| Архитектура Астрономия Аудит Биология Ботаника Бухгалтерский учёт Войное дело Генетика География Геология Дизайн Искусство История Кино Кулинария Культура Литература Математика Медицина Металлургия Мифология Музыка Психология Религия Спорт Строительство Техника Транспорт Туризм Усадьба Физика Фотография Химия Экология Электричество Электроника Энергетика | Оборудование: амперметр, вольтметр, ключ, провода, реостат, источник тока. Теоретическая часть работы. Схема электрической цепи, которую используют в этой лабораторной работе, показана на рисунке. В качестве источника тока в схеме используется аккумулятор или батарейка от карманного фонаря. При разомкнутом ключе ЭДС источника тока равна напряжению на внешней цепи. Внутреннее сопротивление источника тока можно измерить косвенно, сняв показания амперметра и вольтметра при замкнутом ключе. Действительно, из закона Ома для замкнутой цепи получаем ξ = U + Ir, где U= IR — напряжение на внешней цепи. Поэтому . Для измерения силы тока в цепи можно использовать школьный амперметр со шкалой 0—2 А. Максимальные погрешности измерений внутреннего сопротивления источника тока определяются по формулам Δr=rпрεr Подготовка к проведению работы 1.
2. 3. Проверьте работу цепи при разомкнутом и замкнутом ключе. Проведение эксперимента, обработка результатов 1. Измерьте ЭДС источника тока. 2. Снимите показания амперметра и вольтметра при замкнутом ключе и вычислите rпр. Вычислите абсолютную и относительную погрешности измерения ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока, используя данные о классе точности приборов. 3. Запишите результаты измерений ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока: ξ=ξ r=rпр ±Δr, εr = …%;
Контрольные вопросы 1. Почему показания вольтметра при разомкнутом и замкнутом ключе различны? 2. Как повысить точность измерения ЭДС источника тока? 3.
Поиск по сайту: |
Подготовьте бланк отчета со схемой электрической цепи и таблицей (см. таблицу 6) для записи результатов измерений и вычислений.
Можете ли вы предложить другие способы измерения ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока?|
⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 11Следующая ⇒
Цель работы. Освоить прецизионный метод измерения ЭДС с помощью потенциометра P 307 и изучить методику измерения высоких температур с помощью термопары.
Оборудование. Высокоомный потенциометр P 307, зеркальный гальванометр, нормальный элемент Вестона, батарея аккумуляторов, соединительные провода, исследуемый сухой гальванический элемент, хромель-копелевая термопара, колба с дистиллированной водой, сосуд с таящим льдом, электрический нагреватель.
КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Компенсационный метод измерения ЭДС и напряжений в цепях постоянного тока является одним из высокоточных (прецизионных) методов физических измерений. . ЭДС измеряется в вольтах и численно равна напряжению на зажимах источника тока в случае разомкнутой цепи.
Очевидно, что падение напряжения на вольтметре в соответствии с законом Ома для полной цепи определится соотношением V = E – I×r, из которого следует, что напряжение на вольтметре V = IR всегда меньше ЭДС E на величину падения напряжения на внутреннем сопротивлении источника I r. Здесь r – внутреннее сопротивление источника, R – сопротивление вольтметра. V и E были бы равны друг другу, если бы ток в цепи источника I был равен 0. Рассмотрим принципиальную схему, используемую в компенсационном методе измерения ЭДС (рис. 2). Компенсация ЭДС Ex осуществляется напряжением на участке AC, создаваемым вспомогательным источником Eo.Это возможно, если ЭДС Eo превосходит ЭДС исследуемого источника Ex и источники включены навстречу друг другу. В этом случае Ex = Ux. Наличие компенсации контролируется гальванометром G . При полной компенсации ток в цепи гальванометра равен 0 . Если участок цепи AB представляет собой однородный линейный участок, то напряжение на участке Ex ~ Lx. Если исследуемый источник заменить источником с известным (эталонным) значением ЭДС, в качестве которого обычно используют нормальный элемент Вестона, то En ~ Ln. Если ток в цепи источника Eo в процессе измерений остается неизменным, то отношение ЭДС будет равно отношению длин . Рассмотренные идеи используются при конструировании приборов, предназначенных для прецизионных измерений ЭДС и напряжений. К числу таких приборов относится используемый в данной работе потенциометр P 307. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
Экспериментальная установка состоит из высокоомного потенциометра P 307, зеркального высокочувствительного гальванометра M 17/1 и нормального элемента Вестона с известным значением ЭДС Переключатель ПК переводит прибор из одного режима работы в другой, например, из режима калибровки – «НЭ» в режим измерений – «X1» или «X2«. Переключатель ПО используется для корректировки ЭДС нормального элемента. В качестве гальванометра в работе используется высокочувствительный зеркальный гальванометр М 17/1, смонтированный на стене. Питание моста осуществляется аккумуляторной батареей.
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
ЗАДАНИЕ 1.
1. Подключить к соответствующим зажимам аккумуляторную батарею, гальванометр и исследуемый источник ЭДС. 2. Провести калибровку потенциометра. Для этого переключатель ПК необходимо перевести в положение «НЭ» и нажать кнопку «ГРУБО«. Далее с помощью переключателей К1…К4 добиться нулевого тока в цепи гальванометра. После этого нажать и зафиксировать кнопку «ТОЧНО» и переключателями К3 и К4 завершить калибровку моста. 3. Перевести переключатель ПК в положение «X1» и произвести измерение ЭДС источника, присоединенного н зажимам «X1«. Для этого нажать и зафиксировать кнопку «ГРУБО» и с помощью переключателей П1…П6 произвести предварительную балансировку потенциометра. 4. Провести повторные измерения ЭДС Ex, начав процедуру измерений с повторной калибровки потенциометра. Число измерений не должно быть меньше 5 . 5. Провести обработку результатов измерений по методике обработки результатов прямых измерений. Если полученная ошибка измерений превосходит класс точности потенциометра (класс точности потенциометра P 307 – 0,05), провести повторные измерения.
ЗАДАНИЕ 2. Определение температуры кипящей воды с помощью хромель-копелевой термопары.
КРАТКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
При контакте двух разнородных проводников между ними происходит обмен электронами, который приводит к возникновению между проводниками контактной разности потенциалов. Рассмотрим цепь (рис. 4), состоящую из 2-х спаянных между собой проводников 1 и 2, изготовленных их разных материалов. Когда температуры спаев одинаковы, ток в рассматриваемой цепи равен 0, так как в этом случае, равные друг другу ЭДС Eaи E,включены навстречу друг другу. Если спаи поддерживать при разных температурах, то ЭДС Ea и Eb не будут равны друг другу и в данной цепи возникнет ток. Это связано с тем, что в цепи возникает ЭДС E(t), равная разности ЭДС Eaи Eb в спаях. E(t) = Ea – Eb.
Эту ЭДС называют термоэлектродвижущей силой или термо-ЭДС. Содержащую два спая цепь называют термопарой. Прибор, измеряющий термо-ЭДС, включают в разрыв одного из проводников термопары (рис. 5). В качестве измерительного прибора при прецизионных измерениях используют потенциометр. Один из спаев, например спай A, помещают в сосуд с известной постоянной температурой (обычно в сосуд с таящим льдом Ta = 0°C), а второй (спай B) приводят в тепловой контакт с исследуемым телом. Возникающая при этом термо-ЭДС зависит только от разности температур спаев: E(t) = Ea – Eb = f(Tb – Tb) Эта зависимость близка к линейной зависимости. В настоящей работе используется хромель-копелевая термопара ТХК–0379-01 с известной градуировкой, имеющейся в справочных таблицах. Указанная термопара характеризуется большим значением термического коэффициента термо-ЭДС: (a = 67 мкВ/К). 1. Поместить спай A в сосуд с таящим льдом. Спай B оставить в контакте с окружающим воздухом. Измерить потенциометром возникшую термо-ЭДС и по справочным таблицам определить комнатную температуру. Полученный результат сравнить с показанием комнатного термометра.
2. Поместить спай B в колбу с кипящей водой и определить температуру кипения воды. Полученный результат сравнить с известным табличным значением. Сравнение результатов произвести с учетом известной зависимости температуры кипения от атмосферного давления. Атмосферное давление определить с помощью образцового барометра.
3. Привести в соприкосновение спай B с поверхностью нагревательного элемента – электроплитки, используемой в работе, и измерить температуру рабочей поверхности плитки.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. В чем суть компенсационного метода измерения ЭДС? 2. 3. Для чего в работе используется нормальный элемент? РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Руководство к лабораторным занятиям по физике / Под ред. Л.Л.Гольдина. – М.: Наука, 1973. Лабораторные занятия по физике / Под ред. Л.Л.Гольдина. – М.: Наука, 1983. П Р И Л О Ж Е Н И Е
Нормальный элемент Вестона используется в работе в качестве эталона ЭДС. Он представляет собой гальванический ртутно-кадмиевый элемент, изображенный на рис. 6.
Электроды элемента размещены в герметически закрытых стеклянных трубках, соединенных между собой. Положительным электродом является ртуть. Второй электрод, содержащий амальгаму кадмия, является отрицательным. ЭДС нормального элемента слабо зависит от температуры, Эту зависимость можно представить следующим полиномом:
En = 1,01853 – 4,075 10 -5 (t – 20) – 9,444 10 -7 (t – 20)2 – 9,8 10 -9(t – 20)3.
При 20°С En = 1,01853 В.
Таблица ⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒ Читайте также: |
Имеются также две группы переключателей П1…П6, используемые при измерении Ex, и К1…К4, с помощью которых производится калибровка потенциометра.
Определение ЭДС сухого элемента.
После этого нажать и зафиксировать кнопку «ТОЧНО» и завершить процесс измерения ЭДС. Величина ЭДС Ex определится положениями переключателей П1…П6.
Ее величина зависит от электрических свойств соприкасающихся проводников и от температуры контакта (спая).
Термо-ЭДС широко используется для измерения температур.
Как устроен потенциометр? Каким образом производится его калибровка?
Обратная связь ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса — ваш вокал Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими Целительная привычка Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Тренинг уверенности в себе Вкуснейший «Салат из свеклы с чесноком» Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Как слышать голос Бога Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной Оси и плоскости тела человека — Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д. Отёска стен и прирубка косяков — Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу. Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) — В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар. |
Общие сведения Источники тока – это устройства, преобразующие различные виды энергии в электрическую энергию. Источник постоянного тока имеет два вывода, между которыми создается определенная разность потенциалов – напряжение. При подключении к источнику внешней нагрузки, через нее начинает протекать электрический ток. В нагрузке, как правило, происходит преобразование получаемой от источника электрической энергии в другие ее виды: механическую (в электродвигателях), световую (в электролампах), тепловую (в электронагревателях) и т. д. Напряжение на выводах источника тока всегда в той или иной степени зависит от мощности, отдаваемой в нагрузку. Основными характеристиками источника тока являются электродвижущая сила Е и внутреннее сопротивление r. Электродвижущая сила источника тока (ЭДС) есть работа сторонних (неэлектростатических) сил по перемещению единичного положительного заряда по замкнутой цепи: Сторонние силы, перемещая заряд q0 от отрицательного к положительному полюсу источника тока, совершают работу против электростатических сил. Поэтому ЭДС, в отличие от напряжения U, направлена от отрицательного полюса к положительному. ЭДС измеряется в вольтах и численно равна напряжению на выводах источника при разомкнутой внешней цепи. Внутреннее сопротивление источника тока обусловлено совокупностью физических эффектов, ограничивающих мощность, отдаваемую источником в нагрузку. К таким эффектам относится, например: малая площадь контактирующих друг с другом химических реагентов в аккумуляторах; конечная скорость вращения лопастей турбогенераторов; ограниченное значение падающего потока световой энергии в солнечных батареях и др. Внутреннее сопротивление условно можно представить в виде резистора c сопротивлением r включенного последовательно с источником (рис. 1).
Рис. 1 – Графическое обозначение источника тока (а) и его эквивалентная схема (б) Однако, следует понимать, что внутреннее сопротивление не сосредоточено в каком-то одном элементе и является неотъемлемым конструктивным свойством источника тока как целого. Внутреннее сопротивление не может быть измерено непосредственно с помощью омметра и вычисляется по результатам косвенных измерений. В большинстве случаев, внутреннее сопротивление можно считать постоянной, не зависящей от тока источника величиной. Энергетическими характеристиками источника тока являются мощность и КПД: где U – напряжение на источнике; I – ток источника. Задание 1. Измерение ЭДС источника тока вольтметром ЭДС равна разности потенциалов на выводах источника тока при разомкнутой внешней цепи. Идеальный вольтметр, имеющий бесконечное входное сопротивление, покажет точное значение ЭДС источника в пределах класса точности. Любой реальный вольтметр потребляет от источника некоторую мощность, необходимую для работы измерительной цепи и имеет конечное значение входного сопротивления. Рис. 2 – Измерение ЭДС вольтметром Если к источнику тока подключить вольтметр (рис. 2), то в цепи потечет ток: Этот ток создает на вольтметре падение напряжения: Подставив первое уравнение во второе и проведя элементарные преобразования, получим Показания вольтметра будут тем ближе к значению ЭДС, чем меньше отношение . Для измерений в пределах инженерной погрешности необходимо соблюдать условие . Для измерений в данной лабораторной работе используется цифровой мультиметр, имеющий в режиме вольтметра входное сопротивление RV = 1 МОм. Доверь свою работу ✍️ кандидату наук! Имя Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно — исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое Нажимая кнопку «Продолжить», я принимаю политику конфиденциальности |
д.
Химические источники тока вырабатывают электрический ток за счёт энергии окислительно-восстановительных реакций химических реагентов (аккумуляторы, гальванические элементы). Физическими источниками тока называют устройства, преобразующие тепловую, механическую и электромагнитную энергию в электрическую энергию – электромашинные, термоэлектрические генераторы, солнечные батареи и др.
Определенный вклад в ограничение отдаваемой мощности вносит и активное сопротивление отдельных конструктивных элементов источника тока.
Влияние входного сопротивления вольтметра на результат измерения можно считать несущественным при .
ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов. Обратная связь…Измерения ЭМП, критерии воздействия и дозиметрия – оценка программы экологического мониторинга системы сверхнизкочастотной связи ВМС США
Изучение воздействия электрических и магнитных полей (ЭМП) на организмы включает точную оценку воздействия этих полей и то, что организм получает в результате воздействия. Воздействие – это мера напряженности поля электрического или магнитного поля непосредственно вне организма в течение определенного периода времени. Доза является мерой наведенной напряженности поля внутри организма за определенный период. В первом разделе этой главы описывается, как IITRI охарактеризовал ЭМП вблизи передающих устройств. В последующих разделах обсуждаются проблемы, связанные с оценкой доз и учетом возможных эффектов, связанных с модуляцией сигнала.
Термин «ЭМП» применяется к переменному полю, создаваемому движущимися заряженными частицами. ЭМП характеризуются длиной волны (выраженной в метрах) и частотой (выраженной в герцах).
Длина волны поля, умноженная на его частоту, равна скорость распространения. Полный диапазон частот ЭМП описывается как электромагнитный спектр. Обозначение «чрезвычайно низкочастотный» (ELF) обычно зарезервировано для частот в диапазоне от 3 Гц до 300 Гц. Большинство оборудования, используемого для генерации , передача и распределение электроэнергии в Соединенных Штатах генерирует ЭМП с частотой 60 Гц. Система связи ELF ВМФ использует принцип частотной модуляции, называемый минимальной манипуляцией. В этом типе модуляции частота сдвигается между 72 Гц и 80 Гц (с центром 76 Гц) в зависимости от того, должен ли передаваться на подводную лодку код «единица» или «ноль» (Запотоский и др. 19).96). Интенсивность электрических полей выражается в вольтах на метр (В/м), а магнитных полей выражается в миллигауссах (мГс). Дополнительная информация предоставлена NIOSH, NIEHS и DOE (1996).
Характеристика электрических и магнитных полей
Для характеристики электрических и магнитных полей вблизи объектов экологического мониторинга IITRI измерил пространственные и временные характеристики следующих полей:
Магнитное поле в воздухе и на земле, создаваемое электрический ток в антенне и клеммах заземления.
Электрическое поле в земле, представляющее собой сумму полей, индуцированных магнитным полем, и тока, протекающего от заглубленных заземляющих клемм.
Электрическое поле в воздухе, возникающее из-за разности электрических потенциалов между антеннами и землей или создаваемое как побочный продукт электрического поля в земле.
Статическое геомагнитное поле Земли.
IITRI предоставил следующие размеры ЭМП вблизи передающих устройств (см. используемые приборы):
ТАБЛИЦА 2-1
Инструменты, используемые IITRI для измерения электромагнитных полей.
- 1.
Окружающая среда 60 Гц результирующая 1 ЭМП над землей.
- 2.
Немодулированные результирующие ЭМП 76 Гц над землей.
- 3.
Модулированные результирующие ЭМП 76 Гц над землей.
- 4.
Среднеквадратические значения гармоник ЭМП 60 Гц и 76 Гц над землей.
- 5.
Разность потенциалов земли в двух ортогональных направлениях и, на основании этого, результирующее электрическое поле в земле.
Возможность измерения магнитных полей низкого уровня зависит, среди прочего, от чувствительности прибора, используемого для анализа напряжения зонда магнитного поля. Согласно IITRI, оборудование для измерения магнитного поля было откалибровано путем измерения выходного напряжения датчика магнитного поля, помещенного в магнитное поле силой 100 мГс (Haradem et al. 19).94). В нем утверждается, что эта калибровка действительна при меньших уровнях поля на основании того факта, что датчик, построенный исключительно из пассивных компонентов, как известно, имеет выходной сигнал, линейный по отношению к напряженности поля. Наименьшая полномасштабная чувствительность прибора IITRI (Hewlett-Packard 3581A) составляла 0,1 мкВ, что соответствует уровню магнитного поля около 0,2 мГс. Ожидается, что измерения, намного более низкие, чем это (около 0,02 мГ или ниже), не будут очень точными.
К счастью, наиболее важные сообщаемые уровни, использованные при создании участков обработки и контроля, а также при анализе экологических данных, были намного выше этих уровней и, как ожидается, будут точными представлениями магнитных полей. Однако ожидается, что сообщаемые уровни поля, такие как 0,0002 мГс, не будут точными.
Чтобы исключить возможность загрязнения экологических исследований гармониками или взаимодействиями между частотами линии электропередач и частотами антенны СНЧ, был измерен спектр зависимости напряженности поля от частоты. Было обнаружено, что все нежелательные сигналы по крайней мере на 30 дБ ниже уровня частот антенны СНЧ, и поэтому было сочтено, что они не мешают экологическим исследованиям. Сообщалось, что среднеквадратичные значения гармоник электрических и магнитных полей частотой 60 Гц и 76 Гц над землей либо ниже уровней обнаружения, либо «настолько низки, что их нельзя считать помехой». Спектры, измеренные IITRI на антенных терминалах с выключенным передатчиком и с включенным передатчиком, дают данные об окружающих полях 60 Гц и полях 76 Гц (J.
R. Gauger, IITRI, письмо в Управление проекта систем связи ВМС США, 23 декабря 1985). Хотя приведенные спектральные данные относятся к наблюдениям за один день (11 декабря 1985 г.), они подтверждают приведенное выше утверждение. 2 Признаки естественных резонансов Шумана в земной атмосфере и измеренное поведение гармоник также подтверждают качество наблюдений. Несколько явных ошибок в метках на спектрах согласуются с проблемами натурных наблюдений и легко устраняются. Однако таких ошибок было относительно немного.
Критерии воздействия для выбора места
Любой источник электрических и магнитных полей (например, передающие устройства сверхнизкой частоты и антенны) создает поля практически везде. По мере удаления от источника напряженность поля становится ниже либо из-за расстояния, либо из-за ослабления из-за препятствий (в случае электрических полей). Однако тогда человек будет двигаться к другим источникам, и генерируемые ими ЭМП будут увеличиваться по интенсивности по мере приближения.
Поэтому невозможно выбрать место управления, где нет воздействия ЭМП СНЧ, генерируемого передающими средствами и антеннами ВМФ. Можно только выбрать места, которые имеют разные уровни воздействия ЭМП, генерируемого антеннами, и других источников, таких как линии электропередач.
IITRI помог исследователям выбрать участки для программы экологического мониторинга, определив, относятся ли они к категории обработки или контроля. Конкретные критерии, используемые для определения того, был ли участок лечебным или контрольным, были следующими:
, где T(76 Гц) – воздействие на лечебный участок из-за системы связи ELF, T(60 Гц) – облучение на лечебном участке из-за от линий электропередач, C(76 Гц) — воздействие на контрольную точку из-за системы связи ELF, а C(60 Гц) — воздействие на контрольную точку из-за линий электропередач.
Другими словами, интенсивность ЭМП 76 Гц в месте лечения должна была быть в 10 раз больше, чем интенсивность ЭМП 76 Гц в контрольной зоне. Кроме того, как на лечебных, так и на контрольных участках интенсивность ЭМП 76 Гц от антенн должна была в 10 раз превышать интенсивность ЭМП 60 Гц от близлежащих линий электропередач.
Наконец, отношение интенсивностей полей частотой 60 Гц в пункте обработки и контроля должно быть в пределах от 0,1 до 10. Эти критерии применялись к ЭМП в воздухе и на земле при работе на полной мощности соответствующей передающей антенны. . Однако не было априорных доказательств того, что уменьшение воздействия на одну десятую должно привести к уменьшению на одну десятую (или меньше) эффекта, который можно было бы наблюдать при полном воздействии.
Изменение интенсивности поля в зависимости от расстояния означает, что каждое место подвергается воздействию пространственного градиента интенсивности, а не равномерной интенсивности по всему участку. Поэтому участки были классифицированы в соответствии с ежегодными измерениями, проводимыми в одной и той же точке каждый год.
Чтобы изолировать эффекты ЭМП КНЧ, парные участки обработки и контроля должны были быть как можно более похожими в отношении экологических переменных, включая почвы, листву, обилие видов и температуру, в зависимости от направленности исследования.
Например, для исследования водно-болотных угодий в качестве участков обработки и контроля требовались аналогичные болота, тогда как для исследования насекомых-опылителей требовались участки с одинаковым обилием цветов. Несколько исследовательских групп столкнулись с трудностями при определении пар участков, отвечающих как критериям воздействия, так и экологическим критериям, как описано в главе 39.0007
Данные о воздействии, предоставленные исследователям
IITRI предоставил исследователям данные о магнитных полях и электрических полях в воздухе, а также электрических полях в земле. IITRI предоставил группам экологического мониторинга обширные данные о конкретных измерениях ЭМП КНЧ на каждом участке. Цель этих измерений состояла в том, чтобы позволить группам мониторинга определить индикаторы воздействия для различных частей участков обработки и попытаться связать индикаторы с соответствующими показателями экологического воздействия.
IITRI также предоставил данные о времени включения и выключения передатчика группам экологического мониторинга.
Эти данные могут быть использованы для определения того, действительно ли место, охарактеризованное как место лечения, подвергалось воздействию ЭМП СНЧ от антенны в какое-либо конкретное время. Это важно, потому что передатчик не был включен постоянно, а место лечения подвергается воздействию только тогда, когда передатчик включен.
Использование формул для прогнозирования электрических и магнитных полей
Электрические и магнитные поля могут быть охарактеризованы либо физическими измерениями, либо теоретически, хотя оба метода сопряжены с трудностями. Физическое измерение напряженности поля может быть затруднено из-за ограничений измерительного оборудования и градиентов напряженности поля, вызванных расстоянием от источника и изменениями рельефа местности. Такие поля часто слишком сложны, чтобы их можно было адекватно охарактеризовать с помощью простых формул. Магнитное поле частотой 76 Гц было относительно устойчивым и могло быть хорошо охарактеризовано в пространстве с помощью простых формул.
Однако для характеристики электрических полей были необходимы физические измерения. Пространственная зависимость электрических полей в земле не могла быть предсказана с помощью простых формул из-за пространственной изменчивости проводимости земли. Кроме того, имелись (обычно скромные) временные колебания из-за ежедневных и годовых изменений электропроводности Земли. Необходимо было провести тщательные исследования пространственных и временных изменений электрических полей Земли. Электрическое поле в воздухе имеет характеристики, которые находятся между характеристиками магнитного поля и электрического поля в земле. На открытой местности с ровным рельефом это поле хорошо характеризуется простыми формулами. Однако при наличии препятствий, таких как деревья, электрические поля в воздухе рассчитать сложно, и измерения дают только моментальные снимки, поскольку поле переменное. Например, ветер, движущийся сквозь листву, вызывает изменчивость электрических полей в воздухе.
IITRI предоставил несколько формул, которые можно использовать для расчета ЭМП сверхнизких частот вблизи антенн.
Не все ограничения этих формул были указаны в отчетах, полученных комитетом. Авторы правильно указали, что формулы подходят только для точек поля на поверхности земли и вблизи антенн. Однако есть и другие ограничения. Во-первых, все формулы ограничены квазистатическим диапазоном частот, поэтому все соответствующие расстояния должны быть существенно меньше длины волны в земле. Во-вторых, каждый предполагает идеальную плоскую однородную землю. Некоторые из этих предположений верны, другие нет и исключают использование формул. Например, разумно рассчитать магнитные поля (либо в воздухе, либо в земле) с помощью простого закона Био-Савара, предоставленного IITRI, если известен ток антенны (какой он есть). Но обычно неверно предполагать, что проводимость земли однородна или не зависит от времени, для расчетов электрических полей в земле. Если необходимо учитывать изменения электропроводности в зависимости от глубины или горизонтального положения, формула, приведенная IITRI, недействительна. Фактически было обнаружено, что электропроводность существенно различалась на некоторых исследуемых участках и зависела от условий окружающей среды и, следовательно, от времени года.
Вот почему следует быть очень осторожным в использовании этой формулы и почему необходимы дополнительные измерения электрических полей в земле. Осторожность, требуемая при использовании формулы для электрических полей в воздухе, находится между этими крайностями. Для однородной ровной местности без препятствий приведенные формулы удовлетворительны (при условии, что напряжение антенны известно). Однако в роще поля сильно искажены, и формула, предложенная IITRI, бесполезна.
Из формул, предоставленных IITRI, только формула магнитного поля широко использовалась исследователями. Эта формула использовалась только при попытке интерполировать магнитные поля в точках в пределах исследуемых участков. Для изучения горной флоры были проведены измерения магнитного поля частотой 76 Гц в нескольких точках вблизи висконсинской антенны. сравнивает измеренные с расчетными полями для высоты антенны 13,7 м и тока антенны 150 А. Измеренные и расчетные значения согласуются достаточно хорошо.
ТАБЛИЦА 2-2
Сравнение измеренных и рассчитанных магнитных полей.
К сожалению, IITRI не сообщил об измерениях напряжения между антенной и землей, которые можно было бы использовать для подтверждения результатов измерений электрических полей в воздухе. Однако это напряжение можно оценить следующим образом. Согласно Диллу (1984), одним из критериев проектирования клемм заземления было достижение максимального общего сопротивления заземления 6 Ом для обоих заземлений. На основании этого числа и предположения, что сопротивление антенны намного меньше сопротивления земли, напряжение между антенной и землей при полном токе (150 А) составляет 900 В. Согласно формуле, предоставленной IITRI, электрическое поле в воздухе непосредственно под антенной будет около 25 В/м. Измеренное электрическое поле под антенной для исследований мелких млекопитающих и гнездящихся птиц составляло 10-40 В/м. Из этого результата и теоретических оценок можно сделать вывод, что измерения находятся в разумном согласии.
Дозиметрия
Как указано выше, величины ЭМП, относящиеся к взаимодействию КНЧ с биологическими системами, представляют собой воздействие (напряженность поля сразу вне организма за период времени) и дозу (индуцированное поле внутри организмов за период времени).
Последние величины могут быть выражены через напряженность индуцированного электрического поля, напряженность магнитного поля и индуцированный ток или плотность тока. Дозиметрия включает оценку величины и распределения индуцированных полей и токов в биологических организмах, подвергающихся воздействию ЭМП КНЧ. Индуцированные поля и токи не только являются функциями наложенных извне ЭМП, но и определяются свойствами ЭМП и геометрией подвергаемого воздействию организма и любых близлежащих объектов. Не следует ожидать, что такие индуцированные поля и токи на КНЧ будут составлять дозу.
Дозиметрические измерения индуцированных полей и токов не входили в план исследования. Тем не менее, чтобы получить некоторые данные об относительной силе индуцированных электрических полей в различных биотах, подвергшихся воздействию ЭМП частотой 76 Гц, комитет провел ряд анализов с использованием простых моделей, которые служат в качестве показателя индуцированных полей внутри организма. Среда воздействия КНЧ-ЭМП была охарактеризована на контрольных и лечебных участках посредством периодических обследований.
Эта среда включала поля с частотой 76 Гц, создаваемые системой связи ELF, поля с частотой 60 Гц от линий электропередач и магнитное поле Земли. Поскольку длина волны на частоте 76 Гц намного длиннее, чем самый длинный размер организма, квазистатическая теория поля может быть надлежащим образом применена для расчета индуцированного электрического поля внутри тела организма (Майклсон и Лин 19).87).
Вкратце, результаты расчетов показывают, что индуцированные электрические поля у насекомых, птиц и мелких позвоночных довольно низки при воздействии внешних электрических полей до 5000 мВ/м и магнитных полей до 50 мГс. Напротив, электрические поля, создаваемые в лиственных насаждениях теми же ЭМП, могут быть значительными. Расчеты, основанные на этих простых моделях, показывают, что поле, создаваемое вертикально ориентированным электрическим полем в 25-метровом дереве, может достигать 5000 мВ/м, а поле, создаваемое горизонтально ориентированным магнитным полем, — до 29 мВ/м.0,8 мВ/м. Сила приложенного или падающего электрического поля будет уменьшаться по мере удаления от провода антенны и из-за экранирования.
Однако напряженность магнитного поля будет ослабевать вдали от антенного провода только на расстоянии. Поэтому на больших расстояниях от антенны поле, индуцированное в древостоях горизонтальным магнитным полем, может стать доминирующим фактором в результирующей дозе. (Более подробную информацию см. в Приложении B.)
Исследователей, участвующих в программе экологического мониторинга, не просили оценить дозы, полученные биотой от передающих антенн КНЧ ВМФ. Только исследователи, занимавшиеся изучением горной флоры, пытались это сделать. Поскольку по дозиметрии не было достаточной информации, комитет решил, что невозможно экстраполировать результаты программы мониторинга на другие ситуации, которые могут быть сопоставимы с условиями облучения.
Различия в действии между немодулированными сигналами 60 Гц и модулированными сигналами 76 Гц
Как упоминалось ранее, электрические и магнитные поля СНЧ, генерируемые антеннами системы связи, модулируются по частоте между 72 и 80 Гц (с преобладающей частотой 76 Гц).
), в отличие от ЭМП линий электропередач, которые не модулируются на частоте 60 Гц. К сожалению, мало информации о различиях между эффектами модулированных и немодулированных частот. Большинство исследований, предпринятых за последние 25 лет для понимания биологических эффектов низкочастотных ЭМП, были сосредоточены на воздействии немодулированных ЭМП на частотах сети 50-60 Гц (см., например, Anderson 19).90; ОРАУ 1992 г.; Тенфорд 1996; ОТА 1989 г.; NRC 1997). Было проведено мало исследований влияния модулированных сигналов частотой 76 Гц, создаваемых системой связи ELF.
Выводы относительно измерений ЭМП
IITRI проделал хорошую общую работу по характеристике электрических и магнитных полей сверхнизких частот вблизи мест обработки и контроля. В тех случаях, когда становилось очевидным, что требуется дополнительная информация, IITRI реагировал и проводил дополнительные измерения. Конкретные выводы таковы:
Несмотря на то, что были некоторые незначительные вопросы по конструкции прибора, оказалось, что связанные с этим ошибки были небольшими и не привели к изменению выводов IITRI относительно данных измерений.
Хорошо охарактеризованы пространственные и временные вариации магнитных полей над землей вблизи участков обработки и контроля.
Хорошо охарактеризованы пространственные и временные вариации электрических полей над землей на открытых площадках вблизи очистных и контрольных участков.
В защищенных зонах, таких как деревья, необходимы более обширные измерения. По запросу их предоставили.
Электрические поля в земле зависят от локальной проводимости земли, поэтому для их характеристики требуются более тщательные измерения. По запросу IITRI предоставил инженерную поддержку для этих измерений.
Электрические поля Земли исследованы в свете ежегодных изменений электрических характеристик Земли. Большинство вариаций были скромными, но в этих полях происходили ежедневные и годовые изменения.
Сноски
- 1
«Результат» определяется следующим образом. Среднеквадратичные (среднеквадратические) величины трех прямоугольных составляющих поля определяются либо измерением, либо вычислением.
синусоидально во времени, среднеквадратичное значение каждой составляющей представляет собой величину от нуля до пика, деленную на квадратный корень из 2. Результатом является квадратный корень из суммы квадратов этих трех среднеквадратичных значений- 2
Сигнал 60 Гц линии электропередач на 30 дБ ниже сигнала передатчика 76 Гц; а самая сильная гармоника частоты линии электропередач (300 Гц) не менее чем на 60 дБ ниже сигнала передатчика. Спектры показывают гармоники частоты окружающего электроснабжения до 17-й гармоники и частоты передатчика до 11-й гармоники. Гармоники передатчика ниже основной на 35 дБ при 216 Гц и 240 Гц, на 50 дБ при 144 Гц и 160 Гц и на 55 дБ при 360 Гц и 400 Гц.
синусоидально во времени, среднеквадратичное значение каждой составляющей представляет собой величину от нуля до пика, деленную на квадратный корень из 2. Результатом является квадратный корень из суммы квадратов этих трех среднеквадратичных значенийИзмерения ЭМП, критерии воздействия и дозиметрия — оценка программы экологического мониторинга системы сверхнизкочастотной связи ВМС США
Изучение воздействия электрических и магнитных полей (ЭМП) на организмы включает точную оценку воздействия этих полей и того, что организм получает в результате воздействия.
Экспозиция – это мера напряженности поля электрического или магнитного поля непосредственно снаружи организма за определенный период. Доза является мерой напряженности поля , индуцированного внутри организма в течение определенного периода времени. В первом разделе этой главы описывается, как IITRI охарактеризовал ЭМП вблизи передающих устройств. В последующих разделах обсуждаются проблемы, связанные с оценкой доз и учетом возможных эффектов, связанных с модуляцией сигнала.
Термин «ЭМП» применяется к переменному полю, создаваемому движущимися заряженными частицами. ЭМП характеризуются длиной волны (выраженной в метрах) и частотой (выраженной в герцах). Длина волны поля, умноженная на его частоту, равна скорость распространения. Полный диапазон частот ЭМП описывается как электромагнитный спектр. Обозначение «чрезвычайно низкочастотный» (ELF) обычно зарезервировано для частот в диапазоне от 3 Гц до 300 Гц. Большинство оборудования, используемого для генерации , передача и распределение электроэнергии в Соединенных Штатах генерирует ЭМП с частотой 60 Гц.
Система связи ELF ВМФ использует принцип частотной модуляции, называемый минимальной манипуляцией. В этом типе модуляции частота сдвигается между 72 Гц и 80 Гц (с центром 76 Гц) в зависимости от того, должен ли передаваться на подводную лодку код «единица» или «ноль» (Запотоский и др. 19).96). Интенсивность электрических полей выражается в вольтах на метр (В/м), а магнитных полей выражается в миллигауссах (мГс). Дополнительная информация предоставлена NIOSH, NIEHS и DOE (1996).
Характеристика электрических и магнитных полей
Для характеристики электрических и магнитных полей вблизи объектов экологического мониторинга IITRI измерил пространственные и временные характеристики следующих полей:
Магнитное поле в воздухе и на земле, создаваемое электрический ток в антенне и клеммах заземления.
Электрическое поле в земле, представляющее собой сумму полей, индуцированных магнитным полем, и тока, протекающего от заглубленных заземляющих клемм.
Электрическое поле в воздухе, возникающее из-за разности электрических потенциалов между антеннами и землей или создаваемое как побочный продукт электрического поля в земле.
Статическое геомагнитное поле Земли.
IITRI предоставил следующие размеры ЭМП вблизи передающих устройств (см. используемые приборы):
ТАБЛИЦА 2-1
Инструменты, используемые IITRI для измерения электромагнитных полей.
- 1.
Окружающая среда 60 Гц результирующая 1 ЭМП над землей.
- 2.
Немодулированные результирующие ЭМП 76 Гц над землей.
- 3.
Модулированные результирующие ЭМП 76 Гц над землей.
- 4.
Среднеквадратические значения гармоник ЭМП 60 Гц и 76 Гц над землей.
- 5.
Разность потенциалов земли в двух ортогональных направлениях и, на основании этого, результирующее электрическое поле в земле.
Возможность измерения магнитных полей низкого уровня зависит, среди прочего, от чувствительности прибора, используемого для анализа напряжения зонда магнитного поля. Согласно IITRI, оборудование для измерения магнитного поля было откалибровано путем измерения выходного напряжения датчика магнитного поля, помещенного в магнитное поле силой 100 мГс (Haradem et al. 19).94). В нем утверждается, что эта калибровка действительна при меньших уровнях поля на основании того факта, что датчик, построенный исключительно из пассивных компонентов, как известно, имеет выходной сигнал, линейный по отношению к напряженности поля. Наименьшая полномасштабная чувствительность прибора IITRI (Hewlett-Packard 3581A) составляла 0,1 мкВ, что соответствует уровню магнитного поля около 0,2 мГс. Ожидается, что измерения, намного более низкие, чем это (около 0,02 мГ или ниже), не будут очень точными. К счастью, наиболее важные сообщаемые уровни, использованные при создании участков обработки и контроля, а также при анализе экологических данных, были намного выше этих уровней и, как ожидается, будут точными представлениями магнитных полей.
Однако ожидается, что сообщаемые уровни поля, такие как 0,0002 мГс, не будут точными.
Чтобы исключить возможность загрязнения экологических исследований гармониками или взаимодействиями между частотами линии электропередач и частотами антенны СНЧ, был измерен спектр зависимости напряженности поля от частоты. Было обнаружено, что все нежелательные сигналы по крайней мере на 30 дБ ниже уровня частот антенны СНЧ, и поэтому было сочтено, что они не мешают экологическим исследованиям. Сообщалось, что среднеквадратичные значения гармоник электрических и магнитных полей частотой 60 Гц и 76 Гц над землей либо ниже уровней обнаружения, либо «настолько низки, что их нельзя считать помехой». Спектры, измеренные IITRI на антенных терминалах с выключенным передатчиком и с включенным передатчиком, дают данные об окружающих полях 60 Гц и полях 76 Гц (J.R. Gauger, IITRI, письмо в Управление проекта систем связи ВМС США, 23 декабря 1985). Хотя приведенные спектральные данные относятся к наблюдениям за один день (11 декабря 1985 г.
), они подтверждают приведенное выше утверждение. 2 Признаки естественных резонансов Шумана в земной атмосфере и измеренное поведение гармоник также подтверждают качество наблюдений. Несколько явных ошибок в метках на спектрах согласуются с проблемами натурных наблюдений и легко устраняются. Однако таких ошибок было относительно немного.
Критерии воздействия для выбора места
Любой источник электрических и магнитных полей (например, передающие устройства сверхнизкой частоты и антенны) создает поля практически везде. По мере удаления от источника напряженность поля становится ниже либо из-за расстояния, либо из-за ослабления из-за препятствий (в случае электрических полей). Однако тогда человек будет двигаться к другим источникам, и генерируемые ими ЭМП будут увеличиваться по интенсивности по мере приближения. Поэтому невозможно выбрать место управления, где нет воздействия ЭМП СНЧ, генерируемого передающими средствами и антеннами ВМФ. Можно только выбрать места, которые имеют разные уровни воздействия ЭМП, генерируемого антеннами, и других источников, таких как линии электропередач.
IITRI помог исследователям выбрать участки для программы экологического мониторинга, определив, относятся ли они к категории обработки или контроля. Конкретные критерии, используемые для определения того, был ли участок лечебным или контрольным, были следующими:
, где T(76 Гц) – воздействие на лечебный участок из-за системы связи ELF, T(60 Гц) – облучение на лечебном участке из-за от линий электропередач, C(76 Гц) — воздействие на контрольную точку из-за системы связи ELF, а C(60 Гц) — воздействие на контрольную точку из-за линий электропередач.
Другими словами, интенсивность ЭМП 76 Гц в месте лечения должна была быть в 10 раз больше, чем интенсивность ЭМП 76 Гц в контрольной зоне. Кроме того, как на лечебных, так и на контрольных участках интенсивность ЭМП 76 Гц от антенн должна была в 10 раз превышать интенсивность ЭМП 60 Гц от близлежащих линий электропередач. Наконец, отношение интенсивностей полей частотой 60 Гц в пункте обработки и контроля должно быть в пределах от 0,1 до 10.
Эти критерии применялись к ЭМП в воздухе и на земле при работе на полной мощности соответствующей передающей антенны. . Однако не было априорных доказательств того, что уменьшение воздействия на одну десятую должно привести к уменьшению на одну десятую (или меньше) эффекта, который можно было бы наблюдать при полном воздействии.
Изменение интенсивности поля в зависимости от расстояния означает, что каждое место подвергается воздействию пространственного градиента интенсивности, а не равномерной интенсивности по всему участку. Поэтому участки были классифицированы в соответствии с ежегодными измерениями, проводимыми в одной и той же точке каждый год.
Чтобы изолировать эффекты ЭМП КНЧ, парные участки обработки и контроля должны были быть как можно более похожими в отношении экологических переменных, включая почвы, листву, обилие видов и температуру, в зависимости от направленности исследования. Например, для исследования водно-болотных угодий в качестве участков обработки и контроля требовались аналогичные болота, тогда как для исследования насекомых-опылителей требовались участки с одинаковым обилием цветов.
Несколько исследовательских групп столкнулись с трудностями при определении пар участков, отвечающих как критериям воздействия, так и экологическим критериям, как описано в главе 39.0007
Данные о воздействии, предоставленные исследователям
IITRI предоставил исследователям данные о магнитных полях и электрических полях в воздухе, а также электрических полях в земле. IITRI предоставил группам экологического мониторинга обширные данные о конкретных измерениях ЭМП КНЧ на каждом участке. Цель этих измерений состояла в том, чтобы позволить группам мониторинга определить индикаторы воздействия для различных частей участков обработки и попытаться связать индикаторы с соответствующими показателями экологического воздействия.
IITRI также предоставил данные о времени включения и выключения передатчика группам экологического мониторинга. Эти данные могут быть использованы для определения того, действительно ли место, охарактеризованное как место лечения, подвергалось воздействию ЭМП СНЧ от антенны в какое-либо конкретное время.
Это важно, потому что передатчик не был включен постоянно, а место лечения подвергается воздействию только тогда, когда передатчик включен.
Использование формул для прогнозирования электрических и магнитных полей
Электрические и магнитные поля могут быть охарактеризованы либо физическими измерениями, либо теоретически, хотя оба метода сопряжены с трудностями. Физическое измерение напряженности поля может быть затруднено из-за ограничений измерительного оборудования и градиентов напряженности поля, вызванных расстоянием от источника и изменениями рельефа местности. Такие поля часто слишком сложны, чтобы их можно было адекватно охарактеризовать с помощью простых формул. Магнитное поле частотой 76 Гц было относительно устойчивым и могло быть хорошо охарактеризовано в пространстве с помощью простых формул. Однако для характеристики электрических полей были необходимы физические измерения. Пространственная зависимость электрических полей в земле не могла быть предсказана с помощью простых формул из-за пространственной изменчивости проводимости земли.
Кроме того, имелись (обычно скромные) временные колебания из-за ежедневных и годовых изменений электропроводности Земли. Необходимо было провести тщательные исследования пространственных и временных изменений электрических полей Земли. Электрическое поле в воздухе имеет характеристики, которые находятся между характеристиками магнитного поля и электрического поля в земле. На открытой местности с ровным рельефом это поле хорошо характеризуется простыми формулами. Однако при наличии препятствий, таких как деревья, электрические поля в воздухе рассчитать сложно, и измерения дают только моментальные снимки, поскольку поле переменное. Например, ветер, движущийся сквозь листву, вызывает изменчивость электрических полей в воздухе.
IITRI предоставил несколько формул, которые можно использовать для расчета ЭМП сверхнизких частот вблизи антенн. Не все ограничения этих формул были указаны в отчетах, полученных комитетом. Авторы правильно указали, что формулы подходят только для точек поля на поверхности земли и вблизи антенн.
Однако есть и другие ограничения. Во-первых, все формулы ограничены квазистатическим диапазоном частот, поэтому все соответствующие расстояния должны быть существенно меньше длины волны в земле. Во-вторых, каждый предполагает идеальную плоскую однородную землю. Некоторые из этих предположений верны, другие нет и исключают использование формул. Например, разумно рассчитать магнитные поля (либо в воздухе, либо в земле) с помощью простого закона Био-Савара, предоставленного IITRI, если известен ток антенны (какой он есть). Но обычно неверно предполагать, что проводимость земли однородна или не зависит от времени, для расчетов электрических полей в земле. Если необходимо учитывать изменения электропроводности в зависимости от глубины или горизонтального положения, формула, приведенная IITRI, недействительна. Фактически было обнаружено, что электропроводность существенно различалась на некоторых исследуемых участках и зависела от условий окружающей среды и, следовательно, от времени года. Вот почему следует быть очень осторожным в использовании этой формулы и почему необходимы дополнительные измерения электрических полей в земле.
Осторожность, требуемая при использовании формулы для электрических полей в воздухе, находится между этими крайностями. Для однородной ровной местности без препятствий приведенные формулы удовлетворительны (при условии, что напряжение антенны известно). Однако в роще поля сильно искажены, и формула, предложенная IITRI, бесполезна.
Из формул, предоставленных IITRI, только формула магнитного поля широко использовалась исследователями. Эта формула использовалась только при попытке интерполировать магнитные поля в точках в пределах исследуемых участков. Для изучения горной флоры были проведены измерения магнитного поля частотой 76 Гц в нескольких точках вблизи висконсинской антенны. сравнивает измеренные с расчетными полями для высоты антенны 13,7 м и тока антенны 150 А. Измеренные и расчетные значения согласуются достаточно хорошо.
ТАБЛИЦА 2-2
Сравнение измеренных и рассчитанных магнитных полей.
К сожалению, IITRI не сообщил об измерениях напряжения между антенной и землей, которые можно было бы использовать для подтверждения результатов измерений электрических полей в воздухе.
Однако это напряжение можно оценить следующим образом. Согласно Диллу (1984), одним из критериев проектирования клемм заземления было достижение максимального общего сопротивления заземления 6 Ом для обоих заземлений. На основании этого числа и предположения, что сопротивление антенны намного меньше сопротивления земли, напряжение между антенной и землей при полном токе (150 А) составляет 900 В. Согласно формуле, предоставленной IITRI, электрическое поле в воздухе непосредственно под антенной будет около 25 В/м. Измеренное электрическое поле под антенной для исследований мелких млекопитающих и гнездящихся птиц составляло 10-40 В/м. Из этого результата и теоретических оценок можно сделать вывод, что измерения находятся в разумном согласии.
Дозиметрия
Как указано выше, величины ЭМП, относящиеся к взаимодействию КНЧ с биологическими системами, представляют собой воздействие (напряженность поля сразу вне организма за период времени) и дозу (индуцированное поле внутри организмов за период времени).
Последние величины могут быть выражены через напряженность индуцированного электрического поля, напряженность магнитного поля и индуцированный ток или плотность тока. Дозиметрия включает оценку величины и распределения индуцированных полей и токов в биологических организмах, подвергающихся воздействию ЭМП КНЧ. Индуцированные поля и токи не только являются функциями наложенных извне ЭМП, но и определяются свойствами ЭМП и геометрией подвергаемого воздействию организма и любых близлежащих объектов. Не следует ожидать, что такие индуцированные поля и токи на КНЧ будут составлять дозу.
Дозиметрические измерения индуцированных полей и токов не входили в план исследования. Тем не менее, чтобы получить некоторые данные об относительной силе индуцированных электрических полей в различных биотах, подвергшихся воздействию ЭМП частотой 76 Гц, комитет провел ряд анализов с использованием простых моделей, которые служат в качестве показателя индуцированных полей внутри организма. Среда воздействия КНЧ-ЭМП была охарактеризована на контрольных и лечебных участках посредством периодических обследований.
Эта среда включала поля с частотой 76 Гц, создаваемые системой связи ELF, поля с частотой 60 Гц от линий электропередач и магнитное поле Земли. Поскольку длина волны на частоте 76 Гц намного длиннее, чем самый длинный размер организма, квазистатическая теория поля может быть надлежащим образом применена для расчета индуцированного электрического поля внутри тела организма (Майклсон и Лин 19).87).
Вкратце, результаты расчетов показывают, что индуцированные электрические поля у насекомых, птиц и мелких позвоночных довольно низки при воздействии внешних электрических полей до 5000 мВ/м и магнитных полей до 50 мГс. Напротив, электрические поля, создаваемые в лиственных насаждениях теми же ЭМП, могут быть значительными. Расчеты, основанные на этих простых моделях, показывают, что поле, создаваемое вертикально ориентированным электрическим полем в 25-метровом дереве, может достигать 5000 мВ/м, а поле, создаваемое горизонтально ориентированным магнитным полем, — до 29 мВ/м.0,8 мВ/м. Сила приложенного или падающего электрического поля будет уменьшаться по мере удаления от провода антенны и из-за экранирования.
Однако напряженность магнитного поля будет ослабевать вдали от антенного провода только на расстоянии. Поэтому на больших расстояниях от антенны поле, индуцированное в древостоях горизонтальным магнитным полем, может стать доминирующим фактором в результирующей дозе. (Более подробную информацию см. в Приложении B.)
Исследователей, участвующих в программе экологического мониторинга, не просили оценить дозы, полученные биотой от передающих антенн КНЧ ВМФ. Только исследователи, занимавшиеся изучением горной флоры, пытались это сделать. Поскольку по дозиметрии не было достаточной информации, комитет решил, что невозможно экстраполировать результаты программы мониторинга на другие ситуации, которые могут быть сопоставимы с условиями облучения.
Различия в действии между немодулированными сигналами 60 Гц и модулированными сигналами 76 Гц
Как упоминалось ранее, электрические и магнитные поля СНЧ, генерируемые антеннами системы связи, модулируются по частоте между 72 и 80 Гц (с преобладающей частотой 76 Гц).
), в отличие от ЭМП линий электропередач, которые не модулируются на частоте 60 Гц. К сожалению, мало информации о различиях между эффектами модулированных и немодулированных частот. Большинство исследований, предпринятых за последние 25 лет для понимания биологических эффектов низкочастотных ЭМП, были сосредоточены на воздействии немодулированных ЭМП на частотах сети 50-60 Гц (см., например, Anderson 19).90; ОРАУ 1992 г.; Тенфорд 1996; ОТА 1989 г.; NRC 1997). Было проведено мало исследований влияния модулированных сигналов частотой 76 Гц, создаваемых системой связи ELF.
Выводы относительно измерений ЭМП
IITRI проделал хорошую общую работу по характеристике электрических и магнитных полей сверхнизких частот вблизи мест обработки и контроля. В тех случаях, когда становилось очевидным, что требуется дополнительная информация, IITRI реагировал и проводил дополнительные измерения. Конкретные выводы таковы:
Несмотря на то, что были некоторые незначительные вопросы по конструкции прибора, оказалось, что связанные с этим ошибки были небольшими и не привели к изменению выводов IITRI относительно данных измерений.
Хорошо охарактеризованы пространственные и временные вариации магнитных полей над землей вблизи участков обработки и контроля.
Хорошо охарактеризованы пространственные и временные вариации электрических полей над землей на открытых площадках вблизи очистных и контрольных участков.
В защищенных зонах, таких как деревья, необходимы более обширные измерения. По запросу их предоставили.
Электрические поля в земле зависят от локальной проводимости земли, поэтому для их характеристики требуются более тщательные измерения. По запросу IITRI предоставил инженерную поддержку для этих измерений.
Электрические поля Земли исследованы в свете ежегодных изменений электрических характеристик Земли. Большинство вариаций были скромными, но в этих полях происходили ежедневные и годовые изменения.
Сноски
- 1
«Результат» определяется следующим образом. Среднеквадратичные (среднеквадратические) величины трех прямоугольных составляющих поля определяются либо измерением, либо вычислением.
синусоидально во времени, среднеквадратичное значение каждой составляющей представляет собой величину от нуля до пика, деленную на квадратный корень из 2. Результатом является квадратный корень из суммы квадратов этих трех среднеквадратичных значений- 2
Сигнал 60 Гц линии электропередач на 30 дБ ниже сигнала передатчика 76 Гц; а самая сильная гармоника частоты линии электропередач (300 Гц) не менее чем на 60 дБ ниже сигнала передатчика. Спектры показывают гармоники частоты окружающего электроснабжения до 17-й гармоники и частоты передатчика до 11-й гармоники. Гармоники передатчика ниже основной на 35 дБ при 216 Гц и 240 Гц, на 50 дБ при 144 Гц и 160 Гц и на 55 дБ при 360 Гц и 400 Гц.
синусоидально во времени, среднеквадратичное значение каждой составляющей представляет собой величину от нуля до пика, деленную на квадратный корень из 2. Результатом является квадратный корень из суммы квадратов этих трех среднеквадратичных значенийИзмерения ЭМП, критерии воздействия и дозиметрия — оценка программы экологического мониторинга системы сверхнизкочастотной связи ВМС США
Изучение воздействия электрических и магнитных полей (ЭМП) на организмы включает точную оценку воздействия этих полей и того, что организм получает в результате воздействия.
Экспозиция – это мера напряженности поля электрического или магнитного поля непосредственно снаружи организма за определенный период. Доза является мерой напряженности поля , индуцированного внутри организма в течение определенного периода времени. В первом разделе этой главы описывается, как IITRI охарактеризовал ЭМП вблизи передающих устройств. В последующих разделах обсуждаются проблемы, связанные с оценкой доз и учетом возможных эффектов, связанных с модуляцией сигнала.
Термин «ЭМП» применяется к переменному полю, создаваемому движущимися заряженными частицами. ЭМП характеризуются длиной волны (выраженной в метрах) и частотой (выраженной в герцах). Длина волны поля, умноженная на его частоту, равна скорость распространения. Полный диапазон частот ЭМП описывается как электромагнитный спектр. Обозначение «чрезвычайно низкочастотный» (ELF) обычно зарезервировано для частот в диапазоне от 3 Гц до 300 Гц. Большинство оборудования, используемого для генерации , передача и распределение электроэнергии в Соединенных Штатах генерирует ЭМП с частотой 60 Гц.
Система связи ELF ВМФ использует принцип частотной модуляции, называемый минимальной манипуляцией. В этом типе модуляции частота сдвигается между 72 Гц и 80 Гц (с центром 76 Гц) в зависимости от того, должен ли передаваться на подводную лодку код «единица» или «ноль» (Запотоский и др. 19).96). Интенсивность электрических полей выражается в вольтах на метр (В/м), а магнитных полей выражается в миллигауссах (мГс). Дополнительная информация предоставлена NIOSH, NIEHS и DOE (1996).
Характеристика электрических и магнитных полей
Для характеристики электрических и магнитных полей вблизи объектов экологического мониторинга IITRI измерил пространственные и временные характеристики следующих полей:
Магнитное поле в воздухе и на земле, создаваемое электрический ток в антенне и клеммах заземления.
Электрическое поле в земле, представляющее собой сумму полей, индуцированных магнитным полем, и тока, протекающего от заглубленных заземляющих клемм.
Электрическое поле в воздухе, возникающее из-за разности электрических потенциалов между антеннами и землей или создаваемое как побочный продукт электрического поля в земле.
Статическое геомагнитное поле Земли.
IITRI предоставил следующие размеры ЭМП вблизи передающих устройств (см. используемые приборы):
ТАБЛИЦА 2-1
Инструменты, используемые IITRI для измерения электромагнитных полей.
- 1.
Окружающая среда 60 Гц результирующая 1 ЭМП над землей.
- 2.
Немодулированные результирующие ЭМП 76 Гц над землей.
- 3.
Модулированные результирующие ЭМП 76 Гц над землей.
- 4.
Среднеквадратические значения гармоник ЭМП 60 Гц и 76 Гц над землей.
- 5.
Разность потенциалов земли в двух ортогональных направлениях и, на основании этого, результирующее электрическое поле в земле.
Возможность измерения магнитных полей низкого уровня зависит, среди прочего, от чувствительности прибора, используемого для анализа напряжения зонда магнитного поля. Согласно IITRI, оборудование для измерения магнитного поля было откалибровано путем измерения выходного напряжения датчика магнитного поля, помещенного в магнитное поле силой 100 мГс (Haradem et al. 19).94). В нем утверждается, что эта калибровка действительна при меньших уровнях поля на основании того факта, что датчик, построенный исключительно из пассивных компонентов, как известно, имеет выходной сигнал, линейный по отношению к напряженности поля. Наименьшая полномасштабная чувствительность прибора IITRI (Hewlett-Packard 3581A) составляла 0,1 мкВ, что соответствует уровню магнитного поля около 0,2 мГс. Ожидается, что измерения, намного более низкие, чем это (около 0,02 мГ или ниже), не будут очень точными. К счастью, наиболее важные сообщаемые уровни, использованные при создании участков обработки и контроля, а также при анализе экологических данных, были намного выше этих уровней и, как ожидается, будут точными представлениями магнитных полей.
Однако ожидается, что сообщаемые уровни поля, такие как 0,0002 мГс, не будут точными.
Чтобы исключить возможность загрязнения экологических исследований гармониками или взаимодействиями между частотами линии электропередач и частотами антенны СНЧ, был измерен спектр зависимости напряженности поля от частоты. Было обнаружено, что все нежелательные сигналы по крайней мере на 30 дБ ниже уровня частот антенны СНЧ, и поэтому было сочтено, что они не мешают экологическим исследованиям. Сообщалось, что среднеквадратичные значения гармоник электрических и магнитных полей частотой 60 Гц и 76 Гц над землей либо ниже уровней обнаружения, либо «настолько низки, что их нельзя считать помехой». Спектры, измеренные IITRI на антенных терминалах с выключенным передатчиком и с включенным передатчиком, дают данные об окружающих полях 60 Гц и полях 76 Гц (J.R. Gauger, IITRI, письмо в Управление проекта систем связи ВМС США, 23 декабря 1985). Хотя приведенные спектральные данные относятся к наблюдениям за один день (11 декабря 1985 г.
), они подтверждают приведенное выше утверждение. 2 Признаки естественных резонансов Шумана в земной атмосфере и измеренное поведение гармоник также подтверждают качество наблюдений. Несколько явных ошибок в метках на спектрах согласуются с проблемами натурных наблюдений и легко устраняются. Однако таких ошибок было относительно немного.
Критерии воздействия для выбора места
Любой источник электрических и магнитных полей (например, передающие устройства сверхнизкой частоты и антенны) создает поля практически везде. По мере удаления от источника напряженность поля становится ниже либо из-за расстояния, либо из-за ослабления из-за препятствий (в случае электрических полей). Однако тогда человек будет двигаться к другим источникам, и генерируемые ими ЭМП будут увеличиваться по интенсивности по мере приближения. Поэтому невозможно выбрать место управления, где нет воздействия ЭМП СНЧ, генерируемого передающими средствами и антеннами ВМФ. Можно только выбрать места, которые имеют разные уровни воздействия ЭМП, генерируемого антеннами, и других источников, таких как линии электропередач.
IITRI помог исследователям выбрать участки для программы экологического мониторинга, определив, относятся ли они к категории обработки или контроля. Конкретные критерии, используемые для определения того, был ли участок лечебным или контрольным, были следующими:
, где T(76 Гц) – воздействие на лечебный участок из-за системы связи ELF, T(60 Гц) – облучение на лечебном участке из-за от линий электропередач, C(76 Гц) — воздействие на контрольную точку из-за системы связи ELF, а C(60 Гц) — воздействие на контрольную точку из-за линий электропередач.
Другими словами, интенсивность ЭМП 76 Гц в месте лечения должна была быть в 10 раз больше, чем интенсивность ЭМП 76 Гц в контрольной зоне. Кроме того, как на лечебных, так и на контрольных участках интенсивность ЭМП 76 Гц от антенн должна была в 10 раз превышать интенсивность ЭМП 60 Гц от близлежащих линий электропередач. Наконец, отношение интенсивностей полей частотой 60 Гц в пункте обработки и контроля должно быть в пределах от 0,1 до 10.
Эти критерии применялись к ЭМП в воздухе и на земле при работе на полной мощности соответствующей передающей антенны. . Однако не было априорных доказательств того, что уменьшение воздействия на одну десятую должно привести к уменьшению на одну десятую (или меньше) эффекта, который можно было бы наблюдать при полном воздействии.
Изменение интенсивности поля в зависимости от расстояния означает, что каждое место подвергается воздействию пространственного градиента интенсивности, а не равномерной интенсивности по всему участку. Поэтому участки были классифицированы в соответствии с ежегодными измерениями, проводимыми в одной и той же точке каждый год.
Чтобы изолировать эффекты ЭМП КНЧ, парные участки обработки и контроля должны были быть как можно более похожими в отношении экологических переменных, включая почвы, листву, обилие видов и температуру, в зависимости от направленности исследования. Например, для исследования водно-болотных угодий в качестве участков обработки и контроля требовались аналогичные болота, тогда как для исследования насекомых-опылителей требовались участки с одинаковым обилием цветов.
Несколько исследовательских групп столкнулись с трудностями при определении пар участков, отвечающих как критериям воздействия, так и экологическим критериям, как описано в главе 39.0007
Данные о воздействии, предоставленные исследователям
IITRI предоставил исследователям данные о магнитных полях и электрических полях в воздухе, а также электрических полях в земле. IITRI предоставил группам экологического мониторинга обширные данные о конкретных измерениях ЭМП КНЧ на каждом участке. Цель этих измерений состояла в том, чтобы позволить группам мониторинга определить индикаторы воздействия для различных частей участков обработки и попытаться связать индикаторы с соответствующими показателями экологического воздействия.
IITRI также предоставил данные о времени включения и выключения передатчика группам экологического мониторинга. Эти данные могут быть использованы для определения того, действительно ли место, охарактеризованное как место лечения, подвергалось воздействию ЭМП СНЧ от антенны в какое-либо конкретное время.
Это важно, потому что передатчик не был включен постоянно, а место лечения подвергается воздействию только тогда, когда передатчик включен.
Использование формул для прогнозирования электрических и магнитных полей
Электрические и магнитные поля могут быть охарактеризованы либо физическими измерениями, либо теоретически, хотя оба метода сопряжены с трудностями. Физическое измерение напряженности поля может быть затруднено из-за ограничений измерительного оборудования и градиентов напряженности поля, вызванных расстоянием от источника и изменениями рельефа местности. Такие поля часто слишком сложны, чтобы их можно было адекватно охарактеризовать с помощью простых формул. Магнитное поле частотой 76 Гц было относительно устойчивым и могло быть хорошо охарактеризовано в пространстве с помощью простых формул. Однако для характеристики электрических полей были необходимы физические измерения. Пространственная зависимость электрических полей в земле не могла быть предсказана с помощью простых формул из-за пространственной изменчивости проводимости земли.
Кроме того, имелись (обычно скромные) временные колебания из-за ежедневных и годовых изменений электропроводности Земли. Необходимо было провести тщательные исследования пространственных и временных изменений электрических полей Земли. Электрическое поле в воздухе имеет характеристики, которые находятся между характеристиками магнитного поля и электрического поля в земле. На открытой местности с ровным рельефом это поле хорошо характеризуется простыми формулами. Однако при наличии препятствий, таких как деревья, электрические поля в воздухе рассчитать сложно, и измерения дают только моментальные снимки, поскольку поле переменное. Например, ветер, движущийся сквозь листву, вызывает изменчивость электрических полей в воздухе.
IITRI предоставил несколько формул, которые можно использовать для расчета ЭМП сверхнизких частот вблизи антенн. Не все ограничения этих формул были указаны в отчетах, полученных комитетом. Авторы правильно указали, что формулы подходят только для точек поля на поверхности земли и вблизи антенн.
Однако есть и другие ограничения. Во-первых, все формулы ограничены квазистатическим диапазоном частот, поэтому все соответствующие расстояния должны быть существенно меньше длины волны в земле. Во-вторых, каждый предполагает идеальную плоскую однородную землю. Некоторые из этих предположений верны, другие нет и исключают использование формул. Например, разумно рассчитать магнитные поля (либо в воздухе, либо в земле) с помощью простого закона Био-Савара, предоставленного IITRI, если известен ток антенны (какой он есть). Но обычно неверно предполагать, что проводимость земли однородна или не зависит от времени, для расчетов электрических полей в земле. Если необходимо учитывать изменения электропроводности в зависимости от глубины или горизонтального положения, формула, приведенная IITRI, недействительна. Фактически было обнаружено, что электропроводность существенно различалась на некоторых исследуемых участках и зависела от условий окружающей среды и, следовательно, от времени года. Вот почему следует быть очень осторожным в использовании этой формулы и почему необходимы дополнительные измерения электрических полей в земле.
Осторожность, требуемая при использовании формулы для электрических полей в воздухе, находится между этими крайностями. Для однородной ровной местности без препятствий приведенные формулы удовлетворительны (при условии, что напряжение антенны известно). Однако в роще поля сильно искажены, и формула, предложенная IITRI, бесполезна.
Из формул, предоставленных IITRI, только формула магнитного поля широко использовалась исследователями. Эта формула использовалась только при попытке интерполировать магнитные поля в точках в пределах исследуемых участков. Для изучения горной флоры были проведены измерения магнитного поля частотой 76 Гц в нескольких точках вблизи висконсинской антенны. сравнивает измеренные с расчетными полями для высоты антенны 13,7 м и тока антенны 150 А. Измеренные и расчетные значения согласуются достаточно хорошо.
ТАБЛИЦА 2-2
Сравнение измеренных и рассчитанных магнитных полей.
К сожалению, IITRI не сообщил об измерениях напряжения между антенной и землей, которые можно было бы использовать для подтверждения результатов измерений электрических полей в воздухе.
Однако это напряжение можно оценить следующим образом. Согласно Диллу (1984), одним из критериев проектирования клемм заземления было достижение максимального общего сопротивления заземления 6 Ом для обоих заземлений. На основании этого числа и предположения, что сопротивление антенны намного меньше сопротивления земли, напряжение между антенной и землей при полном токе (150 А) составляет 900 В. Согласно формуле, предоставленной IITRI, электрическое поле в воздухе непосредственно под антенной будет около 25 В/м. Измеренное электрическое поле под антенной для исследований мелких млекопитающих и гнездящихся птиц составляло 10-40 В/м. Из этого результата и теоретических оценок можно сделать вывод, что измерения находятся в разумном согласии.
Дозиметрия
Как указано выше, величины ЭМП, относящиеся к взаимодействию КНЧ с биологическими системами, представляют собой воздействие (напряженность поля сразу вне организма за период времени) и дозу (индуцированное поле внутри организмов за период времени).
Последние величины могут быть выражены через напряженность индуцированного электрического поля, напряженность магнитного поля и индуцированный ток или плотность тока. Дозиметрия включает оценку величины и распределения индуцированных полей и токов в биологических организмах, подвергающихся воздействию ЭМП КНЧ. Индуцированные поля и токи не только являются функциями наложенных извне ЭМП, но и определяются свойствами ЭМП и геометрией подвергаемого воздействию организма и любых близлежащих объектов. Не следует ожидать, что такие индуцированные поля и токи на КНЧ будут составлять дозу.
Дозиметрические измерения индуцированных полей и токов не входили в план исследования. Тем не менее, чтобы получить некоторые данные об относительной силе индуцированных электрических полей в различных биотах, подвергшихся воздействию ЭМП частотой 76 Гц, комитет провел ряд анализов с использованием простых моделей, которые служат в качестве показателя индуцированных полей внутри организма. Среда воздействия КНЧ-ЭМП была охарактеризована на контрольных и лечебных участках посредством периодических обследований.
Эта среда включала поля с частотой 76 Гц, создаваемые системой связи ELF, поля с частотой 60 Гц от линий электропередач и магнитное поле Земли. Поскольку длина волны на частоте 76 Гц намного длиннее, чем самый длинный размер организма, квазистатическая теория поля может быть надлежащим образом применена для расчета индуцированного электрического поля внутри тела организма (Майклсон и Лин 19).87).
Вкратце, результаты расчетов показывают, что индуцированные электрические поля у насекомых, птиц и мелких позвоночных довольно низки при воздействии внешних электрических полей до 5000 мВ/м и магнитных полей до 50 мГс. Напротив, электрические поля, создаваемые в лиственных насаждениях теми же ЭМП, могут быть значительными. Расчеты, основанные на этих простых моделях, показывают, что поле, создаваемое вертикально ориентированным электрическим полем в 25-метровом дереве, может достигать 5000 мВ/м, а поле, создаваемое горизонтально ориентированным магнитным полем, — до 29 мВ/м.0,8 мВ/м. Сила приложенного или падающего электрического поля будет уменьшаться по мере удаления от провода антенны и из-за экранирования.
Однако напряженность магнитного поля будет ослабевать вдали от антенного провода только на расстоянии. Поэтому на больших расстояниях от антенны поле, индуцированное в древостоях горизонтальным магнитным полем, может стать доминирующим фактором в результирующей дозе. (Более подробную информацию см. в Приложении B.)
Исследователей, участвующих в программе экологического мониторинга, не просили оценить дозы, полученные биотой от передающих антенн КНЧ ВМФ. Только исследователи, занимавшиеся изучением горной флоры, пытались это сделать. Поскольку по дозиметрии не было достаточной информации, комитет решил, что невозможно экстраполировать результаты программы мониторинга на другие ситуации, которые могут быть сопоставимы с условиями облучения.
Различия в действии между немодулированными сигналами 60 Гц и модулированными сигналами 76 Гц
Как упоминалось ранее, электрические и магнитные поля СНЧ, генерируемые антеннами системы связи, модулируются по частоте между 72 и 80 Гц (с преобладающей частотой 76 Гц).
), в отличие от ЭМП линий электропередач, которые не модулируются на частоте 60 Гц. К сожалению, мало информации о различиях между эффектами модулированных и немодулированных частот. Большинство исследований, предпринятых за последние 25 лет для понимания биологических эффектов низкочастотных ЭМП, были сосредоточены на воздействии немодулированных ЭМП на частотах сети 50-60 Гц (см., например, Anderson 19).90; ОРАУ 1992 г.; Тенфорд 1996; ОТА 1989 г.; NRC 1997). Было проведено мало исследований влияния модулированных сигналов частотой 76 Гц, создаваемых системой связи ELF.
Выводы относительно измерений ЭМП
IITRI проделал хорошую общую работу по характеристике электрических и магнитных полей сверхнизких частот вблизи мест обработки и контроля. В тех случаях, когда становилось очевидным, что требуется дополнительная информация, IITRI реагировал и проводил дополнительные измерения. Конкретные выводы таковы:
Несмотря на то, что были некоторые незначительные вопросы по конструкции прибора, оказалось, что связанные с этим ошибки были небольшими и не привели к изменению выводов IITRI относительно данных измерений.
Хорошо охарактеризованы пространственные и временные вариации магнитных полей над землей вблизи участков обработки и контроля.
Хорошо охарактеризованы пространственные и временные вариации электрических полей над землей на открытых площадках вблизи очистных и контрольных участков.
В защищенных зонах, таких как деревья, необходимы более обширные измерения. По запросу их предоставили.
Электрические поля в земле зависят от локальной проводимости земли, поэтому для их характеристики требуются более тщательные измерения. По запросу IITRI предоставил инженерную поддержку для этих измерений.
Электрические поля Земли исследованы в свете ежегодных изменений электрических характеристик Земли. Большинство вариаций были скромными, но в этих полях происходили ежедневные и годовые изменения.
Сноски
- 1
«Результат» определяется следующим образом. Среднеквадратичные (среднеквадратические) величины трех прямоугольных составляющих поля определяются либо измерением, либо вычислением.
