O sarcină electrică plasată într-un anumit punct al spațiului schimbă proprietățile spațiului respectiv. Adică, sarcina generează un câmp electric în jurul ei. Un câmp electrostatic este un tip special de materie.
Câmpul electrostatic nu se modifică în timp.
Puterea caracteristică a câmpului electric este intensitatea
Intensitatea câmpului electric într-un punct dat este o mărime fizică vectorială egală numeric cu forța care acționează asupra unei unități de sarcină pozitivă plasată într-un punct dat al câmpului.
Dacă o sarcină de încercare este acționată de forțe de la mai multe sarcini, atunci aceste forțe sunt independente de principiul suprapunerii forțelor, iar rezultanta acestor forțe este egală cu suma vectorială a forțelor. Principiul suprapunerii (suprapunerii) câmpurilor electrice: intensitatea câmpului electric al unui sistem de sarcini într-un punct dat din spațiu este egală cu suma vectorială a intensităților câmpului electric creat într-un anumit punct din spațiu de fiecare sarcină a sistemului. separat:sau
Câmpul electric este reprezentat grafic în mod convenabil folosind linii de forță.
Liniile de forță (liniile de intensitate a câmpului electric) se numesc drepte, tangente la care în fiecare punct al câmpului coincid cu direcția vectorului de intensitate într-un punct dat.
Liniile de forță încep cu o sarcină pozitivă și se termină cu una negativă (Liniile de forță ale câmpurilor electrostatice ale sarcinilor punctiforme.).
Densitatea liniilor de tensiune caracterizează intensitatea câmpului (cu cât liniile sunt mai dense, cu atât câmpul este mai puternic).
Câmpul electrostatic al unei sarcini punctiforme este neuniform (câmpul este mai puternic mai aproape de sarcină).Liniile de forță ale câmpurilor electrostatice ale infinitelor plane încărcate uniform.
Câmpul electrostatic al planurilor infinite încărcate uniform este uniform. Un câmp electric a cărui intensitate este aceeași în toate punctele se numește omogen.
Liniile de forță ale câmpurilor electrostatice a două sarcini punctiforme.
Potenţial - energie caracteristică câmpului electric.
Potenţial- o mărime fizică scalară egală cu raportul dintre energia potențială pe care o are o sarcină electrică într-un punct dat al câmpului electric și mărimea acestei sarcini.Potențialul arată ce energie potențială va avea o unitate de sarcină pozitivă plasată într-un punct dat din câmpul electric. φ=W/q
unde φ este potențialul într-un punct dat al câmpului, W este energia potențială a sarcinii într-un punct dat al câmpului.
Pentru unitatea de măsură a potențialului în sistemul SI, luați [φ] = V(1V = 1J/C)
Unitatea de potențial este luată ca potențial într-un astfel de punct, pentru a se deplasa la care de la infinit o sarcină electrică de 1 C, este necesar să facă un lucru egal cu 1 J.
Având în vedere câmpul electric creat de sistemul de sarcini, ar trebui folosit pentru a determina potențialul câmpului principiul suprapunerii:
Potențialul câmpului electric al unui sistem de sarcini într-un punct dat din spațiu este egal cu suma algebrică a potențialelor câmpurilor electrice create într-un punct dat din spațiu de fiecare sarcină a sistemului separat:
Se numește o suprafață imaginară în care potențialul ia aceeași valoare în toate punctele suprafata echipotentiala. Când se deplasează o sarcină electrică dintr-un punct în punct de-a lungul suprafeței echipotențiale, energia ei nu se modifică. Se poate construi un număr infinit de suprafețe echipotențiale pentru un câmp electrostatic dat.
Vectorul intensității în fiecare punct al câmpului este întotdeauna perpendicular pe suprafața echipotențială trasată prin punctul dat al câmpului.
Un câmp electric este un câmp vectorial care acționează în jurul particulelor care au o sarcină electrică. Face parte din câmpul electromagnetic. Se caracterizează prin absența vizualizării reale. Este invizibil și poate fi văzut doar ca rezultat al acțiunii forței, la care reacționează alte corpuri încărcate cu poli opuși.
Cum funcționează un câmp electric?
De fapt, câmpul este o stare specială a materiei. Acțiunea sa se manifestă prin accelerarea corpurilor sau a particulelor cu sarcină electrică. Caracteristicile sale caracteristice includ:
- Acțiune numai în prezența unei sarcini electrice.
- Fără limite.
- Prezența unui anumit impact.
- Posibilitatea de a determina numai după rezultatul acțiunii.
Câmpul este indisolubil legat de sarcinile care se află într-o anumită particulă sau corp. Se poate forma în două cazuri. Prima prevede apariția sa în jurul sarcinilor electrice, iar a doua la mișcarea undelor electromagnetice, când câmpul electromagnetic se modifică.
Câmpurile electrice acționează asupra particulelor încărcate electric care sunt staționare în raport cu observatorul. Drept urmare, ei câștigă putere. Un exemplu de impact al câmpului poate fi observat în viața de zi cu zi. Pentru a face acest lucru, este suficient să creați o sarcină electrică. Manualele de fizică oferă cel mai simplu exemplu în acest sens, când un dielectric este frecat de un produs din lână. Este foarte posibil să obțineți un câmp luând un pix din plastic și frecându-l de păr. Pe suprafața sa se formează o sarcină, ceea ce duce la apariția unui câmp electric. Drept urmare, stiloul atrage particule mici. Dacă este prezentat pe bucăți de hârtie rupte fin, acestea vor fi atrase de el. Același rezultat poate fi obținut cu un pieptene din plastic.
Un exemplu de uz casnic al manifestării unui câmp electric este formarea de mici fulgerări de lumină la îndepărtarea hainelor din materiale sintetice. Ca urmare a faptului că se află pe corp, fibrele dielectrice acumulează sarcini în jurul lor. La îndepărtarea unei astfel de piese de îmbrăcăminte, câmpul electric este supus diferitelor forțe de influență, ceea ce duce la formarea fulgerelor de lumină. Acest lucru este valabil mai ales pentru hainele de iarnă, în special pentru pulovere și eșarfe.
Proprietățile câmpului
Pentru a caracteriza câmpul electric se folosesc 3 indicatori:
- Potenţial.
- Tensiune.
- Voltaj.
Potenţial
Această proprietate este una dintre cele principale. Potențialul indică cantitatea de energie stocată folosită pentru a muta sarcinile. Pe măsură ce se schimbă, energia este irosită, apropiindu-se treptat de zero. O analogie clară a acestui principiu poate fi un arc de oțel obișnuit. Într-o poziție calmă, nu are potențial, ci doar până în momentul în care este comprimat. Dintr-un astfel de impact, primește energia de contracarare, prin urmare, după încetarea influenței, se va desfășura cu siguranță. Când arcul este eliberat, acesta se îndreaptă instantaneu. Dacă există obiecte în calea ei, ea va începe să le miște. Revenind direct la câmpul electric, potențialul poate fi comparat cu eforturile depuse pentru a îndrepta spatele.
Câmpul electric are energie potențială, ceea ce îl face capabil să efectueze o anumită acțiune. Dar mișcând încărcătura în spațiu, își epuizează resursele. În același caz, dacă mișcarea sarcinii în interiorul câmpului se efectuează sub influența unei forțe externe, atunci câmpul nu numai că nu își pierde potențialul, dar îl și reîncarcă.
De asemenea, pentru o mai bună înțelegere a acestei valori, mai poate fi dat un exemplu. Să presupunem că o sarcină mică încărcată pozitiv este situată mult dincolo de domeniul câmpului electric. Acest lucru îl face complet neutru și exclude contactul reciproc. Dacă, ca urmare a acțiunii oricărei forțe externe, sarcina se deplasează spre câmpul electric, atunci, după ce a atins limita, va fi atrasă într-o nouă traiectorie. Energia câmpului cheltuită asupra influenței în raport cu sarcina într-un anumit punct de influență va fi numită potențial în acest punct.
Exprimarea potențialului electric se realizează prin unitatea de măsură Volt.
tensiune
Această măsură este utilizată pentru cuantificarea câmpului. Această valoare este calculată ca raport dintre sarcina pozitivă a acțiunii care acționează asupra forței. În termeni simpli, tensiunea exprimă puterea câmpului electric într-un anumit loc și timp. Cu cât tensiunea este mai mare, cu atât va fi mai pronunțată influența câmpului asupra obiectelor din jur sau a ființelor vii.
Voltaj
Acest parametru este format din potențial. Este folosit pentru a demonstra raportul cantitativ al acțiunii pe care o produce câmpul. Adică, potențialul în sine arată cantitatea de energie acumulată, iar tensiunea arată pierderile pentru a asigura mișcarea sarcinilor.
Într-un câmp electric, sarcinile pozitive se deplasează din punctele cu potențial ridicat în locurile unde este mai scăzut. În ceea ce privește sarcinile negative, acestea se mișcă în direcția opusă. Ca rezultat, munca este efectuată folosind energia potențială a câmpului. De fapt, tensiunea dintre puncte exprimă calitativ munca efectuată de câmp pentru a transfera o unitate de sarcini încărcate opus. Astfel, termenii tensiune și diferență de potențial sunt unul și același.
Manifestarea vizuală a câmpului
Câmpul electric are o expresie vizuală condiționată. Pentru aceasta se folosesc linii grafice. Ele coincid cu liniile de acțiune ale forței, care radiază sarcini în jurul lor. Pe lângă linia de acțiune a forțelor, este importantă și direcția acestora. Pentru a clasifica liniile, se obișnuiește să se folosească o sarcină pozitivă ca bază pentru determinarea direcțiilor. Astfel, săgeata de mișcare a câmpului trece de la particule pozitive la cele negative.
Desenele care prezintă câmpuri electrice pe linii au o direcție sub forma unei săgeți. Schematic, ele au întotdeauna un început și un sfârșit condiționat. Astfel, ei nu se închid pe ei înșiși. Liniile de forță își au originea în locul sarcinii pozitive și se termină în locul particulelor negative.
Câmpul electric poate avea diferite tipuri de linii, în funcție nu numai de polaritatea sarcinii care contribuie la formarea lor, ci și de prezența unor factori terți. Deci, atunci când câmpurile opuse se întâlnesc, ele încep să acționeze unul asupra celuilalt în mod atractiv. Liniile distorsionate iau forma unor arce îndoite. În același caz, când se întâlnesc 2 câmpuri identice, ele se resping reciproc în direcții opuse.
Scopul aplicatiei
Câmpul electric are o serie de proprietăți care și-au găsit aplicații utile. Acest fenomen este folosit pentru a crea diverse echipamente pentru lucru în mai multe domenii foarte importante.
Utilizare în medicină
Impactul unui câmp electric asupra anumitor părți ale corpului uman vă permite să creșteți temperatura reală a acestuia. Această proprietate și-a găsit aplicația în medicină. Dispozitivele specializate oferă impact asupra zonelor necesare ale țesuturilor deteriorate sau bolnave. Ca urmare, circulația lor sanguină se îmbunătățește și are loc un efect de vindecare. Câmpul acționează cu o frecvență ridicată, astfel încât influența punctuală asupra temperaturii își dă rezultatele și este destul de vizibilă pentru pacient.
Aplicație în chimie
Acest domeniu al științei implică utilizarea diferitelor materiale pure sau amestecate. În acest sens, munca cu câmpuri electrice nu ar putea ocoli această industrie. Componentele amestecului interacționează cu câmpul electric în moduri diferite. În chimie, această proprietate este folosită pentru a separa lichide. Această metodă și-a găsit aplicație în laborator, dar se găsește și în industrie, deși mai rar. De exemplu, atunci când este expus la un câmp, se realizează separarea componentelor poluante din petrol.
Câmpul electric este utilizat pentru tratarea de filtrare a apei. Este capabil să separe grupuri individuale de poluanți. Această metodă de procesare este mult mai ieftină decât utilizarea cartuşelor de schimb.
Inginerie Electrică
Utilizarea unui câmp electric are o aplicație foarte interesantă în inginerie electrică. Deci, a fost dezvoltată o metodă de la sursă la consumator. Până de curând, toate evoluțiile au fost teoretice și experimentale. Există deja o implementare eficientă a tehnologiei pentru smartphone-uri USB plug-in. Această metodă nu permite încă transferul de energie pe o distanță lungă, dar este în curs de îmbunătățire. Este posibil ca în viitorul apropiat nevoia de cabluri de încărcare cu surse de alimentare să dispară complet.
Când se efectuează lucrări de instalare și reparații electrice, se folosește un LED, care funcționează pe baza unui circuit. Pe lângă o serie de funcții, poate răspunde la un câmp electric. Datorită acestui fapt, atunci când sonda se apropie de firul de fază, indicatorul începe să strălucească fără a atinge efectiv miezul conductor. Reacționează la câmpul emanat de la conductor chiar și prin izolație. Prezența unui câmp electric vă permite să găsiți fire conductoare în perete, precum și să determinați punctele de rupere a acestora.
Vă puteți proteja de influența câmpului electric cu ajutorul unui ecran metalic, în interiorul căruia nu va fi. Această proprietate este utilizată pe scară largă în electronică pentru a elimina influența reciprocă a circuitelor electrice care sunt situate destul de aproape unul de celălalt.
Aplicații viitoare
Există și posibilități mai exotice pentru câmpul electric, pe care știința nu le posedă încă. Acestea sunt comunicații mai rapide decât viteza luminii, teleportarea obiectelor fizice, mișcarea într-o clipă între locații deschise (găuri de vierme). Cu toate acestea, pentru a implementa astfel de planuri, vor fi necesare studii și experimente mult mai complexe decât experimente cu două rezultate posibile.
Cu toate acestea, știința se dezvoltă tot timpul, deschizând noi posibilități de utilizare a câmpului electric. În viitor, domeniul său de aplicare se poate extinde semnificativ. Este posibil ca acesta să găsească aplicație în toate domeniile semnificative ale vieții noastre.
câmp electrostatic precum și câmpul electric este o formă specială de materie care înconjoară corpurile care au o sarcină electrică. Dar, spre deosebire de acesta din urmă, un câmp electrostatic se creează numai în jurul corpurilor încărcate nemișcate, adică atunci când nu există condiții pentru crearea unui curent electric.
Un câmp electrostatic este caracterizat de proprietăți care îl deosebesc de alte tipuri de câmpuri generate în circuitele electrice.
Principala sa diferență constă în faptul că liniile sale de forță nu se intersectează niciodată și nu se ating între ele. Dacă un câmp electrostatic este creat de o sarcină pozitivă, atunci liniile sale de câmp încep cu o sarcină și se termină undeva la infinit. Dacă avem de-a face cu o sarcină negativă, atunci liniile de forță ale câmpului său electrostatic, dimpotrivă, încep undeva la infinit și se termină cu sarcina însăși. Adică sunt direcționate dintr-o sarcină pozitivă sau către una negativă.
Apropo, cu cât sarcina este mai mare, cu atât câmpul pe care îl creează este mai puternic și densitatea liniilor sale de forță este mai mare. 
Adevărat, liniile câmpului de forță sunt mai degrabă o imagine grafică (imaginară) a acesteia, adoptată în fizică și electronică. De fapt, niciunul dintre câmpuri nu creează linii clare trasate.
Principala caracteristică după care sunt apreciate proprietățile electrice și fizice ale unui câmp electrostatic este puterea acestuia. Arată cu ce forță acționează câmpul asupra sarcinilor electrice.
Tot spațiul înconjurător este pătruns de câmpuri electromagnetice.
Există surse naturale și create de om de câmpuri electromagnetice.
natural surse de câmp electromagnetic:
- electricitate atmosferică;
- emisie radio de la Soare și galaxii (radiație cosmică cu microunde distribuită uniform în Univers);
- câmpurile electrice și magnetice ale Pământului.
Surse făcută de om câmpurile electromagnetice sunt diverse echipamente de transmisie, comutatoare, filtre de separare de înaltă frecvență, sisteme de antene, instalații industriale dotate cu generatoare de înaltă frecvență (HF), ultra-înaltă frecvență (UHF) și microunde (UHF).
Surse de câmpuri electromagnetice în producție
Sursele CEM în producție includ două grupuri mari de surse:
Efecte periculoase asupra lucrătorilor pot avea:
- RF EMI (60 kHz - 300 GHz),
- câmpuri electrice și magnetice de frecvență industrială (50 Hz);
- câmpuri electrostatice.
Surse de unde RF sunt în primul rând posturi de radio și televiziune. Clasificarea frecvențelor radio este dată în tabel. 1. Efectul undelor radio depinde în mare măsură de caracteristicile propagării lor. Este influențată de natura reliefului și acoperirea suprafeței Pământului, obiecte mari și clădiri situate pe drum etc. Pădurile și terenul neuniform absorb și împrăștie undele radio.
Tabelul 1. Banda RF
Câmpuri electrostatice sunt create în centrale electrice și în procese electrice. În funcție de sursele de formare, acestea pot exista sub forma unui câmp electrostatic propriu-zis (un câmp de sarcini fixe). În industrie, câmpurile electrostatice sunt utilizate pe scară largă pentru curățarea electrogazului, separarea electrostatică a minereurilor și materialelor, aplicarea electrostatică a vopselei și lacurilor și materialelor polimerice. Electricitatea statică este generată în timpul fabricării, testării, transportului și depozitării dispozitivelor semiconductoare și a circuitelor integrate, șlefuirea și lustruirea carcasei receptoarelor de radio și televiziune, în incinta centrelor de calcul, în zonele echipamentelor de copiere, precum și într-un număr a altor procese în care sunt utilizate materiale dielectrice. Sarcinile electrostatice și câmpurile electrostatice create de acestea pot apărea atunci când lichidele dielectrice și unele materiale în vrac se deplasează prin conducte, se toarnă lichide dielectrice, rulouri de film sau hârtie într-o rolă.
Campuri magnetice sunt create de electromagneți, solenoizi, instalații de tip condensator, magneți turnați și metalo-ceramici și alte dispozitive.
Surse de câmpuri electrice
Orice fenomen electromagnetic, considerat ca un întreg, este caracterizat de două laturi - electrică și magnetică, între care există o relație strânsă. Câmpul electromagnetic are întotdeauna două laturi interdependente - câmpul electric și câmpul magnetic.
Sursa câmpurilor electrice de frecvență industrială sunt părțile purtătoare de curent ale instalațiilor electrice existente (linii electrice, bobine, condensatoare ale instalațiilor termice, linii de alimentare, generatoare, transformatoare, electromagneți, solenoizi, instalații cu impulsuri de tip semiundă sau condensator, magneți turnați și metalo-ceramici, etc.). Expunerea prelungită la un câmp electric de pe corpul uman poate provoca o încălcare a stării funcționale a sistemelor nervos și cardiovascular, care se exprimă prin oboseală crescută, scăderea calității operațiunilor de muncă, durere la inimă, modificări ale tensiunii arteriale. și puls.
Pentru un câmp electric de frecvență industrială în conformitate cu GOST 12.1.002-84, nivelul maxim admisibil de intensitate a câmpului electric, care nu este permis să rămână fără utilizarea echipamentului de protecție special pe tot parcursul zilei de lucru, este de 5 kV / m . În intervalul de peste 5 kV/m până la 20 kV/m inclusiv, timpul de rezidență admisibil T (h) este determinat de formula T = 50/E - 2, unde E este intensitatea câmpului de acțiune în câmpul controlat. suprafata, kV/m. La intensități de câmp de peste 20 kV/m până la 25 kV/m, timpul petrecut de personal în teren nu trebuie să depășească 10 minute. Valoarea maximă admisă a intensității câmpului electric este setată egală cu 25 kV/m.
Dacă este necesar să se determine intensitatea maximă admisă a câmpului electric pentru un anumit timp de rezidență în el, nivelul de intensitate în kV / m este calculat prin formula E - 50 / (T + 2), unde T este timpul de rezidență în câmp electric, h.
Principalele tipuri de mijloace de protecție colectivă împotriva efectelor unui câmp electric al curenților de frecvență industriali sunt dispozitivele de ecranare - parte integrantă a unei instalații electrice concepute pentru a proteja personalul din tablourile deschise și pe liniile electrice aeriene (Fig. 1).
Un dispozitiv de ecranare este necesar la inspectarea echipamentului și în timpul comutării operaționale, a lucrărilor de monitorizare. Din punct de vedere structural, dispozitivele de ecranare sunt realizate sub formă de viziere, copertine sau pereți despărțitori din funii metalice. gratii, plase. Dispozitivele de ecranare trebuie să aibă un strat anticoroziune și să fie împământate.
Orez. 1. Copertina de ecranare peste trecerea către clădire
Pentru a proteja împotriva efectelor câmpului electric al curenților de frecvență industriali, se folosesc și costume de ecranare, care sunt confecționate dintr-o țesătură specială cu fire metalizate.
Surse de câmpuri electrostatice
Întreprinderile folosesc și obțin pe scară largă substanțe și materiale cu proprietăți dielectrice, ceea ce contribuie la apariția sarcinilor de electricitate statică.
Electricitatea statică se formează ca urmare a frecării (contactului sau separării) a doi dielectrici unul față de celălalt sau a dielectricilor împotriva metalelor. În același timp, sarcinile electrice se pot acumula pe substanțele de frecare, care se scurg ușor în pământ dacă corpul este conductor de electricitate și este împământat. Sarcinile electrice sunt menținute pe dielectrici pentru o lungă perioadă de timp, drept urmare sunt numite electricitate statica.
Procesul de apariție și acumulare a sarcinilor electrice în substanțe se numește electrificare.
Fenomenul de electrificare statică se observă în următoarele cazuri principale:
- în flux și la pulverizarea lichidelor;
- într-un jet de gaz sau abur;
- la contactul și îndepărtarea ulterioară a două solide
- corpuri diferite (electrificarea contactului).
O descărcare de electricitate statică are loc atunci când puterea câmpului electrostatic de pe suprafața unui dielectric sau conductor, datorită acumulării de sarcini pe acestea, atinge o valoare critică (de străpungere). Pentru aer, tensiunea de avarie este de 30 kV/cm.
Persoanele care lucrează în zona afectată de un câmp electrostatic se confruntă cu o varietate de tulburări: iritabilitate, cefalee, tulburări de somn, pierderea poftei de mâncare etc.
Nivelurile admisibile ale câmpurilor electrostatice sunt stabilite prin GOST 12.1.045-84 „Câmpuri electrostatice. Niveluri admisibile la locul de muncă și cerințe pentru monitorizare” și Standarde sanitare și igienice pentru intensitatea admisă a câmpului electrostatic (GN 1757-77).
Aceste acte legislative de reglementare se aplică câmpurilor electrostatice generate în timpul funcționării instalațiilor electrice de înaltă tensiune în curent continuu și electrizării materialelor dielectrice și stabilesc niveluri admisibile de intensitate a câmpului electrostatic la locurile de muncă ale personalului, precum și cerințe generale pentru echipamentele de monitorizare și protecție.
Nivelurile admisibile ale câmpurilor electrostatice sunt stabilite în funcție de timpul petrecut la locul de muncă. Nivelul maxim admis al câmpurilor electrostatice este de 60 kV/m timp de 1 oră.
Când intensitatea câmpurilor electrostatice este mai mică de 20 kV/m, timpul petrecut în câmpuri electrostatice nu este reglat.
În intervalul de tensiune de la 20 la 60 kV/m, timpul permis pentru ca personalul să rămână într-un câmp electrostatic fără echipament de protecție depinde de nivelul specific de tensiune la locul de muncă.
Măsurile de protecție împotriva electricității statice au drept scop prevenirea apariției și acumulării sarcinilor de electricitate statică, creând condiții pentru disiparea sarcinilor și eliminând pericolul efectelor nocive ale acestora. Măsuri de bază de protecție:
- prevenirea acumulării de sarcini pe părțile electric conductoare ale echipamentelor, care se realizează prin împământarea echipamentelor și comunicațiilor pe care pot apărea sarcini (aparate, rezervoare, conducte, transportoare, dispozitive de descărcare, rafturi etc.);
- reducerea rezistenței electrice a substanțelor prelucrate;
- utilizarea neutralizatorilor de electricitate statică care creează ioni pozitivi și negativi în apropierea suprafețelor electrificate. Ionii care poartă o sarcină opusă celei de la suprafață sunt atrași de ea și neutralizează sarcina. Conform principiului de funcționare, neutralizatorii sunt împărțiți în următoarele tipuri: descărcare corona(inductie si inalta tensiune), radioizotop, a cărui acțiune se bazează pe ionizarea aerului prin radiația alfa a plutoniului-239 și radiația beta a prometiului-147, aerodinamic, care sunt o cameră de expansiune în care ioni sunt generați folosind radiații ionizante sau o descărcare corona, care sunt apoi furnizați de un curent de aer în locul unde sunt generate sarcinile de electricitate statică;
- reducerea intensității sarcinilor de electricitate statică. Se realizează prin selectarea corespunzătoare a vitezei de mișcare a substanțelor, excluderea stropirii, strivirii și pulverizării substanțelor, îndepărtarea unei sarcini electrostatice, selectarea suprafețelor de frecare, purificarea gazelor și lichidelor combustibile de impurități;
- îndepărtarea sarcinilor de electricitate statică care se acumulează asupra oamenilor. Se realizează prin asigurarea lucrătorilor cu încălțăminte conductoare și halate antistatice, prin instalarea de podele electrice conductoare sau zone împământate, schele și platforme de lucru. împământarea mânerelor ușilor, balustradelor scărilor, mânerelor instrumentelor, mașinilor și dispozitivelor.
Surse de câmp magnetic
Câmpurile magnetice (MF) de frecvență industrială apar în jurul oricăror instalații electrice și conductori de frecvență industrială. Cu cât este mai mare curentul, cu atât este mai mare intensitatea câmpului magnetic.
Câmpurile magnetice pot fi constante, pulsate, cu frecvență infra-joasă (cu o frecvență de până la 50 Hz), variabile. Acțiunea MP poate fi continuă și intermitentă.
Gradul de impact al câmpului magnetic depinde de intensitatea maximă a acestuia în spațiul de lucru al dispozitivului magnetic sau în zona de influență a unui magnet artificial. Doza primită de o persoană depinde de locația locului de muncă în raport cu MP și modul de lucru. MF constantă nu provoacă efecte subiective. Sub acțiunea câmpurilor magnetice variabile se observă senzații vizuale caracteristice, așa-numitele fosfene, care dispar în momentul încetării expunerii.
Cu munca constantă în condiții de expunere la câmpuri magnetice care depășesc nivelurile maxime admise, se dezvoltă disfuncții ale sistemelor nervos, cardiovascular și respirator, ale tractului digestiv și modificări ale compoziției sângelui. Cu efect predominant local, tulburările vegetative și trofice pot apărea, de regulă, în zona corpului care se află sub influența directă a câmpului magnetic (cel mai adesea mâinile). Se manifestă printr-o senzație de mâncărime, paloare sau cianoză a pielii, umflare și îngroșare a pielii, în unele cazuri se dezvoltă hipercheratoză (cornificare).
Intensitatea MF la locul de muncă nu trebuie să depășească 8 kA/m. Intensitatea MP a unei linii electrice cu o tensiune de până la 750 kV nu depășește de obicei 20-25 A / m, ceea ce nu reprezintă un pericol pentru oameni.
Surse de radiații electromagnetice
Sursele de radiație electromagnetică într-o gamă largă de frecvențe (frecvență super și ultra-joasă, frecvență radio, infraroșu, vizibil, ultraviolete, raze X - Tabelul 2) sunt stații radio puternice, antene, generatoare de microunde, instalații de încălzire cu inducție și dielectrice, radare, lasere, dispozitive de măsurare și control, facilități de cercetare, dispozitive și dispozitive medicale de înaltă frecvență, computere electronice personale (PC), terminale de afișare video pe tuburi catodice utilizate atât în industrie, cercetare științifică, cât și în viața de zi cu zi.
Surse de pericol crescut în ceea ce privește radiațiile electromagnetice sunt și cuptoarele cu microunde, televizoarele, telefoanele mobile și fără fir.
Tabelul 2. Spectrul radiațiilor electromagnetice
Radiații de joasă frecvență
Sursele de radiații de joasă frecvență sunt sistemele de producție. transportul și distribuția energiei electrice (centrale electrice, posturi de transformare, sisteme și linii de transport a energiei electrice), rețelele electrice ale clădirilor rezidențiale și administrative, transportul electric și infrastructura acesteia.
Odată cu expunerea prelungită la radiații de joasă frecvență, se poate observa dureri de cap, modificări ale tensiunii arteriale, oboseală, căderea părului, unghii fragile, pierderea în greutate și o scădere persistentă a capacității de lucru.
Pentru a proteja împotriva radiațiilor de joasă frecvență, fie sursele de radiații sunt protejate (Fig. 2), fie zonele în care poate fi o persoană.
Orez. 2. Ecranare: a - inductor; b - condensator
Surse RF
Sursa de frecvențe radio EMF sunt:
- în intervalul 60 kHz - 3 MHz - elemente neecranate ale echipamentelor pentru prelucrarea prin inducție a metalului (pompare, recoacere, topire, lipire, sudare etc.) și a altor materiale, precum și echipamente și instrumente utilizate în comunicații radio și radiodifuziune;
- în intervalul 3 MHz - 300 MHz - elemente neecranate ale echipamentelor și dispozitivelor utilizate în comunicații radio, radiodifuziune, televiziune, medicină, precum și echipamente pentru încălzirea dielectricilor;
- în intervalul 300 MHz - 300 GHz - elemente neecranate ale echipamentelor și instrumentelor utilizate în radar, radioastronomie, radio spectroscopie, fizioterapie etc. Expunerea prelungită la unde radio pe diferite sisteme ale corpului uman are consecințe diferite.
Cele mai caracteristice atunci când sunt expuse la unde radio din toate intervalele sunt abaterile din sistemul nervos central și sistemul cardiovascular uman. Plângeri subiective - dureri de cap frecvente, somnolență sau insomnie, oboseală, slăbiciune, transpirație excesivă, pierderi de memorie, distragere la minte, amețeli, întunecare a ochilor, senzație nerezonabilă de anxietate, frică etc.
Influența câmpului electromagnetic din domeniul undelor medii în timpul expunerii prelungite la se manifestă în procese excitatorii, încălcarea reflexelor pozitive. Modificări de marcare în sânge, până la leucocitoză. Au fost stabilite disfuncții hepatice, modificări distrofice ale creierului, organelor interne și sistemului reproducător.
Câmpul electromagnetic al intervalului de unde scurte provoacă modificări în cortexul suprarenal, sistemul cardiovascular și procesele bioelectrice ale cortexului cerebral.
VHF EMF provoacă modificări funcționale în sistemul nervos, cardiovascular, endocrin și în alte sisteme ale corpului.
Gradul de pericol al expunerii umane la radiațiile cu microunde depinde de puterea sursei de radiație electromagnetică, de modul de funcționare al emițătorilor, de caracteristicile de proiectare ale dispozitivului emițător, de parametrii EMF, de densitatea fluxului de energie, de intensitatea câmpului, de timpul de expunere, dimensiunea suprafeței iradiate, proprietățile individuale ale persoanei, locația locurilor de muncă și măsurile de protecție eficiente.
Există efecte termice și biologice ale radiațiilor cu microunde.
Efectul termic este o consecință a absorbției energiei radiației cu microunde EMF. Cu cât intensitatea câmpului este mai mare și cu cât timpul de expunere este mai lung, cu atât efectul termic este mai puternic. Când densitatea fluxului de energie W-10 W/m 2 corpul nu poate face față eliminării căldurii, temperatura corpului crește și încep procesele ireversibile.
Efectul biologic (specific) se manifestă prin slăbirea activității biologice a structurilor proteice, încălcarea sistemului cardiovascular și a metabolismului. Acest efect se manifestă atunci când intensitatea EMF este mai mică decât pragul termic, care este egal cu 10 W/m 2 .
Expunerea la radiațiile cu microunde EMF este dăunătoare în special țesuturilor cu un sistem vascular subdezvoltat sau cu circulație sanguină insuficientă (ochi, creier, rinichi, stomac, vezica biliară și vezică). Expunerea ochilor poate provoca tulburări ale cristalinului (cataractă) și arsuri ale corneei.
Pentru a asigura siguranța muncii cu surse de unde electromagnetice, se efectuează monitorizarea sistematică a parametrilor normali normali la locurile de muncă și la locurile unde poate fi amplasat personalul. Controlul se realizează prin măsurarea intensității câmpurilor electrice și magnetice, precum și prin măsurarea densității fluxului de energie.
Protecția personalului împotriva expunerii la unde radio este utilizată pentru toate tipurile de muncă, dacă condițiile de lucru nu îndeplinesc cerințele standardelor. Această protecție se realizează în următoarele moduri:
- sarcini adaptate și absorbante de putere care reduc intensitatea și densitatea câmpului fluxului de energie al undelor electromagnetice;
- ecranarea locului de muncă și a sursei de radiații;
- amplasarea rațională a echipamentelor în camera de lucru;
- selectarea modurilor raționale de funcționare a echipamentelor și a modului de lucru al personalului.
Cea mai eficientă utilizare a sarcinilor adaptate și a absorbatoarelor de putere (echivalente de antenă) este în fabricarea, reglarea și testarea unităților individuale și a complexelor de echipamente.
Un mijloc eficient de protecție împotriva efectelor radiațiilor electromagnetice este ecranarea surselor de radiații și a locului de muncă folosind ecrane care absorb sau reflectă energia electromagnetică. Alegerea designului ecranului depinde de natura procesului tehnologic, de puterea sursei și de intervalul de lungimi de undă.
Pentru fabricarea ecranelor reflectorizante se folosesc materiale cu conductivitate electrică ridicată, cum ar fi metale (sub formă de pereți plini) sau țesături de bumbac cu bază metalică. Ecranele metalice solide sunt cele mai eficiente și deja cu o grosime de 0,01 mm asigură atenuarea câmpului electromagnetic cu aproximativ 50 dB (100.000 de ori).
Pentru fabricarea ecranelor absorbante se folosesc materiale cu conductivitate electrică slabă. Ecranele absorbante sunt realizate sub formă de foi presate de cauciuc cu o compoziție specială cu vârfuri solide conice sau goale, precum și sub formă de plăci de cauciuc poros umplute cu fier carbonil, cu o plasă metalică presată. Aceste materiale sunt lipite de cadru sau de suprafața echipamentului emitent.
O măsură preventivă importantă pentru protecția împotriva radiațiilor electromagnetice este îndeplinirea cerințelor pentru amplasarea echipamentelor și pentru crearea spațiilor în care există surse de radiații electromagnetice.
Protecția personalului de supraexpunere poate fi realizată prin plasarea generatoarelor RF, UHF și de microunde, precum și a transmițătoarelor radio, în încăperi special amenajate.
Ecranele surselor de radiații și locurile de muncă sunt blocate cu dispozitive de deconectare, ceea ce face posibilă excluderea funcționării echipamentelor radiante atunci când ecranul este deschis.
Nivelurile permise de expunere a lucrătorilor și cerințele pentru monitorizarea la locurile de muncă pentru câmpurile electromagnetice ale frecvențelor radio sunt stabilite în GOST 12.1.006-84.
