Эдс измеряется: В чем измеряется ЭДС индукции? — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Электродвижущая сила — Викизнание… Это Вам НЕ Википедия!

Электродвижущая сила (ЭДС) — физическая величина, характеризующая [[электрический потенциал|потенциал сторонних (непотенциальных) сил на заряженные тела. В замкнутом контуре с током ЭДС равна работе этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль контура.

Обозначается
Единица измерения СИ: вольт (В, V).

В силу потенциальности электростатические силы неспособны вызвать постоянный электрический ток, совершающий работу (работа потенциального поля по замкнутой траектории равна нулю для любого потенциального поля). Для этого необходимо действие сил, имеющих иную природу.

Работа по перемещению заряда по замкнутому контуру может выражена через величину заряда, помноженному на потенциал этих сил, называемый электродвижущей силой:

Как видно из формулы, размерность ЭДС совпадает с размерностью потенциала, т.е. измеряется в вольтах. Однако следует помнить, что поле сторонних сил не является потенциальным, и к нему нельзя применять термин разность потенциалов или напряжение.

В выражении мгновенного значения во времени эта формула будет выражать мощность через силу тока :

ЭДС играет важнейшую роль в теории электрических цепей, так как в силу допущения замкнутости электрического тока его могут вызвать только сторонние силы, а значит действие любого источника тока можно выразить через ЭДС. Это нашло выражение, например, в законе Ома для всей цепи: , показывающем, что ток в цепи зависит только от ЭДС и сопротивления.

ЭДС является одной из основных характеристик элементов электрических цепей, являющихся источниками электрической энергии. Так, напряжение на концах двухполюсника без нагрузки будет равно его ЭДС.

ЭДС может иметь различную природу. В электрических машинах она вызвана электромагнитным взаимодействием ротора и статора. В химических источниках тока — электрохимическими реакциями, вызывающими перенос заряда между электродами.

Какая единица используется для измерения электродвижущей силы — MOREREMONTA

ЭДС. Численно электродвижущая сила измеряется работой, совершаемой источником электрической энергии при переносе единичного положительного заряда по всей замкнутой цепи. Если источник энергии, совершая работу A, обеспечивает перенос по всей замкнутой цепи заряда q, то его электродвижущая сила (Е) будет равна

За единицу измерения электродвижущей силы в системе СИ принимается вольт (в). Источник электрической энергии обладает эдс в 1 вольт, если при перемещении по всей замкнутой цепи заряда в 1 кулон совершается работа, равная 1 джоулю. Физическая природа электродвижущих сил в разных источниках весьма различна

Самоиндукция — возникновение ЭДС индукции в замкнутом проводящем контуре при изменении тока, протекающего по контуру. При изменении тока I в контуре пропорционально меняется и магнитный поток Bчерез поверхность, ограниченную этим контуром. Изменение этого магнитного потока, в силу закона электромагнитной индукции, приводит к возбуждению в этом контуре индуктивной ЭДС E.2*R-теряемая мощность. Для того что бы цепь функционировала необходимо соблюдать баланс мощности в эл.цепи.

12.Закон Ома для участка цепи.

Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого проводника и обратно пропорциональна его сопротивлению:
I = U / R; [A = В / Ом]

13.Закон Ома для полной цепи.

Сила тока в цепи пропорциональна действующей в цепи ЭДС и обратно пропорциональна сумме сопротивлений цепи и внутреннего сопротивления источника.

— ЭДС источника напряжения(В), — сила тока в цепи (А), — сопротивление всех внешних элементов цепи(Ом), — внутреннее сопротивление источника напряжения(Ом) .1)E=I(R+r)? 2)R+r=E/I

14.Последовательное, параллельное соединение резисторов, эквивалентное сопротивление. Распределение токов и напряжения.

При последовательном соединении нескольких резисторов конец первого резисторасоединяют с началом второго, конец второго — с началом третьего и т. д. При таком соединении по всем элементам последовательной цепи проходит
один и тот же ток I.

Uэ=U1+U2+U3. Следовательно, напряжение U на зажимах источника равно сумме напряжений на каждом из последовательно включенных резисторов.

Rэ=R1+R2+R3, Iэ=I1=I2=I3, Uэ=U1+U2+U3.

При последовательном соединении сопротивление цепи увеличивается.

Параллельное соединение резисторов. Параллельным соединением сопротивлений называется такое соединение, при котором к одному зажиму источника подключаются начала сопротивлений, а к другому зажиму — концы.

Общее сопротивление параллельно включенных сопротивлений определяется по формуле

Общее сопротивление параллельно включенных сопротивлений всегда меньше наименьшего сопротивления, входящего в данное соединение.

Iэ=I1+I2+I3 Следовательно, третье свойство параллельного соединения может сформулирована так: Величина тока в не разветвленной части цепи равна сумме токов в параллельных ветвях. Для двух парал.резисторов:

Для поддержания электрического тока в проводнике требуется внешний источник энергии, создающий все время разность потенциалов между концами этого проводника. Такие источники энергии получили название источников электрической энергии (или источников тока).

Источники электрической энергии обладают определенной электродвижущей силой

(сокращенно ЭДС), которая создает и длительное время поддерживает разность потенциалов между концами проводника. Иногда говорят, что ЭДС создает электрический ток в цепи. Нужно помнить об условности такого определения, так как выше мы уже установили, что причина возникновения и существования электрического тока — электрическое поле.

Источник электрической энергии производит определенную работу, перемещая электрические заряды по всей замкнутой цепи..

Определение: Работа, совершаемая источником электрической энергии при переносе единицы положительного заряда по всей замкнутой цепи, называется ЭДС источника

За единицу измерения электродвижущей силы принят вольт (сокращенно вольт обозначается буквой В или V — «вэ» латинское).

ЭДС источника электрической энергии равна одному вольту, если при перемещении одного кулона электричества по всей замкнутой, цепи источник электрической энергии совершает работу, равную одному джоулю:

В практике для измерения ЭДС используются как более крупные, так и более мелкие единицы, а именно:

1 киловольт (кВ, kV), равный 1000 В;

1 милливольт (мВ, mV), равный одной тысячной доле вольта (10-3 В),

1 микровольт (мкВ, μV), равный одной миллионной доле вольта (10-6 В).

Очевидно, что 1 кВ = 1000 В; 1 В = 1000 мВ = 1 000 000 мкВ; 1 мВ= 1000 мкВ.

В настоящее, время существует несколько видов источников электрической энергии. Впервые в качестве источника электрической энергии была использована гальваническая батарея, состоящая из нескольких цинковых и медных кружков, между которыми была проложена кожа, смоченная в подкисленной воде. В гальванической батарее химическая энергия превращалась в электрическую (подробнее об этом будет рассказано в главе XVI). Свое название гальваническая батарея получила по имени итальянского физиолога Луиджи Гальвани (1737—1798), одного из основателей учения об электричестве.

Многочисленные опыты по усовершенствованию и практическому использованию гальванических батарей были проведены русским ученым Василием Владимировичем Петровым. Еще в начале прошлого века он создал самую большую в мире гальваническую батарею и использовал ее для ряда блестящих опытов.

Источники электрической энергии, работающие по принципу преобразования химической энергии в электрическую, называются химическими источниками электрической энергии.

Другим основным источником электрической энергий, получившим широкое применение в электротехнике и радиотехнике, является генератор. В генераторах механическая энергия преобразуется в электрическую.

На электрических схемах источники электрической энергии и генераторы обозначаются так, как это показано на рис. 1.

Рисунок 1. Условные обозначения источников электрической энергии:

а — источник ЭДС, общее обозначение, б — источник тока, общее обозначение; в — химический источник электрической энергии; г — батарея химических источников; д — источник потоянного напряжения; е — источник переменного нарияжения; ж — генератор.

У химических источников электрической энергии и у генераторов электродвижущая сила проявляется одинаково, создавая на зажимах источника разность потенциалов и поддерживая ее длительное время. Эти зажимы называются полюсами источника электрической энергии. Один полюс источника электрической энергии имеет положительный потенциал (недостаток электронов), обозначается знаком плюс ( + ) и называется положительным полюсом. Другой полюс имеет отрицательный потенциал (избыток электронов), обозначается знаком минус (—) и называется отрицательным полюсом.

От источников электрической энергии электрическая энергия передается по проводам к ее потребителям (электрические лампы, электродвигатели, электрические дуги, электронагревательные приборы и т. д.).

Определение : Совокупность источника электрической энергии, ее потребителя и соединительных проводов называется электрической цепью.

Простейшая электрическая цепь показана на рис. 2.

Рисунок 2. Простейшая электрическая цепь: Б — источник электрической энергии; SA — выключатель; EL — потребитель электрической энергии (лампа).

Для того чтобы по цепи проходил электрический ток, она должна быть замкнутой. По замкнутой электрической цепи непрерывно проходит ток, так как между полюсами источника электрической энергии существует некоторая разность потенциалов. Эта разность потенциалов называется напряжением источника и обозначается буквой U. Единицей измерения напряжения служит вольт. Так же как и ЭДС, напряжение может измеряться в киловольтах, милливольтах и микровольтах.

Для измерения величины ЭДС и напряжения применяется прибор, называемый вольтметром. Если вольтметр подключить непосредственно к полюсам источника электрической энергии, то при разомкнутой электрической цепи он покажет ЭДС источника электрической энергии, а при замкнутой — напряжение на его зажимах: (рис. 3).

Рисунок 3. Измерение ЭДС и напряжения источника электрической энергии: а— измерение ЭДС источника электрической энергии; б — измерение напряжения на зажимах источника электрической энергии..

Заметим, что напряжение на зажимах источника электрической энергии всегда меньше его ЭДС.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Что такое ЭДС (электродвижущая сила) в физике? Электрический ток понятен далеко не каждому. Как космическая даль, только под самым носом. Вообще, он и ученым понятен не до конца. Достаточно вспомнить Николу Тесла с его знаменитыми экспериментами, на века опередившими свое время и даже в наши дни остающимися в ореоле тайны. Сегодня мы не разгадываем больших тайн, но пытаемся разобраться в том, что такое ЭДС в физике.

Определение ЭДС в физике

ЭДС – электродвижущая сила. Обозначается буквой E или маленькой греческой буквой эпсилон.

Электродвижущая сила — скалярная физическая величина, характеризующая работу сторонних сил (сил неэлектрического происхождения), действующих в электрических цепях переменного и постоянного тока.

ЭДС, как и напряжение, измеряется в вольтах. Однако ЭДС и напряжение – явления разные.

Напряжение (между точками А и Б) – физическая величина, равная работе эффективного электрического поля, совершаемой при переносе единичного пробного заряда из одной точки в другую.

Объясняем суть ЭДС «на пальцах»

Чтобы разобраться в том, что есть что, можно привести пример-аналогию. Представим, что у нас есть водонапорная башня, полностью заполненная водой. Сравним эту башню с батарейкой.

Схема водонапорной башни

Вода оказывает максимальное давление на дно башни, когда башня заполнена полностью. Соответственно, чем меньше воды в башне, тем слабее давление и напор вытекающей из крана воды. Если открыть кран, вода будет постепенно вытекать сначала под сильным напором, а потом все медленнее, пока напор не ослабнет совсем. Здесь напряжение – это то давление, которое вода оказывает на дно. За уровень нулевого напряжения примем само дно башни.

Водокачка

То же самое и с батарейкой. Сначала мы включаем наш источник тока (батарейку) в цепь, замыкая ее. Пусть это будут часы или фонарик. Пока уровень напряжения достаточный и батарейка не разрядилась, фонарик светит ярко, затем постепенно гаснет, пока не потухнет совсем.

Но как сделать так, чтобы напор не иссякал? Иными словами, как поддерживать в башне постоянный уровень воды, а на полюсах источника тока – постоянную разность потенциалов. По примеру башни ЭДС представляется как бы насосом, который обеспечивает приток в башню новой воды.

Советская батарейка

Природа ЭДС

Причина возникновения ЭДС в разных источниках тока разная. По природе возникновения различают следующие типы:

Химическая ЭДС. Возникает в батарейках и аккумуляторах вследствие химических реакций.
Термо ЭДС. Возникает, когда находящиеся при разных температурах контакты разнородных проводников соединены.
ЭДС индукции. Возникает в генераторе при помещении вращающегося проводника в магнитное поле. ЭДС будет наводиться в проводнике, когда проводник пересекает силовые линии постоянного магнитного поля или когда магнитное поле изменяется по величине.
Фотоэлектрическая ЭДС. Возникновению этой ЭДС способствует явление внешнего или внутреннего фотоэффекта.
Пьезоэлектрическая ЭДС. ЭДС возникает при растяжении или сдавливании веществ.

Дорогие друзья, сегодня мы рассмотрели тему «ЭДС для чайников». Как видим, ЭДС – сила неэлектрического происхождения, которая поддерживает протекание электрического тока в цепи. Если Вы хотите узнать, как решаются задачи с ЭДС, советуем обратиться к нашим авторам – скрупулезно отобранным и проверенным специалистам, которые быстро и доходчиво разъяснят ход решения любой тематической задачи. И по традиции в конце предлагаем Вам посмотреть обучающее видео. Приятного просмотра и успехов в учебе!

Эдс индукции

Причиной электродвижущей силы может стать изменение магнитного поля в окружающем пространстве. Это явление называетсяэлектромагнитной индукцией. Величина ЭДС индукции в контуре определяется выражением

где — поток магнитного поля через замкнутую поверхность , ограниченную контуром. Знак «−» перед выражением показывает, что индукционный ток, созданный ЭДС индукции, препятствует изменению магнитного потока в контуре (см. правило Ленца).

41. Индуктивность, ее единица СИ. Индуктивность длинного соленоида.

Индукти́вность (или коэффициент самоиндукции) — коэффициент пропорциональности между электрическим током, текущим в каком-либо замкнутом контуре, и магнитным потоком, создаваемым этим током через поверхность^[1], краем которой является этот контур.^[2][3][4].

В формуле

— магнитный поток, — ток в контуре, — индуктивность.

Нередко говорят об индуктивности прямого длинного провода(см.). В этом случае и других (особенно — в не отвечающих квазистационарному приближению) случаях, когда замкнутый контур непросто адекватно и однозначно указать, приведенное выше определение требует особых уточнений; отчасти полезным для этого оказывается подход (упоминаемый ниже), связывающий индуктивность с энергией магнитного поля.

Через индуктивность выражается ЭДС самоиндукции в контуре, возникающая при изменении в нём тока^[4]:

Из этой формулы следует, что индуктивность численно равна ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре при изменении силы тока на 1 А за 1 с.

При заданной силе тока индуктивность определяет энергию магнитного поля, создаваемого этим током^[4]:

Обозначение и единицы измерения

В системе единиц СИ индуктивность измеряется в генри^[7], сокращенно Гн, в системе СГС — в сантиметрах (1 Гн = 10⁹см)^[4]. Контур обладает индуктивностью в один генри, если при изменении тока на один ампер в секунду на выводах контура будет возникать напряжение в один вольт. Реальный, не сверхпроводящий, контур обладает омическим сопротивлением R, поэтому на нём будет дополнительно возникать напряжение U=I*R, где I — сила тока, протекающего по контуру в данное мгновение времени.

Символ , используемый для обозначения индуктивности, был взят в честь Ленца Эмилия Христиановича (Heinrich Friedrich Emil Lenz)^[^{источник не указан 1017 дней}^]. Единица измерения индуктивности названа в честь Джозефа Генри (Joseph Henry)^[8]. Сам термин индуктивность был предложен Оливером Хевисайдом (Oliver Heaviside) в феврале 1886 года^[^{источник не указан 1017 дней}^].

Электрический ток, который течет в замкнутом контуре, создает вокруг себя магнитное поле, индукция которого, согласно закону Био-Савара-Лапласа, пропорциональна току. Сцепленный с контуром магнитный поток Ф поэтому прямо пропорционален току I в контуре: (1) где коэффициент пропорциональности L называетсяиндуктивностью контура. При изменении в контуре силы тока будет также изменяться и сцепленный с ним магнитный поток; значит, в контуре будет индуцироваться э.д.с. Возникновение э.д.с. индукции в проводящем контуре при изменении в нем силы тока называетсясамоиндукцией. Из выражения (1) задается единица индуктивности генри (Гн): 1 Гн — индуктивность контура, магнитный поток самоиндукции которого при токе в 1 А равен 1 Вб: 1 Гн = 1 Вб/с = 1 В

·c/А .

Вычислим индуктивность бесконечно длинного соленоида. Полный магнитный поток сквозь соленоид (потокосцепление) равен μ₀μ(N²I/l)S . Подставив в (1), найдем (2) т. е. индуктивность соленоида зависит от длиныl солениода, числа его витков N, его , площади S и магнитной проницаемости μ вещества, из которого изготовлен сердечник соленоида. Доказано, что индуктивность контура зависит в общем случае только от геометрической формы контура, его размеров и магнитной проницаемости среды, в которой он расположен, и можно провести аналог индуктивности контура с электрической емкостью уединенного проводника, которая также зависит только от формы проводника, его размеров и диэлектрической проницаемости среды. Найдем, применяя к явлению самоиндукции закон Фарадея, что э.д.с. самоиндукции равна Если контур не претерпевает деформаций и магнитная проницаемость среды остается неизменной (в дальнейшем будет показано, что последнее условие выполняется не всегда), то L = const и(3) где знак минус, определяемый правилом Ленца, говорит о том, чтоналичие индуктивности в контуре приводит к замедлению изменения тока в нем. Если ток со временем увеличивается, то (dI/dt<0) и ξ_s>0 т. е. ток самоиндукции направлен навстречу току, обусловленному внешним источником, и замедляет его увеличение. Если ток со временем уменьшается, то (dI/dt>0) и ξ_s<0 т. е. индукционный ток имеет такое же направление, как и уменьшающийся ток в контуре, и замедляет его уменьшение. Значит, контур, обладая определенной индуктивностью, имеет электрическую инертность, заключающуюся в том, что любое изменение тока уменьшается тем сильнее, чем больше индуктивность контура.

42. Ток при размыкании и замыкании цепи.

При всяком изменении силы тока в проводящем контуре возникает э. д. с. самоиндукции, в результате чего в контуре появляются дополнительные токи, называемые экстратоками самоиндукции. Экстратоки самоиндукции, согласно правилу Ленца, всегда направлены так, чтобы препятствовать изменениям тока в цепи, т. е. направлены противоположно току, создаваемому источником. При выключении источника тока экстратоки имеют такое же направление, что и ослабевающий ток. Следовательно, наличие индуктивности в цепи приводит к замедлению исчезновения или установления тока в цепи.

Рассмотрим процесс выключения тока в цепи, содержащей источник тока с э.д.с. , резистор сопротивлением R и катушку индуктивностью L. Под действием внешней э. д. с. в цепи течет постоянный ток

(внутренним сопротивлением источника тока пренебрегаем).

В момент времени t=0 отключим источник тока. Ток в катушке индуктивностью L начнет уменьшаться, что приведет к возникновению э.д.с. самоиндукции препятствующей, согласно правилу Ленца, уменьшению тока. В каждый момент времени ток в цепи определяется законом Ома I=_s/R, или

(127.1)

Разделив в выражении (127.1) переменные, получим Интегрируя это уравнение по I (от I₀ до I) и t (от 0 до t), находим ln (I /I₀) = –Rt/L, или

(127.2)

где =L/R — постоянная, называемая временем релаксации. Из (127.2) следует, что  есть время, в течение которого сила тока уменьшается в е раз.

Таким образом, в процессе отключения источника тока сила тока убывает по экспоненциальному закону (127.2) и определяется кривой 1 на рис. 183. Чем больше индуктивность цепи и меньше ее сопротивление, тем больше  и, следовательно, тем медленнее уменьшается ток в цепи при ее размыкании.

При замыкании цепи помимо внешней э. д. с. возникает э. д. с. самоиндукции препятствующая, согласно правилу Ленца, возрастанию тока. По закону Ома, или

Введя новую переменную преобразуем это уравнение к виду

где  — время релаксации.

В момент замыкания (t=0) сила тока I = 0 и u = –. Следовательно, интегрируя по и (от – до IR–) и t (от 0 до t), находим ln[(IR–)]/–= —t/, или

(127.3)

где — установившийся ток (при t).

Таким образом, в процессе включения источника тока нарастание силы тока в цепи задается функцией (127.3) и определяется кривой 2 на рис. 183. Сила тока возрастает от начального значения I=0 и асимптотически стремится к установившемуся значению . Скорость нарастания тока определяется тем же временем релаксации =L/R, что и убывание тока. Установление тока происходит тем быстрее, чем меньше индуктивность цепи и больше ее сопротивление.

Оценим значение э.д.с. самоиндукции , возникающей при мгновенном увеличении сопротивления цепи постоянного тока от R₀ до R. Предположим, что мы размыкаем контур, когда в нем течет установившийся ток . При размыкании цепи ток изменяется по формуле (127.2). Подставив в нее выражение дляI₀ и , получим

Э.д.с. самоиндукции

т. е. при значительном увеличении сопротивления цепи (R/R₀>>1), обладающей большой индуктивностью, э.д.с. самоиндукции может во много раз превышать э.д.с. источника тока, включенного в цепь. Таким образом, необходимо учитывать, что контур, содержащий индуктивность, нельзя резко размыкать, так как это (возникновение значительных э.д.с. самоиндукции) может привести к пробою изоляции и выводу из строя измерительных приборов. Если в контур сопротивление вводить постепенно, то э.д.с. самоиндукции не достигнет больших значений.

43. Явление взаимной индукции. Трансформатор.

Рассмотрим два неподвижных контура (1 и 2), которые расположены достаточно близко друг от друга (рис. 1). Если в контуре 1 протекает ток I₁, то магнитный поток, который создавается этим током (поле, создающее этот поток, на рисунке изображено сплошными линиями), прямо пропорционален I₁. Обозначим через Ф₂₁ часть потока,пронизывающая контур 2. Тогда (1) где L₂₁ — коэффициент пропорциональности.

Рис.1

Если ток I₁ меняет свое значение, то в контуре 2 индуцируется э.д.с. ξ_i2 , которая по закону Фарадея будет равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока Ф₂₁, который создается током в первом контуре и пронизыващет второй: Аналогичным образом, при протекании в контуре 2 тока I₂ магнитный поток (его поле изображено на рис. 1 штрихами) пронизывает первый контур. Если Ф₁₂ — часть этого потока, который пронизывает контур 1, то Если ток I₂ меняет свое значение, то в контуре 1 индуцируется э.д.с. ξ_i1 , которая равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока Ф₁₂, который создается током во втором контуре и пронизывает первый: Явление возникновения э.д.с. в одном из контуров при изменении силы тока в другом называется взаимной индукцией. Коэффициенты пропорциональности L₂₁ и L₁₂ называются взаимной индуктивностью контуров. Расчеты, которые подтверждены опытом, показывают, что L₂₁ и L₁₂ равны друг другу, т. е. (2) Коэффициенты пропорциональности L₁₂ и L₂₁ зависят от размеров, геометрической формы, взаимного расположения контуров и от магнитной проницаемости среды, окружающей контуры. Единица взаимной индуктивности та же, что и для индуктивности, — генри (Гн). Найдем взаимную индуктивность двух катушек, которые намотаны на общий тороидальный сердечник. Этот случай имеет большое практическое значение (рис. 2). Магнитная индукция поля, которое создавается первой катушкой с числом витков N₁, током I₁ и магнитной проницаемостью μ сердечника, B = μμ₀(N₁I₁/l) где l — длина сердечника по средней линии. Магнитный поток сквозь один виток второй катушки Ф₂ = BS = μμ₀(N₁I₁/l)S

Значит, полный магнитный поток (потокосцепление) сквозь вторичную обмотку, которая содержит N₂ витков, Поток Ψ создается током I₁, поэтому, используя (1), найдем (3) Если рассчитать магнитный поток, который создавается катушкой 2 сквозь катушку 1, то для L₁₂ получим выражение в соответствии с формулой (3). Значит, взаимная индуктивность двух катушек, которые намотаны на общий тороидальный сердечник,

Трансформа́тор (от лат. transformo — преобразовывать) — это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредствомэлектромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений) переменного тока без изменения частоты системы (напряжения) переменного тока

В каких единицах измеряется эдс индукции

Электродвижущая сила (ЭДС) – в устройстве, осуществляющем принудительное разделение положительных и отрицательных зарядов (генераторе), величина, численно равная разности потенциалов между зажимами генератора при отсутствии тока в его цепи, измеряется в Вольтах.

Источники электромагнитной энергии (генераторы) – устройства, преобразующие энергию любого неэлектрического вида в электрическую. Такими источниками, например, являю тся :

генераторы на электростанциях (тепловых, ветровых, атомных, гидростанциях), преобразующие механическую энергию в электрическую;

гальванические элементы (батареи) и аккумуляторы всех типов, преобразующие химическую энергию в электрическую и т. п.

ЭДС численно равна работе, которую совершают сторонние силы при перемещении единичного положительного заряда внутри источника или сам источник, проводя единичный положительный заряд по замкнутой цепи.

Электродвижущая сила ЭДС Е — скалярная величина, характеризующая способность стороннего поля и индуктированного электрического поля вызывать электрический ток. ЭДС Е численно равна работе (энергии) W в джоулях (Дж), затрачиваемой этим полем на перемещение единицы заряда (1 Кл) из одной точки поля в другую.

Единицей измерения ЭДС является вольт (В). Таким образом, ЭДС равна 1 В, если при перемещении заряда в 1 Кл по замкнутой цепи совершается работа в 1 Дж: [Е] = I Дж/1 Кл = 1 В.

Перемещение зарядов по участку электрической цепи сопровождается затратой энергии.

Величину, численно равную работе, которую совершает источник, проводя единичный положительный заряд по данному участку цепи, называют напряжением U. Так как цепь состоит из внешнего и внутреннего участков, разграничивают понятия напряжений на внешнем Uвш и внутреннем Uвт участках.

Из сказанного очевидно, что ЭДС источника равна сумме напряжений на внешнем U и внутреннем U участках цепи:

Эта формула выражает закон сохранения энергии для электрической цепи.

Измерить напряжения на различных участках цепи можно только при замкнутой цепи. ЭДС измеряют между зажимами источника при разомкнутой цепи.

Напряжение, ЭДС и падение напряжения для активного двухполюсника

Направление ЭДС — это направление принудительного движения положительных зарядов внутри генератора от минуса к плюсу под действием иной, чем электрическая, природы.

Внутреннее сопротивление генератора это сопротивление конструктивных элементов внутри него.

Идеальный источник ЭДС – генератор, внутреннее сопротивление которого равно нулю, а напряжение на его зажимах не зависит от нагрузки. Мощность идеального источника ЭДС бесконечна.

Условное изображение (электрическая схема) идеального генератора ЭДС величиной Е показано на рис. 1, а.

Реальный источник ЭДС, в отличие от идеального, содержит внутреннее сопротивление Ri и его напряжение зависит от нагрузки (рис. 1., б), а мощность источника конечна. Электрическая схема реального генератора ЭДС представляет собой последовательное соединение идеального генератора ЭДС Е и его внутреннего сопротивления Ri.

Схемы источников ЭДС: а – идеального; б – реального

На практике для того чтобы приблизить режим работы реального генератора ЭДС к режиму работы идеального, внутреннее сопротивление реального генератора Ri стараются делать как можно меньше, а сопротивление нагрузки R н необходимо подключать величиной не менее чем в 10 раз большей величины внутреннего сопротивления генератора , т.е. необходимо выполнять условие: R н >> Ri

Для того чтобы выходное напряжение реального генератора ЭДС не зависело от нагрузки, его стабилизируют применением специальных электронных схем стабилизации напряжения.

Поскольку внутреннее сопротивление реального генератора ЭДС не может быть выполнено бесконечно малым, его минимизируют и выполняют стандартным для возможности согласованного подключения к нему потребителей энергии. В радиотехнике величины стандартного выходного сопротивления генераторов ЭДС составляют 50 Ом (промышленный стандарт) и 75 Ом (бытовой стандарт).

Например, все телевизионные приемники имеют входное сопротивление 75 Ом и подключены к антеннам коаксиальным кабелем именно такого волнового сопротивления.

Для приближения к идеальным генераторам ЭДС источники питающего напряжения, используемые во всей промышленной и бытовой радиоэлектронной аппаратуре, выполняют с применением специальных электронных схем стабилизации выходного напряжения, которые позволяют выдерживать практически неизменное выходное напряжение источника питания в заданном диапазоне токов, потребляемых от источника ЭДС (иногда его называют источником напряжения).

На электрических схемах источники ЭДС изображаются так: Е — источник постоянной ЭДС, е( t) – источник гармонической (переменной) ЭДС в форме функции времени.

Электродвижущая сила Е батареи последовательно соединенных одинаковых элементов равна электродвижущей силе одного элемента Е, умноженной на число элементов n батареи: Е = nЕ.

41. Индуктивность, ее единица СИ. Индуктивность длинного соленоида.

Индукти́вность (или коэффициент самоиндукции) — коэффициент пропорциональности между электрическим током, текущим в каком-либо замкнутом контуре, и магнитным потоком, создаваемым этим током через поверхность [1] , краем которой является этот контур. [2][3][4] .

— магнитный поток, — ток в контуре, — индуктивность.

Нередко говорят об индуктивности прямого длинного провода(см.). В этом случае и других (особенно – в не отвечающих квазистационарному приближению) случаях, когда замкнутый контур непросто адекватно и однозначно указать, приведенное выше определение требует особых уточнений; отчасти полезным для этого оказывается подход (упоминаемый ниже), связывающий индуктивность с энергией магнитного поля.

Через индуктивность выражается ЭДС самоиндукции в контуре, возникающая при изменении в нём тока [4] :

При заданной силе тока индуктивность определяет энергию магнитного поля, создаваемого этим током [4] :

Обозначение и единицы измерения

В системе единиц СИ индуктивность измеряется в генри [7] , сокращенно Гн, в системе СГС — в сантиметрах (1 Гн = 10 9 см) [4] . Контур обладает индуктивностью в один генри, если при изменении тока на один ампер в секунду на выводах контура будет возникать напряжение в один вольт. Реальный, не сверхпроводящий, контур обладает омическим сопротивлением R, поэтому на нём будет дополнительно возникать напряжение U=I*R, где I — сила тока, протекающего по контуру в данное мгновение времени.

Символ , используемый для обозначения индуктивности, был взят в честь Ленца Эмилия Христиановича (Heinrich Friedrich Emil Lenz) [ источник не указан 1017 дней ] . Единица измерения индуктивности названа в честь Джозефа Генри (Joseph Henry) [8] . Сам термин индуктивность был предложен Оливером Хевисайдом (Oliver Heaviside) в феврале 1886 года [ источник не указан 1017 дней ] .

Вычислим индуктивность бесконечно длинного соленоида. Полный магнитный поток сквозь соленоид (потокосцепление) равен μ_{μ(N 2 I/l)S . Подставив в (1), найдем (2) т. е. индуктивность соленоида зависит от длиныl солениода, числа его витков N, его , площади S и магнитной проницаемости μ вещества, из которого изготовлен сердечник соленоида. Доказано, что индуктивность контура зависит в общем случае только от геометрической формы контура, его размеров и магнитной проницаемости среды, в которой он расположен, и можно провести аналог индуктивности контура с электрической емкостью уединенного проводника, которая также зависит только от формы проводника, его размеров и диэлектрической проницаемости среды. Найдем, применяя к явлению самоиндукции закон Фарадея, что э.д.с. самоиндукции равна Если контур не претерпевает деформаций и магнитная проницаемость среды остается неизменной (в дальнейшем будет показано, что последнее условие выполняется не всегда), то L = const и(3) где знак минус, определяемый правилом Ленца, говорит о том, чтоналичие индуктивности в контуре приводит к замедлению изменения тока в нем. Если ток со временем увеличивается, то (dI/dt 0 т. е. ток самоиндукции направлен навстречу току, обусловленному внешним источником, и замедляет его увеличение. Если ток со временем уменьшается, то (dI/dt>0) и ξ_s >1), обладающей большой индуктивностью, э.д.с. самоиндукции может во много раз превышать э.д.с. источника тока, включенного в цепь. Таким образом, необходимо учитывать, что контур, содержащий индуктивность, нельзя резко размыкать, так как это (возникновение значительных э.д.с. самоиндукции) может привести к пробою изоляции и выводу из строя измерительных приборов. Если в контур сопротивление вводить постепенно, то э.д.с. самоиндукции не достигнет больших значений.}

43. Явление взаимной индукции. Трансформатор.

Если ток I₁ меняет свое значение, то в контуре 2 индуцируется э.д.с. ξ_i2 , которая по закону Фарадея будет равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока Ф₂₁, который создается током в первом контуре и пронизыващет второй: Аналогичным образом, при протекании в контуре 2 тока I₂ магнитный поток (его поле изображено на рис. 1 штрихами) пронизывает первый контур. Если Ф₁₂ — часть этого потока, который пронизывает контур 1, то Если ток I₂ меняет свое значение, то в контуре 1 индуцируется э.д.с. ξ_i1 , которая равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока Ф₁₂, который создается током во втором контуре и пронизывает первый: Явление возникновения э.д.с. в одном из контуров при изменении силы тока в другом называется взаимной индукцией. Коэффициенты пропорциональности L₂₁ и L₁₂ называются взаимной индуктивностью контуров. Расчеты, которые подтверждены опытом, показывают, что L₂₁ и L₁₂ равны друг другу, т. е. (2) Коэффициенты пропорциональности L₁₂ и L₂₁ зависят от размеров, геометрической формы, взаимного расположения контуров и от магнитной проницаемости среды, окружающей контуры. Единица взаимной индуктивности та же, что и для индуктивности, — генри (Гн). Найдем взаимную индуктивность двух катушек, которые намотаны на общий тороидальный сердечник. Этот случай имеет большое практическое значение (рис. 2). Магнитная индукция поля, которое создавается первой катушкой с числом витков N₁, током I₁ и магнитной проницаемостью μ сердечника, B = μμ_{(N₁I₁/l) где l — длина сердечника по средней линии. Магнитный поток сквозь один виток второй катушки Ф₂ = BS = μμ_{(N₁I₁/l)S}}

В материале разберемся в понятии ЭДС индукции в ситуациях ее возникновения. Также рассмотрим индуктивность в качестве ключевого параметра возникновения магнитного потока при появлении электрического поля в проводнике.

Электромагнитная индукция представляет собой генерирование электрического тока магнитными полями, которые изменяются во времени. Благодаря открытиям Фарадея и Ленца закономерности были сформулированы в законы, что ввело симметрию в понимание электромагнитных потоков. Теория Максвелла собрала воедино знания об электрическом токе и магнитных потоках. Благодаря открытия Герца человечество узнало о телекоммуникациях.

Магнитный поток

Вокруг проводника с электротоком появляется электромагнитное поле, однако параллельно возникает также обратное явление – электромагнитная индукция. Рассмотрим магнитный поток на примере: если рамку из проводника поместить в электрическое поле с индукцией и перемещать ее сверху вниз по магнитным силовым линиям или вправо-влево перпендикулярно им, тогда магнитный поток, проходящий через рамку, будет постоянной величиной.

При вращении рамки вокруг своей оси, тогда через некоторое время магнитный поток изменится на определенную величину. В результате в рамке возникает ЭДС индукции и появится электрический ток, который называется индукционным.

ЭДС индукции

Разберемся детально, что такое понятие ЭДС индукции. При помещении в магнитное поле проводника и его движении с пересечением силовых линий поля, в проводнике появляется электродвижущая сила под названием ЭДС индукции. Также она возникает, если проводник остается в неподвижном состоянии, а магнитное поле перемещается и пересекается с проводником силовыми линиями.

Когда проводник, где происходит возникновение ЭДС, замыкается на вешнюю цепь, благодаря наличию данной ЭДС по цепи начинает протекать индукционный ток. Электромагнитная индукция предполагает явление индуктирования ЭДС в проводнике в момент его пересечения силовыми линиями магнитного поля.

Электромагнитная индукция являет собой обратный процесс трансформации механической энергии в электроток. Данное понятие и его закономерности широко используются в электротехнике, большинство электромашин основывается на данном явлении.

Законы Фарадея и Ленца

Законы Фарадея и Ленца отображают закономерности возникновения электромагнитной индукции.

Фарадей выявил, что магнитные эффекты появляются в результате изменения магнитного потока во времени. В момент пересечения проводника переменным магнитным током, в нем возникает электродвижущая сила, которая приводит к возникновению электрического тока. Генерировать ток может как постоянный магнит, так и электромагнит.

Ученый определил, что интенсивность тока возрастает при быстром изменении количества силовых линий, которые пересекают контур. То есть ЭДС электромагнитной индукции пребывает в прямой зависимости от скорости магнитного потока.

Согласно закону Фарадея, формулы ЭДС индукции определяются следующим образом:

Знак «минус» указывает на взаимосвязь между полярностью индуцированной ЭДС, направлением потока и изменяющейся скоростью.

Согласно закону Ленца, можно охарактеризовать электродвижущую силу в зависимости от ее направленности. Любое изменение магнитного потока в катушке приводит к появлению ЭДС индукции, причем при быстром изменении наблюдается возрастающая ЭДС.

Если катушка, где есть ЭДС индукции, имеет замыкание на внешнюю цепь, тогда по ней течет индукционный ток, вследствие чего вокруг проводника появляется магнитное поле и катушка приобретает свойства соленоида. В результате вокруг катушки формируется свое магнитное поле.

Э.Х. Ленц установил закономерность, согласно которой определяется направление индукционного тока в катушке и ЭДС индукции. Закон гласит, что ЭДС индукции в катушке при изменении магнитного потока формирует в катушке ток направления, при котором данный магнитный поток катушки дает возможность избежать изменения постороннего магнитного потока.

Закон Ленца применяется для всех ситуаций индуктирования электротока в проводниках, вне зависимости от их конфигурации и метода изменения внешнего магнитного поля.

Движение провода в магнитном поле

Значение индуктированной ЭДС определяется в зависимости от длины проводника, пересекаемого силовыми линиями поля. При большем количестве силовых линий возрастает величина индуктируемой ЭДС. При увеличении магнитного поля и индукции, большее значение ЭДС возникает в проводнике. Таким образом, значение ЭДС индукции в движущемся в магнитном поле проводнике находится в прямой зависимости от индукции магнитного поля, длины проводника и скорости его движения.

Данная зависимость отражена в формуле Е = Blv, где Е — ЭДС индукции; В — значение магнитной индукции; I — длина проводника; v —скорость его перемещения.

Отметим, что в проводнике, который движется в магнитном поле, ЭДС индукции появляется, только когда он пересекает силовые линии магнитного поля. Если проводник движется по силовым линиям, тогда ЭДС не индуктируется. По этой причине формула применяется только в случаях, когда движением проводника направлено перпендикулярно силовым линиям.

Направление индуктированной ЭДС и электротока в проводнике определяется направлением движения самого проводника. Для выявления направления разработано правило правой руки. Если держать ладонь правой руки таким образом, чтобы в ее направлении входили силовые линии поля, а большой палец указывает направление движения проводника, тогда остальные четыре пальца показывают направление индуктированной ЭДС и направление электротока в проводнике.

Вращающаяся катушка

Функционирование генератора электротока основывается на вращении катушки в магнитном потоке, где имеется определенное количество витков. ЭДС индуцируется в электрической цепи всегда при пересечении ее магнитным потоком, на основании формулы магнитного потока Ф = B x S х cos α (магнитная индукция, умноженная на площадь поверхности, через которую проходит магнитный поток, и косинус угла, сформированный вектором направления и перпендикулярной плоскости линии).

Согласно формуле, на Ф воздействуют изменения в ситуациях:

при изменении магнитного потока меняется вектор направления;
изменяется площадь, заключенная в контур;
меняется угол.

Допускается индуцирование ЭДС при неподвижном магните или неизменном токе, а просто при вращении катушки вокруг своей оси в пределах магнитного поля. В данном случае магнитный поток изменяется при смене значения угла. Катушка в процессе вращения пересекает силовые линии магнитного потока, в итоге появляется ЭДС. При равномерном вращении возникает периодическое изменение магнитного потока. Также число силовых линий, которые пересекаются ежесекундно, становится равным значениям через равные временные промежутки.

На практике в генераторах переменного электротока катушка остается в неподвижном состоянии, а электромагнит выполняет вращения вокруг нее.

ЭДС самоиндукции

При прохождении через катушку переменного электротока генерируется переменное магнитное поле, которое характеризуется меняющимся магнитным потоком, индуцирующим ЭДС. Данное явление называется самоиндукцией.

В силу того, что магнитный поток пропорционален интенсивности электротока, тогда формула ЭДС самоиндукции выглядит таким образом:

Ф = L x I, где L – индуктивность, которая измеряется в Гн. Ее величина определяется числом витков на единицу длины и величиной их поперечного сечения.

Взаимоиндукция

При расположении двух катушек рядом в них наблюдается ЭДС взаимоиндукции, которая определяется конфигурацией двух схем и их взаимной ориентацией. При возрастании разделения цепей значение взаимоиндуктивности уменьшается, поскольку наблюдается уменьшение общего для двух катушек магнитного потока.

Рассмотрим детально процесс возникновения взаимоиндукции. Есть две катушки, по проводу одной с N1 витков течет ток I1, которым создается магнитный поток и идет через вторую катушку с N2 числом витков.

Значение взаимоиндуктивности второй катушки в отношении первой:

М21 = (N2 x F21)/I1.

Значение магнитного потока:

Ф21 = (М21/N2) x I1.

Индуцированная ЭДС вычисляется по формуле:

Е2 = — N2 x dФ21/dt = — M21x dI1/dt.

В первой катушке значение индуцируемой ЭДС:

Е1 = — M12 x dI2/dt.

Важно отметить, что электродвижущая сила, спровоцированная взаимоиндукцией в одной из катушек, в любом случае прямо пропорциональна изменению электрического тока в другой катушке.

Тогда взаимоиндуктивность считается равной:

Вследствие этого , E1 = — M x dI2/dt и E2 = M x dI1/dt. М = К √ (L1 x L2), где К является коэффициентом связи между двумя значениями инжуктивности.

Взаимоиндукция широко используется в трансформаторах, которые дают возможность менять значения переменного электротока. Прибор представляет собой пару катушек, которые намотаны на общий сердечник. Ток в первой катушке формирует изменяющийся магнитный поток в магнитопроводе и ток во второй катушке. При меньшем числе витков в первой катушке, чем во второй, возрастает напряжение, и соответственно при большем количестве витков в первой обмотке напряжение снижается.

Помимо генерирования и трансформации электрической энергии, явление магнитной индукции используется в прочих приборах. К примеру, в магнитных левитационных поездах, движущихся без непосредственного контакта с током в рельсах, а на пару сантиметров выше по причине электромагнитного отталкивания.

что это такое, основные формулы, в чем измеряется, от чего зависит.

Магнитный поток

ЭДС индукции

Законы Фарадея и Ленца

Законы Фарадея и Ленца отображают закономерности возникновения электромагнитной индукции.

Согласно закону Фарадея, формулы ЭДС индукции определяются следующим образом:

Е = — dФ/dt.

Движение провода в магнитном поле

Вращающаяся катушка

Согласно формуле, на Ф воздействуют изменения в ситуациях:

при изменении магнитного потока меняется вектор направления;
изменяется площадь, заключенная в контур;
меняется угол.

ЭДС самоиндукции

Взаимоиндукция

Значение взаимоиндуктивности второй катушки в отношении первой:

М21 = (N2 x F21)/I1.

Значение магнитного потока:

Ф21 = (М21/N2) x I1.

Индуцированная ЭДС вычисляется по формуле:

Е2 = — N2 x dФ21/dt = — M21x dI1/dt.

В первой катушке значение индуцируемой ЭДС:

Е1 = — M12 x dI2/dt.

Тогда взаимоиндуктивность считается равной:

М12 = М21 = М.

В чем измеряется электродвижущая сила

В физике такое понятие, как электродвижущая сила (сокращенно – ЭДС) используется в качестве основной энергетической характеристики источников тока.

Электродвижущая сила ( ЭДС )

Электродвижущая сила (ЭДС) – способность источника энергии создавать и поддерживать на зажимах разность потенциалов.

ЭДС – измеряется в Вольтах

Напряжение на зажимах источника всегда меньше ЭДС на величину падения напряжения.

U_RH – напряжение на зажимах источника. Измеряется при замкнутой внешней цепи.

Е – ЭДС – измеряется на заводе изготовителе.

Электродвижущая сила (ЭДС) представляет собой физическую величину, которая равна частному от деления той работы, которая при перемещении электрического заряда совершается сторонними силами в условиях замкнутой цепи, к самому этому заряду.

Следует заметить, что электродвижущая сила в источнике тока возникает и при отсутствии самого тока, то есть тогда, когда цепь является разомкнутой. Такую ситуацию принято именовать «холостым ходом», а сама величина ЭДС при ней равняется разнице тех потенциалов, которые имеются на зажимах источника тока.

Химическая электродвижущая сила наличествует в аккумуляторах, гальванических батареях при протекании коррозионных процессов. В зависимости от того, на каком именно принципе построена работа того или иного источника питания, они именуются либо аккумуляторами, либо гальваническими элементами.

Одной из основных отличительных характеристик гальванических элементов является то, что эти источники тока являются, так сказать, одноразовыми. При их функционировании те активные вещества, благодаря которым выделяется электрическая энергия, в результате протекания химических реакций распадаются практически полностью. Именно поэтому если гальванический элемент разряжен полностью, то в качестве источника тока использовать его далее невозможно.

В отличие от гальванических элементов аккумуляторы предполагают многократное использование. Это возможно потому, что те химические реакции, которые в них протекают, имеют обратимый характер.

Электромагнитная ЭДС возникает при функционировании таких устройств, как динамо-машины, электродвигатели, дроссели, трансформаторы и т.п.

Суть ее состоит в следующем: при помещении проводников в магнитное поле и их перемещении в нем таким образом, чтобы происходило пересечение магнитных силовых линий, происходит наведение ЭДС. Если цепь замкнута, то в ней возникает электрический ток.

В физике описанное выше явление называется электромагнитной индукцией. Электродвижущую силу, которая при этом индуктируется, именуют ЭДС индукции.

Следует заметить, что наведение ЭДС индукции происходит не только в тех случаях, когда в магнитном поле проводник перемещается, но и тогда, когда он остается неподвижным, но при этом осуществляется изменение величины самого магнитного поля.

Эта разновидность электродвижущей силы возникает тогда, когда наличествует или внешний, или внутренний фотоэффект.

В физике под фотоэффектом (фотоэлектрическим эффектом) подразумевается та группа явлений, которая возникает тогда, когда на вещество воздействует свет, и при этом в нем происходит эмиссия электронов. Это называют внешним фотоэффектом. Если же при этом появляется электродвижущая сила или изменяется электропроводимость вещества, то говорят о внутреннем фотоэффекте.

Сейчас и внешний, и внутренний фотоэффекты очень широко используются для проектирования и производства огромного количества таких приемников светового излучения, которые преобразуют световые сигналы в электрические. Все эти устройства называются фотоэлементами и используются как в технике, так и при проведении разнообразных научных исследований. В частности, именно фотоэлементы используются для того, чтобы производить наиболее объективные оптические измерения.

Что касается этого типа электродвижущей силы, то она, к примеру, возникает при механическом трении, возникающем в электрофорных агрегатах (специальных лабораторных демонстрационных и вспомогательных приборах), она же имеет место быть и в грозовых облаках.

Генераторы Вимшурста (это еще одно название электрофорных машин) для своего функционирования используют такое явление, как электростатическая индукция. При их работе электрические заряды накапливаются на полюсах, в лейденских банках, причем разность потенциалов может достигать очень солидных величин (до нескольких сотен тысяч вольт).

Природа статического электричества заключается в том, что оно возникает тогда, когда из-за потери или приобретения электронов нарушается внутримолекулярное или внутриатомное равновесие.

Эта разновидность электродвижущей силы возникает тогда, когда происходит или сдавливание, или растяжение веществ, называемых пьезоэлектриками. Они широко используются в таких конструкциях, как пьезодатчики, кварцевых генераторах, гидрофонах и некоторых другиех.

Именно пьезоэлектрический эффект положен в основу работы пьезоэлектрических датчиков. Сами они относятся к датчикам так называемого генераторного типа. В них входной величиной является прилагаемая сила, а выходной – количество электричества.

Что касается таких устройств, как гидрофоны, то в основу их функционирования заложен принцип так называемого прямого пьезоэлектрического эффекта, который имеют пьезокерамические материалы. Суть его состоит в том, что если на поверхность этих материалов оказывается звуковое давление, то на их электродах возникает разность потенциалов. При этом она пропорциональна величине звукового давления.

Одной из основных сфер применения пьезоэлектрических материалов является производство кварцевых генераторов, имеющих в своей конструкции кварцевые резонаторы. Предназначены такие устройства для того, чтобы получать колебания строго фиксированной частоты, которые стабильны как по времени, так и при изменении температуры, а также имеют совсем невысокий уровень фазовых шумов.

Эта разновидность электродвижущей силы возникает тогда, когда с поверхности разогретых электродов происходит термоэмиссия заряженных частиц. Термоионная эмиссия на практике применяется достаточно широко, например, на ней основана работа практически всех радиоламп.

Эта разновидность ЭДС возникает тогда, когда на различных концах разнородных проводников или же просто на различных участках цепи температура распределяется очень неоднородно.

Термоэлектрическая электродвижущая сила используется в таких устройствах, как пирометры, термопары и холодильные машины. Датчики, работа которых основана на этом явлении, называются термоэлектрическими, и являются, по сути дела, термопарами, состоящими из спаянных между собой электродов, изготовленных из разных металлов. Когда эти элементы или нагреваются, или охлаждаются, между ними возникает ЭДС, которая по своей величине пропорциональна изменению температуры.

Самоиндукция — возникновение ЭДС индукции в замкнутом проводящем контуре при изменении тока, протекающего по контуру. При изменении тока I в контуре пропорционально меняется и магнитный поток Bчерез поверхность, ограниченную этим контуром. Изменение этого магнитного потока, в силу закона электромагнитной индукции, приводит к возбуждению в этом контуре индуктивной ЭДС E. Это явление и называется самоиндукцией.

Понятие родственно понятию взаимоиндукции, являясь его частным случаем.2*R-теряемая мощность. Для того что бы цепь функционировала необходимо соблюдать баланс мощности в эл.цепи.

12.Закон Ома для участка цепи.

13.Закон Ома для полной цепи.

Rэ=R1+R2+R3, Iэ=I1=I2=I3, Uэ=U1+U2+U3.

При последовательном соединении сопротивление цепи увеличивается.

Общее сопротивление параллельно включенных сопротивлений определяется по формуле

при параллельном соединении сопротивлений напряжения на них равны между собой. Uэ=U1=U2=U3 В цепи притекает ток I, а токи I₁, I_2, I₃ утекают из нее. Так как движущиеся электрические заряды не скапливаются в точке, то очевидно, что суммарный заряд, притекающий к точке разветвления, равен суммарному заряду утекающему от нее:Iэ=I1+I2+I3 Следовательно, третье свойство параллельного соединения может сформулирована так: Величина тока в не разветвленной части цепи равна сумме токов в параллельных ветвях. Для двух парал.резисторов:

Электрический ток не протекает в медном проводе по той же причине, по которой остаётся неподвижной вода в горизонтальной трубе. Если один конец трубы соединить с резервуаром таким образом, чтобы образовалась разность давлений, жидкость будет вытекать из одного конца. Аналогичным образом, для поддержания постоянного тока необходимо внешнее воздействие, перемещающее заряды. Это воздействие называется электродвижущая сила или ЭДС.

От электростатики к электрокинетике

Между концом XVIII и началом XIX века работы таких учёных, как Кулон, Лагранж и Пуассон, заложили математические основы определения электростатических величин. Прогресс в понимании электричества на этом историческом этапе очевиден. Франклин уже ввёл понятие «количество электрической субстанции», но пока ещё и он, ни его преемники не смогли его измерить.

Следуя за экспериментами Гальвани, Вольта пытался найти подтверждения того, что «гальванические жидкости» животного были одной природы со статическим электричеством. В поисках истины он обнаружил, что когда два электрода из разных металлов контактируют через электролит, оба заряжаются и остаются заряженными несмотря на замыкание контура нагрузкой. Это явление не соответствовало существующим представлениям об электричестве потому, что электростатические заряды в подобном случае должны были рекомбинировать.

Вольта ввёл новое определение силы, действующей в направлении разделения зарядов и поддержании их в таком состоянии. Он назвал её электродвижущей. Подобное объяснение описания работы батареи не вписывалось в теоретические основы физики того времени. В Кулоновской парадигме первой трети XIX века э. д. с. Вольта определялась способностью одних тел вырабатывать электричество в других.

Важнейший вклад в объяснение работы электрических цепей внёс Ом. Результаты ряда экспериментов привели его к построению теории электропроводности. Он ввёл величину «напряжение» и определил её как разность потенциалов на контактах. Подобно Фурье, который в своей теории различал количество тепла и температуру в теплопередаче, Ом создал модель по аналогии, связывающую количество перемещаемого заряда, напряжение и электропроводность. Закон Ома не противоречил накопленным знаниям об электростатическом электричестве.

Затем, благодаря Максвеллу и Фарадею, пояснительные модели тока получили новую теорию поля. Это позволило разработать связанную с полем концепцию энергии как для статических потенциалов, так и для электродвижущей силы. Основные даты эволюции понятия ЭДС:

1800 г. — создание Вольтой гальванической батареи;
1826 г. — Ом формулирует свой закон для полной цепи;
1831 г. — обнаружение электромагнитной индукции Фарадеем.

Определение и физический смысл

Приложение некоторой разности потенциалов между двумя концами проводника создаст перетекание электронов от одного конца к другому. Но этого недостаточно для поддержания потока зарядов в проводнике. Дрейф электронов приводит к уменьшению потенциала до момента его уравновешивания (прекращение тока). Таким образом, для создания постоянного тока необходимы механизмы, непрерывно возвращающие описанную систему в первоначальную конфигурацию, то есть, препятствующие агрегации зарядов в результате их движения. Для этой цели используются специальные устройства, называемые источники питания.

В качестве иллюстрации их работы удобно рассматривать замкнутый контур из сопротивления и гальванического источника питания (батареи). Если предположить, что внутри батареи тока нет, то описанная проблема объединения зарядов остаётся неразрешённой. Но в цепи с реальным источником питания электроны перемещаются постоянно. Это происходит благодаря тому, что поток ионов протекает и внутри батареи от отрицательного электрода к положительному. Источник энергии, перемещающий эти заряды в батарее — химические реакции. Такая энергия называется электродвижущей силой.

ЭДС является характеристикой любого источника энергии, способного управлять движением электрических зарядов в цепи. В аналогии с замкнутым гидравлическим контуром работа источника э. д. с. соответствует работе насоса для создания давления воды. Поэтому значок, обозначающий эти устройства, неотличим на гидравлических и электрических схемах.

Несмотря на название, электродвижущая сила на самом деле не является силой и измеряется в вольтах. Её численное значение равно работе по перемещению заряда по замкнутой цепи. ЭДС источника выражается формулой E=A/q, в которой:

E — электродвижущая сила в вольтах;
A — работа сторонних сил по перемещению заряда в джоулях;
q — перемещённый заряд в кулонах.

Из этой формулы ЭДС следует, что электродвижущая сила не является свойством цепи или нагрузки, а есть способность генератора электроэнергии к разделению зарядов.

Сравнение с разностью потенциалов

Электродвижущая сила и разность потенциалов в цепи очень похожие физические величины, так как оба измеряются в вольтах и определяются работой по перемещению заряда. Одно из основных смысловых различий заключается в том, что э. д. с. (E) вызывается путём преобразования какой-либо энергии в электрическую, тогда как разность потенциалов (U) реализует электрическую энергию в другие виды. Другие различия выглядят так:

E передаёт энергию всей цепи. U является мерой энергии между двумя точками на схеме.
Е является причиной U, но не наоборот.
Е индуцируется в электрическом, магнитном и гравитационном поле.
Концепция э. д. с. применима только к электрическому полю, в то время как разность потенциалов применима к магнитным, гравитационным и электрическим полям.

Напряжение на клеммах источника питания, как правило, отличается от ЭДС источника. Это происходит из-за наличия внутреннего сопротивления источника (электролита и электродов, обмоток генератора). Связывающая разность потенциалов и ЭДС источника тока формула выглядит как U=E-Ir. В этом выражении:

U — напряжение на клеммах источника;
r — внутреннее сопротивление источника;
I — ток в цепи.

Из этой формулы электродвижущей силы следует, что э. д. с. равна напряжению когда ток в цепи не течёт. Идеальный источник ЭДС создаёт разность потенциалов независимо от нагрузки (протекающего тока) и не обладает внутренним сопротивлением.

В природе не может существовать источника с бесконечной мощностью при замыкании на клеммах, как и материала с бесконечной проводимостью. Идеальный источник используется как абстрактная математическая модель.

Источники электродвижущей силы

Суть источника ЭДС заключается в преобразовании других видов энергии в электрическую с помощью сторонних сил. С точки зрения физики обеспечения э. д. с различают следующие два основных вида источников:

Первые представляют собой электрохимические источники, основанные на вовлечение в химическую реакцию процесса переноса электронов. В обычных условиях химические взаимодействия сопровождаются выделением или поглощением тепла, но существует немало реакций, в результате которых генерируется электрическая энергия.

Электрохимические процессы в большинстве случаев обратимы, поскольку энергия электрического тока может быть использована, чтобы заставить реагировать вещества между собой. Эта возможность позволяет создавать возобновляемые гальванические источники — аккумуляторы.

В генераторах тока э. д. с. создаётся другим способом. Разделение зарядов происходит с помощью явления электромагнитной индукции, которое заключается в том, что изменение величины или направления магнитного поля создаёт ЭДС. Согласно закону Фарадея, нахождение э. д. с. индукции возможно из выражения E=—dФ/dt. В этой формуле:

ЭДС индукции измеряется также в вольтах. В зависимости от того, каким способом вызываются изменения магнитного потока, различают:

Динамически индуцированную. Когда в стационарном магнитном поле перемещается проводник. Характерен для генераторов.
Статически индуцированную. Когда изменения потока возникают из-за изменений магнитного поля вокруг неподвижного проводника. Так работают трансформаторы.

Существуют также источники э. д. с, не основанные на электрохимии или магнитной индукции. К таким устройствам можно отнести полупроводниковые фотоэлементы, контактные потенциалы и пьезокристаллы. Понятие ЭДС имеет практическое применение прежде всего как параметр выбора источников питания для тех или иных целей. Чтобы получить максимальный эффект от работы устройств в цепи, нужно согласовывать их возможности и характеристики. Прежде всего внутреннее сопротивление источника ЭДС силы с характеристиками подключаемой нагрузки.

Какая единица служит для измерения эдс индукции

Самоиндукция – возникновение ЭДС индукции в замкнутом проводящем контуре при изменении тока, протекающего по контуру. При изменении тока I в контуре пропорционально меняется и магнитный поток Bчерез поверхность, ограниченную этим контуром.2*R-теряемая мощность. Для того что бы цепь функционировала необходимо соблюдать баланс мощности в эл.цепи.

12.Закон Ома для участка цепи.

13.Закон Ома для полной цепи.

Rэ=R1+R2+R3, Iэ=I1=I2=I3, Uэ=U1+U2+U3.

При последовательном соединении сопротивление цепи увеличивается.

Общее сопротивление параллельно включенных сопротивлений определяется по формуле

41. Индуктивность, ее единица СИ. Индуктивность длинного соленоида.

Индукти́вность (или коэффициент самоиндукции) — коэффициент пропорциональности между электрическим током, текущим в каком-либо замкнутом контуре, и магнитным потоком, создаваемым этим током через поверхность [1] , краем которой является этот контур. [2][3][4] .

— магнитный поток, — ток в контуре, — индуктивность.

Через индуктивность выражается ЭДС самоиндукции в контуре, возникающая при изменении в нём тока [4] :

При заданной силе тока индуктивность определяет энергию магнитного поля, создаваемого этим током [4] :

Обозначение и единицы измерения

43. Явление взаимной индукции. Трансформатор.

Если ток I₁ меняет свое значение, то в контуре 2 индуцируется э.д.с. ξ_i2 , которая по закону Фарадея будет равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока Ф₂₁, который создается током в первом контуре и пронизыващет второй: Аналогичным образом, при протекании в контуре 2 тока I₂ магнитный поток (его поле изображено на рис. 1 штрихами) пронизывает первый контур. Если Ф₁₂ — часть этого потока, который пронизывает контур 1, то Если ток I₂ меняет свое значение, то в контуре 1 индуцируется э.д.с. ξ_i1 , которая равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока Ф₁₂, который создается током во втором контуре и пронизывает первый: Явление возникновения э.д.с. в одном из контуров при изменении силы тока в другом называется взаимной индукцией. Коэффициенты пропорциональности L₂₁ и L₁₂ называются взаимной индуктивностью контуров. Расчеты, которые подтверждены опытом, показывают, что L₂₁ и L₁₂ равны друг другу, т. е. (2) Коэффициенты пропорциональности L₁₂ и L₂₁ зависят от размеров, геометрической формы, взаимного расположения контуров и от магнитной проницаемости среды, окружающей контуры. Единица взаимной индуктивности та же, что и для индуктивности, — генри (Гн). Найдем взаимную индуктивность двух катушек, которые намотаны на общий тороидальный сердечник. Этот случай имеет большое практическое значение (рис. 2). Магнитная индукция поля, которое создавается первой катушкой с числом витков N₁, током I₁ и магнитной проницаемостью μ сердечника, B = μμ_{(N₁I₁/l) где l — длина сердечника по средней линии. Магнитный поток сквозь один виток второй катушки Ф₂ = BS = μμ_{(N₁I₁/l)S}}

Магнитный поток

ЭДС индукции

Законы Фарадея и Ленца

Законы Фарадея и Ленца отображают закономерности возникновения электромагнитной индукции.

Согласно закону Фарадея, формулы ЭДС индукции определяются следующим образом:

Движение провода в магнитном поле

Вращающаяся катушка

Согласно формуле, на Ф воздействуют изменения в ситуациях:

при изменении магнитного потока меняется вектор направления;
изменяется площадь, заключенная в контур;
меняется угол.

ЭДС самоиндукции

Взаимоиндукция

Значение взаимоиндуктивности второй катушки в отношении первой:

М21 = (N2 x F21)/I1.

Значение магнитного потока:

Ф21 = (М21/N2) x I1.

Индуцированная ЭДС вычисляется по формуле:

Е2 = — N2 x dФ21/dt = — M21x dI1/dt.

В первой катушке значение индуцируемой ЭДС:

Е1 = — M12 x dI2/dt.

Тогда взаимоиндуктивность считается равной:

Измерения ЭМП, критерии воздействия и дозиметрия — Оценка программы экологического мониторинга системы связи с крайне низкими частотами ВМС США

Изучение воздействия электрических и магнитных полей (ЭМП) на организмы включает точную оценку воздействия этих полей и делает то, что организм получает в результате воздействия. Воздействие — это мера напряженности электрического или магнитного поля непосредственно за пределами организма в течение определенного периода времени.Доза — это мера индуцированной напряженности поля в пределах 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 «ЭДС» 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 скорости распространения. Полный диапазон частот ЭМП описывается как электромагнитный спектр. Обозначение «крайне низкая частота» (ELF) обычно зарезервировано для частот в диапазоне от 3 Гц до 300 Гц. Большая часть оборудования, используемого для генерации, передачи и распределения электроэнергии в Соединенных Штатах, генерирует ЭМП с частотой 60 Гц. Система связи ELF ВМС использует принцип частотной модуляции, называемый манипуляцией с минимальным сдвигом.В этом типе модуляции частота сдвигается между 72 Гц и 80 Гц (с центром в 76 Гц) в зависимости от того, какой код «единица» или «ноль» должен быть передан подводной лодке (Zapotosky et al. 1996 ). Напряженность электрических полей выражается в вольтах на метр (В / м), а магнитные поля выражаются в миллигауссах (мГс). Дополнительная информация предоставлена NIOSH, NIEHS и DOE (1996).

Определение характеристик электрических и магнитных полей

Для характеристики электрических и магнитных полей вблизи участков экологического мониторинга ИИТРИ измерил пространственные и временные характеристики следующих полей:

Магнитное поле в воздухе и на Земле, создаваемое электрический ток в клеммах антенны и заземления.
Электрическое поле в земле, которое является суммой полей, индуцированных магнитным полем, и тока, протекающего от подземных заземляющих выводов.
Электрическое поле в воздухе, возникающее в результате разницы в электрическом потенциале между антеннами и землей или созданное как побочный продукт электрического поля в земле.
Статическое геомагнитное поле Земли.

ИИТРИ предоставил следующие размеры ЭМП вблизи передающих устройств (см. Используемые инструменты):

ТАБЛИЦА 2-1

Инструменты, используемые ИИТРИ для измерения ЭМП.

1.: Окружающие 60 Гц равнодействующие ¹ ЭДС над землей.
2.: Немодулированные результирующие ЭДС 76 Гц над землей.
3.: Модулированные результирующие ЭДС 76 Гц над землей.
4.: Среднеквадратичные (среднеквадратичные) значения гармоник ЭМП 60 и 76 Гц над землей.
5.: Разность потенциалов земли в двух ортогональных направлениях и, исходя из этого, результирующее электрическое поле в земле.

Возможность измерения низкоуровневых магнитных полей 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 зонда магнитного поля при помещении в магнитное поле 100 мГс (Haradem et al. 1994). В нем утверждается, что эта калибровка действительна при меньших уровнях поля на основании того факта, что зонд, 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. Измерения, намного меньшие этого значения (около 0,02 мГ или ниже), не будут очень точными. К счастью, наиболее важные зарегистрированные 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. Тем не менее, сообщенные уровни поля, такие как 0.0002 мГ, как ожидается, не будет точным.

Чтобы исключить возможность загрязнения экологических исследований гармониками или взаимодействиями между частотами линий электропередач и частотами КНЧ-антенн, был измерен спектр, зависимость напряженности поля от частоты. Было обнаружено, что все нежелательные сигналы были по крайней мере на 30 дБ ниже уровня частот КНЧ-антенны, и поэтому было сочтено, что они не влияют на экологические исследования. Сообщалось, что среднеквадратичные значения гармоник электрических и магнитных полей 60 Гц и 76 Гц над землей были либо ниже уровней обнаружения, либо «настолько низки, что не могут считаться помехой».»Спектры, измеренные IITRI на антенных терминалах с выключенным передатчиком и с данными о выходе передатчика для окружающих полей 60 Гц и полей 76 Гц (JR Gauger, IITRI, письмо в офис проекта систем связи ВМС США, 23 декабря , 1985). Хотя представленные спектральные данные представляют собой наблюдение за один день (11 декабря 1985 г.), они подтверждают приведенное выше утверждение. ² Указания на естественные резонансы Шумана в атмосфере Земли и измеренное поведение гармоник также подтверждают доверие к качеству наблюдений.Несколько очевидных ошибок в метках на спектрах согласуются с проблемами натурных наблюдений и легко устраняются. Однако таких ошибок было относительно мало.

Критерии воздействия для выбора места

Любой источник электрических и магнитных полей (например, передающее устройство СНЧ и антенны) создает поля практически повсюду. 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 затем один 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 КНЧ, генерируемых передающей установкой и антеннами ВМФ. Можно только выбрать участки, которые имеют разные уровни воздействия ЭМП, генерируемых антеннами, и тех, которые генерируются другими источниками, такими как линии электропередач.

ИИТРИ помог исследователям выбрать места для исследований для программы экологического мониторинга, определив, относятся ли они к категории лечения или контроля.Конкретные критерии, используемые для определения того, был ли участок лечения или контроля, были следующими:

, где Т (76 Гц) — воздействие на участок лечения из-за системы связи СНЧ, Т (60 Гц) — воздействие на участок лечения, обусловленное для линий электропередачи, C (76 Гц) — это воздействие на контрольную точку из-за системы связи СНЧ, а C (60 Гц) — это воздействие на контрольную точку из-за линий электропередач.

Другими словами, интенсивность ЭМП 76 Гц на участке лечения должна была быть в 10 раз больше, чем интенсивность ЭМП 76 Гц на контрольном участке.Кроме того, как на лечебных, так и на контрольных участках, интенсивность ЭМП 76 Гц, вызванная антеннами, должна была быть в 10 раз больше, чем интенсивность ЭМП 60 Гц, вызванная близлежащими линиями электропередач. Наконец, соотношение интенсивностей полей 60 Гц на участке обработки и контроля должно быть между 0,1 и 10. Эти критерии применялись к ЭМП в воздухе и на земле во время работы соответствующей передающей антенны на полной мощности. . Однако не было никаких доказательств априори, что уменьшение экспозиции на одну десятую должно приводить к уменьшению на одну десятую (или менее) эффекта, который мог бы наблюдаться при полном воздействии.

Изменение интенсивности поля в зависимости от расстояния означает, что каждый участок 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, численность видов и температуру, в зависимости от цели исследования.Например, исследование водно-болотных угодий требовало аналогичных болот для обработки и контроля, тогда как исследование насекомых-опылителей требовало участков с аналогичным обилием цветов. Несколько исследовательских групп столкнулись с трудностями при идентификации пар участков, которые соответствовали критериям воздействия и экологическим критериям, как описано в главе 3.

Данные о воздействии, предоставленные исследователям

ИИТРИ предоставил исследователям данные о магнитных и электрических полях в воздухе, и электрические поля в земле.ИИТРИ 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 мерами экологического воздействия.

ИИТРИ также предоставил данные о времени включения и выключения передатчиков группам экологического мониторинга. Эти данные можно использовать для определения того, действительно ли место, охарактеризованное как место обработки, подвергалось воздействию ЭМП КНЧ от антенны в любое конкретное время.Это важно, потому что передатчик не был включен постоянно, и участок обработки доступен только тогда, когда передатчик включен.

Использование формул для прогнозирования электрических и магнитных полей

Электрические и магнитные поля можно охарактеризовать 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 местности.Такие поля часто слишком сложны, чтобы их можно было адекватно охарактеризовать с помощью простых формул. Магнитное поле 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 Земли не может быть предсказана простыми формулами из-за пространственной изменчивости проводимости Земли. Кроме того, наблюдались (обычно скромные) временные колебания из-за суточных и годовых изменений проводимости Земли.Необходимо было провести тщательные исследования пространственных и временных изменений электрических полей на Земле. Электрическое поле в воздухе имеет характеристики, которые находятся между характеристиками магнитного поля и электрического поля земли. На открытой местности с ровной местностью это поле хорошо охарактеризовано простыми формулами. Однако при наличии препятствий, таких как деревья, трудно рассчитать электрические поля в воздухе, и измерения дают только моментальные снимки, потому что поле меняется.Например, ветер, движущийся сквозь листву, вызовет изменчивость электрических полей в воздухе.

IITRI предоставил несколько формул, которые можно использовать для расчета ЭДС КНЧ вблизи антенн. Не все ограничения этих формул были указаны в отчетах, полученных комитетом. Авторы правильно указали, что формулы подходят только для точек поля на земной поверхности и вблизи антенн. Однако есть и другие ограничения.Во-первых, все формулы ограничены квазистатическим частотным диапазоном, поэтому все соответствующие расстояния должны быть существенно меньше длины волны на Земле. Во-вторых, каждая предполагает идеальную плоскую однородную землю. Некоторые из этих предположений верны, другие — нет, и они исключают использование формул. Например, разумно рассчитать магнитные поля (в воздухе или на земле) с помощью простого закона Био-Савара, предоставленного IITRI, если ток антенны известен (а это так).Но обычно неверно предполагать, что проводимость земли однородна или не зависит от времени для расчетов электрических полей в земле. Если необходимо учесть вариации проводимости в зависимости от глубины или горизонтального положения, формула, приведенная IITRI, недействительна. Фактически, было обнаружено, что проводимость существенно варьировалась на некоторых участках исследования и что она зависела от условий окружающей среды и, следовательно, времени года. Вот почему нужно быть очень осторожным при использовании этой формулы и почему потребовались дополнительные измерения электрических полей на Земле.Осторожность, необходимая при использовании формулы для электрических полей в воздухе, находится между этими крайностями. Для однородной ровной местности без препятствий приведенные формулы являются удовлетворительными (при условии, что напряжение антенны известно). Однако в роще деревьев поля сильно искажаются, и формула, предоставленная ИИТРИ, бесполезна.

Из формул, предоставленных ИИТРИ, исследователями широко использовалась только формула магнитного поля. Эта формула использовалась только для интерполяции магнитных полей в точках в пределах исследовательских участков.Для изучения горной флоры измерения магнитного поля частотой 76 Гц были выполнены в нескольких точках вблизи Висконсинской антенны. сравнивает измеренные поля с расчетными полями для высоты антенны 13,7 м и тока антенны 150 А. Измеренные и расчетные значения достаточно хорошо согласуются.

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 опубликованных измерений электрических полей в воздухе.Однако это напряжение можно было оценить следующим образом. Согласно Диллу (1984), одним из критериев проектирования клемм заземления было достижение максимального общего сопротивления заземления 6 Ом для обоих заземлений. Исходя из этого числа и предположения, что сопротивление антенны намного меньше сопротивления заземления, напряжение между антенной и землей при полном токе (150 А) составляет 900 В. Согласно формуле, предоставленной IITRI, электрическое поле в воздухе прямо под антенной будет около 25 В / м.Измеренное электрическое поле под антенной при исследовании мелких млекопитающих и гнездящихся птиц составляло 10-40 В / м. Из этого результата и теоретических оценок можно заключить, что измерения находятся в разумном согласии.

Дозиметрия

Как указано выше, величины ЭМП, относящиеся к взаимодействию СНЧ с биологическими системами, представляют собой воздействие (напряженность поля сразу вне организма за период времени) и доза (индуцированное поле внутри организмов за период времени). времени).Последние величины могут быть выражены в терминах напряженности наведенного электрического поля, напряженности магнитного поля и индуцированного тока или плотности тока. Дозиметрия включает оценку величины и распределения индуцированных полей и токов внутри биологических организмов, которые подвергаются воздействию ЭМП КНЧ. Индуцированные поля и токи не только являются функциями внешних ЭМП, но и определяются свойствами ЭМП и геометрией подвергнутого воздействию организма и любых близлежащих объектов. Не следует ожидать, что такие наведенные поля и токи в СНЧ составляют дозу.

Дозиметрические измерения индуцированных полей и токов не входили в план исследования. Однако, чтобы обеспечить некоторые показатели относительной силы индуцированных электрических полей в различной биоте, подвергающейся воздействию ЭМП 76 Гц, комитет выполнил некоторые анализы с простыми моделями, которые служат в качестве индекса для индуцированных полей внутри организма. Среда воздействия КНЧ-ЭМП была охарактеризована на объектах контроля и обработки посредством периодических обследований. Эта среда включала поля с частотой 76 Гц, создаваемые системой связи СНЧ, поля с частотой 60 Гц от линий электропередачи и магнитное поле Земли.Поскольку длина волны 76 Гц намного больше, чем самый длинный размер организма, теорию квазистатического поля можно соответствующим образом применить для расчета индуцированного электрического поля внутри тела организма (Майклсон и Лин, 1987).

Вкратце, результаты расчетов показывают, что индуцированные электрические поля у насекомых, птиц и мелких позвоночных довольно низкие при воздействии внешних электрических полей до 5000 мВ / м и магнитных полей до 50 мГс. Напротив, электрические поля, наведенные в лиственных насаждениях теми же ЭМП, могут быть значительными.Расчеты, основанные на этих простых моделях, показывают, что поле, индуцированное вертикально ориентированным электрическим полем в 25-метровом дереве, может достигать 5000 мВ / м, а поле, индуцированное горизонтально ориентированным магнитным полем, достигает 29,8 мВ / м. Приложенное или падающее электрическое поле будет уменьшаться по мере удаления от антенного провода и из-за экранирования. Однако напряженность магнитного поля будет ослабляться вдали от антенного провода только на расстоянии. Следовательно, на больших расстояниях от антенны поле, создаваемое в древостоях горизонтальным магнитным полем, может стать доминирующим фактором в результирующей дозе.(См. Приложение B для более подробной информации.)

Исследователей, участвующих в программе экологического мониторинга, не просили оценить дозы, полученные биотой от передающих антенн СНЧ ВМФ. Это пытались сделать только исследователи, занимавшиеся изучением флоры возвышенностей. Из-за отсутствия достаточной информации по дозиметрии комитет решил, что невозможно экстраполировать результаты программы мониторинга на другие ситуации, которые могут быть сопоставимы с условиями облучения.

Различия в действии немодулированных сигналов 60 Гц и модулированных 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 ЭДС линии электропередач, которые немодулированы на частоте 60 Гц. К сожалению, имеется мало информации о различиях между эффектами модулированных и немодулированных частот. Большинство исследований, проведенных за последние 25 лет для понимания биологических эффектов низкочастотных ЭМП, было сосредоточено на воздействии немодулированных ЭМП на частотах линий электропередач 50-60 Гц (см., Например, Anderson 1990; ORAU 1992; Tenforde 1996; OTA 1989; NRC 1997).Было проведено мало исследований влияния модулированных сигналов 76 Гц, создаваемых системой связи ELF.

Выводы по измерениям ЭМП

IITRI в целом проделал хорошую работу по определению электрических и магнитных полей КНЧ вблизи участков обработки и контроля. В случаях, когда становилось очевидным, что требуется дополнительная информация, IITRI реагировал и проводил дополнительные измерения. Конкретные выводы заключаются в следующем:

Несмотря на то, что возникли некоторые незначительные вопросы о конструкции прибора, похоже, что связанные с этим ошибки были небольшими и не повлияли бы на какие-либо изменения в выводах IITRI относительно измеренных данных.
Пространственное и временное изменение магнитных полей над землей вблизи участков обработки и контроля хорошо изучено.
Пространственное и временное изменение электрических полей над землей на открытых участках вблизи участков обработки и контроля хорошо изучено.
В экранированных областях, например возле деревьев, потребовались более обширные измерения. По запросу они были предоставлены.
Электрические поля в земле зависят от местной проводимости земли, поэтому для их определения требуется более тщательное измерительное исследование.По запросу ИИТРИ предоставил техническую поддержку для этих измерений.
Электрические поля в земле были исследованы в свете ежегодных изменений электрических характеристик земли. Большинство вариаций были скромными, но в этих полях были ежедневные и годовые изменения.

1: Resultant «определяется следующим образом. Среднеквадратичные (rms) величины трех прямоугольных составляющих поля определяются путем измерения или расчета.Для полей, которые изменяются синусоидально во времени, среднеквадратичная величина каждого компонента представляет собой амплитуду от нуля до пика, деленную на квадратный корень из 2. Результирующая величина представляет собой квадратный корень из суммы квадратов этих трех среднеквадратичных значений.
2: Сигнал 60 Гц линии электропередачи на 30 дБ ниже сигнала 76 Гц передатчика; и самая сильная гармоника частоты линии электропередачи (на 300 Гц) находится по крайней мере на 60 дБ ниже сигнала передатчика. Спектры показывают гармоники частоты внешней линии электропередачи до 17-й гармоники и частоты передатчика до 11-й гармоники.Гармоники передатчика снижаются от основной гармоники 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.

Измерение и расчет ЭДС

Измерение электрических и магнитных полей

Это довольно техническое описание принципов измерения — для более простой версии см. Предыдущий переключатель.

Первые коммерческие приборы, разработанные специально для измерения полей промышленной частоты, стали доступны в 1980-х годах.Сейчас доступно множество инструментов, различающихся по различным характеристикам:

(a) Количество осей обнаружения . Нет датчиков, которые непосредственно оценивают результирующее поле в случайном направлении в пространстве; датчики обычно измеряют поле в одном направлении. Счетчик может иметь один датчик. Если он выровнен пользователем с направлением максимального поля, он будет давать показание максимального поля в одном направлении; общее результирующее поле может быть от 1,0 до 1.В 41 раз это значение в зависимости от степени поляризации. Если измеритель имеет три ортогональных датчика, результирующее поле может быть получено из трех значений, измеренных путем сложения корня из суммы квадратов: Результат = (X ² + Y ² + Z ²) ^{1 / 2}.

Это результирующее значение не зависит от ориентации измерителя, что значительно упрощает его использование.
Подробнее об эллиптически поляризованных полях

(b) Мера поля .Возможны различные измерения синусоидальной волны, например пиковое, выпрямленное среднее, среднеквадратичное (среднеквадратичное). Для одной частоты, то есть чистой синусоидальной волны, их можно масштабировать, чтобы получить тот же результат, но при наличии гармоник они могут значительно отличаться. В отсутствие известного биофизического механизма нет убедительных оснований утверждать, что какая-то одна мера верна. Однако, по аналогии с другими областями науки об измерениях, существует предположение, что среднеквадратичное значение является предпочтительной мерой. Некоторые измерители фиксируют фактическую форму волны для будущего анализа.

(в) Амплитудно-частотная характеристика . Инструменты могут быть чувствительны к одной частоте, например. 50 Гц или 60 Гц или диапазон частот. Если чувствителен к диапазону частот, отклик может быть ровным или может быть пропорционален частоте. Плоская частотная характеристика между 20 или 30 Гц и несколькими килогерцами обычно считается подходящей для многих измерений общего назначения.

(d) Размер датчиков . Датчики могут быть небольшими — несколько миллиметров — и, следовательно, способны исследовать изменения поля на небольших расстояниях.Однако также могут быть случаи, когда желательно использовать более крупные датчики, которые измеряют среднее поле по своей площади. Вот два разных способа изготовления прибора для измерения магнитного поля:

Датчик слева имеет три катушки, центрированные друг относительно друга. Они имеют воздушную сердцевину и для получения необходимой чувствительности имеют тысячи витков проволоки. Эти примеры имеют размер 10 см кв.

Датчик справа имеет катушки гораздо меньшего размера, чтобы сделать общий измеритель меньшего размера.Для получения чувствительности, несмотря на меньшие размеры, катушки имеют стальные сердечники. Это означает, что они не могут быть сосредоточены на одной и той же точке; они расположены отдельно, под прямым углом друг к другу (две плоские на плате внизу слева, третья, вертикальная, катушка снабжена белой механической опорой внизу справа).

(e) Считывание и регистрация . Счетчики могут иметь аналоговые или цифровые дисплеи. Они могут отображать значение только в реальном времени, или они могут иметь возможность регистрировать значения с различной степенью сложности и вычислять различные параметры поля, такие как средние или максимальные.

Учитывая различия в возможностях, предоставляемых счетчиком, неизбежны различия в размере, весе и потреблении батареи. Некоторые счетчики больше всего подходят для детальных обследований специалистами; другие маленькие и достаточно легкие, чтобы их могли носить добровольцы в течение длительного времени.

Не существует «правильного» или «лучшего» измерителя. Выбор лучшего измерителя зависит от цели, для которой он будет использоваться.

Измерение магнитных полей

Для измерения магнитных полей широко используются три различных датчика:

(a) Поисковые катушки .Простейшие измерители измеряют напряжение, наведенное в катушке с проводом. Для синусоидально изменяющегося магнитного поля B с частотой f индуцированное в катушке напряжение V определяется выражением:

V = -2 π f B ₀ A cos (ω t)

, где ω = 2 π f — частота поля, A — площадь петли, а B ₀ — составляющая B, перпендикулярная петле.

Напряжение, индуцированное данным полем, увеличивается с добавлением большего количества витков провода или ферромагнитного сердечника — см. Примеры выше.Чтобы предотвратить помехи от электрических полей, датчик магнитного поля должен быть экранирован. Если измеритель используется для обследований или измерений индивидуального облучения, частоты ниже примерно 30 Гц должны быть отфильтрованы, чтобы удалить напряжения, наведенные в зонде движением измерителя в магнитном поле земли.

(б) Магнитометры феррозондовые . Они обнаруживают магнитное поле по асимметрии, которую оно создает в ферромагнитном материале, сознательно приводимом в магнитное насыщение поочередно в противоположных направлениях с высокой частотой.

(в) Устройства на эффекте Холла . Датчик предназначен для измерения поперечного напряжения Холла на тонкой полоске полупроводникового материала, по которой проходит продольный ток.

В большинстве практических приборов для измерения частот мощности используются поисковые катушки: одна или три ортогональных катушки. Сами катушки могут быть сделаны как можно меньше с ферромагнитным сердечником для увеличения чувствительности для использования в индивидуальных экспонометрах, где размер и вес являются важными критериями; или они могут быть больше, часто 0.1 м в поперечнике, чтобы повысить чувствительность и обеспечить некоторое пространственное усреднение. Феррозондовые магнитометры нельзя сделать такими маленькими или дешевыми, но они обладают тем преимуществом, что они реагируют на поля постоянного тока, а также переменного тока. Устройства Холла мало используются, так как их разрешение хуже, и они страдают от дрейфа, но используются в более высоких полях.

Измерение электрических полей

Измерители электрических полей обычно используют в качестве датчиков две параллельные токопроводящие пластины. Альтернативные датчики, например основанные на вращении поляризованного света, встречаются реже.

Доступны трехкоординатные измерители электрического поля, но чаще используются одноосные измерители. Отчасти это связано с тем, что для электрических полей сложнее сделать трехосные измерители, чем для магнитных полей, а отчасти потому, что в одной общей ситуации измерения, вблизи земли под воздушными линиями электропередач или вблизи них, электрическое поле линейно поляризовано и направление (вертикальное), поэтому одноосного измерителя вполне достаточно.

Человек, держащий измеритель электрического поля, будет возмущать поле.Для измерения невозмущенного поля измеритель обычно подвешивают на конце длинного непроводящего горизонтального стержня или вертикального штатива. Показания считываются с расстояния на дисплее подходящего размера, записываются в измерителе для последующего анализа или передаются на считывающее устройство по оптоволокну. Это может снизить возмущение до приемлемого уровня. Однако, учитывая легкость возмущения электрических полей, легко сделать ошибочные измерения, особенно когда есть:

крайних значений температуры и влажности;
недостаточное расстояние зонда от следователя;
нестабильность в положении счетчика;
потеря токонепроводящих свойств опорного стержня.

Электрические поля также можно измерять в фиксированных точках, например под линиями электропередачи или в лабораторных камерах для экспонирования путем измерения тока, собираемого плоской проводящей пластиной, установленной на уровне земли. Для синусоидальных полей плотность электрического потока может быть рассчитана на основе площади пластины (A), диэлектрической проницаемости вакуума, частоты (f) и измеренного тока, индуцированного в пластине, в приведенном ниже выражении:

E = I _rms / 2πfε ₀ A

Существуют индивидуальные экспонометры для электрических полей.Однако ношение измерителя на теле непредсказуемо нарушает измеряемое электрическое поле. Обычно при измерении воздействия электрических полей на большие группы людей измеритель помещается в нарукавную повязку, карман рубашки или сумку на поясе. Возмущение окружающего поля телом не позволяет получить абсолютное значение поля, и, в лучшем случае, среднее значение таких измерений отражает относительный уровень воздействия.

Как измерить ЭДС — Что такое измерители и детекторы ЭДС.

Как измерить ЭДС: искусство знать, что вы изучаете

Многие люди обеспокоены электромагнитными полями (ЭМП) и электромагнитным излучением (ЭМИ или также известным как радиочастота (РЧ)). Люди хотят знать, как измерить ЭДС. Настолько, что они покупают для себя детекторы и счетчики и пытаются изучить свою собственность и дома. Брать на себя ответственность за свои заботы — это здорово! Тем не менее, вероятно, есть много вещей, которые могут сбить с толку ваше личное тестирование ЭДС и оценки тестирования РЧ.

Электромагнитный спектр ЭДС

Электромагнитный спектр организован по частотам. Обычно низкочастотное излучение находится слева, а более высокочастотное — справа. См. Рисунок выше.

Свойства электромагнетизма изменяются на разных частотах, а электрические и магнитные поля ведут себя по-разному вдоль спектра. Материал, прозрачный для видимого света, может быть непрозрачным для инфракрасного света, но затем снова прозрачным для радиочастотного излучения (например.г., стекло). Хром хорошо отражает все эти частоты, но почти невидим для ИК-камер, потому что он отражает гораздо больше тепловой энергии, чем излучает. Так как же измерить температуру хромированного устройства, если к нему нельзя прикрепить датчики температуры (термопары)?

Измеритель ЭДС должен обнаруживать горячие точки — магнитные поля возле электрической панели. [Измерение 157 миллиГаусс (мГ)]

Измерение магнитных полей

Измерители силы магнитного поля анализируют поток (изменение свойств поля) магнитного поля.Движущийся счетчик не сможет измерить это точно, потому что измерения будут искусственно увеличиваться, когда вы перемещаетесь через магнитное поле. Хотя точное количественное измерение не может быть выполнено во время движения, можно провести качественное измерение, чтобы показать места, где рекомендуется дополнительное исследование. Прогулка по зданию с измерителем магнитного поля, выполняющим измерения в реальном времени, по-прежнему является эффективной стратегией поиска «горячих точек».

Измерение радиочастотного (РЧ) излучения

Более высокая, чем ожидалось, плотность мощности радиочастоты (RF) может сбивать с толку.Радиочастоты могут действовать как рентгеновские лучи, проникая сквозь многие материалы и отражаясь от других. Это может привести к появлению явно высокой плотности мощности в определенных областях и затруднить поиск источника этих радиочастотных излучений. Использование отдельных радиочастотных измерителей или антенн с возможностью всенаправленного И более сфокусированного нацеливания может быть полезно при тестировании радиочастот.

Дэвид Сасс использует направленную радиочастотную антенну на интеллектуальном счетчике

Алекс Штадтнер, использующий всенаправленную радиочастотную антенну на фотоэлектрическом инверторе с беспроводным сигналом

Если вы обнаружите области, вызывающие у вас озабоченность, лучше всего обратиться к специалисту в данной области — так же, как универсальный медик обращается к специалисту.Квалифицированный специалист по ЭМП специально обучен использованию высококачественного оборудования, обладает знаниями в конкретной области и имеет опыт работы со многими различными зданиями и ситуациями.

Услуги по тестированию ЭМП

Если вы сообщаете о своих проблемах ЭМП в Healthy Building Science, это обычно облегчает нашу работу, давая нам информацию о том, с чего начать наше расследование и тестирование ЭМП. Не удивляйтесь, если наше расследование приведет к непредвиденным выводам! Часто мы доставляем новости лучше, чем ожидалось, и мы спокойны, и никаких дополнительных мер не рекомендуется, или исправить это проще, чем вы думаете.

Автор (Кэмерон Дас) Выполнение диагностики ошибок проводки EMF — НЕ ПЫТАЙТЕСЬ ЭТО ДОМА

Healthy Building Science — это консалтинговая фирма по вопросам окружающей среды, которая предоставляет тестирование ЭМП, исследования ЭДС, консультации по ЭДС и тестирование ВЧ для большей части Сан-Франциско и всей Северной Калифорнии.

Как измерить электромагнитное излучение

Как выбрать измеритель ЭМП, на какие особенности обращать внимание и как избежать переплаты. Как пользоваться инструментом — инструкции и отличные видеоролики! Есть ли прибор, измеряющий все виды излучения? Требуются ли измерения радиации только тогда, когда поблизости есть значительный источник радиации? Какие значения радиации считаются высокими и где они обычно регистрируются? Какие методы защиты доступны, если вы обнаружите завышенные цены? Это последняя веб-страница, которую вы собираетесь посетить перед покупкой измерителя электромагнитного излучения!

Что измеряют радиометры?
Где обычно регистрируются повышенные электромагнитные поля?
Какие значения излучения высокие?
Как измеритель радиации может помочь мне снизить дозу облучения?
Легко ли самостоятельно измерить электромагнитные поля?
Как выбрать рекомендуемые счетчики?
Как может излучение от вышек сотовой связи, беспроводных телефонов, модемов Wi-Fi, планшетов, смартфонов, радионяни, микроволновых печей и т. Д.быть измеренным?
Как можно измерить излучение от силовых кабелей, трансформаторов, опор, электрических устройств и т. Д.?
Как измеряется радиоактивность строительных материалов, ядерных аварий, медицинского оборудования, радона и т. Д.?
Как можно измерить геопатогенное излучение?
Есть ли счетчик, который измеряет все типы излучения?
Почему я должен измерять электромагнитные поля у себя дома или на рабочем месте?
Требуются ли измерения ЭМП только тогда, когда поблизости есть значительный источник излучения?
Какие группы населения должны обязательно проверять свои районы на предмет сильных электромагнитных полей?

Мы советуем вам прочитать наши руководства по измерителям низкой частоты, высокочастотным измерителям, комбинационным измерителям и измерителям радиоактивности, которые содержат подробную информацию о том, как использовать каждый тип измерителя и какие важные функции следует искать.Если вы торопитесь, посмотрите все рекомендуемые счетчики ниже:

Что измеряют радиометры?

Счетчики ЭМП (электромагнитных полей) или ЭМИ (электромагнитного излучения) делятся на 3 основные категории в зависимости от типа измеряемого излучения:

Измерители низкочастотного излучения измеряют электрические и магнитные поля от электрических и электронных устройств, силовых кабелей, трансформаторов и т. Д.
Измерители высокочастотного излучения измеряют электромагнитные поля (радиоволны, микроволны и т. Д.) От сотовых телефонов и мачт сотовых телефонов, беспроводной интернет, беспроводные телефоны, устройства Bluetooth, системы сигнализации, микроволновые печи, беспроводные игровые консоли, антенны теле- и радиовещания, радары , связь с полицией и т. д.
Измерители радиоактивности измеряют частицы a и b, гамма- и рентгеновские лучи от гранитной плитки, медицинского оборудования, газообразного радона, недр, ядерных аварий и т. Д. (Особенно для измерений радона мы рекомендуем вам выбрать радоновый монитор вместо обычного счетчика радиоактивности типа Гейгера )

Где обычно регистрируются повышенные электромагнитные поля?

В густонаселенных районах из-за наличия большего количества мобильных антенн, большего энергопотребления и более плотной сети распределения электроэнергии
В домах, где низковольтные кабели проложены вблизи зон интенсивного использования (спальни, гостиные и т. Д.))
В жилых домах, прилегающих к мачтам мобильной связи, линиям электропередач и трансформаторам
В офисах из-за множества электронных и беспроводных устройств
В квартирах из-за наличия множества беспроводных телефонов и wi-fi модемов
В старых домах из-за проблем с проводкой
На верхних этажах зданий из-за повышенного воздействия высокочастотных антенн
В нижних этажах с недостаточной вентиляцией из-за повышенного уровня радона

Какие значения излучения высокие?

Вы можете прочитать предлагаемые безопасные уровни воздействия каждого типа излучения в наших руководствах по измерителям низкой и высокой частоты и радиоактивности или в нашей статье о предлагаемых и законных безопасных уровнях излучения.

Как измеритель радиации может помочь мне снизить дозу облучения?

Вы сможете идентифицировать очевидные или скрытые источники излучения вокруг вас, чтобы вы могли удалить или заменить их.
Вы будете знать, что следует избегать горячих точек (где превышаются пределы безопасного длительного воздействия высокочастотного излучения), увеличивая расстояние до источника излучения.
Вы увидите, достигли ли вы низкого уровня радиации в вашем районе после использования электромагнитных экранирующих материалов или реализации других решений, предложенных в нашем руководстве по снижению радиации.

Легко ли самостоятельно измерить электромагнитные поля?

Поскольку в последние несколько лет измерения радиации стали обычным явлением, большинство измерителей ЭМП (и все рекомендуемые нами измерители) очень просты в использовании и не требуют каких-либо технических знаний.

Как выбрать рекомендуемые счетчики?

Есть десятки производителей измерителей ЭДС, продающих сотни различных вариантов измерителей ЭДС.

Итак, как мы в итоге порекомендовали лишь несколько из них?

Ну…

Домашняя биология управляется инженерами, которые зарабатывают на жизнь измерениями электромагнитного излучения.

Мы знаем, на какие функции вам следует обратить внимание при покупке измерителя ЭДС, чтобы вы могли легко и надежно провести необходимые измерения без перерасхода средств.

У нас есть все, просто читайте и выбирайте тот, который вам нравится!

Считает, что мы учитываем, прежде чем рекомендовать счетчик:

Охватывает ли счетчик частотный диапазон наиболее распространенных источников излучения?

Измеряет ли глюкометр даже низкие значения излучения, чтобы вы могли сравнить их даже с минимальными рекомендуемыми пределами безопасности?

Измеряет ли измеритель достаточно высокие значения, чтобы можно было регистрировать излучение от большинства источников с высоким уровнем излучения?

Предлагает ли измеритель основные функции, необходимые для измерения ЭДС?

Предлагает ли он те же функции, но по более низкой цене, чем другие аналогичные счетчики?

Насколько просто пользоваться, не путая лампочки и кнопки?

Способность обнаруживать источники излучения

Помогает ли это вам определить, какие источники излучения влияют на вас или где они находятся (с помощью звукового сигнала, направленной антенны и т. Д.)?

Производится ли он уважаемой компанией, у которой есть адрес электронной почты, номер телефона, веб-сайт и служба поддержки клиентов?

Предоставляется ли на счетчик как минимум один год действительной и обязательной гарантии? Это необходимо для того, чтобы вы могли заменить или отремонтировать продукт, если с ним возникнет проблема.

Продается ли счетчик у проверенных продавцов, которые могут доставлять товары по всему миру и иметь хорошее обслуживание клиентов?

Полезные руководства или видео

Поставляется ли продукт с легко читаемым руководством на английском языке и / или есть ли онлайн-видео об использовании продукта?

К сожалению, большинство счетчиков на рынке не имеют одной или всех вышеперечисленных основных функций. Все вышеперечисленные факторы анализируются в наших руководствах по высокочастотным, низкочастотным и радиоактивным измерителям.Пожалуйста, внимательно прочтите их перед покупкой!

Как можно измерить излучение от вышек сотовой связи, беспроводных телефонов, модемов Wi-Fi, планшетов, смартфонов, радионяни, микроволновых печей и т. Д.?

Вам понадобится высокочастотный (= беспроводной) измеритель излучения, который измеряет плотность мощности электромагнитного поля (в мВт / м2 = милливатт на квадратный метр = 1000 мкВт / м2 = 1000 мкВт / м2 = 1000 микроватт на квадратный метр) или высокочастотный электрический напряженность поля (в В / м) или и то, и другое.

Высокочастотные измерители должны уметь регистрировать излучение в диапазоне частот 800-2500 МГц (как минимум), которое излучает большинство современных беспроводных источников излучения.

К некоторым прикреплена антенна, которая может помочь вам определить направление излучения, другие издают разные звуки в зависимости от источника излучения, а у других есть обе функции.

Подробнее о измерителях высокочастотного излучения, источниках и ограничениях безопасности ..

Как может излучение от силовых кабелей, трансформаторов, опор, электрических устройств и т. Д.быть измеренным?

В этом случае вам понадобится измеритель низкочастотного излучения, который измеряет низкочастотные магнитные и / или электрические поля от всех проводных источников излучения.

Все проводные источники излучения, подключенные к электросети, генерируют поля переменного тока (AC) из-за электрического напряжения. Когда электрический ток течет по проводникам (когда есть потребление электроэнергии), также создаются магнитные поля переменного тока.

Низкочастотные измерители должны иметь возможность регистрировать излучение в диапазоне частот 50-60 Гц (как минимум), которые являются основными частотами электрических сетей.

Измерители магнитного поля измеряют плотность потока магнитного поля в нТл (= нано Тесла) или мГс (= миллигаусс = 100 нТл). Магнитные поля проникают практически во все строительные материалы. Наиболее частой причиной завышенных значений являются силовые кабели низкого напряжения, особенно в густонаселенных районах.

По нашему мнению, измерение магнитных полей является наиболее важным измерением, которое вы должны выполнить перед покупкой или сдачей в аренду недвижимости. Это связано с тем, что уменьшить сильные магнитные поля сложно и дорого.

Измерители электрического поля измеряют плотность электрического поля в В / м (= вольт на метр) или напряжение тела в мВ (= милливольт). Электрические поля располагаются вблизи высоковольтных кабелей, но не проникают внутрь зданий, поскольку они заземлены большинством строительных материалов (кроме стекла или дерева). Внутри зданий электрические поля в основном создаются кабелями в стене и присутствуют в электроприборах.

Измерения низкочастотного электрического поля проводятся в таких областях, как спальни, где нет необходимости в постоянном электропитании устройств и цепей./ п>

Узнайте больше об измерителях низкочастотного излучения, источниках и ограничениях безопасности.

Как измеряется радиоактивность строительных материалов, ядерных аварий, медицинского оборудования, радона и т. Д.?

Измерители радиоактивности или ионизирующего излучения измеряют излучение от радиоактивных материалов (недр, продукты питания, строительные материалы, плитка, гранитные счетчики, ядерные аварии, детекторы ионного дыма, медицинское оборудование и т. Д.) И от радиоактивного газа радона, который выделяется из почвы, которая проникает в здания из труб и трещин и накапливается особенно на низких этажах с недостаточной вентиляцией.Это наиболее распространенный источник радиоактивного облучения.

Измерители радиоактивности

Измерители радиоактивности обычно содержат трубку Гейгера-Мюллера, которая регистрирует эффективную мощность дозы радиоактивности в мкЗв / ч (= мкЗв / час = микрозиверт в час) от строительных материалов (гранит и т. Д.), Ядерных аварий, медицинского оборудования и т. Д.

Большинство счетчиков Гейгера измеряют только гамма-излучение. Некоторые дополнительные измерения рентгеновских лучей и бета-частиц.

Этот тип измерителя обычно не может измерять альфа-частицы, испускаемые радоном.

Радонометры

Радиоактивный газ радон выделяется из почвы и является основным источником радиоактивного облучения населения. Газ радон внесен в список признанных канцерогенов Всемирной организацией здравоохранения.

Радоновые счетчики измеряют концентрацию радона на кубический метр (в Бк / м3), где Бк = Беккерель = количество радиоактивных распадов в секунду.

Узнайте больше о радиоактивности — счетчики Гейгера, источники и пределы безопасности.

Узнайте больше о радоновых счетчиках, источниках и предельных значениях безопасности.

Как можно измерить геопатогенное излучение?

Геопатические поля — это неискусственные поля, которые, как считается, излучаются Землей. Они разделены на воду, линии Лея, Хартмана, Карри и т. Д. Их существование сегодня оспаривается и / или считается незначительным в связи с сильными электромагнитными полями от современных источников искусственного излучения (антенны, трансформаторы, кабели и т. Д.).

Кроме того, пока еще не открыт общий способ их измерения.

Самым распространенным способом определения геопатогенного излучения до сих пор остается биолокация людьми, имеющими способность ощущать эфирные или земные поля (радиаэстезия).Некоторые исследования были проведены по этому вопросу (Betz, Hans D .: Journal of Scientific Exploration 8: 436, 1994, Недавние результаты по лозоходству в воде / Maes W: Radiästheten im Test. Wohnung und Gesundheit 58; 1991) и нашему личному опыту ( Автор этой статьи является сертифицированным геобиологическим консультантом Немецкого института геобаубиологии) заставляет нас думать, что этот метод дает очень субъективные результаты.

Некоторые утверждают, что они измеряют геопатогенные поля с помощью геомагнитометров, однако это измерение, особенно в помещении, обнаруживает статические поля от стальных трубопроводов, арматуры, пружин основания и не связано с земными энергиями.

Есть измеритель, который измеряет все типы излучения?

Пока нет измерителей, которые измеряют все типы излучения (ионизирующее и неионизирующее), но есть измерители, которые измеряют основные искусственные электромагнитные поля, которые сегодня являются основной частью электросмога:

Низкочастотные магнитные поля (неионизирующее излучение от линий электропередач, трансформаторов и т. Д.)
Низкочастотные электрические поля (неионизирующее излучение от электрических кабелей, устройств и т. Д.))
Высокочастотные электромагнитные поля (неионизирующее излучение от беспроводных телефонов, мачт сотовых телефонов и т. Д.)

Это так называемые комбинированные измерители, и их главное преимущество состоит в том, что вам нужен только один измеритель для ваших основных измерений ЭДС. Обычно они стоят намного дешевле, чем покупка 2-3 разных счетчиков для проведения тех же измерений.

С другой стороны, комбинированные измерители, как правило, не работают во всех типах измерений. Иногда их характеристики при определенных измерениях нежелательны, поэтому постарайтесь прочитать спецификации и нашу сравнительную таблицу, прежде чем решать, что покупать.

Подробнее о комбинированных счетчиках, их преимуществах и недостатках.

Почему я должен измерять электромагнитные поля у себя дома или на рабочем месте?

Постоянный рост современного электромагнитного загрязнения (= электросмога) делает измерения радиации более актуальными и необходимыми, чем когда-либо. Особенно это касается наиболее уязвимых групп населения (беременных женщин, детей, пожилых и больных).

Измерения электромагнитных полей — единственный способ определить, превышают ли области, где вы проводите большую часть своего времени, предложенные пределы воздействия искусственного излучения из-за наличия видимых и невидимых источников излучения (мачты мобильных телефонов, беспроводные телефоны и модемы). роутер Wi-Fi, электроприборы, кабели, пилоны, трансформаторы и т. д.).

Измеряя электромагнитные поля, вы можете значительно снизить ежедневное электромагнитное воздействие. Выявляя и избегая электромагнитных горячих точек.

Подробнее здесь: Домашняя биология, руководство по снижению ЭМП.

«..электромагнитные поля (ЭМП) существуют в природе и, следовательно, всегда присутствовали на Земле; однако в последние десятилетия подверженность окружающей среде антропогенным источникам ЭМП постоянно возрастает, что обусловлено спросом на электроэнергию, все более специализированными беспроводными технологиями и изменениями в организации общества; в то время как конечный эффект заключается в том, что теперь все люди подвергаются воздействию сложной смеси электрических и магнитных полей разных частот как дома, так и на работе.» Резолюция Европейского парламента о проблемах здоровья, связанных с электромагнитными полями (2008/2211) [1]

Требуются ли измерения ЭМП только тогда, когда поблизости есть значительный источник излучения?

Высокий уровень радиации в космосе связан не только с близостью видимого внешнего источника радиации, но и с наличием источников радиации, которые вы не видите или не имеете известных источников, которые вы не заподозрили бы в качестве источников значительных полей.

Например, беспроводные устройства, которые используете вы или ваши соседи (такие как беспроводные телефоны и модемы Wi-Fi), часто подвергают вас более высокому уровню излучения, чем соседние мачты сотовых телефонов из-за меньшего расстояния и передачи внутри помещения.

Аналогичным образом, статистика показывает, что наиболее распространенной причиной повышенных магнитных полей являются распределительные кабели низкого напряжения, которые подводят электричество к нашим домам, а не кабели передачи электроэнергии высокого напряжения.

Другие источники, на которые следует обратить внимание:

Мачты сотовых телефонов, которые обычно замаскированы под поддельные дымоходы, солнечные батареи, рекламные щиты и т. Д.. (мачты сотовых телефонов сейчас есть почти в каждом районе, и их маскировка — обычная практика телекоммуникационных компаний, чтобы избежать конфронтации с местными жителями)
Любительские радиоантенны, радиосети для полиции, такси, логистических и охранных компаний, радары в аэропортах, портах, военные, метеорологические и т. Д.
Беспроводные устройства от соседей (беспроводные телефоны и модемы, радионяни, беспроводная сигнализация, усилители сигнала сотовых телефонов и т. Д.)
Кабели и трансформаторы силовые подземные
Электроприборы незаземленные
Проблемы с электропроводкой (повреждение изоляции, ошибки в подключении цепей и т. Д.)
Радиоактивные строительные материалы или радиоактивный газ радон, утечка из трещин и труб

Какие группы населения должны обязательно проверять свои районы на предмет сильных электромагнитных полей?

«Нам нужно проверить электромагнитное воздействие на место сна матери во время беременности, а также на ее рабочее место, если она работает.Если мать спит в сильных электромагнитных полях, ребенок будет иметь неврологические отклонения. В течение 2 лет у ребенка разовьются все признаки аутизма, неврологической дисфункции, гиперактивности, нарушений обучаемости и так далее ». Д-р Дитрих Клингкчарт, Институт нейробиологии, Вашингтон, [2]

Для пациентов или лиц с необъяснимыми симптомами здоровья, поскольку длительное воздействие различных видов искусственного излучения связано с развитием широкого спектра симптомов со здоровьем.

«Слишком часто мы наблюдаем заметную концентрацию определенных заболеваний в районах или квартирах, загрязненных соответственно высокочастотным микроволновым излучением (HFMR). Слишком часто длительное заболевание или недомогание проходит или исчезает за относительно короткое время после уменьшения или устранение загрязнения HFMR в окружающей среде пациента. Слишком часто наши наблюдения подтверждаются измерениями HFMR необычной интенсивности на месте ». Апелляция Фрайбургера — Резолюция Союза экологической медицины, Германия (IGUMED) [3]

[1] Резолюция Европейского парламента от 2 апреля 2009 г. о проблемах со здоровьем, связанных с электромагнитными полями (2008/2211 (INI)) [2] Доктор.Дитрих Клингхардт, доктор медицины, доктор философии, Почему США нуждаются в медицинской помощи до зачатия, http://www.youtube.com/watch?v=sSit3i_-z0w [3] www.laleva.cc/environment/freiburger_appeal.html

Мы советуем вам прочитать наши руководства по измерителям низкой частоты, высокочастотным измерителям, комбинационным измерителям и измерителям радиоактивности, которые содержат подробную информацию о том, как использовать каждый тип измерителя и какие важные функции следует искать. Если вы торопитесь, посмотрите все рекомендуемые счетчики ниже:

измерений ЭДС | Эмитек Групп

Термин EMF ( E lectro M agnetic F ield) измерения используется, когда измерения электромагнитных полей касаются воздействия этих волн на человеческое тело.

В Европе эти измерения вытекают из европейских правил, в частности из схемы маркировки CE (и из специального законодательства других стран).
Измерения ЭМП в основном подпадают под действие Директивы по низковольтному оборудованию для нерадиоизделий (например, стандарт EN 50671, относящийся к измерениям электромагнитных полей, излучаемых бытовыми электрическими приборами), или под действие Директивы RED для радио продукты (например,г. стандарт EN 50663, касающийся измерений электромагнитных полей, излучаемых маломощными передатчиками).

Измерения ЭМП с такой же вероятностью касаются мобильных телефонов и других систем связи (Wi-Fi и т. Д.), Как бытовых электроприборов (например, индукционных плит) и бесконтактных устройств, использующих магнитные поля (противоугонные порталы, системы мобильной продажи билетов и т. Д.) .)

В рамках схемы маркировки CE измерения ЭМП необходимо проводить до вывода продукции на рынок.Воздействие электромагнитных волн на здоровье также является неотъемлемой частью основных требований, касающихся маркировки CE и использования определенных стандартов ЭМП (например, EN 50364 для систем RFID и EAS). Измерения удельного коэффициента поглощения (SAR)
более конкретно относятся к маломощным радиопередатчикам, используемым близко к телу (мобильные телефоны, Wi-Fi и т. Д.).

Измерения ЭМП на месте проводятся в рамках выполнения Директивы 2013/35 / EU, касающейся воздействия электромагнитных полей на рабочих.Широкую общественность также беспокоят измерения ЭМП посредством реализации протокола ANFR (Франция) и протокола UTE C99-132 на полях, излучаемых электрическими распределительными сетями.

Использование названия «Emitech» для продвижения устройств «Anti-wave». Emitech — это сторонняя лаборатория, которая предоставляет индивидуальные измерительные услуги по заказу наших заказчиков. Поэтому мы обязаны соблюдать конфиденциальность предоставляемых нами услуг.Однако мы хотели бы подчеркнуть, что наша миссия — проводить измерения в соответствии с принципами передовой профессиональной практики, а не интерпретировать полученные результаты и тем более в области общественного здравоохранения. Наши заказчики, которые используют наше имя для продвижения своей продукции, должны обеспечить доступ ко всему отчету об испытаниях, связанному с проводимыми нами измерениями и который определяет их контекст.

ANSES, Французское агентство по пищевым продуктам, окружающей среде, гигиене и безопасности труда, отслеживает воздействие на здоровье технологий беспроводной связи (и других радиочастотных приложений).Посетите их веб-сайт для получения дополнительной информации.

Измерение магнитных полей | ARPANSA

Магнитные поля внутри дома могут изменяться в разных местах, а также с течением времени.

Все электрическое, от тостера до высоковольтной линии электропередач, создает электрические и магнитные поля. В Австралии электрические и магнитные поля, связанные с использованием электричества, генерируются с частотой 50 герц (Гц) (50 циклов в секунду).

Как электрическое, так и магнитное поля наиболее сильны вблизи работающего электрического источника. Сила электрического поля зависит от напряжения (обычно 240 В для домашнего хозяйства) и присутствует в любом проводе под напряжением, независимо от того, используется ли электроприбор или нет. С другой стороны, магнитные поля создаются электрическими токами и присутствуют только тогда, когда прибор работает, то есть нет магнитного поля, когда электрический прибор выключен.

Нет достоверных научных доказательств того, что воздействие электрических и магнитных полей вокруг дома, офиса или вблизи линий электропередач вызывает неблагоприятные последствия для здоровья.Тем не менее, есть некоторые эпидемиологические (популяционные) исследования, в которых сообщается о возможной связи между длительным воздействием магнитных полей крайне низкой частоты (СНЧ) на уровнях выше, чем обычно, и повышенной частотой лейкемии у детей. Другие исследования, включая исследования клеток и животных, не подтвердили эти результаты. В целом, доказательства, относящиеся к детской лейкемии, неубедительны; однако люди должны знать об этом, чтобы принимать обоснованные решения.

Для получения дополнительной информации об электрических и магнитных полях и возможности неблагоприятного воздействия на здоровье см. Информационный бюллетень ARPANSA «Электричество и здоровье».

Сила магнитного поля выражается в единицах Тесла (Тл) или микротесла (мкТл). Другой обычно используемой единицей является Гаусс (Г) или миллигаусс (мГс), где 1 Гс эквивалентен 10 ^-4 Тл (или 1 мГс = 0,1 мкТл).

Существует ряд различных инструментов, которые могут измерять напряженность магнитного поля. Гаусс-метр — это портативное устройство, которое обеспечивает простой способ выполнения таких измерений.

ARPANSA предлагает для аренды две разные модели гауссметров: Sypris Model 4080 и EMDEX Snap.Оба инструмента работают одинаково.

Вверху: прибор EMDEX Snap meter

Гаусс-метры, доступные от ARPANSA, измеряют магнитные поля от электрических источников, которые работают в частотах от 25 Гц (40 Гц для EMDEX Snap) до 1000 Гц в единицах мГс. Измеритель магнитного поля не подходит для измерения радиочастотных полей, излучаемых телекоммуникационными источниками, такими как мобильные телефоны, вышки мобильной связи, Wi-Fi, интеллектуальные счетчики и т. Д.Показания, снятые очень близко (несколько см) к портативным электронным устройствам, таким как мобильные телефоны (в отличие от электрических устройств, таких как обогреватели, стиральные машины и т. Д.), Могут быть ложными. Встряхивание или вибрация любого из устройств также может дать ложные показания. Поскольку измерители измеряют только магнитные поля от электрических источников, они не будут измерять статическое магнитное поле Земли, значение которого составляет приблизительно 500 мГс.

Измеритель Sypris

Выключатель питания счетчика находится на боковой стороне устройства.Когда глюкометр Sypris включен, он выполнит начальный тест самодиагностики, показывая все доступные показания на своем цифровом дисплее. После начального этапа измеритель будет отображать напряженность магнитного поля в том месте, где он находится или размещен, и интенсивность изменится при соответствующем перемещении. Если отрицательный знак все еще отображается после первоначального теста, это означает, что расходомер разряжается и батарею необходимо заменить (если это произойдет, позвоните в ARPANSA для получения помощи).

Измеритель EMDEX

Выключатель питания счетчика находится на боковой стороне устройства. Когда глюкометр EMDEX включен, он отображает уровень заряда батареи. После начального этапа измеритель будет отображать напряженность магнитного поля в том месте, где он находится или размещен, и интенсивность изменится при соответствующем перемещении. Батарею следует заменить, если глюкометр показывает уровень заряда батареи 25% или меньше.

Измерения магнитного поля в доме, как правило, следует проводить в центре комнаты на расстоянии примерно одного метра от земли или в местах, где люди проводят значительное количество времени, например, у кровати.Измерения также следует проводить несколько раз в течение дня. Это сделано для того, чтобы учесть возможные изменения спроса на электроэнергию, который обычно достигает пика вечером примерно в 19:00. Измерения также можно проводить в любых других интересных местах.

Важно помнить, что, как упоминалось ранее, существующие данные связывают любые воздействия на здоровье с длительным воздействием магнитного поля. Измерения, проводимые гауссметром, являются мгновенными (т. Е. Измеряются в один момент времени) и не отражают точно уровни длительного воздействия.Подробная информация о предпочтительной методике измерения и инструментах для выполнения усредненных по времени измерений доступна в протоколе измерений, разработанном ARPANSA, который доступен в техническом отчете ARPANSA TR134.

Технический отчет 134 — Измерение магнитных полей промышленной частоты в жилых помещениях

Магнитные поля внутри дома могут изменяться в разных местах, а также с течением времени. Фактическая напряженность поля в данном месте зависит от количества и видов источников, а также от их удаленности от места измерения.Типичные значения, измеренные вдали от электроприборов, составляют порядка 0,1–2,0 мГс.

Магнитные поля отдельных приборов также могут значительно различаться в зависимости от того, как они были спроектированы и изготовлены. Например, фен одной марки может генерировать более сильное магнитное поле, чем другой. Как правило, приборы, которые используют большой ток (например, те, которые имеют электродвигатель), приводят к более высоким показаниям. Следует также отметить, что разные части тела будут подвергаться воздействию магнитного поля разного уровня от одного и того же устройства, в зависимости от того, как далеко эта часть тела находится от устройства во время использования.Типичные значения магнитных полей, измеренные на обычном расстоянии пользователя от некоторых распространенных бытовых электроприборов, перечислены в таблице 1.

Таблица 1: Типичные значения магнитных полей, измеренные на обычном расстоянии до пользователя

Устройство	Диапазон измерений (мГ) *
Плита электрическая	2–30
Холодильник	2–5
Электрочайник	2–10
Тостер	2–10
Телевидение	0.2–2
Персональный компьютер	2–20
Одеяло электрическое	5–30
Фен	10–70
Напольный вентилятор	0,2 — 2

* Примечание. Уровни магнитных полей могут отличаться от указанного диапазона измерений.

Линии электропередач, которые присутствуют в типичных районах, называются «распределительными» линиями, и они работают при более низком напряжении, чем «передающие» линии, которые используют очень высокое напряжение.Однако, как указывалось ранее, сила магнитного поля связана с силой тока, а не с напряжением. Следовательно, близость к высоковольтным линиям необязательно будет давать высокие показания, если только по этим линиям не проходит большой ток. Типичные значения магнитных полей, измеренные вблизи линий электропередач и подстанций, перечислены в Таблице 2. Они намного ниже предела воздействия в международных нормах 2000 мГс.

Таблица 2: Типичные значения магнитных полей, измеренные вблизи линий электропередач и подстанций

Источник	Место измерения	Диапазон измерений (мГ) *
Распределительная линия (уличные ЛЭП)	непосредственно под	2–30
ЛЭП (уличные ЛЭП)	на расстоянии 10м	0.5–10
Подстанция	у забора подстанции	1–8
ЛЭП (ЛЭП высокого напряжения)	непосредственно под	10–200
Линия электропередачи (ЛЭП высокого напряжения)	на краю сервитута	2–50

* Примечание. Уровни магнитных полей могут отличаться от указанного диапазона измерений.

Как измерить ЭДС — Практическое руководство

* Это сообщение может содержать партнерские ссылки.Пожалуйста, ознакомьтесь с моим раскрытием, чтобы узнать больше.

Я постоянно говорю об использовании измерителей ЭМП для поиска источников излучения в вашем доме, но я никогда не могу точно сказать, как это сделать. В этой статье мы подробно расскажем (оставаясь при этом практичными), как измерить ЭМП у вас дома, на работе или где-либо еще.

Я расскажу о различных видах электромагнитного излучения, о том, почему они опасны, и о том, как вы можете измерить их самостоятельно.

Я расскажу как можно подробнее, не вдаваясь слишком глубоко в сорняки, о том, что именно делать и как интерпретировать информацию.Я, вероятно, по возможности буду ссылаться на мою статью о том, что такое высокие значения ЭДС, чтобы сэкономить вам время на чтении.

Хорошо, давайте прямо сейчас!

Измерение электромагнитного излучения — основы

Чтобы понять, что мы вообще делаем, нам нужно немного поговорить о том, что такое электромагнитное излучение.

ЭМП или электромагнитные поля — это технически физические поля, создаваемые электрически заряженным объектом. Они делятся на три типа:

Радиочастота
Электрическое поле
Магнитное поле

Когда люди подвергаются воздействию ЭМП-излучения, особенно в течение длительного времени, это имеет отрицательные биологические эффекты.От сотовых телефонов и ноутбуков до смарт-счетчиков и микроволновых печей — электромагнитное излучение окружает нас повсюду.

Мы часто различаем электромагнитное излучение как по частоте, так и по силе. Итак, вы услышите такие термины, как ELF (чрезвычайно низкая частота), которые представляют собой всего лишь область спектра частот.

Частота

Преимущество понимания частоты электромагнитного излучения состоит в том, что мы часто можем определить, какой источник может быть на основе частоты.

Если вы посмотрите на диаграмму справа, она даст вам лучшее понимание того, какие источники излучают на каких частотах.

Прочность

Когда мы измеряем электромагнитное излучение, мы обычно измеряем силу излучения, а не частоту. Сила измеряется по-разному, в зависимости как от типа ЭМП излучения, так и от того, где вы живете. См. Мою статью о единицах измерения для ЭДС, чтобы узнать больше об этом, в эту статью включен интерактивный конвертер.

Давайте немного поговорим о частоте и силе электромагнитного излучения, чтобы мы могли полностью понять, что мы измеряем.

Измерение частоты

Частоты почти всегда измеряются и сообщаются в так называемых герцах (Гц), которые, по сути, представляют собой просто количество циклов в секунду.

Обычное место, с которым вы сталкиваетесь, — это ваше FM-излучение, которое сообщает вам точную частоту, на которую вы настраиваетесь. Если вы слушаете 95.3, ваше радио принимает сигнал на частоте 95,3 мегагерц (что составляет 95 300 000 герц).

Этот сигнал улавливается вашим радио, и частота преобразуется в звук, который вы можете слушать.

Однако, когда мы говорим о считывании ЭМП излучения, частота сигнала, которую мы обнаруживаем с помощью настройки RF (радиочастоты) на нашем измерителе ЭДС, действительно помогает нам понять только источник, но не столько его силу.

Это также действительно полезно для определения наличия грязного электричества в проводке нашего дома, поскольку это грязное электричество фактически излучает определенную частоту.

Хорошо, теперь, когда мы немного больше понимаем важность частот электромагнитного излучения, давайте поговорим подробнее о силе электромагнитного излучения.

Измерение мощности излучения ЭМП

Почти все измерители ЭДС (например, мой любимый Trifield) — это так называемые гауссметры, то есть они способны измерять магнитные поля. Чем выше качество измерителя ЭДС, тем выше точность показаний излучения.

В Северной Америке эти измерители ЭДС обычно показывают напряженность магнитного поля, выраженную в миллигауссах (мГс). В ЕС и других регионах мира оно обычно выражается в микротеслах.

Вам нужен измеритель ЭДС, который может показывать по крайней мере до 0,1 миллигаусс, или 0,01 микротесла.

Некоторые недорогие измерители ЭМП не опускаются ниже 1 миллигаусс со своими показаниями, что не помогает людям, которые очень чувствительны к излучению ЭМП, поскольку на них могут отрицательно повлиять значения, намного меньшие, чем это.

Другое поле, напряженность которого мы измеряем с помощью измерителя ЭДС, — это излучение электрического поля. Обычно это измеряется в вольтах на метр.

Хорошо, теперь, когда мы понимаем некоторые основы, давайте перейдем к более практическим вещам.

Как измерить электромагнитное излучение — Практическое руководство

У меня есть тонна различных измерителей ЭДС, и есть несколько отличных. Очевидно, что для этого урока нам понадобится один, и он должен измерять все три типа излучения ЭМП:

Электрическое поле
Магнитное поле
Радиочастота

Если вам нужна помощь в выборе лучшего измерителя ЭДС, ознакомьтесь с этим руководством, которое я написал, оно поможет вам выбрать отличный измеритель ЭДС.

Для этого руководства я буду использовать мою любимую модель Trifield TF2. Я люблю этот и рекомендую его все время, потому что он очень прост в использовании и понимании.

Тем не менее, шаги должны быть простыми для выполнения независимо от того, какой измеритель ЭДС вы используете.

1. Произведите общее обследование местности.

Первое, что мы хотим сделать, это использовать наш измеритель ЭДС для обследования отдельной комнаты. Начнем с нашей гостиной.

Нам понадобится блокнот, ручка и измеритель ЭДС.

Начните с переключения вашего Trifield TF2 (или другого измерителя ЭДС) на настройку магнитного поля, на TF2 это выбор «стандартный МАГ».

Мне нравится начинать с магнитных полей, потому что они присутствуют почти во всей электронике вокруг нас. Например, ваш ноутбук будет излучать удивительное количество излучения магнитного поля, когда вы к нему приближаетесь.

Держите измеритель ЭДС перед собой и медленно идите, проводя устройством взад и вперед.

2. Как только вы нашли источник излучения

Если вы заметили цифровой дисплей, звук или всплеск показаний в миллигауссах, двигайтесь в направлении показаний.

Следите за показаниями, пока не найдете источник излучения. Когда вы определите, что это, допустим, это ваш холодильник. Продолжайте читать, перемещаясь по источнику, а затем обратите внимание на то, что это был за источник, и на среднее значение.

Если то, что вы измеряете, не имеет беспроводной связи, вам нужно только получить измерения излучения магнитного и электрического поля.

После того, как вы записали информацию в блокнот, продолжайте подметание, начиная с магнитного поля.

После того, как вы проделали это несколько раз и обнаружили источники радиации в данной местности, обязательно запишите их все.

Эти примечания помогут вам позже определить, как можно снизить общую экспозицию. Либо путем устранения ненужных источников, либо путем поиска способов защитить себя.

3. Обратите особое внимание на те области, которые вы проводите больше всего

Мы знаем из расширяющейся библиотеки исследований по электромагнитному излучению, что опасность воздействия является кумулятивной.Это означает, что чем больше радиации мы подвергаемся воздействию в течение жизни, тем выше наш риск.

Вот почему нам нужно уделять особое внимание областям, на которые мы проводим больше всего времени при измерении электромагнитного излучения.

Это должно включать такие места, как:

4. Что насчет беспроводных устройств?

Все, что связано с беспроводной связью, например ноутбук, мобильный телефон, устройство Bluetooth, интеллектуальный счетчик и т. Д., Нам необходимо измерить радиочастотное излучение.

На Trifield TF2 это красная секция с надписью «RF».

Итак, допустим, мы хотим измерить электромагнитное излучение нашего мобильного телефона. Положите то, что вы измеряете, на стол или пол или держите в одной руке. Другой рукой наведите измеритель ЭДС на устройство и медленно переместите его ближе.

Начните примерно на расстоянии 1 фута, а затем подойдите к устройству, отмечая показания по мере приближения.

Радиочастотное излучение почти всегда измеряется в милливаттах на квадратный метр (мВт / м2)

Только посмотрите на ПИКОВЫЕ Чтения

Самый важный совет, который я могу вам здесь дать, — смотреть только на показания PEAK при измерении радиочастотного излучения от беспроводных устройств.

Если вы посмотрите на изображение справа, вы увидите, что первичное значение составляет 0,045 мВт / м2, а пиковое значение, на которое указывает мой палец, составляет 10,387 мВт / м2. Очевидно, это огромная разница.

Причина этого в том, что информация, отправляемая по радиоволнам, передается в пакетах информации.

Таким образом, вместо постоянного потока электромагнитного излучения, как в случае с магнитными и электрическими полями, радиоволны испускают постоянные импульсы излучения.

Это очень важно, особенно при измерении чего-то вроде интеллектуального счетчика.

Некоторые люди ошибаются, полагая, что выбросы радиации низкие, потому что они либо недостаточно долго ждали передачи пакета и скачка показаний, либо не смотрели на показания PEAK.

Другие советы по измерению излучения ЭМП

1. Некоторое излучение носит сезонный характер

Особенно, когда мы говорим об окружающем электромагнитном излучении от крупных источников, таких как линии электропередач или вышки сотовой связи.

Например, в жаркий летний день у вас могут быть огромные выбросы радиации от линий электропередач, поскольку электроэнергетические компании вырабатывают огромное количество электроэнергии, когда все включают свои кондиционеры.

Также важно снимать показания в разное время дня, чтобы быть точными. Ваши соседи могут использовать больше электроэнергии и Wi-Fi, когда они дома по вечерам, и поэтому показания будут выше.

Члены вашей семьи могут гораздо чаще пользоваться своими беспроводными устройствами по вечерам, что усиливает общий электросмог в доме.

2. Некоторые устройства испускают более одного вида электромагнитного излучения.

Например, фен, вероятно, будет излучать как излучение электрического поля, так и излучение магнитного поля.

Ноутбук будет излучать большое количество радиочастотного излучения (если он подключен к Wi-Fi), а также излучать магнитное поле.

Вот почему так важно переключать ваш измеритель ЭДС между различными настройками всякий раз, когда вы измеряете излучение ЭМП.

3.Остерегайтесь дешевых измерителей ЭДС

На Amazon и других торговых площадках можно найти множество недорогих измерителей ЭДС.

Практически ни один из этих недорогих измерителей вообще не будет считывать радиочастотное излучение.

Обычно считываются только электрическое поле и магнитное поле, и мой личный опыт показывает, что они делают это без какой-либо точности.

Хотя покупка дешевого измерителя ЭДС для измерения ЭМИ звучит заманчиво, на мой взгляд, оно того не стоит.

Сколько электромагнитного излучения слишком много?

Это сложный вопрос, поскольку точные цифры еще не определены.

Кроме того, это действительно зависит от продолжительности вашего воздействия различных типов электромагнитного излучения.

Я не буду здесь вдаваться в подробности, но рекомендую вам ознакомиться с моим огромным руководством по этому вопросу:

Что такое высокое значение ЭДС

Последние мысли

Измерение электромагнитного излучения дома и на работе — это первый шаг к снижению общего воздействия. Когда дело доходит до воздействия ЭМП, это самый важный шаг в комплексном подходе к улучшению вашего здоровья.

Я надеюсь, что это простое и практическое руководство по измерению ЭМП помогло вам. Пожалуйста, оставьте комментарии ниже, если вы чувствуете, что я пропустил что-то, что могло бы вам помочь.