電場輻射

以場源為中心，在一個波長范圍內(nèi)的區(qū)域，通常稱為近區(qū)場，也可稱為感應(yīng)場。近區(qū)場通常具有如下特點：

近區(qū)場內(nèi)，電場強度與磁場強度的大小沒有確定的比例關(guān)系。即：

E1377H。一般情況下，對于電壓高，電流小的場源(如發(fā)射天線、饋線等)，電場要比磁場強得多，對于電壓低電流大的場源(如某些感應(yīng)加熱設(shè)備的模具)，磁場要比電場大得多。

近區(qū)場的電場強度要比遠區(qū)場大得多。從這個角度上說，電場防護的重點應(yīng)該在近區(qū)場。

近區(qū)場的電場強度隨距離的變化而變化，比較快，在此空間內(nèi)的不均勻度較大。

在以場源為中心，半徑為一個波長之外的空間范圍稱為遠區(qū)場，也可稱為輻射場。

遠區(qū)場的主要特點如下：

在遠區(qū)場中，所有的電場能量基本上均以電子波形式輻射進行傳播，這種電場輻射強度的衰減要比感應(yīng)場慢得多。

在遠區(qū)場，電場強度與磁場強度有如下關(guān)系在國際單位制中，E=377H，電場與磁場的運行方向互相垂直，并都垂直于電子波的傳播方向。

遠區(qū)場為弱場，其場墻強度均較小。

輻射是以電磁波的形式向外放散的。是以波動的形式傳播能量。無線電波和光波都是電磁波。它們的傳播速度很快，在真空中的傳播速度與光波(3×1010厘米/秒)相同，在空氣中稍慢一些。 電磁波是由不同波長的波組成的合成波。它的波長范圍從10E-10微米(1微米10E-4厘米)的宇宙線到波長達幾公里的無線電波。Υ射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線，超短波和長波無線電波都屬于電磁波的范圍。肉眼看得見的是電磁波中很短的一段，從0.4-0.76微米這部分稱為可見光?？梢姽饨?jīng)三棱鏡分光后，成為一條由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色組成的光帶，這光帶稱為光譜。其中紅光波長最長，紫光波長最短，其它各色光的波長則依次介于其間。波長長于紅光的(>0.76微米)有紅外線有無線電波；波長短于紫色光的(<0.4微米)有紫外線，Υ射線、X射線等。這些輻射雖然肉眼看不見，但可用儀器測出。 太陽輻射波長主要為0.15-4微米，其中最大輻射波長平均為0.5微米；地面和大氣輻射波長主要為3-120微米，其中最大輻射波長平均為10微米。習(xí)慣上稱前者為短波輻射，后者為長波輻射。

自然界中的一切物體,只要溫度在絕對溫度零度以上,都以電磁波的形式時刻不停地向外傳送熱量,這種傳送能量的方式稱為輻射。物體通過輻射所放出的能量，稱為輻射能，簡稱輻射。

輻射是以電磁波的形式向外放散的。是以波動的形式傳播能量。無線電波和光波都是電磁波。它們的傳播速度很快，在真空中的傳播速度與光波(3×1010厘米/秒)相同，在空氣中稍慢一些。

一般來說，雷達系統(tǒng)、電視和廣播發(fā)射系統(tǒng)射頻感應(yīng)、介質(zhì)加熱設(shè)備、射頻微波醫(yī)療設(shè)備、各種電加工設(shè)備、通信發(fā)射臺站、衛(wèi)星地球通信站、大型電力發(fā)電站、輸變電設(shè)備、高壓及超高壓輸電線、地鐵列車、電氣火車、電腦及大多數(shù)家用電器設(shè)備等都是可以產(chǎn)生各種形式不同頻率、不同強度的電磁輻射源。

2.輻射場區(qū)的劃分

輻射場區(qū)一般分為遠區(qū)場和近區(qū)場。

通常，對于一個固定的可以產(chǎn)生一定強度的輻射源來說，近區(qū)場輻射的場墻強度較大，所以，我們應(yīng)該格外注意對輻射近區(qū)場的防護。對輻射近區(qū)場的防護，首先是對作業(yè)人員及處在近區(qū)場環(huán)境內(nèi)的人員進行防護，其次是對位于近區(qū)場內(nèi)的各種電子、電氣設(shè)備的防護。而對于遠區(qū)場，由于場墻強度較小，通常對人的危害較小，這時我們應(yīng)該考慮的主要因素就是對信號的保護。另外，應(yīng)該有對近區(qū)場一個概念，對我們最經(jīng)常接觸的從短波段30MHz到微波段的3000MHz的頻段范圍，其波長范圍從10米到0.1米。

電場輻射危害人體的機理主要是熱效應(yīng)、非熱效應(yīng)和累積效應(yīng)等。

熱效應(yīng)：人體70%以上是水，水分子受到電子波輻射后相互摩擦，引起機體升溫，從而影響到體內(nèi)器官的正常工作。

非熱效應(yīng)：人體的器官和組織都存在微弱的電磁場，它們是穩(wěn)定和有序的，一旦受到外界電場的干擾，處于平衡狀態(tài)的微弱電場即將遭到破壞，人體也會遭受損傷。

累積效應(yīng)：熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)作用于人體后，對人體的傷害尚未來得及自我修復(fù)之前（通常所說的人體承受力---內(nèi)抗力），再次受到電子波輻射的話，其傷害程度就會發(fā)生累積，久之會成為永久性病態(tài)，危及生命。對于長期接觸電子波輻射的群體，即使功率很小，頻率很低，也能誘發(fā)體內(nèi)想不到的病變，應(yīng)引起警惕。

多種頻率的電子波，特別是高頻波和較強的電場，對人體的直接影響后果是在不知不覺中導(dǎo)致人體的精力和體力減退，容易產(chǎn)生白內(nèi)障、白血病、腦腫瘤，心血管疾病、大腦機能障礙以及婦女流產(chǎn)和不孕等，甚至導(dǎo)致人類免疫機能的低下，從而引起癌癥等病變。

權(quán)威統(tǒng)計數(shù)字表明：經(jīng)常在顯示器前工作的人群中，上述疾病的發(fā)病率明顯高于普通人群。電場輻射是主要原因之一。

電場中各點場強大小相等，方向相同，該區(qū)域電場為勻強電場，也可稱作均勻電場。[1]

只要有電荷存在的地方，其周圍就一定存在電場，通過電磁感應(yīng)就可能對人體或設(shè)備帶電。因此，帶電作業(yè)必須了解電場基本知識，加強防護措施。

根據(jù)電場強度的均勻程度，電場可以分為均勻電場與不均勻電場。

在均勻電場中，各點的電場強度的大小，方向都相同，如圖2 (a)所示平板電容器中間 部分的電場即為均勻電場。上述情況以外的電場都是不均勻電場；按不均勻程度的差別，又可分為稍不均勻電場和極不均勻電場。稍不均勻電場如球距不大于球的直徑的球間隙電場，如圖2(b)所示，極不均勻電場如棒一板間隙電場及棒一棒間隙電場，如圖2(c)、（d)所示。棒一棒間隙電場屬于對稱的稍不均勻電場，棒一板間隙電場則屬于不對稱的不均勻電場。前者比后者稍均勻些。

分析絕緣結(jié)構(gòu)的擊穿時，不僅要考慮絕緣距離，而且還要考慮電場不均勻程度的影響。對于同樣距離的間隙，電場愈不均勻，通常擊穿電壓愈低。電氣設(shè)備中的電場大多為不均勻電場，為了提高絕緣結(jié)構(gòu)的擊穿電壓，必須設(shè)法減小電場的不均勻程度。

電極表面的電場強度與其表面的電荷密度成正比。在電極的尖端或邊緣，如圖2(a)及（e)所示，由于曲率半徑小，表面電荷密度大，電力線密集，電場強度高，容易發(fā)生局部放電。這種現(xiàn)象稱為尖端效應(yīng)或邊緣效應(yīng)。電極的邊緣或尖端是造成極不均勻電場的重要原因，所以工程上常需要改善電極形狀，避免電極表面曲率半徑過小或出現(xiàn)尖角 。

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