ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2 «Защита от сверхвысокочастотного излучения»

Цель работы: определить интенсивность электромагнитного излучения СВЧ диапазона в зависимости от различных параметров и оценить эффективность защиты от СВЧ излучения с помощью экранирования.

Общие сведения

ФИЗИЧЕСКАЯ СУЩНОСТЬ ЭЛЕТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Электромагнитные поля (ЭМП) генерируются токами, изменяющимися по направлению во времени. Спектр электромагнитных (ЭМ) колебаний находится в широких пределах по длине волны l от 1000 км до 0,001 мкм и менее, а по частоте f от 3-10² до 3-10²⁰Гц, включая радиоволны, оптические, ионизирующие излучения. В настоящее время наиболее широкое применение в различных отраслях хозяйства находит ЭМ энергия неионизирующей части спектра. Это касается, прежде всего, ЭМ полей радиочастот. Они подразделяются по длине волны на ряд диапазонов (табл. 1).

Таблица 1

Классификация радиоволн

ЭМП характеризуется совокупностью переменных электрического и магнитного составляющих. Различные диапазоны радиоволн объединяет общая физическая природа, но они существенно различаются по заключенной в них энергии, характеру распространения, поглощения, отражения, а вследствие этого по действию на среду, в том числе и на человека. Чем короче длина волны и больше частота колебаний, тем больше энергии несет в себе квант. Связь между энергией Y и частотой f колебаний определяется как Y = h - f или

т.к. между длиной волны l и частотой f существует соотношение

где с - скорость распространения электромагнитной волны в воздухе (с=3-10⁸ м/с),

h - постоянная Планка, равная 6,6-10³⁴ Вт/см².

Вокруг любого источника излучения ЭМП разделяют на 3 зоны: ближнюю-зону индукции, промежуточную-зону интерференции и дальнюю-волновую зону. Если геометрические размеры источника излучения меньше длины волны излучения l (т.е. имеет место точечный источник), границы зон определяются следующими расстояниями R:

ближняя зона (индукция)

промежуточная (интерференции)

дальняя зона (волновая)

В волновой зоне интенсивность поля оценивается величиной плотности потока энергии (ППЭ), т.е. количеством энергии, падающим на единицу поверхности. В этом случае ППЭ выражается в ваттах на 1м², или в производных единицах: милливаттах и микроваттах на см² (Вт/м², мВт/см², мкВт/см²). ЭМП по мере удаления от источника излучения быстро затухает.

ЭМ поле складывается из электрического поля, обусловленного напряжением на токоведущих частях электроустановок, и магнитного, возникающего при прохождении тока по этим частям. Волны ЭМП распространяются на большие расстояния.