IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

Начиная с 40-х годов прошлого века, когда расширились масштабы применения радиотехнических устройств, возникла необходимость обеспечения безопасности людей от высокочастотных электромагнитных полей (ВЭМП). В настоящее время количество излучающих радиоэлектронных приборов стремительно растет. Особенную опасность для людей представляют различного рода компьютеры, сотовые телефоны, коммутирующие устройства электротехнических приборов, которые нашли широкое применение в быту.

Полный обзор наиболее значимых работ и систематизация эффектов воздействия электромагнитных полей (ЭМП) проведены в работе [1]. Медико-биологические эффекты воздействия ЭМП и ВЭМП обнаруживаются на уровне всех органов и систем организма человека. Механизмы воздействия ВЭМП и возможные последствия описаны в работе [2]. Автор данной работы указывает на то, что на человека при эксплуатации, например, компьютера воздействует целый комплекс постоянных, низкочастотных переменных и высокочастотных переменных ЭМП, что приводит к кооперативному действию этих полей, т.е. не простому суммированию их действий, а взаимному усилению действия каждого.

В соответствии с санитарно-эпидемиологическими требованиями к жилым зданиям и помещениям СанПиН 2.1.2.1002-00 напряженность поля промчастоты не должна превышать 0,5 кВ/м, а магнитная индукция 10 мкТл [3]. Но действующие ПДУ не учитывают кооперативное действие ЭМП.

В связи с увеличением числа применяемой промышленной и бытовой радиоэлектронной аппаратуры, а также электротехнических устройств связи, становится актуальным вопрос о мерах защиты от ЭМП. Одним из способов защиты является экранировка экранами из металлической сетки или металлизированного стекла. В связи чем возникла идея о возможности применения экранов не только для защиты, но и для использования энергии ЭМП.

Цель работы: Предложить способ использования энергии ЭМП,  излучаемых радиоэлектронной аппаратурой.

Для достижения цели были поставленные следующие задачи:

1. Оценить характер и величину магнитного поля компьютера.
2. Оценить величину ЭДС, наведенной магнитным полем компьютера.
3. Предложить способ использования энергии ЭМП излученного компьютером.

Нами была исследована магнитная составляющая ЭМП, излучаемого компьютером и сотовым телефоном. Во-первых: именно переменное магнитное поле индуцирует в проводящем контуре ток, который теоретически может быть использован для других устройств или этого же компьютера. Во-вторых: магнитное поле легко исследовать с помощью цифровых датчиков магнитного поля.

В нашей работе [4], показано, что величина магнитного поля вблизи компьютера и сотового телефона превышает допустимые ПДУ.

Величина индукции магнитного поля на рабочем месте оператора ПК колеблется от 50мкТл до 60 мкТл. Кроме того магнитное поле имеет шумоподобный характер (рис.1).

Такое изменение магнитного поля, по самым грубым оценкам, способно возбудить в проводящем контуре площадью 1 см² ЭДС индукции до 0,007 мкВ. Величина, несомненно, малая. Но при последовательном соединении, например 1000 таких контуров мы получим 7мкВ. Таким образом, при нужном конструктивном решении возможно создание экранов из проводящих контуров, которые бы не только защищали от ЭМП полей, но и преобразовывали бы их в токи.

Сложность заключается в том, что магнитные поля, а следовательно,  и ЭДС индукции являются не периодически меняющимися во времени (рис.2). Это затрудняет непосредственное использование таких токов. Следовательно, необходим механизм преобразования полученного сигнала в нужный. Кроме того неизбежны потери энергии при прохождении тока через такой экран виде нагревания.

Вторым возможным вариантом использования ЭМП является создание не просто металлических экранов, а экранов из веществ способных аккумулировать энергию ЭМП полей, как это делают, например, биологические ткани. Для подбора или создания таких веществ необходимо учитывать механизм воздействия ВЭМП на биологические структуры предложенный в [2].

При разработке способов защиты - использования, необходимо учитывать кооперативное действие комплекса ЭМП различных частотных диапазонов.

Проведенные исследования магнитных полей и первые оценки величин наведенных ими токов, позволяют сделать вывод, о том, что человек может не просто защищаться от различных ЭМП полей наносящих несомненный вред организму, но и использовать эти поля.

Список использованной литературы

1. Григорьев Ю.Г. и др. Электромагнитная безопасность человека: Справочно-информационное издание / Российский национальный комитет по защите от неионизирующего излучения. М.: 1999.
2. Терлецкий Н.А. О пользе и вреде излучения для жизни (воздействие слабых высокочастотных электромагнитных полей на живые организмы в очерках о механизмах и возможных последствиях). Изд. 2-е. - М.: Книжный дом «Либриком», 2010. - 66 с.
3. Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям [Электронный ресурс] : Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы, САНПИН 2.1.2.1002-00. - Режим доступа : http://www.tehbez.ru/Docum/DocumShow_DocumID_328.html. (дата обращения 25.03.2011).
4. Арнст Ю. Исследование магнитных полей с помощью цифровых датчиков // Исследования молодых - регионам: сборник трудов I Всероссийской научно-практической конференции школьников, студентов, аспирантов и молодых ученых. Том 1; НФ ТПУ. - Томск: изд. - во ТПУ, 2011. - С. 203 - 205

Код для цитирования: Скопировать