Если с- 3 • 10⁸ м/с — скорость света в вакууме, то условие, определяющее дальнее поле, можно записать в виде

С увеличением частоты радиус дальней зоны уменьшается. Так как рабочие места располагаются на расстоянии не ближе одного метра от источника ЭМП, то они будут находиться в дальней зоне, когда частота / > 3 • 10⁸ Гц .

В дальнем поле вектор плотности потока энергии I, = Е х Н и векторы напряженности Е и Н, колеблются с большими частотами. Следить за изменением по времени этих мгновенных величин невозможно. Поэтому от мгновенных величин переходят к средним.

Дальнее поле существует в виде сформировавшихся бегущих волн с интенсивностью равной модулю среднего за период Т значения вектора Умова — Пойнтинга:

Частотный диапазон дальнего поля, в котором действие ЭМП на операторов оценивают интенсивностью (Гц), можно задать в виде

Верхнее значение 3 10¹² Гц отвечает современному развитию радиолокации, радиорелейной и космической связи, телевидения, промышленной и бытовой электроники, медицины и других отраслей.

При / = 310⁴Гц радиус дальней зоны r>5-10³ м. Следовательно, находясь на расстоянии пяти километров от источника операторы и население подвергаются воздействию ближнего поля.

Интенсивность I в ближнем поле равна нулю, что видно из формулы (13.10), в которой действительная часть Re(l/|) = 0, таккакком- плексная величина l/z имеет только мнимую часть (см. (15.31) и (15.37)).

Таким образом, в ближнем поле электромагнитное поле не сформировано, и как отмечалось ранее, существует преимущественно электрическое поле, которое характеризуется напряженностью Е или преимущественно магнитное поле, которое характеризуется напряженностью Н.

Частотный диапазон ближнего поля (Гц) принят в виде

При оценке энергетических воздействий важной характеристикой оказывается энергия, которая падает на единичную площадь поверхности тела человека, т.е. поверхностная плотность энергии. Прирост температуры тела на 1 градус ориентировочно соответствует поверхностной плотности энергии равной 5 10⁵Дж/м² на частоте / = 2...3ГГц.

При наличии дальнего поля поверхностная плотность энергии, или энергетическая нагрузка N, за время т

Когда интенсивность не зависит от времени, то N,=Ix. Если ограничить энергетическую нагрузку некоторым значением, то при времени т -» 0 будем иметь интенсивность / -»оо, что недопустимо. Следовательно, при нормировании энергетического воздействия необходимо ограничивать не только предельное значение энергетической нагрузки, но и задавать предельномаксимальное значение интенсивное™ ⁷тах-

Аналогичный подход применим, когда рассматривается энергетическое воздействие электрического или магнитного полей, т.е. в ближней зоне. В ближнем поле предельномаксимальные значения напряженностей зависят от частоты: ?тах = ЯтахСО; Я_тах = #_тах(/).

Предельные значения нормируемых параметров при восьмичасовом воздействии даны в табл. 15.4. Допустимые значения электрической и магнитной составляющих зависят от времени воздействия и определяются в частотных областях по формулам:

Допустимое значение интенсивности

где а — коэффициент ослабления биологической эффективности, а = 10 при облучении вращающимися и сканирующими антеннами с частотой вращения или сканирования не более 1 Гц и скважностью не менее 50 (в других случаях а = 1).

В диапазоне частот 10⁴ 4, Гц, при времени пребывания в ЭМП в течение смены допускаемые напряженности Ей Нсоответственно равны 50 В/м и 5 А/м, а при 2 ч в течение смены — 100 В/м и 10 А/м.

Нормирование электрических полей промышленной частоты 50 Гц.

Допустимое время нахождения без средств защиты в электрическом поле определяется неравенством [т]<т_тах, где предельномаксимальное время т_тах (ч) в зависимости от напряженности Е(кВ/м) равно (рис. 15.11):

Таблица 15.4

Предельные параметры нормируемых параметров

Рис. 15.11. Допустимое время нахождения без средств защиты в зависимости от напряженности электрического поля

Нормирование магнитных полей промышленной частоты 50 Гц.

Различают общее воздействие на все тело и локальное воздействие на кисти рук или предплечье. Допустимое время нахождения без средств защиты в магнитном поле определяется неравенством [т] < т_тах, где предельномаксимальное время т_тах (ч) в зависимости от напряженности Я(кА/м) дано в табл. 15.5.

Нормирование постоянных магнитных полей.

В таблице 15.6 дано время т_тах и значения напряженности Н.

Нормирование электростатических полей.

При напряженности Е < 20 кВ/м время нахождения в поле не ограничивается. При напряженности 20 < Е< Е_тт, где Е_тах =60 кВ/м — предельномаксимальная напряженность, допустимое время пребывания [т] < т_тах. Предельномаксимальное время т_тах (ч) рассчитывается по формуле Ттах(-Е) = (EmJE)¹.

Таблица 15.5

Нормирование магнитного поля промышленной частоты

Таблица 15.6

Нормирование постоянного магнитного поля