vchilka.in.ua 1

4.4. Практичне завдання №4. Електромагнітні поля (ЕМП) і випромінювання
Користуючись визначеннями електричне поле, магнітне поле, природні й антропогенні електромагнітні поля, довжина хвилі, частота коливань, швидкість розповсюдження хвиль, рентгенівське, γ-випромінювання, інфрачервоне та ультрафіолетове електромагнітні випромінювання, підрахувати гранично допустимі рівні електромагнітних полів (ЕМП), які створюють телевізійні радіостанції[1-5,7].
Необхідно:

  1. Дати письмові визначення поняттям електричне поле та його характеристики, магнітне поле й відповідні його параметри[1-5,7], природні й антропогенні електромагнітні поля, основні параметри електромагнітних коливань, рентгенівське, γ-випромінювання, інфрачервоне та ультрафіолетове випромінювання.

  2. Письмово з’ясувати, в яких одиницях вимірюються довжина хвилі, частота електромагнітних коливань, напруженість поля, поверхнева густина потоку енергії та їх похідні[1-5,7].

  3. Визначити гранично допустимі рівні(ГДР) ЕМП, які створюють телевізійні радіостанції, для двох крайніх частот канального діапазону, за формулою:


ЕГДР=21f -0,37 ,
де ЕГДР – гранично допустимий рівень напруженості ЕМП (електричної складової ЕМП), В/м;

f - несуча частота оцінюваного каналу (каналу зображення або звукового супроводу), МГц (задана в табл. 4).
Таблиця 4.^ Довжина хвиль і частота електромагнітних коливань, що генеруються радіопередавальними телевізійними станціями на відповідних канала


варіанта

Номер каналу зображення


Довжина хвилі, l,

м

Частота коливань, f,

МГц

1

2

3

4

1

1

5,72

48,5...56,5

2

2

4,84

58...66

3

3

3,75

76...84

4

4

3,41

84...92

Продовження табл. 4

варіанта

Номер каналу зображення


Довжина хвилі, l,

м

Частота коливань, f,

МГц

5

5

3,13

92...100

6

6

1,68

174...182

7

7

1,61

182...190

8

8

1,55

190...198

9

9

1,48

198...206

10

10

1,43

206...214

11

11

1,37

214...222

12

12

1,32

222...230

13

21

0,632

470...478

14

22

0,622

478...486

15

23

0,612

486...494

16

24

0,602

494...502

17

25

0,593

502...510

18

26

0,584

510...518

19

27

0,574

518...526

20

28

0,566

526...534

21

29

0,558

534...542

22

30

0,549

542...550

23

31

0,541

550...558

24

32

0,534

558...566

25

33

0,526

566...574

26

34

0,519

574...582

27

35

0,512

582...590

28

36

0,505

590...598

29

37

0,498

598...606

30

38

0,492

606...614

31

39

0,485

614...622

32

40

0,479

622...630

33

12

1,32

222...230

34

5

3,13

92...100


4. Занотувати до практичної роботи якомога повний перелік засобів і заходів, які традиційно застосовуються для захисту від негативного впливу електромагнітних випромінювань.

^ Вказівки до виконання:

До початку виконання завдання студент самостійно засвоює, що таке електричне й магнітне поле, природні й антропогенні електромагнітні поля, довжина хвилі, частота коливань, швидкість розповсюдження хвиль, рентгенівське, γ-випромінювання, інфрачервоне та ультрафіолетове електромагнітні випромінювання[1-5,7]. Розглядає та усвідомлює одиниці вимірювання довжини хвилі, частоти електромагнітних коливань, напруженості поля, поверхневої густини потоку енергії електромагнітного випромінювання та їх похідні(керуючись у тому числі даними Додатку).

Визначення гранично допустимих рівнів(ГДР) ЕМП, які створюють телевізійні радіостанції, проводиться окремо для кожної з двох крайніх частот канального діапазону, наведених у графі 4 табл. 4.

Після цього студент самостійно наводить найбільш повний перелік засобів і заходів, які традиційно застосовуються для захисту від негативного впливу електромагнітних випромінювань[1-5,7].
4.5. Практичне завдання №5. Небезпека електричного струму
Базуючись на ознаках електричної енергії та поняттях електрика, електричний струм, термічний вплив струму, електролітична дія, біологічна та механічна дія струму розрахувати тепло, що виділяється в тканинах тіла людини при проходженні через нього електричного струму. Зазначити ефекти, які можуть викликатись вказаним теплом залежно від сили струму та часу проходження струму через організм людини[1-5,8].

Необхідно:

  1. Дати письмові визначення поняттям електрика, електричний струм, термічний вплив струму, електролітична дія, біологічна та механічна дія струму.

  2. Розрахувати тепло, що виділяється в тканинах тіла людини при проходженні через нього електричного струму, за формулою:


Q = Iл2 * Rл * t,

де Q - тепло, що виділяється в тканинах тіла людини при проходженні через нього електричного струму, Дж; Iл – струм, який проходить через тіло людини, А (табл. 5а); Rл – опір тіла людини, Ом (при розрахунках приймають за 1 кОм); t – час проходження струму, с (табл. 5а).
Таблиця 5а.^ Сила струму, який проходить через тіло людини та час його проходженн

№ варіанта

Струм, що проходить через тіло людини, І (мА, А)

Час проходження струму через тіло людини, t (с)

Змінний

Постійний

1

2

3

4

1

1,1 мА

-

1,5

2

1,5 мА

-

2,0

3

-

3,0 мА

3,0

4

200,0 мА

-

2,3

5

3,0 А

-

4,0

6

-

3,0 мА

6,0

7

-

7,0 мА

3,5

8

-

10,0 мА

5,0

9

6,0 мА

-

2,5

Продовження табл. 5а

№ варіанта

Струм, що проходить через тіло людини, І (мА, А)

Час проходження струму через тіло людини, t (с)

10

9,0 мА

-

7,0

11

-

20,0 мА

3,3

12

1,9 А

-

8,0

13

30,0 мА

-

22,0

14

-

24,0 мА

7,3

15

23,0 мА

-

4,5

16

-

76,0 мА

10,0




Змінний

Постійний




17

57,0 мА

-

3,7

18

69,0 мА

-

4,9

19

156,0 мА

-

9,0

20

4,0 А

-

6,2

21

10,0 А

-

4,6

22

300,0 мА

-

5,1

23

-

85,0

12,0

24

-

93,0

11,0

25

-

151,0

8,5

26

5,0 А

-

25,0

27

77,0 мА

-

34,0

28

0,5 мА

-

3,0

29

-

3,8 мА

26,0

30

-

7,8 мА

34,0

31

20,0 А

-

12,0

32

320,0 мА

-

2,4

33

12,0 А

-

6,7

34

-

120,0 мА

5,9


3. Враховуючи характер струму, його величину, час проходження через тіло, зробити висновок про можливі ураження людини (електричний удар, місцеві електричні травми, зупинка дихання та серця, фібриляція серця, смерть, тощо). При цьому слід використовувати дані табл. 5а і 5б, а також інформацію щодо можливих уражень електричним струмом, наведену в літературі[8].
Таблиця 5б.^ Вплив постійного і змінного струму на тіло людин


Значення струму, що проходить через людину,

мА

Характер впливу

Змінний струм, 50-60 Гц

Постійний струм

1) 0,5 – 1,5

Початок відчуття, легке тремтіння пальців руки

Не відчувається

2) 2,0 – 3,0

Сильне тремтіння пальців рук. Відчуття доходить до зап’ястя

Не відчувається

3) 5,0 – 7,0

Легкі судороги в руках. Больові відчуття в руках

Зуд. Відчуття нагрівання




Продовження табл. 5б

Значення струму, що проходить через людину,

мА

Характер впливу

Змінний струм, 50-60 Гц

Постійний струм

4) 8,0 – 10,0

Руки важко, але ще можна відірвати від електродів. Сильні болі в пальцях, долонях рук і передпліччях

Підсилення відчуття нагрівання

5) 20,0 – 25,0

Параліч рук, відірвати їх від електродів неможливо. Дуже сильні болі. Дихати важко.

Ще більше підсилення нагріву. Незначне скорочення м’язів рук.

6) 50,0 – 80,0

Припинення дихання. Початок фібриляції серця.

Сильне відчуття нагріву. Скорочення м’язів рук. Судороги, важко дихати. Припинення дихання.

7) 90,0 – 100,0

Припинення дихання. При тривалості 3с і більше зупинка серця.

Припинення дихання.


^ Вказівки до виконання:

До початку виконання завдання студент самостійно засвоює, що таке електрика, електричний струм, термічний вплив струму, електролітична дія, біологічна та механічна дія струму, в чому полягають ознаки електричної енергії, і т.ін.[1-5,8]. Розглядає та усвідомлює одиниці вимірювання струму, напруги, опору, тепла (керуючись у тому числі даними Додатку). Визначає величини струму й напруги, які можуть призвести до певних негативних наслідків у організмі людини.

Після цього він самостійно робить (згідно з варіантом) висновок про можливі ураження людини, які можуть реалізовуватись при проходженні певного струму за встановлений час[8].