Способы создания электромагнитных полей

Как создать сильное электромагнитное поле

Примеры источников однократных электромагнитных импульсов: ядерный взрыв, разряд молнии, электрический разряд, коммутации в электрических цепях. Спектр ЭМИ — чаще всего розовый. Примеры источников многократных электромагнитных импульсов: коллекторные машины, коронный разряд на переменном токе, перемежающийся дуговой разряд на переменном токе.

В технике чаще всего встречаются электромагнитное излучение с ограниченной шириной спектра, но оно также, как и ЭМИ от ядерного взрыва, может приводить к выходу оборудования из строя или созданию мощных помех. Например, излучение радиолокационных станций, электроэрозионные установки, средства цифровой связи и т. д.

Электромагнитное поле и его влияние на здоровье человека

1. Что такое ЭМП, его виды и классификация

2. Основные источники ЭМП

2.2 Линии электропередач

2.7 Сотовая связь

2.9 Персональные компьютеры

3. Как действует ЭМП на здоровье

4. Как защититься от ЭМП

На практике при характеристике электромагнитной обстановки используют термины «электрическое поле», «магнитное поле», «электромагнитное поле». Коротко поясним, что это означает и какая связь существует между ними.

Электрическое поле создается зарядами. Например, во всем известных школьных опытах по электризации эбонита, присутствует как раз электрическое поле.

Магнитное поле создается при движении электрических зарядов по проводнику.

Для характеристики величины электрического поля используется понятие напряженность электрического поля, обозначение Е, единица измерения В/м . Величина магнитного поля характеризуется напряженностью магнитного поля Н, единица А/м . При измерении сверхнизких и крайне низких частот часто также используется понятие магнитная индукция В, единица Тл, одна миллионная часть Тл соответствует 1,25 А/м.

По определению, электромагнитное поле — это особая форма материи, посредством которой осуществляется воздействие между электрическими заряженными частицами. Физические причины существования электромагнитного поля связаны с тем, что изменяющееся во времени электрическое поле Е порождает магнитное поле Н, а изменяющееся Н — вихревое электрическое поле: обе компоненты Е и Н, непрерывно изменяясь, возбуждают друг друга. ЭМП неподвижных или равномерно движущихся заряженных частиц неразрывно связано с этими частицами. При ускоренном движении заряженных частиц, ЭМП «отрывается» от них и существует независимо в форме электромагнитных волн, не исчезая с устранением источника .

Электромагнитные волны характеризуются длиной волны, обозначение — l . Источник, генерирующий излучение, а по сути создающий электромагнитные колебания, характеризуются частотой, обозначение — f.

Важная особенность ЭМП — это деление его на так называемую «ближнюю» и «дальнюю» зоны. В «ближней» зоне, или зоне индукции, на расстоянии от источника r 3l. В «дальней» зоне интенсивность поля убывает обратно пропорционально расстоянию до источника r -1.

В «дальней» зоне излучения есть связь между Е и Н: Е = 377Н, где 377 — волновое сопротивление вакуума, Ом. Поэтому измеряется, как правило, только Е. В России на частотах выше 300 МГц обычно измеряется плотность потока электромагнитной энергии , или вектор Пойтинга. Обозначается как S, единица измерения Вт/м2. ППЭ характеризует количество энергии, переносимой электромагнитной волной в единицу времени через единицу поверхности, перпендикулярной направлению распространения волны.

Международная классификация электромагнитных волн по частотам

Наименование частотного диапазона

1. Вадим описывал более 4-х лет назад практический пример схождения кольцеобразных волн на примитивном для понимания броске спасательного круга на воду. от источника расходились волны и соственно сходились .Были теоретически необоснованные попытки создания электромагнитной оболочки выдуманной «темпомашины». откровенно есть у него дальновидные зёрна ,интуитивные,недопонятые пока.

2. Направление физики построенно на 3-х мерном представлении что не верно.

3. Как бы не казалось парадоксальным, время вспять возможно. но с дальнейшим другим изменённым течением.

4.Скорость времени неодинакова.

5.ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ -пространство и время для данного мира и человечества -мерило скорости света, далее другой мир. другие скорости, другие законы. Так же в уменьшение.

6. «Большой Взрыв » около 14 миллиардов световых лет всего лишь несколько мгновений в другом мире, в другом течении, времени, что для человечества 5 минут — для других миров — миллиарды лет.

7.Бесконечная вселенная для ДРУГИХ — как невидимая квантовая частица и наоборот.

Совет 3: Что такое электромагнитное поле

Внедрение новых технологий и повсеместное использование электричества привело к появлению искусственных электромагнитных полей, которые чаще всего вредно воздействуют на человека и окружающую среду. Эти физические поля возникают там, где имеются движущиеся заряды.

Природа электромагнитного поля

Электромагнитное поле представляет собой особый вид материи. Оно возникает вокруг проводников, по которым движутся электрические заряды. Состоит такое силовое поле из двух самостоятельных полей – магнитного и электрического, которые не могут существовать в отрыве одно от другого. Электрическое поле при возникновении и изменении неизменно порождает магнитное.

Одним из первых природу переменных полей в середине XIX века стал исследовать Джеймс Максвелл, которому и принадлежит заслуга создания теории электромагнитного поля. Ученый показал, что движущиеся с ускорением электрические заряды создают электрическое поле. Изменение его порождает поле магнитных сил.

Источником переменного магнитного поля может стать магнит, если привести его в движение, а также электрический заряд, который колеблется или движется с ускорением. Если заряд перемещается с постоянной скоростью, то по проводнику течет постоянный ток, для которого характерно постоянное магнитное поле. Распространяясь в пространстве, электромагнитное поле переносит энергию, которая зависит от величины тока в проводнике и частоты излучаемых волн.

Воздействие электромагнитного поля на человека

Уровень всех электромагнитных излучений, которые создают сконструированные человеком технические системы, во много раз превышает естественное излучение планеты. Это поле характеризуется тепловым эффектом, что может привести к перегреву тканей организма и необратимым последствиям. К примеру, длительное пользование мобильным телефоном, который является источником излучения, может привести к повышению температуры головного мозга и хрусталика глаза.

Электромагнитные поля, возникающие при использовании бытовой техники, могут стать причиной появления злокачественных новообразований. В особенности это относится к детскому организму. Длительное нахождение человека вблизи источника электромагнитных волн снижает эффективность работы иммунной системы, ведет к заболеваниям сердца и сосудов.

Конечно, полностью отказаться от использования технических средств, которые являются источником электромагнитного поля, нельзя. Но можно применять самые простые меры профилактики, например, использовать сотовый телефон только с гарнитурой, не оставлять шнуры приборов в электрических розетках после использования техники. В быту рекомендуется применять удлинители и кабели, имеющие защитное экранирование.

если поле нужно для намагничивание чего-либо, то этот кусок материала подлежащего намагничеванию надо включать в магнитопровод. т.е. берем замкнутый стальной сердечник, в нем делаем проем длинной с тот материал который нам надо намагнитить, вставляет этот материал в получившийся проем, таким образом мы распиленый магнитопровод снова замкнули. поле пронизывающее твой материал буде очень однородным.

Как создать электромагнитное поле

Электромагнитное поле не возникает само по себе, оно излучается каким-либо прибором или предметом. Прежде, чем собрать такой прибор, необходимо понять сам принцип появления поля. Из названия несложно понять, что это совокупность магнитного и электронного полей, которые способны порождать друг друга при определенных условиях. Понятие ЭМП ассоциируется с именем ученого Максвелла.

Исследователи из Лаборатории сильных магнитных полей в Дрездене установили новый мировой рекорд, создав самое сильное магнитное поле, полученное искусственным путем. Используя двухслойную катушку индуктивности, весом в 200 килограмм и размерами, сопоставимыми с размерами обычного ведра, им удалось получить в течение нескольких десятков миллисекунд магнитное поле по величине равное 91.4 тесла. В качестве справки приведем, что предыдущий рекорд в этой области составлял 89 тесла, державшийся много лет, который был установлен исследователями из Национальной лаборатории в Лос-Аламосе, США.

91 тесла — это невероятно мощное магнитное поле, обычные мощные электромагниты, используемые в промышленной и бытовой технике, вырабатывают магнитное поле, не превышающее 25 тесла. Получение магнитных полей запредельных величин требует особых подходов, такие электромагниты изготавливаются специальным образом для того, что бы они смогли обеспечить беспрепятственное прохождение большого количества энергии и остаться при этом в целости и сохранности. Известно, что электрический ток, протекающий через катушку индуктивности, производит магнитное поле, но это магнитное поле взаимодействует с электронами в проводнике, отталкивая их в обратном направлении, т.е. создает электрическое сопротивление. Чем большее магнитное поле производится электромагнитом, тем большее отталкивающее воздействие на электроны возникает в проводниках катушки. И при достижении некоторого предела это воздействие может привести к полному разрушению электромагнита.

Для того, что бы воспрепятствовать саморазрушению катушки под воздействием собственного магнитного поля, немецкие ученые «одели» витки катушки в «корсет» из гибкого и прочного материала, наподобие того, который используется в бронежилетах. Такое решение дало ученым в руки катушку, способную без разрушения вырабатывать магнитное поле силой в 50 тесла в течение двух сотых долей секунды. Следующий их шаг был вполне предсказуем, к первой катушке они добавили еще одну катушку из 12 слоев, так же заключенную в «корсет» из волокна. Вторая катушка способна выдерживать магнитное поле в 40 тесла, но суммарное магнитное поле от двух катушек, полученное с помощью некоторых ухищрений, по значению превысило порог в 90 тесла.

Но люди все-таки нуждаются в очень сильных магнитах. Более мощные магнитные поля, имеющие точную заданную форму, позволяют лучше изучать и измерять некоторые свойства новых материалов, которые постоянно изобретаются и создаются учеными. Поэтому этот новый мощнейший электромагнит был оценен по достоинству некоторыми учеными в области материаловедения. Исследователи из HZDR уже получили заказы на шесть таких электромагнитов, которые они должны изготовить в течение следующих нескольких лет.

Источники: engangs.ru, it-med.ru, tinyfamily.ru, www.kakprosto.ru, flyback.org.ru, dokak.ru, www.dailytechinfo.org

Тайна Немейского льва

Кто такой Лепрекон

Истории про домовых

Лесной дух Малайзии мавар

Интернет и заработок

В сети сейчас есть сотни вариантов заработка. Есть такой заработок в сети Интернет, который сопряжен с заметным риском, а есть .

Поездка в Хорватию

Сказать о таком прекрасном месте, как Хорватия, что она очень красива, значит, ничего не сказать. Эта великолепной красоты страна .

Ассирийка

В 80-е годы XX века в России была популярна Евгения Давиташвили. Эта представительница древнего народа – ассирийцев, обладала уникальным даром целительства .

Живопись Cредних веков

Что такое живопись? Живопись — один из видов изобразительного искусства, воспроизведение красками на холсте, дереве, плоскости стены и т. п. предметов .

Атомная подводная лодка проекта 941 «Акула»

Длина 172 м, ширина 23,3 м, осадка 11 м. Скорость полного подводного хода 25 узлов. Мощность атомной энергетической установки .

Индивидуальный реактивный ранец

Новая Зеландия удивительная страна во всех отношениях. И изобретения здесь потрясают не менее природы. Новозеландская компания Martin Aircraft в самое ближайшее время .

Атрибуты Бога

Священными местами у язычников могли быть различные природные объекты. Язычники приходили к особым камням со «следами», отправлялись в священные рощи, приносили .

Источник

Лекция 13.Электроразведка. 3.6 Методы переменных электромагнитных полей (стр. 1 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4

3.6 Методы переменных электромагнитных полей

Теоретические основы. В электроразведке на переменном токе изучают гармонические и нестационарные электромагнитные поля.

Переменный ток — это ток, который меняется по величине и направлению в течение какого-то промежутка времени. Он так же, как и постоянный ток, создает электрическое поле, характеризующееся переменными параметрами (напряженность Е, плотность j, разность потенциалов ΔU и др.), и магнитное поле (магнитная индукция В, напряженность магнитного поля H). Под гармоническим понимают такое поле, все параметры которого изменяются во времени по закону косинуса или синуса:

где Е0 — амплитудное значение напряженности поля; φ — угловая частота или число периодов в 2π с; φE — начальная фаза в момент времени t=0; t — текущая координата времени. Аналогичные выражения можно записать для j, Н, В.

Переменные электромагнитные поля в электроразведке создаются гальваническими и индуктивным способами, как и в методах на постоянном токе. Однако по сравнению с методами на постоянном токе при гальваническом способе возбуждения имеются существенные отличия. В этом случае переменное магнитное поле тока в линии АВ индуцирует в земле вторичный ток, и в толще пород возникает сложное поле, являющееся результатом наложения токов, созданных в земле и гальваническим, и индуктивным способами.

При индуктивном способе в качестве питающей линии применяют одновитковую или многовитковую рамку либо раскладывают большой контур-петлю на земле. Пропускаемый через них ток своим переменным магнитным полем индуцирует в толще пород вторичный электрический ток. В радиоволновых методах замкнутую рамку заменяют открытым контуром — излучающей антенной.

Характерной особенностью переменного тока является то, что он создает переменное магнитное поле, которое в свою очередь создает вторичное (индуцированное) электрическое поле. Таким образом, возникает сложное электромагнитное поле. Вторичное и первичное поля существуют одновременно, и при измерениях изучается геометрическая сумма этих полей. Переменное вторичное магнитное поле и вторичное электрическое поле отстают по фазе от первичных.

В поле переменного тока сопротивление проводников возрастает при увеличении частоты тока, так как проводники, кроме омического, обладают еще индуктивным сопротивлением. С увеличением частоты тока, индуцированные токи распространяются по поверхности проводника, а это равносильно уменьшению сечения проводника или увеличению его омического сопротивления.

Еще одна особенность поля переменного тока заключается в его быстром убывании по мере удаления от источника тока. Это объясняется способностью проводящей среды поглощать часть энергии электромагнитного поля, причем эта энергия превращается в тепловую. Коэффициент поглощения увеличивается с увеличением электропроводности среды и частоты тока.

Таким образом, глубина проникновения переменных токов зависит не только от длины линии АВ, но и от частоты тока и электропроводности горных пород. Чем выше частота тока и электропроводность пород, тем меньше глубина проникновения.

Электромагнитное поле в каждой точке характеризуется напряженностью электрического поля Е и магнитного поля Н.

Для измерения напряженности электрического поля Е применяют, как и в методах постоянного поля, приемную линию МN, состоящую из электродов, вбитых в землю, и измерительного устройства (например, микровольтметра). Измеренная разность потенциалов, отнесенная к разносу МN, дает приближенное значение напряженности поля Е в центре отрезка МN.

Величину напряженности магнитного поля Н измеряют индуктивным способом с помощью приемных рамок. Чем больше размер тела и выше его электропроводность, тем значительнее напряженность магнитного поля Н по сравнению с нормальным полем. Индуктивные способы создания и измерения электромагнитных полей в электроразведке имеют принципиальные преимущества, позволяющие не только расширять область приме нения методов, но и обходиться без заземлений, что очень важно при работе зимой, а также в горных районах на каменных осыпях и обнажениях.

3.6.1 Магнитотеллурические методы

Мощные потоки заряженных частиц, направляющиеся от Солнца к Земле, вызывают разрушение атомов и молекул газов ионосферы Земли, и за счет этого возникают токовые вихри, под воздействием которых в земной коре и мантии наводится естественное электромагнитное поле, называемое магнитотеллурическим. Оно состоит из суммы полей магнитной составляющей Н и электрической составляющей Е. Последнее получило название теллурического поля. В результате изучения особенностей его изменения во времени возник метод теллурических токов (МТТ).

Одновременное изучение электрической и магнитной составляющих поля привело к созданию методов магнитотеллурического зондирования (МТЗ) и профилирования (МТП), а также комбинированного магнитотеллурического профилирования, объединяющего методы МТП и МТТ.

Магнитотеллурическое поле, имея очень низкую частоту, проникает в глубь Земли на десятки и сотни километров, поэтому методы ТТ являются самыми глубинными.

Существование теллурических токов в земле можно обнаружить с помощью двухэлектродной установки МN, подключенной к измерительному прибору. Величина отклонения стрелки будет соответствовать составляющей напряженности поля ТТ в данный момент времени по направлению приемной линии. Векторы Е и Н меняются со временем в данном пункте не только по величине, но и по направлению. Зависимость магнитотеллурического поля от времени имеет очень сложный характер. Изменение теллурических токов во времени называется вариациями поля теллурических токов. Вариации можно разделить на периодические и непериодические.

Периодические вариации характеризуются более или менее устойчивыми периодами и подразделяются на длиннопериодные, короткопериодные и среднепериодные. Длиннопериодные вариации (бухта) имеют период до нескольких часов и представляют собой одиночные импульсы. Их изучают при глубинных исследованиях. Короткопериодные вариации, или высокочастотные, характеризуются периодом от десятых до тысячных долей секунды. Среднепериодные вариации имеют период от нескольких секунд до нескольких десятков секунд.

По степени устойчивости их делят на две группы: устойчивые и неустойчивые (цуги). Устойчивые вариации продолжаются без перерыва в течение нескольких часов (5-8ч) и характеризуются плавными незакономерными изменениями видимых амплитуд и периодов. Чаще всего наблюдаются устойчивые вариации с периодом 15-60с в утренние и дневные часы. Интенсивность их летом в 2 раза выше, чем зимой, и возрастает с повышением солнечной активности и изменением широты пунктов наблюдения.

Неустойчивые вариации (цуги) — это отдельные серии импульсов, разделенные длительными перерывами (40-80с), наблюдаются в основном в вечерние и ночные часы.

Наиболее интересной с практической точки зрения является зависимость среднепериодной вариации от электрических свойств верхних слоев земной коры. Амплитуда среднепериодных вариаций колеблется от 3-10мВ/км в районах с неглубоким залеганием фундамента и до 0,5-1мВ/км в районах с мощной проводящей толщей, перекрывающей породы фундамента.

Если в пределах небольшого участка горные породы залегают горизонтально и сопротивление их одинаковое, то поле ТТ на этом участке в данный момент времени сохраняет одинаковую величину и направление. Если же в районе меняется электрический разрез, то в одно и то же время в различных пунктах поле ТТ различно. Эти изменения называются аномалиями ТТ, так как они связаны с геологическим строением исследуемого района. Изучение поля ТТ позволяет устанавливать основные черты геологического строения района.

Аппаратура для измерения поля ТТ представлена магнитотеллурическими лабораториями с аналоговой (МТЛ-71) и цифровой (ЦЭС-2) записью. В комплект лаборатории МТЛ-71 входят осциллограф (с барабанной приставкой), два магнитометра, пульт управления, два усилителя, радиостанция с блоком питания, телевключатель для синхронного нанесения марок времени на работающих станциях, контрольные кольца Гельмгольца, пульт эталонирования и вспомогательное оборудование. Аппаратура монтируется на автомашине.

Установка для измерения поля ТТ представлена двумя приемными линиями МN, каждая из которых состоит из проводов марки ПСМО, катушек и двух неполяризующихся меднокупоросных электродов.

В зависимости от условий размотки и расположения приемных линий относительно друг друга различают крестообразную (рис.3.34), Г-образную, Т-образную и косоугольную установки (угол между линиями M1N1, M2N2 α≥70º).

Рисунок 3.34 – Измерительные установки метода теллурических токов: а – Г-образная, б – крестообразная, в – Т-образная, г — косослоистая

Схема измерительной установки МТЗ показана на рисунке 3.35.

Рисунок 3.35 – Схема измерительной установки методом МТЗ: M1, N1, M2, N2 – приемные линии Ex и Ey; Hx, Hy – магнитометры МЭ-71; О – точка наблюдения; 1 – ЦЭС; 2 – бензоэлектрический агрегат АБ-0,5/115-400; 3-7 – соединительные кондукторы; I-V – каналы станции

При использовании цифропечатных электроразведочных станций ЦУС, ЦЭС-1 компоненты электромагнитного поля Ex, Ey, Hx, Hy, Hz регистрируются в цифровой форме на магнитной ленте.

Электроразведочная партия, ведущая работы методом ТТ, состоит из нескольких самостоятельно действующих отрядов, оснащенных идентичной аппаратурой. Один отряд обслуживает базисную станцию, которая помещается в неподвижном (базисном) пункте. Остальные отряды выполняют наблюдения на рядовых пунктах. В состав каждого отряда входит оператор и два-три рабочих. Наиболее благоприятное время наблюдения — первая половина дня, когда происходят устойчивые вариации поля ТТ.

Источник