Электромагнитные поля. Электромагнитное поле (ЭМП) представляет особую форму материи

Электромагнитное поле (ЭМП) представляет особую форму материи. Всякая электрически заряженная частица окружена электромагнитным полем. электромагнитное поле может существовать и в свободном состоянии в виде движущихся со скоростью 3·10⁸ м/с фотонов или в виде электромагнитных волн.

Движущееся ЭМП (электромагнитное излучение– ЭМИ) характеризуется векторами напряженности электрического Е, [В/м], и магнитного Н, [А/м], полей, которые определяют силовые свойства ЭМП.

Длина волны λ, частота колебаний f и скорость распространения электромагнитных волн в воздухе с связаны соотношением с = λ f. Например, для промышленной частоты f = 50 Гц длина волны λ = 3·10⁸/50 = 6000 км, а для ультракоротких частот f = 3·10⁸ Гц длина волны равна 1 м.

В ЭМП существует три зоны, которые различаются по расстоянию от источника.

Зона индукции I (ближняя зона) имеет радиус R ≤ λ / 2 π. В этой зоне электромагнитная волна не сформирована, и поэтому на человека действует независимо друг от друга напряженность электрического и магнитного полей.

Зона интерференции II (промежуточная) имеет радиус λ / 2 π < R < 2 π λ.
В этой зоне одновременно воздействуют на человека напряженность электрического и магнитного полей, а также энергетическая составляющая.

Зона излучения III (дальняя), имеющая радиус R ³ 2 π λ, характеризуется тем, что это зона сформировавшейся электромагнитной волны. В этой зоне на человека воздействует только энергетическая составляющая, а векторы Е и Н всегда взаимно перпендикулярны. В вакууме и воздухе Е = 377 Н.

Для токов промышленных частот размер зон I и II составляет несколько десятков километров. Начиная со сверхвысоких частот, зона индукции уменьшается и оценка осуществляется по характеристике S, для которой в нормативных документах принято название – плотность потока энергии (ППЭ), хотя фактически – это плотность потока мощности, [Вт/м²], которая в общем виде определяется векторным произведением Е и Н, а для сферических волн при распространении в воздухе может быть выражена как

,

где Р – мощность излучения, Вт.