Лабораторная установка состоит из микроволновой печи, дипольной антенны и гальванометра. На лабораторном столе перед печью расположена координатная сетка, что позволяет фиксировать в пространстве измерительную точку. Источником электромагнитного поля является магнетрон, излучающий электромагнитные колебания частотой 2400 МГц и длиной волны l =12,5 см = 0,125 м.
Проведение измерений.
Задание 1. Оценка безопасности микроволновой печи.
1. Подключить микроволновую печь к электрической сети.
2. Открыть дверь печи и поставить в нее литровую банку с водой или кусок мрамора или кирпич, так как без нагрузки включать печь недопустимо. Дверь закрыть.
3. Дипольную антенну закрепить на штативе на высоте 18 см и ориентировать всегда параллельно передней панели печи.
4. Включить микроволновую печь на 10 мин в режиме разогрева. Для этого нажать кнопку «Старт».
5. Передвигая антенну по координатной сетке на лабораторном столе перед передней панелью печи, определить контуры зоны, в пределах которой плотность потока энергии превышает предельно допустимую величину 0,1 Вт/м2 (50 mА).
6. Построить график зависимости плотности потока энергии от расстояния.
7. Определить коэффициент безопасности (КБ) и сделать вывод по выполненной работе.
8. Оценить максимальный размер опасной зоны в перпендикулярном направлении перед передней панелью печи. В соответствии с нормами размер этой зоне не должен превышать 50 ± 5 см. дать заключение об уровне безопасности данной микроволновой печи, подсчитав коэффициент безопасности по формуле:
КБ= IПД / I50
где IПД =0,1 Вт/м2 – предельно допустимая по нормам величина ППЭ; I50 – измеренная интенсивность излучения или плотность потока энергии на расстоянии 50 см от передней панели печи в точке максимального излучения.
Если КБ > 1 – печь безопасна, КБ < 1 – работающая печь создает ЭМП, опасное для здоровья пользователя.
Задание 2. Исследование эффективности экранирования.
1. По формуле (1) определить ожидаемую эффективность экранирования для одного из экранов (из алюминия толщиной 0,0005 м или латунной сетки толщиной 0,0003 м) по заданию преподавателя. Данные для расчета взять из табл. 5.
2. Установить дипольную антенну на расстоянии, соответствующем наибольшей интенсивности излучения. Измерить плотность потока энергии при включенной печи без экрана I1.
3. Определить экспериментально эффективность экранов. Для этого, последовательно устанавливая экраны между микроволновой печью и антенной, измерить плотность потока энергии с экранами I2 и по формуле (2) рассчитать эффективность в дБ и в разах.
4. Результаты расчетов и экспериментов занести в таблицу отчета (см. ниже), сделать выводы об эффективности экранирования.
Таблица отчета.
| Экран | Алюминий | Латунная сетка | Обычная резина | Электропро-водная резина | Оргстекло |
| Плотность потока энергии с экраном I2, Вт/м2 | |||||
| Экспериментальная эффективность экрана, дБ | |||||
| Экспериментальная эффективность экрана, разы |
Контрольные вопросы.
1. Назовите источники генерации электромагнитных полей и составляющие последних?
2. Какие виды радиоволн Вы знаете?
3. От каких факторов зависит количество энергии, передаваемое при помощи радиоволн?
4. В каком случае источник радиоволн называют точечным?
5. Какие зоны образуются вокруг любого излучателя электромагнитных излучений?
6. Как оценивается интенсивность электромагнитного излучения, и в каких единицах она измеряется?
7. Как определить количество энергии поглощенной веществом?
8. Какие вещества не поглощают излучаемую энергию?
9. От каких свойств материала зависит количество поглощаемой энергии?
10.При каких значениях плотности потока энергии наблюдаются постоянные изменения в крови и в чем они выражаются?
11.К каким изменениям в организме человека приводит воздействие электромагнитных волн с уровнем превышающим допустимый?
12.Какие защитные меры от воздействия электромагнитных полей и виды защитных устройств Вы знаете?
13.Каков принцип действия и как оценивается эффективность экранирования ЭМП?
14.По какому принципу нормируются ЭМП?
