expunere la câmpurile electrice și magnetice pe care le întâlnim în mod normal în activitățile zilnice. Cu toate acestea, articolul încearcă să discute eforturile unui număr de organizații internaționale de a elabora directive pentru a proteja lucrătorii și populația de orice nivel potențial periculos de expunere.
Definiția termenilor
Atunci când un obiect, cum ar fi un conductor electric la o tensiune sau un curent electric, unul (conductor) este încărcat. În acest caz, apar forțe care încep să afecteze încărcăturile situate în apropierea acestui conductor. Forțele care decurg din sarcinile electrice fixe, cunoscut sub numele de forțe electrostatice și forțele generate doar atunci când se deplasează taxele (curent electric în conductorul) și bine-cunoscute ca forță magnetică, două tipuri de forțe pot fi distinse. Pentru a descrie existența și distribuția spațială a acestor forțe, fizicienii și matematicienii au creat conceptul de câmp. Astfel, se vorbește despre un câmp de forță sau pur și simplu despre câmpuri electrice și magnetice.
Termenul "static" descrie o situație în care toate încărcăturile sunt staționare în spațiu sau se mișcă ca un flux continuu. Ca rezultat, atât sarcina cât și densitatea curentului sunt constante în timp. În cazul unei taxe fixe, avem un câmp electric a cărui intensitate în orice punct al spațiului depinde de mărimea și geometria tuturor încărcărilor. În cazul unui curent continuu în circuit, avem câmpuri electrice și magnetice constante în timp (câmpuri statice), deoarece densitatea sarcinii în orice punct al circuitului nu se schimbă.
Electricitatea și magnetismul, acestea sunt fenomene care diferă una de cealaltă, atâta timp cât încărcăturile și curentul sunt statice. Într-o situație statică dispare orice relație între câmpurile electrice și magnetice și, prin urmare, ele pot fi tratate separat (în contrast cu situația cu câmpurile variabile în timp). Câmpurile electrice și magnetice statice sunt clar caracterizate prin continuă, independentă de timp și de intensitate corespunde limitei de frecvență zero în interval de frecvență ultra-joasa (ELF).
Câmpuri electrice statice
Expunerea naturală și profesională
Câmpurile electrice statice sunt create de corpuri încărcate electric, în care o sarcină electrică este indusă pe suprafața unui obiect amplasat în interiorul unui câmp electric static. Ca urmare, câmpul electric de pe suprafața obiectului, mai ales cu o rază mică (de exemplu, într-un punct) poate fi mai mare decât un câmp electric neperturbat (adică un câmp fără prezența unui obiect în el). Câmpul din interiorul obiectului poate fi foarte mic sau zero. Câmpurile electrice sunt percepute de obiecte încărcate electric ca forță. De exemplu, părul unui corp este afectat de o forță pe care o persoană o poate simți.
În medie, încărcarea de suprafață a Pământului este negativă, deși straturile superioare ale atmosferei poartă o încărcătură pozitivă. Câmpul electric static rezultat în apropierea suprafeței Pământului are o tensiune de aproximativ 130 V / m. Acest câmp scade cu creșterea înălțimii, iar magnitudinea sa este de aproximativ 100 V / m la o înălțime deasupra nivelului mării, de 100 m, 45 V / m - la 1 km, și mai puțin de 1 V / m - 20 km. Valorile actuale variază în funcție de profilul local de temperatură și umiditate și de prezența impurităților ionizate. De exemplu, un nori de furtună, și când se apropie, există schimbări mari în domeniu, la nivelul solului, deoarece, în mod tipic, partea de jos a norului este încărcată negativ, în timp ce partea superioară cuprinde o sarcină pozitivă. În plus, există spațiu liber între nor și Pământ. Pe măsură ce se apropie norul, câmpul la nivelul Pământului poate crește mai întâi și apoi scădea. În același timp, Pământul este încărcat pozitiv. In timpul acestui proces, chiar și în absența locului de trăsnet se poate observa din câmpul 100 V / m până la 3 kV / m. O schimbare completă a câmpurilor are loc foarte repede, în decurs de un minut, și o intensitate puternică a câmpului poate persista pe tot parcursul furtunii. Norii obișnuiți, ca fulgerul, conțin încărcături electrice și, prin urmare, influențează puternic câmpul electric la nivelul Pământului. Mari, de până la 200%, abaterea câmpului valorii în vreme clare pot să apară în caz de ceață, ploaie, si in mod natural ioni mari și mici. Schimbările în câmpul electric în timpul ciclului zilei pot fi așteptate chiar și în condiții absolut clare. Pentru aceste variații diurne pot fi responsabile schimbări destul de regulate în locale de ionizare, temperatură sau umiditate care rezultă din această modificare în conductivitatea electrică a atmosferei din jurul pământului, precum și mecanic taxa de transfer de trafic aerian local.
Nivelurile standard ale câmpurilor electrostatice create de oameni în birouri și case variază de la 1 la 20 kV / m. Aceste domenii apar adesea în jurul echipamentelor de înaltă tensiune, cum ar fi televizoarele și monitoarele (VDU) sau sunt create prin frecare. Linii de transmisie DC creează atât un câmp electric static cât și un câmp magnetic și reprezintă un mijloc economic de distribuire a energiei la distanțe mari.
Câmpurile electrice statice sunt utilizate pe scară largă în industrii chimice, textile, aviatice, hârtie, cauciuc și transport.
Efecte biologice
Studiile experimentale oferă prea puține dovezi biologice pentru a vorbi despre efectele nocive ale câmpurilor electrice statice asupra sănătății umane. Mai multe studii pe animale nu au produs, de asemenea, nici o dovadă a efectelor dăunătoare genetice, a creșterii tumorale sau a efectelor asupra sistemului endocrin sau cardiovascular. (Tabelul 49.9 analizează aceste studii la animale).
Tabelul 49.9 Studii pe animale expuse câmpurilor electrice statice
Trimiteți-le prietenilor: