Проект по физике Электромагнитные колебания, их практическое применение в усилителях низкой частоты

На этой странице вы можете скачать или просмотреть проект - реферат по физике на тему "Электромагнитные колебания, их практическое применение в усилителях низкой частоты"

 

Казақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі

Министерство образования и науки Республики Казахстан

 

Зырян ауданының

 
   


«Октябрь орта мектебі» мемлекеттік мекемесі

Государственное учреждение “ОКТЯБРЬСКАЯ  СРЕДНЯЯ  ШКОЛА”

ЗЫРЯНОВСКОГО РАЙОНА

 

 

 

ПРОЕКТ

по физике

 

 «Электромагнитные колебания, их практическое применение в усилителях низкой частоты, передатчиках, приемниках, сотовых телефонах, в развитии школьной телестудии, а  также влияние (биологическое действие) на здоровье человека, защита от ЭМИ»

 

 

 

 

Авторы проекта:

учащиеся 10 класса

Белан Анна  Мухамеджанова Мадина

 

 

Руководитель проекта:

учитель физики

Семенюк Е.А.

 

 

 

 

 

 

 

пос. Октябрьский

2012 год


«Электромагнитные колебания, их практическое применение в усилителях низкой частоты, передатчиках, приемниках, сотовых телефонах,  в развитии школьной телестудии, а  также влияние (биологическое действие) на здоровье человека, защита от ЭМИ»

Введение:

Нам, школьникам, предстоит решать проблемы ХХI века. Поэтому, если считать основной целью любого учебного заведения создание условий для реализации способностей жить в окружающем мире и полноценно себя в нем реализовать, то необходимо задуматься над тем, какие основные проблемы будут решаться людьми через 10-20 лет.

Использование новых информационных технологий в учебном процессе стало не только возможным, но и необходимым условием для полноценного получения знаний. Современные средства новых информационных технологий позволяют провести исследования физических процессов в виртуальном режиме, строить графики, проводить сравнение, анализировать полученные данные. Компьютер со специальной программой помогает школьнику провести опыты в виртуальном режиме, обработать результаты, реально увидеть происходящие физические процессы с их графическим отображением в тех опытах, когда невозможно увидеть при реальной монтажной схеме во время проведения эксперимента. Этот метод обладает следующими преимуществами перед обычными измерительными методами: возможность мгновенной регистрации происходящих явлений; наличие компьютерной программы, обрабатывающей результаты опыта, избавляет от рутинных математических операций и представляет результаты эксперимента в удобном виде; наблюдая за экспериментами в виртуальном режиме,  мы видим, как протекают физические явления в отдельных участках цепи; доступность многократного повторения эксперимента с минимальными затратами времени на рутинные операции по его проведению. Выполнение лабораторных работ, решение экспериментальных задач, наблюдение за физическими явлениями вне лаборатории - все эти модели исследовательской поисковой деятельности будут актуальными в дальнейшей жизни вне зависимости от выбранной профессии. Исследование опытов по электромагнитным колебаниям с помощью генератора, осциллографа, модуляции и демодуляции, как в реальном, так и в виртуальном режиме  помогли увидеть: физические процессы, возникающие в колебательном контуре в процессе радиопередачи и радиоприёма при сборке усилителя низкой частоты и испытании передачи и приёма низкочастотных колебаний. Все эти опыты и практические занятия  помогли  понять физическую сущность электромагнитных колебаний и увидеть на производстве и в быту применение законов электромагнетизма и радиоволн, процессы радиопередачи приёма электромагнитных колебаний, их использование в телевидении, радиолокации, сотовых телефонах, бытовой техники (микроволновые печи, компьютеры, стиральные машины и т.д.).  Особое внимание и практическое применение мы увидели в работе школьной телестудии, которая уже много лет работает и совершенствуется нами в плане модернизации оборудования и подготовке к переходу на цифровой формат.

«Сейчас в мире более двух миллиардов человек являются пользователями сотовых телефонов, из них более 500 миллионов пользуются телефонами стандарта GSM. При этом ученые отмечают, что аналоговые телефоны намного вреднее для здоровья человека, чем цифровые. Не исключено, что на мозг человека мобильные телефоны оказывают точно такое же воздействие, ведь по своему строению он аналогичен мозгу крыс. Если наши предположения подтвердятся, сегодняшняя молодежь, весьма интенсивно пользующаяся мобильными телефонами, столкнется с болезнями Альцгеймера и Паркинсона уже в возрасте Христа», – мрачно комментирует профессор.

Что касается телевидения, то можно сказать следующее: к сожалению, прошло то время, когда по телевизору шли добрые фильмы и передачи. На сегодняшний день его экран превратился в источник психотронного оболванивания, а электромагнитное воздействие приближается к воздействию радиации.

Мало кто задумывается о влиянии средств массовой информации на информационное поле человека. Причем происходит это как минимум с трех сторон:

-       Смысловое (психологическое) воздействие

-       Психотронное (подсознательное) воздействие

-       Тонкополевое (скрытое) воздействие самого телевизора

Персональные компьютеры  используют  в  процессе повседневной деятельности миллионы людей во всем мире. Компьютеризация  в  нашей стране приняла широкий размах, и многие сотни тысяч  людей  проводят большую часть рабочего  дня и свободного времени  перед  экраном  дисплея

Наряду  с  признанием несомненной пользы применение компьютерной техники вызывает у  пользователей ПК беспокойство за свое здоровье. Все эти вопросы, поставленные во введении, стали целью исследовательской работы.

 

Цель исследования:

Изучить более подробно теорию электромагнитных колебаний, практическое применение их при конструировании усилителей, приемников сотовой связи, школьной телестудии, а также биологическое действие ЭМИ на здоровье и жизнедеятельность  человека, способы защиты от ЭМИ.

Задачи исследования:

1)    Изучить законы физики, а именно: колебательный контур, получение высокочастотных колебаний, принципы современной радио и  сотовой связи.

2)    Собрать действующую модель усилителя низкой частоты и генератора, испытать их во всех диапазонах, собрать действующую модель тесламера для измерения ЭМИ.

3)    Изучить свойства электромагнитных колебаний, исследовать практическое применение их при работе телестудии, сотовой связи, телевидения и радиолокации.

4)    Изучить  биологическое действие ЭМИ на здоровье и жизнедеятельность человека, способы защиты от ЭМИ.

Гипотеза исследования:

Предположим, что все выше перечисленные задачи могут быть использованы и востребованы в современной жизни, быту и технике.

План исследовательской работы:

1)    Изучить принцип получения электромагнитных колебаний (устройства в котором они получаются, процессы происходящий в колебательном контуре).

2)    Изучить электромагнитные колебания, процесс их распространения в окружающее пространство, детали и механизмы, использованные  для получения незатухающих электромагнитных колебаний.

3)    Принципы современной радиосвязи.

4)    Понятие о радиосвязи, телевидении, радиолокации и радиоастрономии.

5)    Конструирование или сборка усилителя низкой частоты.

6)    Изучение работы школьной телестудии, с подробной схемой телевизионного вещания как в школе, так и по спутниковому каналу.

7)    Вопрос сотовой связи и практическое применение сотовой связи в быту, в военной технике и в космосе.

8)    Изучить влияние ЭМИ на жизнь и здоровье людей, работающих в условиях, где достаточно высокое ЭМИ, а также методы защиты от ЭМИ.

Методика исследования была следующей:

-       теоретическое изучение 1-4 вопросов плана;

-       в условиях школьной физической лаборатории скомплектовать приборы, позволяющие обнаружить, и в какой-то степени измерить ЭМИ;

-       собрать действующую модель УНЧ, генератора НЧ, измерить ЭМИ, идущее от мониторов ПК, линий электропередач, микроволновых печей, сотовых телефонов, ретрансляционных станций спутниковой связи, установки сотовой связи Билайн;

-       сделать выводы о влиянии ЭМИ на здоровье человека и попытаться обобщить рекомендации по защите от ЭМИ, идущих от ЛЭП, сотовой связи и бытовой техники.

Новизна исследования заключается в том, что данный вопрос редко озвучивают в широком масштабе, что подтверждается интервью со специалистами, работающими в области ВЧ и СВЧ колебаний, с обслуживанием систем спутникового телевидения и сотовой связи, занимающимися техникой безопасности на БЦК и ГЭС.

Работа выполнялась четырьмя учащимися: Татамашев Равиль и Кизатов Виктор (9 класс), Белан Анна и Мухамеджанова Мадина (10 класс). Проект представляют учащиеся 10 класса.

 

 

Получение электромагнитных колебаний и их сравнение с механическими колебаниями

Колебательным контуром называется электрическая цепь, состоящая из по­следовательно соединенных конденсатора с емкостью С катушки с ин­дуктивностью Lи электрического сопротивления R. В  простейшем  идеализированном  случае,  когда  можно  пренебречь электрическим сопротивлением (R→0), колебательный контур состоит из последовательно соединенных конденсатора с емкостью С и катушки с индуктивностью L.

В колебательном контуре могут происходить периодические изменения за­ряда q, разности потенциалов Δφ на обкладках конденсатора и электрического тока I в цепи. Если эти изменения вызваны тем, что обкладки конденсатора однократно заряжаются, то в колебательном контуре возникают свободные элек­тромагнитные колебания q, Iи Δφ.

 Исследование электромагнитных колебаний удобно производить, пользуясь тем, что колебания различной природы — механические и электромагнитные — подчиняются сходным закономерностям. Процессам в колебательном контуре, соответствуют процессы, происходящие в математическом маят­нике. Составим сравнительную таблицу аналогий физических величин механических и электромагнитных колебаний.

 

Механическая система

Электрическая цепь

Масса т

Коэффициент квазиупругой силы k

Коэффициент трения μ

Сила F

Смещение х

Скорость V= Δx/Δt

Ускорение a= ΔV/Δt

Индуктивность L

Величина, обратная электроемкости, 1/С Сопротивление R

 Э.д.с. ε

Заряд q

Сила тока I= Δq/Δt

Скорость изменения силы тока ΔI/Δt

 

Принцип современной связи

Электромагнитные волны в настоящее время широко применяются в различных сферах деятельности человека: радиосвязь, радиовещание, телевидение, радиолокация, радиоуправление, сотовая связь, спутниковая связь, бытовые устройства.

В основе этих явлений лежит работа колебательного контура и генератора незатухающих колебаний. При радиотелефонной связи колебания давления воздуха в звуковой волне с помощью микрофона превращаются в электрические колебания той же формы. Трудность передачи звукового сигнала состоит в том, что для радиосвязи необходимы колебания высокой частоты, а колебания звукового диапазона — низкочастотные колебания, для излучения которых невозможно построить эффективные антенны. Поэтому колебания звуковой частоты приходится тем или иным способом накладывать на колебания высокой частоты, которые уже переносят их на большие расстояния.

Радиопередающее устройство содержит следующие основные элементы:

 Г — задающий генератор колебаний высокой частоты, преобразующий энергию источника постоянного напряжения в гармонические колебания высокой частоты. Частоту этих колебаний называют несущей. Она должна быть строго постоянной;

МК — преобразователь сообщений в электрический сигнал, используемый для модуляции колебаний несущей частоты. Вид преобразователя зависит от физической природы передаваемого сигнала: при звуковом сигнале преобразователем является микрофон, при передаче изображений — передающая телевизионная трубка:

Μ — модулятор, в котором происходит модуляция высокочастотного сигнала в соответствии с частотой звукового сигнала, несущего информацию, подлежащую передаче;

УВЧ — обычно имеется один или два каскада усилителя мощности модулированного сигнала;

Α1 — излучающая антенна, предназначенная для излучения электромагнитных волн в окружающее пространство.

Радиоприемное устройство предназначено для приема информации, передаваемой с помощью электромагнитных волн, излучаемых передающей антенной радиопередатчика. Радиоприемное устройство содержит следующие основные элементы:

А2 — приемная антенна служит для улавливания электромагнитных колебаний. Бывают антенны, рассчитанные на прием  колебаний строго определенной частоты (настроенные антенны), и антенны, не настроенные на определенную частоту (всеволновые антенны). В последнем случае в антенне возникают вынужденные модулированные колебания, возбуждаемые различными радиостанциями;

 РК — резонансный контур, настраиваемый на определенную частоту, который из множества принятых антенной сигналов выделяет полезный сигнал;

УВЧ — в РК в результате резонанса происходит увеличение амплитуды напряжения принятых колебаний. Однако при этом дополнительная высокочастотная энергия не создается и мощность принятого сигнала не возрастает. Более того, она даже несколько уменьшается из-за неизбежных потерь энергии на активном сопротивлении входной цепи. Мощность принятого сигнала исключительно мала. Поэтому в усилителе высокой частоты повышается напряжение принятого сигнала и увеличивается его мощность;

Д - детекторный каскад. Здесь усиленный модулированный высокочастотный сигнал преобразуется и из него выделяется модулирующий сигнал, несущий передаваемую информацию. Следовательно, детектирование — процесс, обратный модуляции. В качестве детектора используют приборы с нелинейной характеристикой — электронные лампы и полупроводниковые приборы;

УНЧ — усилитель низкой частоты. Выделенное в детекторном каскаде модулирующее напряжение низкой частоты мало и его усиливают в усилителе низкой частоты;

ГВ — после усиления низкочастотный сигнал поступает на громкоговоритель (телефон).

Понятие о радиосвязи, телевидении, радиолокации и радиоастрономии

Радиосвязью называется передача информации с помощью радиоволн — электромагнитных волн, частоты которых охватывают широкий диапазон: от 3*104 до 3*1011  Гц. Радиоволны делятся на группы, приведенные  в  таблице 


Классификация радиоволн

Наименование радиоволн

Диапазон частот в Гц

Диапазон длин волн (в вакууме) в м

Сверхдлинные

<3·104

>10000

Длинные

3·104 - 3·105

10000-1000

Средние

3·105 - 3·106

1000-100

Короткие

3·106 - 3·107

100-10

метровые

3·107 - 3·108

10-1

Ультракороткие       дециметровые

3·108 - 3·109

1 – 0,1

сантиметровые

3·109 - 3·1010

0,1-0,01

миллиметровые

3·1010 - 3·1011

0,01-0,001

 

С помощью радиовещания осуществляется передача речи и музыки, с помощью телевидения — передача изображений.

Монохроматические волны непригодны для передачи по радио определенных сигналов. Радиосвязь осуществляется с помощью модулированных радиоволн. Модуляцией электромагнитной волны называется изменение ее параме­тров (амплитуды, частоты, начальной фазы) с частотами, значительно меньшими частоты самой электромагнитной волны. Частота исходной (немодулированной) волны называется несущей частотой, а частота изменения параметров волны при модуляции — частотой модуляции.

Принцип передачи телевизионного сигнала.

Схема телевидения в основном совпадает со схемой радиовещания. Телевизионные передачи ве­дутся в диапазоне от 50 МГц до 230 МГц. В этом диапазоне элект­ромагнитные волны распростра­няются почти только в пределах прямой видимости. Поэтому для обеспечения передачи телевизи­онных сигналов на далекие рас­стояния строят высокие антенны.

Передача телевизионных сиг­налов в любую точку мира осуществляется с помощью ретрансляционных искусствен­ных спутников Земли

Большую роль в современном морском флоте, авиации и космонавтике играют радиолокационные средства свя­зи. В основе радиолокации лежит свойство отражения радиоволн от проводящих тел.

Если радиопередатчик вклю­чить на очень короткое время и выключить, то можно через не­которое время At с помощью ра­диоприемника зарегистрировать возвращение радиоволн, отражен­ных от проводящих тел вдали от радиостанции.

Измерив с помощью электрон­ной аппаратуры длительность промежутка времени Δtмежду моментами времени отправления и возвращения электромагнит­ных волн, можно определить путь, пройденный радиоволнами: S = c*Δt, где с — скорость эле­ктромагнитной волны. Так как волны прошли путь до тела и обратно, расстояние до тела, отра­жавшего радиоволны, равно поло­вине этого пути:

L = S/2= с*Δt/2

Чтобы определить не только рас­стояние до тела, но и его поло­жение в пространстве, необходи­мо посылать радиоволны узкона­правленным пучком. Узкий пучок радиоволн создается с помощью антенны, имеющей форму, близ­кую к сферической. Для того чтобы антенна радиолокатора могла создать узконаправленный пучок радиоволн, в радиолокации используются ультракороткие вол­ны (λ<10 м).

Для определения, например, местонахождения самолета ан­тенну радиолокатора направляют на самолет и на очень короткое время включают генератор электромагнитных волн. Электромаг­нитные волны отражаются от са­молета и возвращаются к радио­локатору. Отраженный радиосиг­нал улавливает та же антенна, отключенная от передатчика и подключенная к приемнику. По углам поворота ан­тенны радиолокатора определяет­ся направление на самолет. Радиолокатор, установленный на самолете, позволяет по времени прохождения радиоволн до по­верхности Земли и обратно из­мерять высоту, на которой нахо­дится самолет.

Радиолокационными метода­ми выполнены наиболее точные измерения расстояний от Земли до Луны и до планет Меркурий, Венера, Марс и Юпитер.

Работа усилителя низкой частоты  УНЧ

Низкочастотный усилитель проектируется на основе входного усилителя, предварительного усилителя и усилителя мощности. Для обеспечения нужной величины входного сопротивления и коррекции искажений частотной характеристики используется входной усилитель. Для обеспечения качественных показателей выходного сигнала используется усилитель мощности с глубокой отрицательной обратной связью. Для обеспечения блоков аппаратуры выходными напряжениями (токами) заданного номинала и качества используется источник питания.

Источник питания является выпрямительным устройством и состоит из четырех узлов: трансформатора, вентильного комплекта (диодная схема), сглаживающего фильтра и стабилизатора постоянного напряжения.

Трансформатор необходим для получения заданного напряжения.

Вентильный комплект необходим для выпрямления переменного напряжения. В качестве выпрямителя использую однофазную мостовую схему. Схема применяется на выходные мощности до 1кВт.

Преимущества схемы: повышенная частота пульсаций, низкая величина обратного напряжения, хорошее использование трансформатора.

Недостатки: необходимость в четырех вентилях, повышенное падение напряжения на вентильном комплекте.

Сглаживающий фильтр используется для ослабления пульсаций.

Изучение и работа школьной телестудии с подробной схемой телевизионного вещания с базы школы и по спутниковому каналу

Школьная телестудия работает с 2000-го года. В основе ее работы лежат законы физики, а именно по теме электромагнитных колебаний, радиоволн. Принципиальная схема работы телестудии состоит из следующих блоков:

  1. Модулятор телевизионных низкочастотных сигналов.
  2. Источники входящих сигналовРазводка кабельного телевидения с использованием сплиттеров TV на 15 кабинетов школы.
    1. Видеомагнитофон
    2. DVD-проигрыватель
    3. Видео камеры прямого включения.
    4. Компьютер с выходом на TV
    5. Сигнал Казахстанского цифрового спутникового телевидения  
 
   


В настоящие время произведена замена TV приемников старого поколения на приемники нового поколения, у которых дополнительная возможность прямого подключения USB входа. Для использования показов презентации звукового воспроизведения, а так же использование интерактивных программ, показ видеофильмов и т. д. как с телестудией, так и в каждом кабинете. На базе телестудии ведутся видеосъемки, видеомонтаж, а также подготовка передач о жизни школы, поселка и др. Планируется к трем выходам добавить установку, которая одновременно независимо могла транслировать на каждом выходе по четыре канала, а так же замена компьютера на компьютерную станцию с профессиональной видеокартой, и дальнейшая  замена и расширение сети вещания до 19 кабинетов.

В рекреации работает жидкокристаллическая панель, которая принимает сигналы от всех источников, а также может в режиме реального времени транслировать видео и звук на собраниях, внеклассных мероприятиях, КВН-х, конкурсах с одновременной записью видеоизображения и звука. В перспективе переход на цифровое вещание. Блок схема TV-центра представлена в приложении.

Влияние ЭМИ на здоровье и деятельность человека.

Широкие исследования электромагнитных полей были начаты в 60-е годы. Был накоплен большой клинический материал о неблагоприятном действии магнитных и электромагнитных полей, было предложено ввести новое заболевание “Радиоволновая болезнь” или “Хроническое поражение микроволнами”. В дальнейшем, работами ученых было установлено, что, во-первых, нервная система человека, особенно высшая нервная деятельность, чувствительна к ЭМП, и, во-вторых, что ЭМП обладает информационным действием при воздействии на человека в интенсивностях ниже пороговой величины теплового эффекта. Результаты этих работ были использованы при разработке нормативных документов, например, в России ПДУ для профессионалов 0,01 мВт/см2; в США - 10 мВт/см2.

С чего мы начинаем день? Встаем под звуки будильника, включаем электрочайник, кофеварку, соковыжималку. Мы готовим или разогреваем себе завтрак в микроволновой печи, утюжим одежду, приводим в порядок прическу феном или бреемся электробритвой.

Далее мы планируем свой день, договариваемся по мобильному телефону о встречах, включаем компьютер, чтобы проверить почту. Потом выходим из дома и едем по делам, везде попадаем в пробки, получая очередную дозу стресса. Мы несемся в метро, трамваях, троллейбусах, автомобилях, на самолетах и поездах.

Мы довольны, что технический прогресс поставляет нам все больше помощников, способных сэкономить наше время и силы при решении бытовых вопросов.

Однако зачастую мы не учитываем, что столь удобные изобретения последнего столетия представляют  собой одновременно и источники электромагнитного излучения, очень вредного для человеческого организма. Наши помощники в то же время отбирают у нас самое ценное — наше здоровье.

Предлагаем вам сравнить допустимые нормы электромагнитного излучения и реальное излучение бытовых приборов, электротранспорта и др.

 
   

 

 

 

Не следует забывать, что источником электромагнитного излучения является любой предмет, работающий на электрическом токе.

 
   


Поэтому электропроводка в доме, лампы, электрические часы, обогреватели и бойлеры – все это является источником электромагнитного излучения. Все они оказывают негативное влияние на наше здоровье. Вред электромагнитного излучения приравнивается к вреду радиации и даже больше.

 
   


Мы не предлагаем вам отказаться от пользования электроприборами, транспортом и сотовой связью. Но сегодня необходимо использовать рекомендации по защите от электромагнитного излучения, которые помогут тысячам людей оставаться здоровыми. Особенно это касается детей, на которых ЭМИ производит самое негативное влияние.

Для примерного измерения уровня ЭМИ из комплекта оборудования школьной физической лаборатории был собран прибор, который фиксировал уровень электромагнитного поля.

Там же, в лаборатории, проводились эксперименты по изучению свойств электронных пучков, и влияние на них магнитного поля.

Электромагнитные поля сотовых телефонов

Сейчас в мире более двух миллиардов человек являются пользователями сотовых телефонов, из них более 500 миллионов пользуются телефонами стандарта GSM. При этом ученые отмечают, что аналоговые телефоны намного вреднее для здоровья человека, чем цифровые.

Вред мобильного телефона наносится не только, когда по нему разговаривают, но и когда он просто лежит включенным. В неактивном режиме телефон раз в несколько секунд связывается с базовой станцией, передавая ей небольшое количество информации и, следовательно, просто ношение мобильного телефона не менее вредно разговоров по нему.

Учёные разных стран мира постоянно проводят исследование влияния сотовой связи на живые организмы. Например, в Московском институте биофизики проводили следующий эксперимент:

Лягушки помещались в высокочастотное электромагнитное поле на 5-10 минут. Даже при очень низкой интенсивности сигнала сердце у каждой второй жертвы эксперимента останавливалось, а у выживших снижалась частота его сокращений. Крысы и кролики переносили облучение не лучше, но и у них в 30% случаев отмечались изменения сердечной деятельности.

Другой эксперимент провели шведские ученые:  нейрохирург Лейф Сэлфорд и его коллеги из университета Ланд (летом 2003 года).

Микроволновая радиация, испускаемая мобильниками формата GSM, приводит к необратимым изменениям в головном мозге крыс. В течение двух часов животные подвергались облучению мобильными телефонами. Спустя пятьдесят дней ученые исследовали под микроскопом их мозг и с ужасом обнаружили многочисленные повреждения сосудов и очаги отмерших нейронов. Чем выше был уровень «телефонной» радиации, тем серьезнее был ущерб.

 «Не исключено, что на мозг человека мобильные телефоны оказывают точно такое же воздействие, ведь по своему строению он аналогичен мозгу крыс. Если наши предположения подтвердятся, сегодняшняя молодежь, весьма интенсивно пользующаяся мобильными телефонами, столкнется с болезнями Альцгеймера и Паркинсона уже в возрасте Христа», – мрачно комментирует профессор.

Согласно эксперименту нейродиагностического научного института в Испании в 2001 году обнаружено, что у 11-13-летних детей, две минуты поговоривших по сотовому телефону, изменение биоэлектрической активности мозга сохраняется еще два часа после того, как они положат трубку.

Российские ученые из Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН пришли к следующему выводу: работающий в режиме ожидания мобильник способствует расстройству сна. В ходе экспериментов, проведенных в Институте биофизики ГОСНЦ Минздрава РФ, было установлено, что после разговора по сотовому телефону изменяется электрическая активность головного мозга.

По результатам исследований огромного числа ученых можно сделать вывод, что излучение телефонов в первую очередь оказывает негативное влияние на мозговую деятельность (а это контроль всех процессов, происходящих в организме), слух, зрение, работу щитовидной железы (основная функция: борьба с болезнетворными организмами в теле человека), на работу мочеполовой системы.

Излучение телефонов носит сложно модулированный характер. Одна из составляющих сигнала всех телефонов – низкочастотный сигнал.

Именно низкие (1-15 Гц) частоты соответствуют ритмам мозга человека, которые по интенсивности превышают другие ритмы электрической активности здорового человека.

И вот это-то как раз не очевидно для многих ортодоксальных ученых, которые по прежнему склонны измерять именно высокочастотную электромагнитную составляющую и не обращают внимание на более мощную по воздействию на человека низкочастотную или информационную – именно ту, на которой общаются между собой живые организмы.

Речь идет о тонких физических полях, о торсионном поле. Как влияет на организм человека излучение телефонов?

 

 

Данный рисунок иллюстрирует влияние электромагнитного излучения, создаваемого мобильным телефоном на мозг человека.

 

Влияние электромагнитного излучения на человека от телефона, закрепленного у пояса, причем это поле распространяется по шнуру устройства Free – hand и тоже воздействует на мозг.

 

Самыми «безобидными» и очень быстро наступающими последствиями регулярного пользования мобильным телефоном являются:

-       ослабление памяти

-       частые головные боли

-       снижение внимания

-       напряжение в барабанных перепонках

-       раздражительность

-       низкая стрессоустойчивость

-       нарушения сна

-       внезапные приступы усталости

-       эпилептические реакции

-       снижение умственных и познавательных способностей

Хотелось бы уточнить, что излучение телефона действует не только на человека, который разговаривает по нему, но и на всех людей, которые находятся в радиусе 1-3 метров.

Меры безопасности:

-       не разговаривайте много по мобильному телефону;

-       не подносите телефон к голове сразу же после нажатия- кнопки начала набора номера. В этот момент электромагнитное излу­чение в несколько раз больше, чем во время разговора;

-       опасайтесь находиться подолгу вблизи антенны ретранслятора провайдера;

-       во время отдыха и сна находитесь на достаточном расстоянии от телефона (>2 м);

-       при выборе телефона отдайте предпочтение аппаратам с внеш­ними антеннами.

Электромагнитные поля бытовой техники

Наиболее распространенным является низкочастотное (50 Гц) пе­ременное магнитное поле. В порядке убывания опасности для здоро­вья человека: микроволновая печь, электроплита, телевизор, сти­ральная машина, холодильник, электробритва, утюг, электрочайник. Если их поставить рядом или близко друг к другу, они создадут сильное электромагнитное поле. Самое опасное место в квартире - кухня. Обезопасить можно себя самым простым способом - как можно меньше времени проводить на кухне.

Покупайте маломощные приборы, не включайте несколько элек­тробытовых приборов одновременно.

Безопасный уровень - 0,2 мкТл:

-       кофеварка - 0,12 мкТл;

-       фен-0,1 мкТл;

-       утюг - 0,3 мкТл;

-       электрокамин - 0,4 мкТл;

-       стиральная машина - 0,4 мкТл.

На данный момент наукой количественно не доказано прямой свя­зи между уровнем электромагнитных полей и онкологическими и дру­гими видами заболеваний. Однако качественно связь прослеживается: в местах, где люди подвергаются воздействию электромагнитных об­лучений, чаще выявляются раковые заболевания и расстройства сердечнососудистой и нервной системы. Искусственные электромагнитные поля вредны для всех, но особенно для беременных женщин, лю­дей с заболеванием центральной нервной Системы, сердечно­сосудистой системы, гормональными нарушениями, аллергетиков.

Специалисты советуют не ставить кровать ближе 2 м к кабельным подводкам и ближе 1,5 м к холодильнику. Телевизоры излучают элек­тромагнитное поле во всех направлениях, даже в режиме ожидания.

В России и Казахстане не установлены предельно допустимые уровни переменного магнитного поля частотой 50 Гц для населения, поэтому этот вид излучения не контролируется в местах работы и жилищах.

Как установлено шведскими учеными, при повышении уровня магнитного поля от 0,1 мкТл до 0,4 мкТл риск развития лейкемии у детей возрастает в 3,6 раза.

Персональный компьютер

       Многие пользователи полагают, что опасность исходит от мони­тора - это рентгеновское излучение. В действительности рентгенов­ские и ультрафиолетовые, инфракрасные излучения, как правило, не превышают биологическую опасность. Главную опасность представляет электромагнитные поля. Уровень их превышает биологическую опасность. Чувства человека не воспринимают электромагнитные поля рассеянного диапазона и пользовались, не может оценить опасность.

У пользователя, работающего за монитором 2-6 часов в сутки, нарушение центральной нервной системы происходит в 4-6 раз ча­ще. Даже при кратковременной работе (45 мин.) под влиянием элек­тромагнитного излучения происходят значительные изменения гормонального состояния и изменения биотоков мозга. Особо ярко это проявляется у женщин.

Персональные компьютеры  используют  в  процессе повседневной деятельности миллионы людей во всем мире. Компьютеризация  в  нашей стране принимает широкий размах, и многие сотни тысяч  людей  проводят большую часть рабочего  дня и свободного времени  перед  экраном  дисплея.

Наряду  с  признанием несомненной пользы применение компьютерной техники вызывает у  пользователей ПК беспокойство за свое здоровье.

Компьютер имеет сразу два источника электромагнитного излучения (монитор и системный блок)

 Пользователь ПК чаще всего лишен возможности работать на безопасном расстоянии

Длительное время влияния компьютера (для современных пользователей может составлять более 12 часов, при официальных нормах, запрещающих работать на компьютере более 6 часов в день).

Кроме этого существуют несколько вторичных факторов, которые усугубляют ситуацию, к ним можно отнести работу в тесном непроветриваемом помещении и концентрацию множества ПК в одном месте.

Мониторы персональных  компьютеров,  выполненные  на  электронно-лучевых трубках, являются потенциальными источниками  мягкого  рентгеновского,  ультрафиолетового,  инфракрасного, видимого,   радиочастотного, сверх- и   низкочастотного   ЭМИ.   Сотрудники    Центра электромагнитной безопасности провели независимое  исследование  ряда  компьютеров,  наиболее распространенных   на   нашем   рынке,   и    установили,    что    “уровень электромагнитных   полей   в   зоне   размещения   пользователя    превышает биологически опасный уровень.”

При этом не забывайте, что излучение ноутбука или ПК воздействует не только на вас, но и на людей, находящихся рядом с вами!

Кроме сидящего за компьютером самым уязвимым является человек, сидящий/стоящий справа напротив вас (под углом). Конечно, играет роль расстояние. До 1,5 м зона считается опасной.

Экспериментально установлено, что электромагнитное излучение имеет торсионную (информационную) компоненту. Согласно исследованиям специалистов из Франции, России, Украины и Швейцарии именно торсионные поля, а не электромагнитные, являются основным фактором негативного влияния на здоровье человека. Так как именно торсионное поле передает человеку всю ту негативную информацию, от которой начинаются головные боли, раздражения, бессонница и т.д.

 «Как выяснилось, правое по вращению торсионное поле — улучшает жизнедеятельность, а вот левое — ухудшает. Телевизоры и ЭВМ, как мы считаем,— источники сильнейшего левого поля, от него просто необходимо беречься».

Второй источник ЭМИ - системный блок. Согласно последним исследованиям человеческий организм наиболее чувствителен к электромагнитному полю, находящемуся на частотах 40 – 70 ГГц, так как длины волн на этих частотах соизмеримы с размерами клеток и достаточно незначительного уровня электромагнитного поля, чтоб нанести существенный урон здоровью человека.

Отличительной же особенностью современных компьютеров является увеличение рабочих частот центрального процессора и периферийных устройств, а также повышение потребляемой мощности до 400 – 500 Вт. В результате этого уровень излучения системного блока на частотах 40 – 70 ГГц за последние 2 – 3 года увеличился в тысячи раз и стал более серьезной проблемой, чем излучение монитора.

Отдельный вопрос - излучение ноутбука (портативного компьютера). Считается, что в ноутбуках используются экраны на основе жидких кристаллов, которые не генерируют всего «букета» вредных электромагнитных излучений, присущих обычным мониторам с электронно-лучевой трубкой. Ноутбук обычно располагается ближе к пользователю, и, следовательно, источники излучения будут с большей вероятностью воздействовать на области жизненно важных органов человека, тем более что некоторые пользователи ноутбуков и вовсе имеют обыкновение расположить свой компьютер на коленях. Поэтому не стоит недооценивать излучение ноутбука или ЖК-монитора.

К чему приводит вредное воздействие компьютера? Повышенный электромагнитный фон в значительной степени обеспечивает воздействие компьютера на здоровье людей.

В результате продолжительной работы за компьютером в течение нескольких дней человек чувствует себя уставшим, становится крайне раздражительным, часто отвечает на вопросы однозначными ответами, ему хочется прилечь. Такое явление в современном обществе получило название синдром хронической усталости и согласно сведениям официальной медицины не поддается лечению.

Последствия регулярной работы с компьютером без применения защитных средств:

60% пользователей – заболевания органов зрения;

60% пользователей – болезни сердечно-сосудистой системы;

 40% пользователей – заболевания желудочно-кишечного тракта;

 10% пользователей – кожные заболевания.

Влияние компьютеров в фотографиях биополя человека:


До работы с ноутбуком – площадь 17599, симметрия 98%

После работы с ноутбуком – площадь 14604, симметрия 92%

При работе за компьютером произошло уменьшение биополя на 2916 пикселей. Наблюдается снижение энергетики: в области головы многие пользователи отмечают головные боли различной интенсивности; в области печени – печень нейтрализует все вредные воздействия на организм; в области сердца – колебание АД, боли в сердце.

Влияние ЛЭП на здоровье человека:

Электрические и магнитные поля являются очень сильными факторами влияния на состояние всех биологических объектов, попадающих в зону их воздействия.

В районе действия электрического поля ЛЭП у насекомых проявляются изменения в поведении:

- так у пчел фиксируется повышенная агрессивность, беспокойство, снижение работоспособности и продуктивности, склонность к потере маток;

- у жуков, комаров, бабочек и других летающих насекомых наблюдается изменение поведенческих реакций, в том числе изменение направления движения в сторону с меньшим уровнем поля.

У растений распространены аномалии развития – часто меняются формы и размеры цветков, листьев, стеблей, появляются лишние лепестки.

Кратковременное облучение (минуты) способно привести к негативной реакцией только у гиперчувствительных людей или у больных некоторыми видами аллергии. Например, хорошо известны работы английских ученых в начале 90-х годов показавших, что у ряда аллергиков по действием поля ЛЭП развивается реакция по типу эпилептической.

 

Долговременное облучение (месяцы, годы):

-       слабость,

-       раздражительность,

-       быструю утомляемость,

-       ослабление памяти,

-       нарушение сна

Влияние ЛЭП на нервную систему:

-       проблемы с памятью, сложность в понимании, бессонница, депрессия, постоянные головные боли, парезы, нарушения равновесия, дезориентация в пространстве, головокружение, мышечные боли, мышечная усталость, трудность в подъеме тяжести

Влияние ЛЭП на сердечно-сосудистую систему:

-       наклонность к гипотонии, боли в области сердца и другие, ишемия, склонность к инсультам и инфарктам

Влиянию ЛЭП очень подвержена половая (репродуктивная) система (импотенция, снижение полового влечения, бесплодие).

При этом женский организм более чувствителен к электромагнитному излучению, поэтому оно так опасно для беременных или желающих забеременеть. Воздействие ЭМИ приводит к выкидышам (80%) и врожденным уродствам у детей.

Кроме того, страдают эндокринная и иммунная система.

В несколько раз повышается вероятность заболевания онкологическими болезнями.

Очень опасное влияние оказывают электромагнитные излучения на детей.

Один из наиболее сильных возбудителей электромагнитных волн — токи промышленной частоты (50 Гц). Исследования биологического воздействия электрического поля обнаружили, что уже при напряженности 1 кВ/м оно оказывает неблагоприятное влияние на нервную систему человека.  Что касается электриков и других работников ЛЭП, то ситуация обстоит еще хуже.

У персонала ЛЭП были отмечены нарушения функции зрения, изменения цветоощущения, сужение зрительных полей при зеленом, красном и особенно синем цвете, сосудистые изменения сетчатки.  Были проведены исследования профессионалов, работающих по 8 часов в день в контакте с ЭМИ. У некоторых было зафиксировано снижение полового влечения, тенденция к депрессии и раздражительность. Отмечалось пониженное количество лимфоцитов в крови.

Длительное пребывание людей в зонах с высоким уровнем ЭМИ вызывает следующие общие симптомы:

-         чувство дискомфорта,

-         общую слабость, сонливость или бессонницу,

-         головные боли,

-         нервозность, чувство страха,

-         жжения и покалывания в теле,

-         судороги в ногах, охлаждение конечностей,

-         антипатию к спальному месту,

-         усталость и утомление утром после сна.

Дети наряду с этим беспокойно спят: вскрикивают и скрипят зубами во сне, зябнут. Они не хотят ложиться в постель. Именно в таких зонах гораздо чаще можно встретить так называемые «раковые дома». И, наоборот, люди, проживающие на удалённом расстоянии от таких зон, отличались завидным здоровьем и  повышенной продолжительностью жизни.

Защита от электромагнитных полей ЛЭП:

Мы понимаем, что если возле вашего дома построена ЛЭП, ее не передвинешь. Да и переехать сегодня не все могут себе позволить. А даже если вы и не живете вблизи ЛЭП, то, поверьте, они делают очень хороший вклад в общий электромагнитный фон города, в котором вы проживаете. Сегодня уже необходимо принять меры по защите от электромагнитных полей и их торсионной компоненты. Это необходимо сделать, поскольку ситуация касается вашего здоровья и здоровья всей вашей семьи. Особенно если вы молоды и только планируете ее, или у вас есть маленькие детки.

В пределах санитарно-защитной зоны ЛЭП запрещается:

-         размещать жилые и общественные здания и сооружения;

-         устраивать площадки для стоянки и остановки всех видов транспорта;

-         размещать предприятия по обслуживанию автомобилей и склады нефти и нефтепродуктов;

-         производить операции с горючим, выполнять ремонт машин и механизмов.

-         для защиты населения от воздействия электромагнитных излучений в строительных конструкциях в качестве защитных экранов могут применяться металлическая сетка, металлический лист или любое другое проводящее покрытие, в том числе и специально разработанные строительные материалы. В ряде случаев достаточно использования заземленной металлической сетки, помещаемой под облицовочный или штукатурный слой.

Влияние телевизора на человека

К сожалению, прошло то время, когда по телевизору шли добрые фильмы и передачи. На сегодняшний день его экран превратился в источник психотронного оболванивания, а электромагнитное воздействие приближается к воздействию радиации.

Мало кто задумывается о влиянии средств массовой информации на информационное поле человека. Причем происходит это как минимум с трех сторон:

-       Смысловое (психологическое) воздействие

-       Психотронное (подсознательное) воздействие

-       Тонкополевое (скрытое) воздействие самого телевизора

Самое заметное влияние на человека оказывает смысловое (психологическое) воздействие. Это происходит в процессе изменения информационного наполнения поданного материала в сводках новостей, фильмах, ток-шоу…

Психотронное воздействие для большинства зрителей телеизображение — в принципе такое же, как все остальные. На самом деле это не так. Если кино- и диапроекторы создают на экране полносоставные картины, то электронно-лучевые трубки, применяемые в телевизорах (по имени своего изобретателя они называются еще трубками Брауна), в принципе не могут создать полносоставной картины. В такой трубке имеется только один исходящий из катода электронный луч, который, столкнувшись с экраном, создает на нем крошечную световую точку. Эта световая точка посредством системы развертки шаг за шагом обходит всю поверхность экрана, следуя при этом заложенной в экране растровой сетке, состоящей из 625 строк, в каждой из которых по 833 точки (по ев­ропейскому стандарту).

О чем это говорит? А о том, что глаз, который природой запрограммирован рассматривать изображения, перемещаясь от одной точки к другой, как бы сканируя все изображение по частям, при таких скоростях, с которым движется световой луч в телевизоре, просто за ним не успевает.

Логика же постоянного управления извне такова, что управляемый делается зависимым от управления. Он привыкает приятно развлекаться, не делая при этом ровно ничего, — и если телевидение вдруг по какой-то причине становится недоступным, прямо-таки страдает от его нехватки.

Третий фактор - тонкополевое (скрытое) воздействие самого телевизора. Установлено, что обычное электромагнитное поле от монитора компьютера и телевизора измеряется на расстоянии 50 см, а вихревое электрическое поле регистрируется до 10 метров и более. Кроме того на мониторе компьютера и телевизора формируется третья составляющая – статическое электричество, которое вызывает дефицит лёгких аэроионов и изменение природного поля в помещении, что нарушает естественный биоритм, чрезмерно возбуждает сердечно–сосудистую и нервную систему организма, снижает работоспособность и здоровье человека.

Но спектр электромагнитного излучения выходит далеко за пределы возможностей этого оборудования. На сегодня ни для кого не секрет, что человек обладает естественным электромагнитным контуром – биополем, которое экстрасенсы и некоторые диагностические устройства видят как ауру.

Исследователи говорят, что информация лежит в зоне торсионных полей. Тонкие вихревые поля, которые и есть основные носители электромагнитных излучений. Воздействия именно этих полей может нанести огромный вред телезрителям, особенно при некритичном отношении к информации из-за свойств зрительного восприятия. Информация, вывалившаяся из вашего телевизора, живет в пространстве вашего дома 5-6 суток.

Заключение

В результате выполнения данного проекта, мы освоили и закрепили теоретический материал по курсу физики. На практике освоили расчет и выбор элементов схемы, разработанной  и  использованной в данной работе. В ходе поиска и подбора элементов усвоили новые тонкости некоторых понятий и приборы. Результатом полученных знаний является данный проект. С помощью вспомогательных программ практических работ увидели работу модели данных схем изучили основы безопасности при работе с ВТ, бытовой и промышленной техникой.

Изучили принцип современной радиосвязи, наглядно увидели процессы, происходящие при передаче и приёме радиоволн с использованием комплекта оборудования сверхзвуковой частоты: осциллографа, генератора низкочастотных колебаний, а также при сборке и испытании усилителя низкой частоты и других опытах.

Мы побывали на экскурсиях в местах с повышенным уровнем ЭМИ, побеседовали со специалистами о вреде и методах защиты от различных источников ЭМИ. В процессе работы над проектом мы пришли к следующим выводам:

  1. Независимо от типа источника ЭМИ их влияние на здоровье и жизнедеятельность человека оказывает схожее действие:

-       ослабление памяти

-       снижения внимания

-       раздражительность, низкая стрессоустойчивость, нервозность, чувство страха

-       нарушения сна

-       внезапные приступы усталости

-       снижение умственных и познавательных способностей

-       чувство дискомфорта

-       общую слабость, сонливость или бессонницу

-       головные боли

-       антипатию к спальному месту

-       усталость и утомление утром после сна.

  1. Необходимо следовать общим рекомендациям по защите от ЭМИ для различных источников с целью снижения их негативного влияния на здоровье и жизнедеятельность человека.

Выводы и результаты не утешительны, необходимо широко освещать влияние ЭМИ на здоровье людей и элементарные методы защиты для снижения его вреда для человека. Необходимо данные выводы довести до каждого школьника, до всех учителей и работников школы, чтобы общими усилиями сохранить здоровье нас и наших детей.

 

Скачать doc файл "Электромагнитные колебания, их практическое применение в усилителях низкой частоты, передатчиках, приемниках" вы можете здесь