《工程电磁场导论》讲稿《电磁场是杀死你的》.doc

工程电磁场导论讲稿电磁场是杀死你的 电磁场是怎么杀死你的？ 大家好！今天我要讲的题目是电磁场是怎么杀死你的？。关于电磁场，不知道大家还有什么印象吗？我相信，作为一个工科生，很多人对于电磁场的认识，都是从一场噩梦工程电磁场导论开始的。而我们身边的与电磁场又哪里呢？电视？手机？WIFI？ 其实我们什么的电磁场无处不在！无论是自然界的，还是因人为活动产生的，或者是宇宙辐射的，我们的生活环境是被电磁场所环绕的。那么就让我们看看，在这么复杂的电磁环境下，我们究竟是怎么死于电磁辐射的。 死于电磁辐射的方法有： 1）电死； 2）热死； 3）变异； 4）内分泌失调。 SowhatisDIANCICHANG? 让我们来看看电磁场的定义吧：电场是由电压的差值产生的：电压越高，产生的电场也会越强。磁场是由电流流过时产生的：电流越大，磁场越大。在没有电流流过的时候，电场也会产生。如果有电流流过，磁场强度将随着功率消耗的变化而变化（注：也就是说跟电阻大小有关系），但是电场强度保持恒定。 那么何为电场何为磁场呢？电场：将电器的电线插到插座里，电器周围的空气中就会有电场存在。电压越大，产生的电场强度越大。由于即使没有电流流过的时候，电压仍然存在，电器周围不是只有电器开关打开的时候才存在电场。磁场：磁场只有电流流过的时候才会产生。在房间里，磁场和电场可以同时存在。电流越大，磁场越大。高电压用于电力的传输和分配，相对低的电压用于家庭的使用。电力传输线每天使用的电压会有些许变化，而电力传输线中的电流会随着电力消耗的大小而变化。 所以可以总结为：电磁场者，电与磁之场也！ 电磁场的有哪些呢？ 1）电磁场的自然 在我们周围的环境中，电磁场无处不在，但是我们的眼睛看不到。在雷雨天气时，空气中局部电荷的积累可以产生电场。而地球的地磁场可以让指南针指向南北方向，鸟类和鱼类就是用地磁场来判断方向的。 2）电磁场的人造 除了自然以外，电磁波谱也包括了很多人造产生的电磁场：X射线可以用来检查运动时意外骨折的四肢；每一个电源插座的电力与极低频电磁场有密切的联系；拥有更高频率的无线电波可以用来传递，无论是通过电视天线，广播电台还是手机基站。 电磁波可分为非电离性的电磁场和电离性的的电磁场。它们又有什么区别？ 波长和频率决定了电磁场的另外一个特性：电磁波是以小微粒光子作为载体的。高频率（短波长）电磁波的光子会比低频率（长波长）电磁波的光子携带更多的能量。一些电磁波的每个光子携带的能量可以大到拥有破坏分子间化学键的能力。在电磁波谱中，放射性物质产生的伽马射线，宇宙射线和X光具有这种特性，被称作“电离性辐射”。光子的能量不足以破坏分子化学键的电磁场称作“非电离性辐射”。组成我们现代生活重要部分的一些电磁场的人造，像电力、微波、无线电波，在电磁波谱中处于相对长的波长和低的频率一端，它们的光子没有能力破坏化学键。 电磁波也可按照静止电磁场与交变电磁场来区别，它们分别为： 静止的电磁场不会随着时间变化。直流电（DC）是只朝着一个方向流动的电流。在电池驱动的电器中，电流由电池流向电器，再由电器流回电池。这将会产生一个静止的磁场。地球的地磁场也是一个静止的磁场。一块磁铁周围的磁场同样是这样的，把铁屑撒到磁铁的周围就可以观察到磁场的模式。 作为对比，随着时间变化的电磁场是由交流电产生的。交流电在周期性的时间段中会来回反向流动。在大多数欧洲国家，电流的方向以每秒50次的频率改变，或者说50Hz。同样的，产生的相应的电磁场的方向也会以每秒50次的频率改变方向。北美电力使用的频率是60Hz。 我们正常生活中所能遇到的电磁场的特点有哪些呢？ 1）电磁波谱既包含了自然产生的，也包含了人造的电磁场。 2）频率和波长反映了电磁场的特性。在电磁波中，这两个特性直接互相联系在一起，频率越高，波长就越短。 3）像X射线、伽马射线一类的电离性辐射包含了能量足以破坏分子间化学键的光子。工频（译者注：各种电力设备、电源、电器的频率，主要是极低频）和射频的电磁波的光子的能量则低得多，没有电离性作用。 4）只要电荷存在，电场就会存在，电场强度的大小是以伏/每米(V/m)为单位来衡量的。磁场是由电流产生的。它们的磁通量密度使用微特（T）和毫特（mT）为单位来衡量。 5）在射频和微波的频率，电场和磁场作为电磁波的两个元素来一起考虑。以瓦/平方米(W/m2)为单位的功率密度被用来衡量此类电磁场的强度。 6）低频率和高频率的电磁波以不同的方式影响人体 7）我们生活中低频率电磁场的主要是电源和电器，射频电磁场的日常主要是电信设备、广播天线和微波炉。 关于电磁场，有着多种多样的流言。比如： 1）长期电磁场的辐射导致神经衰弱症，头晕、头痛、乏力、记忆力减退、睡眠不好等症状； 2）短期强电磁场辐射导致严重烧伤； 3）超短波和微波电磁场辐射下，除神经衰弱症加重外，植物神经功能将严重失调。表现为心血管系统症状比较明显，如心动过缓或过速、血压降低或升高、心悸、心区有压迫感和疼痛等； 4）微波炉会引发癌症； 5）打手机时电磁波会严重损害大脑； 6）德国人不用电磁炉。 那么，isthatTRUE？ 我们首先要了解“如果你暴露在了电磁场中会发生什么”这个问题。 首先，在没有外界电场的情况下，我们人体内也会有作为正常身体功能的一部分的化学反应产生的很微弱的电流。比如，神经会以发送电脉冲的形式传递信号；大多数的生物化学反应，包括消化和大脑活动，都伴随着带电粒子的重新排布。心脏的电活动也是非常活跃的，医生可以用心电图来记录下它们。 低频的电场可以像影响由带电微粒组成的其它物质一样影响人体。当电场作用在导电材料上的时候，会影响表面的电荷分布。电场会使得电流从身体流向大地。 低频的磁场可以在人体中感应出环流的电流。电流的强度取决于外界磁场的强度。如果电流足够大，会产生对人体神经和肌肉的刺激，或者影响其它的生理过程。 电场和磁场都可以在人体中感应出电压和电流，但是就算直接站在高压电线的下方，身体中感应出的电流相比于可以产生电击或者其他电效应的限值仍然是非常小的。 射频电磁场的主要生理作用是加热。在微波炉中，这一事实被用来加热食物。人们平常接触到的射频电磁场的强度比可以产生明显加热效果的强度低得多。射频电磁波的加热效应是目前安全准则制定的主要依据。科学家也在研究长期暴露在可以加热人体的临界值以下产生效应的可能性。到目前为止，低强度长时间暴露在射频和工频的电磁场下的负面健康影响并没有得到确证，但是科学家也在积极地进一步研究这一领域。 再看看这张图。一个流行的关于微波炉的谣言中说德国人都不用微波炉。从上面这张贸易统计图来看，德国人是世界第三大微波炉进口国，排在美国和日本之后，而中国是世界第一大微波炉出口国。 通过查看最近这些年的新闻头条可以看到各个领域公众最关注的话题是什么。在过去二十多年间，无数的电磁场，包括电力线、微波炉，电脑和电视屏幕，安全检查设备，雷达，以及最近的手机和手机基站，已经成为公众对于健康关注的一个焦点。社会上也出现了各式各样的防辐射产品 接下来让我们看看专家们的说法吧。专家们认为： 一些社会公众把众多的症状都归结于家中低强度电磁场下的暴露。报告的症状包括头痛、焦虑、自杀和抑郁、恶心、疲劳和性欲减退。到目前为止，科学证据并不支持这些症状与电磁场中的暴露有任何联系。至少这些健康问题中的一部分是由环境中噪音或者其他因素导致的，或者由于心理上对新技术的焦虑而产生的。 对于生活和工作环境中很多不同的电磁场下的暴露，比如电脑屏幕，充水床垫和电热毯，射频的电焊机，电疗设备和雷达，世界组织和其他的组织都进行过评估。总的结果显示，暴露在正常环境的电磁场强度下，不会增加自然流产、胎儿畸形、低出生体重、先天性疾病等不良结果的风险。有少数的报告中，间接推测出的电磁场暴露与健康问题之间有关联，像发现在电子行业工作的工人的子女有早熟和低出生体重的现象，但是这些结果没有被科学界认为一定是电磁场辐射造成（要考虑到其它因素像接触化学溶剂）。 在接触高强度射频和微波辐射的工人中，偶尔会有普通的眼部刺激和白内障的报告，但是动物的实验结果并不支持在没有达到加热危险的电磁场强度下会产生这样形式的眼部伤害。更没有证据显示这样的效应会在大众接触到的电磁场强度下发生。（大众接触到的电磁场强度比工人职业的强度低很多）。 尽管已经进行了很多研究，电磁场是否会对癌症的发生产生某些效应还是有很多的争议。但是可以肯定的是，如果电磁场对于癌症真的有一定的效应，那么对于患癌风险的增加也是极其小的。目前的结果存在很多相互矛盾的地方，但是对于成年人和儿童任何一种癌症都没有发现风险的明显增加。 一些人士报告对于电场或者磁场具有超敏感性，他们询问身体疼痛，头痛，情绪低落，嗜睡，睡眠失调，甚至抽搐，癫痫发作是否可能与电磁场的暴露之间有某种联系。 几乎没有科学证据证明电磁场的超敏感性。最近斯堪的纳维亚的研究证明这些人士在恰当控制的电磁场暴露实验条件下没有展示出同样的反应。而且也没有任何可以接受的生物机理来解释超敏感性。在这一题目上的研究比较困难，因为不仅仅是电磁场单独的直接效应，各种其它的主观反应会掺杂其中。关于这一题目更多的研究也在进行之中。 一些流行病学调查发现暴露在家中的极低频磁场可以稍微增加儿童患白血病的风险。但是科学家普遍没有下结论认为这些结果表明电磁场下的暴露和疾病之间有因果关系（由于研究中的一些缺陷和与电磁场暴露无关的因素）。某种程度上，结论可能是两者之间没有因果关系，因为动物实验和实验室的结果没有显示任何可以重复的效应，与电磁场可以导致癌症或者加速癌症进程的假设相吻合。在多个国家，大规模的研究都在进行之中，或许可以帮助解决这些问题。 总结以上，专家们的看法是：我也不确定，自己看着办！ 那么，我们怎么能从凶残的电磁场下survive呢？ 首先，使用符合安全标准的电气设备。电磁辐射防护规定中明确规定了职业照射导出限值和公众照射导出限值，电磁辐射的功率密度不能超过20uW/平方厘米；在生活环境中，电磁辐射的功率密度不能超过40uW/平方厘米。电磁波的值是以磁束密度单位MG（毫高斯）计。家用电器中，微波炉、吸尘器、移动电话的电磁波辐射最强，均可达到200MG（注：20uW/平方厘米约等于2毫高斯）。 有5种人特别要注意电磁辐射污染：生活和工作在高压线、变电站、电台、电视台、雷达站、电磁波发射塔附近的人员；经常使用电子仪器、医疗设备、办公自动化设备的人员；生活在现代化环境中的工作人员；佩戴心脏起搏器的患者；生活在以上环境里的孕妇、儿童、老人及病患者等。如果生活环境中电磁辐射污染比较高，公众必须采取相应的防护措施。 不要把家用电器摆放得过于集中，以免使自己暴露在超剂量辐射的危害之中。特别是一些易产生电磁波的家用电器，如收音机、电视机、电脑、冰箱等更不宜集中摆放在卧室里。 各种家用电器、办公设备、移动电话等都应尽量避免长时间操作，同时尽量避免多种办公和家用电器同时启用。手机接通瞬间释放的电磁辐射最大，在使用时应尽量使头部与手机天线的距离远一些，最好使用分离耳机和话筒接听电话。 注意人体与办公和家用电器距离，对各种电器的使用，应保持一定的安全距离，离电器越远，受电磁波侵害越小。如彩电与人的距离应在4至5米，与日光灯管距离应在2至3米，微波炉在