1015人的户外游戏
一、关于电磁波的产生和传播，人们开始认为它是用“以太”作为传播介质的，但经过一系列的观察和测量实验，人们始终没有观察到“以太”的存在，于是人们最终否定了“以太”的存在。所以，关于电磁波的传播，人们认为是依赖于物质“电磁场”，但“电磁场”是什么样的物质呢？人们只能说它不是由物质粒子组成的。虽然人们看不到它，但通常可以通过实验观察到它，它对放入其中的带电粒子有强大的作用。在电磁波传播过程中，人们总是认为变化的电场产生变化的感应磁场，感应磁场又产生变化的感应电场，感应电场又产生变化的感应磁场，感应磁场又产生变化的感应电场...因为变化的电场和变化的磁场是不断交替的，所以形成了电磁波在空间的传播。
对于电磁波的空间传播图像，人们一直找不到一个好的图像来描述它的传播，于是人们根据上面电磁场互激的机理，得到了如图1所示的电磁波传播图像。但是根据麦克斯韦电磁方程组平面波的解，相互激励的电场和磁场是同相的。显然，图1所示电磁波的电场和磁场具有不同的相位，电场产生的磁场的相位必然滞后于电场，磁场产生的感应电场的相位也必然滞后于磁场。所以图1的描述明显是错误的。然后再次出现如图2所示的图像。的确，图2可以很好地反映出感应电场和感应磁场之间的相位关系，也可以很好地反映出博因矢量与电场和磁场之间的关系。但它也有一个不可克服的缺点:电场和磁场不都是空间涡旋场吗？图2显示了这个涡旋场是如何表示的。而且，人们总说电场和磁场是相互激发的。
第二，在日新月异的工业社会，电器是我们生活中不可或缺的，电风扇、吹风机、榨汁机、微波炉等。在家里会发出电磁波，对人体有害！什么是电磁波？你明白吗？如果我们家靠近高压电线，我们得癌症的几率会增加吗？如何才能防止生活中这些看不见的电磁波？
什么是电磁波？大家应该还记得，在学校做磁铁实验的时候，你会发现磁铁的磁场穿透力很强，无论是木屑、垫铁、铁片、铝铂纸还是手掌，都无法阻挡磁力。电磁波中的磁场和磁铁的磁场一样，无孔不入，穿透力极强。
电磁波是改变频率的，比如家里的交流电，它的频率是每秒60次，也就是说，磁场的方向是每秒60次，可以造成电流在人体内流动，所以很容易对人体造成伤害。常用的小磁铁，因为它的南北方向是固定的，不会对人体造成伤害，小朋友可以安心做实验。
生活环境充满了电磁波。只要是用电的电器，都会发出电磁波。墙内看不见的电线也会让电磁波探测笔发出嘟嘟声。所以不要睡得离有电线的墙太近，以免因为电磁波而睡不好觉。
现代人有手机，它的电磁波其实很强。当你在电脑前拨手机的时候，你会经常发现电脑屏幕在闪烁。开收音机前拨手机，收音机也受到很大干扰。
微波炉的微波也是强电磁波。有人做过实验，发现微波抑制植物的生长！本实验将四盆绿豆苗放入微波炉中，分别用微波照射5秒、10秒、15秒和20秒，然后取出放在空旷处。另一只锅根本不用微波照射，作为实验对照组。
观察这五盆绿豆芽每天的生长进度，发现未经微波照射的实验对照组生长正常。微波照射后，只有照射5秒的锅还活着，其他的都相继枯萎，可见微波对生物的杀伤力。即便如此，微波过的食物还是可以吃的，而且绝对不会微波！
另外，有人做过用微波美白鱼眼的实验。将鱼眼放入微波炉中，观察微波照射九秒后鱼眼的变化。发现微波炉煮鱼的眼睛。当人的眼睛接触到微波时，眼睛里的晶状体会变得像鱼的眼睛一样白，所以再也看不见任何东西。这叫白内障。
所以，妈妈用微波炉做零食的时候，孩子千万不要往微波炉玻璃门外看，以免视力变差。
电磁波这么可怕，我们该如何防范？
(1)拔掉插头可以防电磁波:电器不用时，最好拔掉插头，避免电磁波进入室内环境。
(2)保持距离可以减少电磁波:是的，距离越远，电磁波强度越弱。所以在使用电脑、电视、电风扇、吹风机、微波炉、电磁炉等电器时，要远离这些电器，确保安全。在数字家庭日益繁荣的今天，电磁波无休止地在空气中，在我们的身体周围飞舞。这并不夸张。图1显示了身体周围更多的电磁波。把这些分成A、B、C三组；并且，定义如下。
图1生活环境中产生的电磁波
A组:电视、收音机、手机、无线通讯、雷达、电子镜头，主动利用电磁波根据发射和接收发挥作用。
B组:无意中向外界泄漏不想要的电磁波——电脑、空调、冰箱、冰柜、荧光灯、汽车(轿车、公交车、摩托车)、电车、电钻、扫地机等。
C组:我们生活中不可或缺的电器设备——高压输电线路、车间、电台等。
2.每组电磁波
2.1A组
2.1A组是根据国家无线电波管理部门的分配确定的详细频率号。由电视和无线电从基站传送并由家庭接收的广播系统。也有携带电话通信或谈话的系统，每个人发射无线电波通过中继站传播。未经国家无线电波管理部门批准，擅自使用该频段发射高电平电流，将依据《无线电波法》进行处罚。
2.2B组
2.2B组是它的设备和器件向外泄漏，所以不需要更多的电磁波。家用电器经常发生开关打开或关闭的情况。还有空调等。，所用的转换器也会产生电磁波。此外，我们在近距离使用清扫机和换向器电机。换向器电机内部使用电刷和换向器，所以如图2所示，当换向器片离开时，在电刷与换向器接触部分的点(b)处发生火花放电。由于这种火花放电，向周围发射出宽带电磁波(几kHz~ ~几百MHz)。
此外，当汽车和摩托车点火(火花放电)时，有许多辐射。骑摩托车靠近汽车时，调频收音机可以听到沙子的声音。
据说点火栓产生的电磁波在80mHz以上，这是个问题。此外，铁路电力机车和电力机车的放电器与输电线路的接触、火花放电、真空灭弧室、配电杆金属部件锈蚀等现象也较为频繁。
图2电机换向器电刷和火花放电模型
而且人在地毯上走，碰到金属部件，啪嗒的现象也是静电放电。如图3所示，人可以用100pF和500ω的等效电路来表示，最大电荷是几万V..
图3人体静电模型和等效电路
各种运行条件下的充电电压值见表1。
表1各种运行条件下的带电电压值
静电的主要原因
静电电压
温度
10~20%
65~90~
在地毯上行走
35000伏
1500伏
走在乙烯基地板上
12000伏
250伏
打开乙烯信封，或信封。
7000伏
600伏
拿一个聚乙烯袋
20000伏
l200V
坐在有聚氨酯垫的椅子上。
18000伏
l500V
尤其是低温下的高电压。其带电电荷与金属物体接触时的瞬间放电。放电波形如图4所示。特别是上升陡峭，所以出现频率成分(几百MHz)从低频到高频的电磁波。这时，电磁波和电流成为设备和装置误操作的原因。
图4人体静电放电电流波形
以上，表示火花放电。但是，一般来说，触点之间的电压大于300V。
2.3 C组
C组是我们社交生活中不可或缺的装备。然而，最近，居住在建筑物上方的高压输电线路的超低频电磁波是否影响健康也成为一个社会问题，并有所增加。详见相关专题研究资料。
3.磁场的强度
A组代表家用电器和我们身边的其他东西，它产生的电磁波大小不一。家用电器的使用距离与磁场强度的关系如表2所示。
表2家用电器使用距离的磁通密度水平
ICNIRP(国际非电离辐射防护委员会)在1998中制定了人类安全指南。在50Hz时，电场为5 kV/m，磁场(磁通密度)在1G(10-4T)以下。如图2所示，留一定距离是没有问题的。但是，使用手机对人体的影响还不清楚。需要今后进一步研究。
再次，随着经济的发展，物质文化生活水平的不断提高，各种家用电器，如电视、空调、电脑、手机等，已经成为现代城市家庭不可或缺的东西。但是各种家用电器和电子设备在使用过程中会产生不同波长和频率的电磁波。在一定条件下，这些电磁波可能成为“电磁污染”，危害人们的健康。
1电磁污染危害人体的机理
电磁污染危害人体的机理主要是热效应、非热效应和累积效应。
热效应:人体70%以上是水，水分子被电磁波辐射后相互摩擦，导致体温升高，从而影响内脏的正常工作。
非热效应:人体器官和组织中存在微弱的电磁场。一旦受到外界电磁场的干扰，处于平衡状态的微弱电磁场就会被破坏，人体就会受到损害。
累积效应:热效应和非热效应对人体有累积效应，损伤程度会随着时间和影响而累积，久而久之会变成永久性病理。对于长期接触电磁辐射的人，即使电磁波的功率和频率很低，也可能诱发意想不到的病变。
2电磁污染的危害
1998世界卫生组织调查显示，电磁辐射对人体有五大影响:
(1)电磁辐射是导致心血管疾病、糖尿病和癌症突变的主要原因之一。
(2)电磁辐射会直接危害人体生殖系统、神经系统和免疫系统；
(3)电磁辐射是孕妇流产、不孕和致畸的诱发因素之一。
(4)过量的电磁辐射直接影响儿童身体组织和骨骼的发育，导致视力和肝脏造血功能下降，严重者视网膜脱落；
(5)电磁辐射可使男性性功能下降，女性内分泌紊乱。
3电磁波防护
3.1电磁环境标准及相关规定
为控制现代生活中电磁波对环境的污染，保护人民健康，我国卫生部于2月22日19891989颁布了《环境电磁波卫生标准》(GB9175-88-88)，规定居住区电磁波强度限值小于lOV/m，超短波小于5v/m，我国有关部门还制定了辐射卫生防护的距离标准
鉴于移动通信的发展，北京市环保局于2000年2月17日颁布了第一部《北京市移动通信建设项目环境保护管理规定》(试行)，以规范移动通信站的建设和运行，防止其对环境造成电磁污染。该规定明确，能够产生电磁辐射的移动通信台(站)在建设前应当办理环境保护审批手续，并应当办理环境保护验收审批。经环保部门监测，当地功率密度符合频率在20 MHz~3000 MHz范围内，辐射出口限值功率密度为40μW/cm2的国家标准，方可正式投入使用，超过此标准的必须停机或整改。在建设蜂窝移动通信基站之前，需要预测用户密度分布，采用最佳频率复用方式，尽量减少基站数量；在住宅楼上修建移动通信站(站)，建筑物产权单位或者物业管理单位必须事先征得居民的意见；无线寻呼通信和集群通信天线的最低允许高度不得低于40m，蜂窝移动通信基站室外天线一般不得低于25m。一般不得在发射天线主拍摄方向50m和非主拍摄方向30m范围内修建高于天线的医院、幼儿园、学校、住宅等建筑物。建设单位应当在上述天线安装地点设置电磁辐射警示标志。
3.2电磁波防护措施
根据电磁波随距离衰减的特点，为减少电磁波对居民的危害，发射电磁功率大、可能产生强电磁波的工作场所和设施，如电视台、广播电台、雷达通信站、微波发射台等。，应尽量设在远离居民区的远郊区县或地势较高的地区。必须设置在城市、相邻居民区和居民经常活动的场所的变电站等设施，应与居民区保持一定的安全防护距离，确保其边界符合环境电磁波卫生标准的要求。同时，电磁辐射源应采用铜、铝、钢等能够屏蔽、反射或吸收电磁波的金属线或高分子薄膜进行电磁屏蔽，将电磁辐射能量限制在规定的空间内。
高压输电线路，尤其是超高压输电线路，应远离住宅、学校、运动场等人员密集区域。使用电脑时，应选择低辐射显示屏，并保持人体与显示屏正面的距离不小于75cm，侧面和背面不小于90cm。最好安装屏蔽装置。
应严格控制移动通信基站的密度，确保位于市区的各类移动通信发射基站的天线高于周围建筑物，不得在幼儿园、学校建筑、医院等建筑物周围一定范围内设立发射天线。
为了减少家庭居室内的电磁污染及其有害影响，室内应经常通风，保持室内空气畅通。科学使用家用电器:比如看电视或家庭影院，听音响时，要保持远距离，避免同时打开各种电器；使用电脑或电子游戏机的持续时间不宜过长。
使用手机时，尽量减少通话时间；手机天线顶部尽量偏离头部，尽量加长天线；给手机加耳机。
另外，可以每天摄入一定量的维生素C或多吃富含维生素C的新鲜蔬菜，如辣椒、柿子椒、香椿、菜花、菠菜等。多吃柑橘、大枣等新鲜水果。注意多吃富含维生素A、C和蛋白质的食物，如西红柿、瘦肉、动物肝脏、豆芽等。经常喝绿茶。这些饮食措施可以在一定程度上起到预防和减少电磁辐射对人体造成的危害的积极作用。
电磁辐射是近三四十年才被人们认识到的一种新的环境污染。现在人们还处于对电磁辐射的认识和研究阶段。因为看不见，摸不着，感觉不到，所以容易引起人们的怀疑。另外，一些关于电磁辐射的报道并不客观科学，导致了不必要的误解和恐慌。一般来说，判断电磁辐射是否对生活环境造成污染，要综合考虑电磁辐射的强度、主要辐射方向、与辐射源的距离、持续时间等因素。所以在加强电磁防护的同时，也要采取科学的态度，客观分析，认真对待，不能盲目夸大别人说的话，让人一头雾水。当然，随着科技的发展，人们对电磁波污染及其危害的认识也会逐渐加深，许多奥秘终将被揭开。