Лабораторна робота №7
Розрахунок параметрів захисного екрану від впливу електромагнітного випромінювання
Виконав студент
Групи СУ-211Б ФАЕТ
Соловей Михайло Андрійович
Варіант 4
| Потужність джерела випромінювання Р, Вт | 1400 |
| Частота f, Гц | 15000 |
| Коефіцієнт підсилення G | 400 |
| Відстань від джерела до робочого місця, м | 30 |
| Матеріал захисного екрану | сталь |
| Напруга випромінювача ЕМП, U | 220 В |
1. Розрахувати границі зон індукції
Визначити довжину хвилі електромагнітного випромінюванняза формулою:
, (1)| c = | 299792458 |
| f = | 15000 |
| ʎ= | 19986.16387 |
де с – швидкість світла у вакуумі, м/с; f – частота електромагнітного випромінювання, с-1;
ε, σ – відповідно відносні діелектрична та магнітна постійні, для повітря рівні 1.
Розрахувати радіус зони індукції (ближньої зони):
, (2)| R= | 31394.16627 |
2. Визначити безпечну відстань від джерела випромінювання.
Так як в зоні індукції (ближній зоні) електромагнітна хвиля не сформована, тому на людину впливають незалежно одна від одної напруженість електричного та магнітного полів.
Розрахувати напруженість магнітного поля (Н) в ближній зоні за формулою:
(3),| HR = | 0.012904362 |
де I = P/U – струм у провіднику, P – потужність джерела ЕМП, U – напруга випромінювача; G – коефіцієнт підсилення електромагнітного поля, R – радіус зони індукції.
З (3) визначити мінімальну безпечну відстань Rmin для гранично-допустимого рівня напруженості магнітного поля НГДР:
(4)| Rmin = | 8.102433466 |
де НГДР – гранично-допустимий рівень напруженості магнітного поля, складає 50 А/м.
Розрахувати напруженість електричного поля (Е) в ближній зоні за формулою:
(5)| ER = | 4.864944319 |
Визначити мінімальну безпечну відстань Rmin для гранично-допустимого рівня напруженості електричного поля ЕГДР:
(6)| Rmin = | 305.4617417 |
де ЕГДР – гранично-допустимий рівень напруженості електричного поля, складає 500 В/м.
Так як Rmin(ЕГДР) >> Rmin(НГДР), то відстань, на якій напруженість електричного та магнітного полів не перевищує ГДР складає Rmin(ЕГДР). Відповідно робоче місце розташоване в межах впливу електричного поля, напруженість якого перевищує ГДР.
3. Розрахувати напруженість електричного та магнітного полів на робочому місці оператора.
У відповідності з формулою (3):
(7)| Hr = | 13.50405578 |
де r – відстань від джерела до робочого місця оператора, м.
У відповідності з формулою (5):
(8)| Er = | 5091.029028 |
4. Розрахувати товщину захисного екрану.
Ефективність екранування електромагнітного випромінювання для умовного екрану розраховується за формулою:
(9)| L= | 20.15671138 |
Результуюче поле дуже швидко спадає в екрані, проникаючи в нього на максимальну глибину h, яка розраховується за формулою:
(10)| h= | 6.9676E-05 |
де
- кутова частота поля, Гц; µ – магнітна проникність матеріалу екрану, Гн/м; γ – електрична провідність матеріалу екрану, См/м. (табл. 1)5. Висновки. Мінімальна товщина екрану із сталі для захисту оператора від впливу електричної складової електромагнітного поля на відстані 30 від джерела дорівнює 8
Таблиця 1
| Матеріал | магнітна проникність, µ | електрична провіднсть, γ |
| алюміній | 1,25.10-6 Гн/м | 3,54.107 См/м |
| сталь | 8,75·10-4 Гн/м | 1,7·107 См/м |
| латунь | 1,25·10-4 Гн/м | 5,8·107 См/м |
| мідь | 1,25.10-6 Гн/м | 5,8 107 См/м |