第四章-电磁辐射2讲

30~300K 300~3000K 3~30M 30~300M 300~3000M
无线电广播
电视
微波技术
电磁辐射五大影响 世界卫生组织调查显示，电 磁辐射对人体有五大影响： 1.电磁辐射是心血 管疾病、糖尿病、癌突变的主要诱因 2.电磁辐 射对人体生殖系统、神经系统和免疫系统造成 直接伤害 3.电磁辐射是造成流产、不育、畸胎 等病变的诱发因素 4.过量的电磁辐射直接影响 大脑组织发育、骨髓发育、视力下降、肝病、 造血功能下降，严重者可导致视网膜脱落 5.电 磁辐射可使男性性功能下降，女性内分泌紊乱 ，月经失调。


低频电磁辐射作用于人体后，体温并不会 明显提高，但会干扰人体的固有微弱电磁 场，使血液、淋巴和细胞原生质发生改变 ，造成细胞内的脱氧核糖核酸受损和遗传 基因发生突变，进而诱发白血病和肿瘤， 还会引起胚胎染色体改变，并导致婴儿的 畸形或孕妇的自然流产。电磁辐射作用于 神经系统， 影响新陈代谢及脑电流，使人 的行为及相关器官发生变化，继而影响人 体的循环系统、免疫及生殖和代谢功能， 严重的甚至会诱发癌症。
1.0
1~10
1.5
35
3.0
66~110
4.0
220
5.0
330
6.0
500
8.5
② 当交流电频率在每秒十万次以上，形成高频的电磁场。 无线电广播、电视、微波的迅速普及，射频设备功率成倍 提高，已达到直接威胁人体健康的程度。
低频 长波 中频 中波 高频 短波 甚高频 超短波 特高频 微波 超高频 极高频
电磁辐射（电磁波）：变化的电场与磁场交替地产生，由近及远，互相 垂直（亦与自己的运动方向垂直），并以一定速度在空间传播的过程中 不断地向周围空间辐射能量，这种辐射的能量称为电磁辐射，亦称为电 磁波。 频率、波长与波速： C=3×108m/s，λ=c/f
2、近区场与远区场 近区场：以场源为中心，以1/6波长的半径范围的区域。 （1 λ ，3 λ ，6 λ ） 远区场：以场源为中心，半径为1/6波长以外的空间范围
3、累积效应
热效应与非热效应作用于人体后， 对人的伤害未来得及自我修复之前两次 受到电磁辐射，其伤害程度即发生累积， 形成永久性病态（体力减退，白内障， 白血病，脑肿瘤，心血管疾病，大脑机 能障碍，免疫力低下，等）
统计数字表明：经常在电脑前工作的人 群中，上述疾病的发病率明显高于普通 人群。电磁辐射是原因之一。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ

电磁辐射容易超标的有：
1.电脑0.6-1.5米的距离内；2. 居室中电视机、音响等家电比较集中的地方；3.工业、科 技、医疗电气设备周围；4.广播电视发射塔周围；5.各种 微波塔周围；6.雷达周围；7.高压输变电线路及设备周围 。 在使用过程中，显示屏会发出电磁、电离辐射。经常 在电脑前工作，会使人体皮肤老化，造成皮肤粗糙，甚至 还会引起皮肤发炎等病变。要防止电脑辐射，应从以下己 方面入手：在选购电脑时，应尽可能购买新的保健型绿色 电脑，一般不要使用旧电脑，旧电脑的辐射剂量较大，在 同距离、同类机型的条件下，一般是新电脑的1--2倍。操 作电脑时最好在显示屏上安一块电脑专用滤色板以减轻辐 射的危害，室内不要放置闲杂金属物品，以免形成电磁波 的再次发射。

电磁辐射是由空间共同移送的电能量和磁 能量所组成，而该能量是由电荷移动所产 生；举例说，正在发射讯号的射频天线所 发出的移动电荷，便会产生电磁能量。电 磁「频谱」包括形形色色的电磁辐射，从 极低频的电磁辐射至极高频的电磁辐射。 两者之间还有无线电波、微波、红外线、 可见光和紫外光等。电磁频谱中射频部分 的一般定义，是指频率约由3千赫至300吉 赫的辐射。
电磁辐射污染



电离辐射是一切能引起物质电离的辐射，而电磁辐射是由 空间共同移送的电能量和磁能量所组成。 电离辐射存在于自然界，但目前人工辐射已遍及各个领域 ，专门从事生产、使用及研究电离辐射工作的，称为放射 工作人员。而电磁辐射的来源有多种。人体内外均布满由 天然和人造辐射源所发出的电能量和磁能量；闪电便是天 然辐射源的例子之一。至于人造辐射源，则包括微波炉、 收音机、电视广播发射机和卫星通讯装置等。 电离辐射对人体内组织破坏能力较大。由于其质量较大， 穿透能力差，在空气中的射程只有及厘米，只要一张纸或 健康的皮肤就能挡住。电磁辐射就不一样了， 电磁辐射 对人体的危害十分大，1999年5月8日闭幕的全国电磁辐射 环境污染源的现状：广播电视发射设备共10235台，总功 率130万千瓦；工科医疗设备共15335台，地球卫星3个， 大哥大基站总数近万个；空中蛛网一样的高压输变电线等 都在向外发射泄漏电磁波。
（3）远区场的特点： ① E=377H；电场与磁场的运行方向互相垂直，并都垂直于电 磁波的传播方向。 ②所有的电磁能量基本上均以电磁波形式辐射传播，以电磁波 形式辐射传播，衰减慢； ③ 弱场。其电磁场强度均较小。 应该有对近区场一个概念，对我们最经常接触的从短波 段30MHz 到微波段的3000MHz的电磁波频段范围，其波长范围从1 米到10米。
的区域。
（1λ，3λ，6λ）
（1）划分意义：一般近区场的电磁强度较大，所以应该格外 注意对电磁辐射近区场的防护；远区场电磁场强度较小，通常 对人的危害较小，应考虑保护信号。 （2）近区场的特点： ① 近区场电场强度E与磁场强度H大小关系不确定； ② 电磁场强度》远区场（电磁防护重点） ③ 随距离的变化较快（衰减快）电磁场强度不均匀度较大。 近区场的电磁辐射与场源密切相关，近区场不能脱离场源而 独立存在。
3、计量单位
>300MHz的微波频段：平均功率密度表示，W/cm2或mW/cm2， μW/cm2 <300MHz的频段：采用电场强度V/m和磁场强度A/m作计量单位 实际测量中，也可以用磁感应强度：高斯（Gs）或者特斯拉（T） 来表示，1T=10000Gs。 在进行电磁环境测量时，干扰场强的国家计量标准采用单位为mV
定，800mW；
（3）休息时不要把手机放在头部附近； （4）手机辐射对信号干扰的危险性。
四、电脑的辐射危害
1、危害 （1）信号干扰，仪器失灵，飞机失事； （2）对人体健康的危害：骨骼肌不适、头痛、电过敏症、 孕妇流产等。 2、防护
（1）与电脑保持距离，头部离键盘不宜过近；
（2）使用无辐射液晶显示器，使用无线键盘鼠标； （3）使用后及时用清水洗脸。

当人们使用手机时，手机会向发射基站传 送无线电波，而无线电波或多或少地会被 人体吸收，这些电波就是手机辐射。一般 来说，手机待机时辐射较小，通话时辐射 大一些，而在手机号码已经拨出而尚未接 通时，辐射最大，辐射量是待机时的3倍左 右。这些辐射有可能改变人体组织，对人 体健康造成不利影响。

手机辐射一般用比吸收率——SAR（ Specific Absorption Rate）值来衡量，SAR 代表以任意6分钟记时平均，人体每公斤所 吸收的辐射量。这个SAR值可显示手机辐 射对人体的影响，是最直接的测试值。 SAR有针对全身的、局部的、四肢的数据 。SAR值越低，人体所吸收的手机辐射的 量越少。其中针对人体脑部的SAR标准值 必须至少低于1.67瓦特/千克才算安全。

据不完全统计，常用电脑的人中感到眼睛 疲劳的占83％，肩酸腰痛的占63.9％，头痛 和食欲不振的则占56．1％和54．4％，其 他还会导致自律神经失调、抑郁症、动脉 硬化性精神病、青光眼、白血病、乳腺癌 等病症，这些都或多或少跟受到电磁辐射 有关。
常用电子设备电磁辐射检测数据参考表（mG：毫高斯）
三、手机的危害
手机在使用过程中（包括待机状态）会向基站发射无线电 波（30KHz~30MHz）； 使用手机时，40~60%的辐射量直接渗透到脑部一寸至一 寸半的深度；手机辐射的限值是4W/kg 使用手机的注意事项： （1）手机离基站较远或信号强度不够，其功率自动控制功 能会使手机自身的功率加大； （2）手机在接通瞬间功率最大，超过1000mW，通话期间稳
实例

英国国家辐射保护委员会的一份写于2001年的调查报告称 ：居住在高压线周边，有电磁辐射下的儿童，其白血病发 病率比居住在别处的儿童的高出一倍。而瑞典国家工业与 技术发展委员会，选择220～400千伏的高压电网下的沿线 一带进行调查，发现在1960年至1985年间，居住在距电线 300米以内地段的50万人中，共有142名儿童患上病症，其 中39人得白血病。通过计算，15岁以下的儿童如果暴露在 平均磁感应强度大于0.2微特斯拉的环境中，则患白血病 几率为一般儿童的2.7倍以上；若磁感应度大于0.3微特斯 拉，则为3.8倍。国际上认同儿童居住环境中的磁场强度 应不超过0.4微特斯拉。

眼部损伤主要是引起晶状体浑浊、白内 障，平均能流密度＜ S＞≥ 300 毫瓦／平 方厘米即可引起视网膜出血以及眼睑、 结膜、角膜的灼伤等。在高于 100 毫瓦 ／平方厘米的电磁辐射长期照射下，由 于升温高，可导致晶体蛋白质凝固，产 生点状或小片状混浊，促使晶状体老化。
2、非热效应
引起人体细胞膜的共振 干扰人体生物电，尤其会对脑和心电产 生干扰 机体的损伤还与电磁波的频率有很大的 关系
二、电磁辐射危害人体的机理
1、热效应
影响体内器官的正常工作。



组成人体细胞和体液的分子大都是极性分子（如 胶体颗粒，水） 在高频电场作用下，使原来无规则排列的分子沿 电场方向排列起来（取向作用） 因高频电场方向变化很快，极性分子在改变取向 时与四周粒子发生碰撞而产生热效应

由热效应引起的机体升温，对心血管系统 的影响是心悸、头胀、失眠、部分女性经 期紊乱、心动过缓、 心博血量减少、窦性 心率不齐、脏细胞病变、白细胞减少、免 疫功能下降等；对视觉系统的影响是视力 下降，引起白内障等；对生育系统的影响 是性功能降低、 男子精子质量降低等。
环境电磁辐射源
机动车辆的点火系统 机动车辆点火系统的火花放电辐射是窄脉冲，放 电持续时限在微秒数量级以下，放电时峰值电压可达 10kv，所产生的辐射干扰频带很宽，从几百千赫 到 1GHz以上。
电磁辐射产生的条件


1、必须存在时变源，时变源可以是时变的 电荷源、时变的电流源或时变的电磁场， 时变源的频率应足够高，才有可能产生明 显的辐射效应。 2、波源电路必须开放，源电路的结构方式 对辐射强弱有极大影响，封闭的电路结构 ，如谐振腔是不会产生电磁辐射的。
电磁辐射污染
一、电磁场和电磁辐射
1、基本概念 （1）电磁场；电场强度（E），V/m；磁场强度（H），A/m
电磁场：电场（E）和磁场（H）是互相联系，互相作用，同时并存的。 由于交变电场的存在，就会在其周围产生交变的磁场；磁场的变化，又 会在其周围产生新的电场。它们的运动方向是互相垂直的，并与自己的 运动方向垂直。这种交变的电场与磁场的总和，就是我们所说的电磁场。 电场强度(E)：单位正电荷在电场中某点所受到的电场作用力。V/m 磁场强度(H)：指在任何磁介质中,磁场中某点处的磁感应强度与该点磁 导率的比值。A/m（分析磁场和电流之间的关系而引入的一个物理量） 磁感应强度(B)：表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量（单位面积 的磁通量）。SI单位Wb（韦伯）/m2 1T(特斯拉)=1Wb/m2=104Gs（高斯） 1A/m= 4 103 Oe（奥斯特）；H=B/μ，μ：磁介质的磁导率。

使用电脑时，要调整好屏幕的亮度，一般来说，屏幕亮度 越大，电磁辐射越强，反之越小。不过，也不能调得太暗 ，以免因亮度太小而影响收视效果，且易造成眼睛疲劳 。 在操作电脑时，要注意与屏幕保持适当距离。离屏幕 越近，人体所受的电磁辐射越大，因此较好的是距屏幕 0.5M以外。此外，在操作电脑后，脸上会吸附不少电磁 辐射的颗粒，要及时用清水洗脸，这样将使所受辐射减轻 70%以上。 如何避免手机辐射 随着无线通讯技术的发展 ，使用手机的人越来越多，而手机带来的相关健康问题也 引起了人们更多的关注。手机的辐射到底对人体有多大危 害，如何把危害的程度降到最低，成了手机用户最关心的 问题。
4、工频电磁辐射与射频电磁辐射 工频电磁辐射：由50（60）Hz的交变电场引起的电磁辐射。 射频电磁辐射：频率在100KHz以上的电磁波。 ① 工频电磁辐射空间传输能力差，对人的影响小，在一定 距离外，其影响可忽略不计。
国家标准：架空电力线路边导线与建筑物之间的安全距离
线路电压,Kv
安全距离,m
<1