第七章电磁辐射范文

2022-06-08

第一篇:第七章电磁辐射范文

第八章 电磁辐射

第一节 电场强度和磁场强度

分类号:EMl 主要内容

①电磁辐射防扩规定(GB/T 8702-1988) ②辐射环境保护管理导则电磁辐射环境影响评价方法与标准(HJ/Tl0.3-1996) ③辐射环境保护管理导则 电磁辐射监测仪器和方法(HJ/T10.2-1996) ④环境电磁波卫生标准(GB/T9175-1988)

一、填空题

1.新建或购置豁免水平以上的电磁辐射体单位或个人,必须事先向环境保护部门提 交 。① 答案:环境影响报告书(表) 2.《电磁辐射防护规定》(GB/T 8702-1988)中规定防护限值的频率范围为 KHz~ GHz。①

答案:100 300 3.对公众照射而言,《电磁辐射防护规定》(GB/T 8702-1988)中的基本限值为:在1d 24h内,任意连续6min按全身平均的比吸收率200kW

的发射设备的环境影响评价范围主要是 。② 答案:以发射天线为中心、半径为1km范围全面评价;如辐射场强最大处的地点超过1km,则应在选定方向评价到最大场强处于和低于标准限值处

9.《环境电磁波卫生标准》(GB/T 9175-1988)中微波段的一级标准阈值是 μW/cm。④ 答案:10 10.《环境电磁波卫生标准》 (GB/T 9175-1988)中30~300MHz波段的一级标准阈值是 V/m,二级标准阈值是 V/m。④ 答案:5 12 11.《环境电磁波卫生标准》(GB/T 9175-1988)中长、中、短波段的一级标准阈值是 V/m。④ 答案:10 12.从10MHz~3GHz,比吸收率在 W/kg的情况下,生物体整体暴露维持30min,则体内温度将升高约1℃。② 答案:4 13.频率为1 500MHz的电磁波,其波长为 m。③ 答案:0.2

二、判断题

1.一切产生电磁辐射污染的单位或个人,应本着“可合理达到尽量低”的原则,努力减少其电磁辐射污染水平。( )① 答案:正确

2.《电磁辐射防护规定》(GB/T 8702-1988)中的防护限值是指可以接受的防护水平的上限,并包括各种可能的电磁辐射污染的总量值。( )① 答案:正确

3.电磁辐射功率密度是指在空间某点上电磁波的量值用单位面积上的功率表示,单位为W/m。( )① 答案:正确

224.向没有屏蔽空间的辐射,频率在100kHz~3MHz范围内,等效功率小于200W的辐射体,可以免于管理。( )① 答案:错误

正确答案为:等效功率小于300W的辐射体,可以免于管理。

5.新建或新购置的电磁辐射体运行后,必须实地测量电磁辐射场的空间分布。必要时以实测为基础划出防护带,并设立警戒符号。( )① 答案:正确

6.进行工作场所监测时,当电磁辐射体的工作频率低于300MHz时,应对工作场所的电场强度和磁场强度分别测量。当电磁辐射体的工作频率大于300MHz时,可以只测电场强度。( )① 答案:正确

7.工业、科学和医学中应用的电磁辐射设备,出厂时应定期检查这些设备的漏能水平,

不得在高漏能水平下使用,并避免对居民日常生活的干扰。( )① 答案:正确

8.电磁辐射工作场所监测时,测量仪器探头应尽量置于没有工作人员存在时工作人员的实际操作位置。( )① 答案:正确

9.测量环境中的电磁辐射时只需测电场强度。( )① 答案:错误

正确答案为:只有在视为平面波的情况下,可以只测量电场强度,如不能视为平面波,则需要对电场和磁场进行测量。

10.对于一般的电磁辐射环境监测布点,通常可依主要交通干线为基准,以一定的间距划分网格进行测量。( )① 答案:正确

11.对于一般的电磁辐射环境监测布点,测点应选在开阔地段,要避开电力线、高压线、电话线、树木以及建筑物等的影响。( )① 答案:正确

12.比吸收率是指生物体每单位质量所吸收的电磁辐射功率,即吸收剂量率。( )① 答案:正确

13.在1000MHz以下,等效辐射功率等于机器标称功率与对全向天线而言的天线增益的乘积。( )① 答案:错误

正确答案为:机器标称功率与对半波天线而言的天线增益的乘积。

14.《环境电磁波卫生标准》 (GB/T 9175-1988)中的中波,指频率为300kHz~3MHz、相应波长为l~100km范围内的电磁波。( )④ 答案:正确

15.《环境电磁波卫生标准》(GB/T 9175—1988)中的短波,指频率为3~30MHz、相应波长为10~100m范围内的电磁波。( )④ 答案:正确

16.《环境电磁波卫生标准》 (GB/T 9175—1988)中的二级标准为中间区,指在该环境电磁波强度下长期居住、工作和生活的一切人群(包括婴儿、孕妇和老弱病残者)可能引起潜在性不良反应的区域;在此区内可建造工厂和机关,但不许建造居民住宅、学校、医院和疗养院等,已建造的必须采取适当的防护措施。( )④ 答案:正确

17.《环境电磁波卫生标准》(GB/T9175-1988)中的一级标准为安全区,指在该环境电磁波强度下长期居住、工作、生活的一切人群(包括婴儿、孕妇和老弱病残者),均在不会受到任何有害影响的区域;新建、改建或扩建电台、电视台和雷达站等发射天线,在其居民覆盖区内,必须符合“一级标准”的要求。( )④ 答案:正确

18.国内在电磁辐射领域颁布有许多行业标准,在编制环境影响报告书时,有时需要与这些行业标准比较。如不能满足有关行业标准时,在报告书中要论证其超过行业标准的原因。( )② 答案:正确

19.公众总的受照射剂量包括各种电磁辐射对其影响的总和,即包括拟建设施可能或已经造成的影响,还要包括已有背景电磁辐射的影响。总的受照射剂量限值不应大于国家标准《电磁辐射防护规定》(GB/T8702-1988)的要求。( )② 答案:正确

20.对于有方向性天线的电磁辐射场强测量,发射机功率P≤100kW时,应按天线辐射主瓣的半功串角内评价到0.5km,如高层建筑的部分楼层进入天线辐射主瓣的半功率角以内时,应选择不同高度对该楼层进行室内或室外的场强测量。( )② 答案:正确

21.电磁辐射环境影响评价应对公众受到电磁辐射的水平和家用电器及其他敏感设备受到的影响两方面进行计算和分析。( )② 答案:正确

22.在电磁辐射环境影响评价报告中,防治污染措施包括管理措施和技术措施两个方面的描述。( )② 答案:错误

正确答案为:包括管理措施、技术措施和上岗人员素质三个方面的描述。

23.电磁辐射环境影响评价分为初步评价和最终评价。初步评价应在获得环境保护部门颁发的项目规划建设许可文件(证)后进行。最终评价一般应于项目(或分阶段)竣工验收前进行。( )② 答案:正确

24.电磁辐射测量仪器根据测量目的分为非选频式宽带辐射测量仪和选频式辐射测量仪。( )③ 答案:正确

25.在电磁辐射测量中进行简化测量时,须在电磁辐射体正常工作时间内进行测量,每个测点连续测5次,每次测量时间不应小于15s,并读取稳定状态的最大值,若测量读数起伏较大时,应适当延长测量时间。( )③ 答案:正确

26.电磁波沿地球表面传播的方式称为地波传播或表面波传播。( )② 答案:正确

27.微波指频率为300MHz~300GHz,相应波长为1m~1mm范围内的电磁波。( )④

答案:正确

28.混合波段指长、中、短波、超短波和微波中有两种或两种以上波段混合在一起的电磁波。 ( )④ 答案:正确

29.《环境电磁波卫生标准》(GB/T9175-1988)中的分级标准,是以电磁波辐射强度及其频段特性对人体可能引起潜在性不良影响的阈下值为界,将环境电磁波容许辐射强度标准分为二级。( )④ 答案:正确 30.宽带综合场强仪器的“综合”有两方面的含义:(1)是宽频带接收,测量值综合了频带内的所有信号。(2)是全向探头,测量结果综合了空间所有方向的信号。( )③ 答案:正确

31.电磁辐射的危害主要包括两方面,一是对人体的危害,二是对其他电信设施的影响。( )① 答案:正确

32.电磁辐射监测仪器可选用宽频带场强仪和窄频带的选频仪,其中,宽带场强仪常用来判断环境中各类电磁波的总体合成场强情况,选频仪主要用来分析判断空间中某一频率的场强情况。( )① 答案:正确

33.如果场源是高电压、小电流的源,则场源附近通常电场强度测定值较大;如果场源是低电压、大电流的磁场源,则场源附近通常磁场强度测定值较大。( )③ 答案:正确

34.电磁辐射仪器探头的各向同性响应是指探头对电磁波不同极化方向和不同入射方向所具有的相同响应能力。( )③ 答案:正确

35.频率灵敏度是指宽带辐射测量仪在整个工作频带中辐射特性的频率不均匀性。( )③ 答案:正确

三、选择题

1.测量仪器应尽量选用全向性探头的电磁辐射分析仪器,仪器频率响应不均匀度和精确度应小于 。( )①

A. ±3dB B. ±1dB C. ±5dB D. ±10dB 答案:A 2.在100kHz以上的电磁辐射,其生物效应有 。( )① A.热效应和非热效应两方面 B.只有热效应

C.只有非热效应 D.以上结果都不对 答案:A 3.对超过豁免水平的电磁辐射体, 必须对辐射体所在的工作场所以及周围环境的电磁辐射水平进行监测,并将监测结果向所在地区的环境保护部门报告。( )① A.拥有者 B.环境监测单位 C.周围居民 D.以上答案都不对 答案:A 4.新建、改建、扩建后的辐射体,投入使用后的——提交监测报告。 ( )① A.半年内 B.一年内 C.三个月内 D.一个月内 答案:A 5.电磁辐射环境测量高度一般在 m处测定,如为待建地段,则应在待建建筑 物相应高度处测定。 ( )④

A.1.7 B.2 C.1.5 D.1 答案:A 6.在评价时,对于由环境保护部负责审批的大型项目可取《电磁辐射防护规定))(GB/T 8702-1988)中场强限值的 ,或功率密度限值的 作为评价标准。 ( )②

A.1/2,1/2 B.1/10,1/10 C.1/5,1/5 D.1/20,1/20 答案:A 7.使用非选频式宽带辐射测量仪实施环境监测时,为了确保环境监测的质量,应对这类仪器电性能提出基本要求,其中,仪器的各向同性误差应 。( )③ A.小于±ldB B.大于±1dB C.小于±3dB D.大于±3dB 答案:A 8. 的服务半径大于1000km,依靠电离层对天波的反射完成电波传播,多用垂直天线,该天线在水平面与垂直面均有较强的方向性。( )② A.短波广播 B.长波广播 C.GSM基站 D.CDMA基站 答案:A 9. 的服务半径一般不超过数百公里。采用底部馈电<底部对地绝缘)的直立铁塔天线,根据服务范围发射功率数十至数百千瓦不等。( )②

A.短波广播 B.长波广播 C. GSM基站 D.CDMA基站 答案:B

10.电磁辐射,按其来源途径分为天然和人工两种,以下说法不正确的是: 。( )②

A.天然的电磁辐射来自地球的热辐射、太阳热辐射、宇宙辐射和雷电等 B.人工电磁辐射来自广播、电视、雷达发射设施及电磁能在工业、科学和医疗

中的应用设备

C.现在环境中的电磁辐射水平主要来自人工辐射,天然辐射水平贡献也不可忽略 D.现在环境中的电磁辐射水平主要来自人工辐射,天然辐射水平较之人工电磁

辐射的贡献已可以忽略不计 答案:C 11.关于高压电力设备造成电磁环境污染的原因,以下说法不正确的是: 。( )②

A.电晕放电 B.绝缘子放电电磁辐射噪声 C.工频电磁场 D.380V供电线通过城区 答案:D 12.电磁辐射属于——范畴。( )①

A.非电离辐射 B.电离辐射 C.以上都正确 D.以上都不正确

答案:A 13.关于电磁辐射污染环境的特点,以下说法不正确的是; 。( )② A.有用信号与污染是共生的 B.产生污染有可预见性 C.产生的污染有可控制性 D.以上说法都不正确 答案:D 14.关于广播电磁辐射的防护措施,以下不能采用的是: 。( )① A.对发射体进行屏蔽防护 B. 合理的距离防护 C.合理的时间防护 D.科学管理 答案:A 15.以下设施属于地波传播的是: 。( )②

A.中波广播 B. 微波通信 C.卫星通信 D.手机基站 答案:A 16.以下设备属于射频辐射的是: 。( )② A.微波炉辐射 B.花岗岩γ辐射 C.高压输变线 D.大理石γ辐射 答案:A 17.已知高频淬火机的频率为300kHz,如果对其进行电磁辐射测量,需要测量的物理量是 : 。( )①②

A.电场强度 B.磁场强度 C. 电场强度和磁场强度 D.功率密度 答案:C 18.已知高压输变电设备需要进行电磁场测量,需要选用的设备是: 。( )①③

A.5~500Hz电磁场测量设备 B。100kHz~3GHz电磁场测量设备 C.30~300MHz电磁场测量设备 D.300~3000MHz电磁场测量设备 答案:A 19.对家用微波炉进行电磁辐射测量,需要选用的设备是: 。( )①③

A.5~500Hz电磁场测量设备 B.100kHz~3GHz电磁场测量设备 C. 30~300MHz电磁场测量设备 D.3~300MHz电磁场测量设备 答案:B 20.如果对某移动基站进行测量,需要选用的设备是: 。( )①② A.5~500Hz电磁场测量设备 B.100kHz~3GHz电磁场测量设备

C.30~300MHz电磁场测量设备 D.3~300MHz电磁场测量设备 答案:B

21.某生产作业过程中,使用磁铁排除金属杂质,因磁铁磁场强度较大,生产企业希

望对该磁铁进行测量了解其强度,应选用的测量设备是: 。( )③ A.静磁场测量仪 B. 5~1000Hz低频磁场测量仪 C. 100kHz~3GHz射频磁场测量仪 D.50Hz磁场测量仪 答案:A

四、问答题

1.对伴有电磁辐射的设备进行操作和管理的人员,应施行电磁辐射防护训练。简述训练内容应包括哪几方面。①

答案:(1)电磁辐射的性质及其危害性。 (2)常用防护措施、用具以及使用方法。(3)个人防护用具及使用方法。 (4)电磁辐射防护规定。 2.简述电磁辐射监测的质量保证包括哪些内容。①

答案:(1)监测前必须制订监测方案及实施计划。(2)监测仪器和装置(包括天线或探头)必须进行定期校准。(3)监测中异常数据的取舍以及监测结果的数据处理应按统计学原则办理。(4)监测应建立完整的文件资料:仪器和天线的校准证明书,监测方案,监测布点图,测量原始数据,统计处理程序等,且必须全部保存,以备复查。(5)任何存档或上报的监测结果必须经过复审,复审者应是不直接参与此项工作但又熟悉本内容的专业人员。 3.简述电磁辐射测量仪表的基本组成及其测量原理。 ③

答案:电磁辐射测量仪表是由天线及电压表两部分组成,空间的辐射电磁场经天线接收,将电磁场转换为交变电压信号,并将次电压输入到电压测量仪表进行电压测量。天线或其他类型的传感器的基本作用是将电磁场置换为电压,只要知道其转换系数,就可以从测到的电压得知电磁场强度的数值。

五、计算题

1.在某一公共场所检测到有三个电磁辐射信号,其相应频率和场强分别为(1026kHz、12.00V/m)、(828kHz、8.00V/m)和(25MHz、8.04V/m),根据《电磁辐射防护规定》(GB/T 8702-1988)查表可知,1026kHz的防护限值是40V/m,828kHz的防护限值是40V/m,25MHz的防护限值是13.4V/m,试通过计算评估此场所电磁辐射是否超标。(根据公式

Bij2

Ai,ji,jL1进行计算)①

答案:(12.00V/m/40V/m)+(8.00V/m/40V/m)+(8.04V/m/13.4V/m)=0.3+0.2+0.6=0.49 由此可知,此场所电磁辐射没有超出标准要求。

2.己知,对某场所进行电磁辐射测量,测得不同的信号场强如下:(828kHz,6V/m),(30MHz,3V/m),(900MHz,2V/m),试计算出该场所的复合场强。④

22答案:根据公式:EE12E2,复合场强E=6+3+2=49,因此复合场强E=7 En

222

222

2

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2 (V/m) 3.已知某微波发射体的平均发射功率为300W,最大增益为3dB,在其电磁波覆盖区内距离该发射体30m的地方有一敏感点,试计算出该点的功率密度大小。④ 答案:根据公式SW/cm2PG(3dB/10)

100,其中,G=10=2,则, 24y2 S=(300×2)×100/(4×3.14×900)=5.3(μW/cm) 4.试计算120dB(μV/m)等于多少V/m?(说明:必须给出正确公式)③ 答案:根据公式E(V/m)=10

[EdB(μv/m)/20-6]

=10

[120dB(μV/m)/20-6]

=1(V/m) 5.试计算出工作在6GHz的8m直径抛物面天线,其远场区距离天线的距离应该大于多少?④

答案:根据γ>2D/λ,则γ>2×8/c/γ=2560m,即应该大于2560m。 参考文献

[1] 电磁辐射防护规定(GB/T8702-1988).

[2] 辐射环境保护管理导则电磁辐射环境影响评价方法与标准(HJ/T10.3-1996)。 [3] 辐射环境保护管理导则 电磁辐射监测仪器和方法(H/T10.2-1996). [4] 环境电磁波卫生标准(GBFF9175-1988).

命题:朱 琨

审核:曹 勤 2

2

第二节 低频电磁场强和干扰场强

分类号:EM2 主要内容

①500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范(HJ/T24-1998) ②工频电场测量(GB/T12720-1991) ③高压交流架空送电线无线电干扰限值(GB/T15707-1995) ④高压架空送电线、变电站无线电干扰测量方法(GB/T7349-2000)

一、填空题

1.500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价的初步评价报告书应在建设方获 得 许可文件(证)后进行。① 答案:工程项目规划建设

2.500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价的最终评价报告书,应该在项目运行 后 左右完成。① 答案:一年

3.500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价的初步评价报告书,以相关调查资料 、 以及理论计算为主,对项目的电磁环境影响作出预测。① 答案:类比测量

4.500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价的最终评价报告书,应以本项目设施正常运行时环境监测规定的 数据为准作出实际环境影响评价。① 答案:实测

5.电磁辐射环境影响报告书是一个独立的、完整的、正式的有法律效力的技术文件,须由持有 的单位和有资格的技术人员编写。① 答案:电磁辐射环境影响评价专项证书

6.500kV超高压送电工程电磁辐射环境影响,应分别按变电所和送电线路在施工期 和 的电磁辐射环境影响进行说明。① 答案:运行期

7.对于500kV超高压送电工程高压送电线路的无线电干扰限值,根据国家标准《高压交流架空送电线无线电干扰限值》(GB 15707-1995)规定在距边相导线投影20m距离处,测试频率为0.5MHz的晴天条件下不大于 。① 答案:55dB(μV/m) 8.关于超高压送变电设施的工频电场、磁场强度限度值目前尚无国家标准。为便于评价,根据我国有关单位的研究成果,送电线路设计规定和参考各国限值,推荐暂以 kV/m作为居民区工频电场评价标准。① 答案:4 9.关于超高压送变电设施的工频电场,磁场强度限度值目前尚无国家标准。为便于评价,推荐应用国际非电离辐射保护协会关于对公众全天辐射的工频限值 mT作为磁感应强度的评价标准。① 答案:0.1 10.干扰场强单位为μV/m,用dB表示时1μV/m对应为 dB(μV/m)。④ 答案:0 11.在高压输变电无线电干扰测试中,参考测量频率为 MHz。④ 答案:0.5 12.在高压输变电无线电干扰测试中,有效的测量是电磁环境电平至少比来自被测对象的干扰电平低 dB。④

答案:6 13.在高压输变电无线电干扰测试中,对线路而言,标准的测量距离是距边相导线投影 m处。④

答案:20 14.对110kV高压输变线路系统而言,其无线电干扰场强允许值是 dB(μV/m)。③

答案:46 15.对220kV高压输变线路系统而言,其无线电干扰场强允许值是———dB([μV/m)。③ 答案:53 16.对330kV高压输变线路系统而言,其无线电干扰场强允许值是———dB(μV/m)。③

答案:53 17.进行高压架空输变电线产生无线电干扰测试时,如果使用环形天线,则环形天线

底座高度不超过地面 m。④

答案:2

二、判断题

1.(500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》(HJ/T 24-1998)可用于110kV、220kV及330kV送变电工程电磁辐射环境影响的评价。 ( )①

答案:正确

2.500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价分为初步评价和最终评价两个阶段( )①

答案:正确

3.进行电磁辐射环境影响评价时,应对电磁辐射源进行分析,明确污染区位置,对污染源的发展变化做出相应的预估。 ( )①

答案:正确

4.超高压送变电工程电磁辐射现状调查包括对现有送电线路、变电所电压等级、电流、设备容量、架线形式、走向调查,并包括电磁辐射(包括电场、磁场和无线电干扰场)现状水平和分布情况的实际测量。 ( )①

答案:正确

5.500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价应包括健康影响的预评价,具体操作为:由运行期电磁辐射预测值,根据评价标准对人体健康影响作出预评价。( )①

答案:正确

6.《高压架空送电线、变电站无线干扰测量方法》(GB/T7349-2000)适用于:交流电压等级为500kV及以下正常运行的高压架空输电线和变电站,频率范围为0.15~30MHz的无线电干扰测量。 ( )④

答案:正确

7.在高压输变电无线电干扰测试中,在测量位置的确定时,对线路而言,测量点应在档距中央附近,距线路终站10km以上,若受条件限制应不少于2km,测点应远离线路换位、交叉及转角等点,但在对于扰进行调查时,不受此限。 ( )④

答案:正确 8.在高压输变电无线电干扰测试中,在测量位置的确定时,对变电站而言,测量点应选在最高电压等级配电装置区外侧,避开进出线,不少于三点。 ( )④

答案:正确

9.在高压输变电无线电干扰测试中,可以使用杆状天线或具有电屏蔽的环形天线,对使用不同天线的测量结果,应分别记录处理。 ( )④

答案:正确

10.在高压输变电无线电干扰测试中,对数据结果的记录,在特定的时间、地点和气象条件下,若测量值是稳定的,测量值为稳定时读数;若测量值是波动的,使用记录器记录或每半分钟读一个数,取其10min的平均值。 ( )④

答案:正确

11.在高压输变电无线电干扰测试中,对线路测量数据而言,在给定的气象条件下,每次测量数据,应由沿线近似等分布的三个地点的测量值组成。 ( )④

答案:正确

12.在高压输变电无线电干扰测试中,对变电站测量数据而言,在给定的气象条件下,每次测量由各测量点测得数据作频谱曲线。 ( )④

答案:正确

13.在高压输变电无线电干扰测试中,由于测量值与统计概率相关,对某一点位的测

量次数不得少于15次,最好20次以上。 ( )④

答案:正确

14.进行高压架空输变电线产生无线电干扰测试时,如果对环境场强的测量,可以在线路停电时进行,或者在距线路400m以外进行。 ( )④

答案:正确

15.对高压输变线路进行无线电干扰测量时,由于现场无法进行标准距离的布点,在距边导线不为20m处的测量值应当修正到20m处。 ( )④

答案:正确

16.进行高压交流架空送电线无线电干扰测量时,应当同时监听测量仪的音频输出,以保证测量结果不受其他强于扰源如火花放电、线路载波等的影响。 ( )③

答案:正确

17.进行高压交流架空送电线无线电干扰测量时,如果使用杆状天线测量,应当避免杆状天线端部的电晕放电影响测量结果,当发生电晕放电时,应移动测量仪及天线位置,在不发生电晕放电的地方测量。 ( )③

答案:正确

18.在高压输变电线路下进行电场强度测量时,观察者必须离探头足够远,以避免使探头处的电场有明显的畸变。 ( )①②

答案:正确

19.在高压输变电无线电干扰测试中,由于线路可能出现驻波,变电站测单一频率没有代表性,所以应在干扰频带内对多个频率进行测量,通常的测量可在下列频率或其附近进行:0.15MHz、0.25MHz、0.50MHz、1.0MHz、1.5MHz、3.0MHz、6.0MHz、10MHz、15MHz和30MHz等。 ( )④

答案:正确

三、选择题

1.500kV超高压送电工程电磁辐射环境影响对变电所址的评价范围为:以变电所址为中心的半径 m范围内区域为工频电场、磁场的评价范围。( )① A.50 B.100 C.500 D.2000 答案:C 2.500kV超高压送电工程电磁辐射环境影响对送电走廊的评价范围为:以送电走廊两 侧 m带状区范围内工频电场、磁场的评价范围。( )① A.10 B.30 C.50 D.100 答案: B 3.高压送变电无线电干扰测量中,必须使用 。( )④ A.准峰值检波器 B.峰值检波器 C.平均值检波器 D。在效值检波器 答案:A 4.在高压输变电无线电干扰测试中,对变电站而言,标准的测量距离是 。( )④ A.距最近带电构架投影20m处 B.围墙外20m处

C.距最近带电构架投影20m处和围墙外20m处 D.以上都不正确 答案:C 5.进行高压架空输变电线产生无线电干扰测试时,需要绕其轴旋转获得最大读数的位置,并记录其方位的天线是 。( )④ A.柱状天线 B.环状天线 C.综合场强天线 D.以上都正确 答案:B 6.500kV高压交流架空送电线无线电干扰限值因测量原因采用1MHz进行测量时,其相应的限值为 。( )③

A.50dB(μV/m) B.55dB(μV/m) C.60dB(μV/m) D.4000V/m 答案:A 7.进行高压交流架空送电线无线电干扰场强测量时,如测量频率受到其他因素的影响, 可选择频率偏移的方式避开影响,根据标准规定,频率偏移的最大范围是± %。( )④ A. 3 B. 5 C. 10 D. 15 答案:C

四、问答题

1.简述如何进行500kV超高压送变电工程模拟类比测量。①

答案:(1)利用类似本项目建设规模、电压等级、容量、架线形式及使用条件的其已运行送电线路、变电所进行电磁辐射强度和分布的实际测量,用于对本项目建成后电磁环境定量影响的预测。(2)送电线路的测量是以档距中央导线弛垂最大处线路中心的地面投影点为测试原点,沿垂直于线路方向进行,测点间距为5m,顺序测至边相导线地面投影点外50m处止。分别测量离地1.5m处的电场强度垂直分量、磁场强度垂直分量和水平分量。(3)变电所的测量应选择在高压进线处一测,以围墙为起点,测点间距为5m,依次测至500m处为止。分别测量地表面处和离地1.5m处的电场强度垂直分量、磁场强度垂直分量和水平分量。(4)无线电干扰电平的测量应分别在送电线路、变电所测试路径上以2nm处测量。其中n=0,1,2,„,1l正整数。

2.简述高压架空输变电线产生无线电干扰信号的原因。④

答案:高压架空输变电线产生无线电干扰信号的原因主要有以下两个方面:(1)导线表面或线路部件表面的电晕放电。(2)绝缘子高电位梯度部分的放电和火花放电以及松动或接触不良处的火花放电。

3.高压架空输变电线产生无线电干扰信号是否超出标准限值的判定公式为:EKSnL,试写出公式中各物理量的含义。④

答案:式中:E为测量样本值的平均值;Sn为测量样本值的标准差;K为取决于测量次数的常数;L为无线电干扰场强的允许值,单位为dB(μv/m)。 4.简述高压输变线影响工频电场强度的主要因素。①

答案:(1)导线对地高度。(2)相间距离。(3)分裂导线结构尺寸。(4)导线布置方式。(5)双回路相序布置。 参考文献

[1] 500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范(HJ/T24-1998). [2] 工频电场测量(GB/T12720-1991).

[3] 高压交流架空送电线无线电干扰限值(GB/T15707-1995). [4] 高压架空送电线、变电站无线电干扰测量方法(GB/T7349-2000). 命题:朱 审核:曹

琨 勤

第二篇:电磁辐射与电磁屏蔽涂料的应用.

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2000 年第 4 期

?189 ? 文章编号 :10010189magnetic shield coatings were introduced in detail . Key words :electromagnetic shield coatings ;conductive coatings ;electromagnetic radiation 前

言 我们生活的环境中实际上充满了形形色色的电 磁辐射 ,一般说来这种看不见的电磁射线对正常人 的影响是微不足道的 ,但随着科学技术的日益发展 , 制订了防止电磁干扰的各种法规 , 其中较著名的法 规包括国际无线电抗干扰特别委员会颁布的 CISPR 国际标准 , 美国联邦通迅委员会的 FCC 规定 , 德国 的 VDE 法规等 。在已实施有关法规的国家中 ,凡电 磁波干扰的控制达不到标准的电子电气产品不允许 出厂和进口 ,用以限制电磁辐射的影响 。因此能屏 蔽电磁辐射的各类涂料也随之发展起来 。 越来越多迹象表明这些电磁辐射确实对人体有害 。 有报导说美国电磁场学专家历时 9 年完成的关于电 磁场对人体健康的影响的报告指出 , 数以百万计的 人们由于长期暴露在较强的电磁场线的辐射中而患 癌症和退化性疾病的危险正在增加 。同时也提出高 频电磁波直接对生物肌体细胞产生 “加热” 作用 。由 于它是穿透生物表层直接对内部组织加热 , 而生物 体内部组织散热又困难 , 所以往往肌体表面看不出 什么 ,而内部组织已严重 “烧伤” 。因此有科学家称 这种电磁辐射为人类的无形杀手 , 但电磁辐射对人

1电磁屏蔽涂料的组成 通常高分子材料的体积电阻率约在 1 010 ~ 1020 Ω? 之间 , 在这种情况下只能作为电气绝缘材料 cm 使用而无法用作为具有导电功能的电磁屏蔽材料 。 目前为适应电子工业发展的需求已经发展了一些带 有导电性能的高分子材料 , 这类高分子材料的体积 电阻率小于 1010Ω? ,但要能作为较好屏蔽材料的 cm 高分子材料 ,这类材料的电阻率一般需要求小于 10° Ω? ,要制成这种电阻率的高分子材料 , 大致可用 cm 合成法与复合法两大类 ,合成

法是 70 年代以后开发 的 ,用电解聚合法合成的分子结构本身或经过掺杂 处理之后具有导电功能的共轭聚合物 , 其中最典型 的代表是聚乙炔 、 聚吡咯 、 聚对苯撑等 。复合法制得 的导电材料是以高分子材料为基体加入各种导电物 类影响的程度至今还在进一步探索之中 。 电磁辐射对电子产品同样有着不可低估的影 响 。随着电子产品的微型化 ,集成化 、 轻量化和数字 化 ,导致日常使用的电子产品易受外界电磁波干扰 而出现误动 、 图像障碍以及声音障碍等 。如果影响 严重则会产生民航导航失误及电脑控制的生产流水 线失控等事件 。为此有关国际组织及发达国家先后 收稿日期 :199920 作者简介 : 李勇 (19593Ω? , 屏蔽 cm β 效果可达 30~60d ( 500~1000HE) 。例如 TBA 公司 开发的 ECP 502X 和 ECP 503 ,Acheson Colloids 公司 的 Elecotrody 440 S 以及 BEE 化学公司的 Isolex R65 等均 为 镍 系 产 品 涂 料 , 但 镍 系 涂 料 在 低 频 区 ( < 30MHZ) 的屏蔽效果不如铜系涂料 。 铜系涂料导电性

好 , 但抗氧化性差 。随着近年 抗氧化技术的发展 , 铜系涂料的开发与应用也逐渐 增多 。如日本昭和电工公司的铜/ 丙稀酸树脂 ( 牌号 为 Copalex100) 由于对铜进行了特殊处理 , 导电性能 比较稳定 ,其用量仅为镍系涂料的一半 。由于铜的 体积电阻率比镍小 ,因此在涂层厚度相同时 ,铜系涂 料的表面电阻率比镍系涂料低 。铜系涂料的其他产 品如 TBA 公司的 ECP 510 ,Acheson Colloids 公司的 Elecotrody 437 ,BEE 化学公司的 lsolex R73 以及化成 工业公司的 ES 3000 等 。目前主要采用如下两种处 理技术来防止铜粉的氧化 , 一是用抗氧剂对铜粉进 行处理 ,或有较不活泼金 ( 如 Ag ,Al ,Sn 等) 包覆铜粉 表面 。其中抗氧剂包括有机胺 、 有机硅 、 有机钛 、 有 机磷等化合物 。另一种方法是在制备铜系涂料过程 中 ,加入还原剂或其他添加剂等成分 ,从而制得具有 抗氧化的导电涂料 。铜粉表面镀银后体积电阻率可 达 102Ω? 左右 。由 cm 于碳系涂料的导电性相对较差 , 用作电磁屏蔽材料 的效果比其他金属填料要差一些 。但碳系涂料具有 耐环境性好 ,密度小 ,价格低等特殊优点 。 近年来国外正致力于发展复合型导电填料 , 这 种导电填料以一种价廉 、 质轻

的材料 ( 如玻璃 、 、 云母 石墨等) 作为基底或芯材 ,在其表面包覆一层或几层 化学稳定性好耐腐性强 , 电导率高的导电物质 ( 如 银 、 、 ) 而得到复合材料 。目前导电云母以其 镍 铜等 比重小 、 导电性好 、 有光泽 、 颜色可调等优点而受到 ( 下转第 194 页) 石墨 金属粉 ZnO 、 、 2 、 PbO TiO V VO 金属系

金属氧化物 SnO 、2O3 、 2 、 Sb2O 、 2O3 等 ln 镀金属玻璃纤维 、 无机材料 玻璃微珠 、 、 云母 炭纤维等 加工时存在变质问题

2屏蔽涂料的开发应用 屏蔽涂料是将合成树脂 、 导电填料 、 溶剂配制而 成 ,将其涂覆于基材表面形成一层固化膜 ,从而产生 导电屏蔽效果 。涂覆方法主要采用喷涂 、 、 刷涂 浸涂 和辊涂等方法 。导电涂料作为电磁屏蔽材料的最大 优点是成本低 ,简单实用且适用面广 ,使用最多的是 银系导电涂料 , 也是开发最早的品种之一 。美国军 Technique exchange Chemistry and Adhesion № 2000 4 ?194 ? 212

定量分析 C%= 表1 样号 1 2 # # 采用外标法定量 ( 单点校正) A2 ×P A1

3实样分析 ( 见表 2) 表2 样号 992 997 C%— 样品中 NPMI 的 含量/ % 0164 1104 取标样进行分析 ,取平行测定 3 次的结果见表 1 。 加标 量/ % 0112 0125 本工作建立了控制生产 N苯基马来酰亚胺的合成 [J ] 1 江苏化工 1998 ; 26 [2 ]

李云 1N211 11461 [5 ]

杨丽梅 1 导电云母粉的制法及其应用 [J ] 1 涂料工业 ,1998 , 测量 值/ % 0174 1130 回收 率/ % 100178 97137 CV / % 413 211 从表 1 看 ,变异系数在 5 %以内 ,符合文献 [ 3 ] 要求 , 从回收率看 ,准确度也是可行的 。 ( 上接第 190 页) 各国的重视 ,导电云母可获得永久的导电性 ,其表面 电阻在 1021000 MHZ 的 m β 电磁波的屏蔽值为 30~50 d 。也有以云母为基材 , 包覆无机氧化物 , 如云母片上包覆掺杂氧化锑的氧 化锡 。或者先包覆一层二氧化钛 , 接着包覆一层很 薄的二氧化硅和掺有氧化锑的导电氧化锡 。所得的 导电云母与其他颜料配用可以获得各种不同颜色的 导电涂料 。 2001 年 《精细石油化工》 征订启事 《精细石油化工》 是经国家科委批准 , 由中国石化天津石化公司主办的国内外公开发行的技术刊物 ( ISSN 10031179 ; 广告经营许可证号 : 1201094000008) ,属化工类核心期刊 。主要报道油田化学品 、 日用化工产品 、 纺织染整助剂 、 催化剂 、 胶粘剂 、 表面活性剂 、 合成材料助剂 、 炼油精细化学品 ,及有关中 间体等方面的市场动向 ,生产应用进展和科技成就 。设有 “专辑” “研究与开发” 综述” 分析与测试” 国内外动态” , “ 、 “ 、 “ 、 等栏目 ,是从事精细石油化工的科技人员 、 经营管理干部以及院校师生必不可少的 、 适应性强的科技读物 。本刊欢迎国内外厂商刊登广告 ,价格优惠 。 《精细石油化工》 为双月刊 ,大 16 开 64 页 ,每本定价 5100 元 ,全年 6 期 30100 元 。本刊邮发代号 18161 (6) :14 - 161 1

第三篇:电磁辐射污染不可小视

国内外多数学者认为,电磁辐射对人体具有潜在危险。主要表现在以下几个方面———

会导致儿童患白血病。医学研究证明,长期处于高电磁辐射的环境中,会使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变。

能诱发癌症并加速人体的癌细胞增殖。电磁辐射污染会影响人体的循环系统、免疫、生殖和代谢功能,严重的还会诱发癌症,并会加速人体的癌细胞增殖。瑞士的研究资料指出,周围有高压线经过的住户居民,患乳腺癌的概率比常人高7.4倍。

会影响人们的生殖系统。主要表现为男子精子质量降低,孕妇发生自然流产和胎儿畸形等。

可导致儿童智力残缺。世界卫生组织认为,计算机、电视机、移动电话的电磁辐射对胎儿有不良影响。

影响人们的心血管系统。主要表现为心悸、失眠,部分女性经期紊乱,心动过缓,心搏血量减少,窦性心率不齐,白细胞减少,免疫功能下降等。

对人们的视觉系统有不良影响。主要表现为视力下降,引起白内障等。

科学研究还表明,220KV高压线周围40米——300米范围内人群患白血病、癌症的机率是其他地区的数倍,电磁辐射也会导致孕妇流产、胎儿畸形和心血管疾病,对人的危害极大 。

第四篇:电磁辐射对人体的危害

我们一直生活在一个充满辐射的世界里——大气热辐射、

太阳光辐射、放射性元素辐射、电磁辐射„„地球本身就是一个大磁场,其表面的热辐射和雷电都可产生电磁辐射。此外太阳及其它星球也在外层空间源源不断地产生电磁辐射。但科学研究表明,天然产生的电磁辐射对人体的影响很小,是基本没损害的。对人体构成威胁、对环境造成污染的是人工产生的电磁辐射。近年来,随着科技的发展,电视机、电冰箱、洗衣机、微波炉,手机、计算机等各种各样的电子产品走进了人们的工作、学习、生产、生活中,给人们带来了便利。然而,几乎所有的电子产品都会释放电磁波,即使是电线,也会释放电磁波。根据麦克斯韦理论,任何加速的电荷都能发射电磁辐射,在有电流通过的地方,均会产生电磁波。

手机、微波炉等会产生较高频的突波(脉动波)及不均匀的电磁辐射波,如防护不当,会对人体有一定的伤害。但大部分电器产生的低频电磁辐射为均匀稳定的交流电磁辐射波,对人体尚无明显伤害。长时间的低频脉动电磁场对生物体的作用尚无定论,但发达国家已对此开始采取防范措施。瑞典、美国的学者、专家的有关专题报告中曾指出:低频脉动电磁场所发出的辐射,同样能引起人体某些病变。因此,目前关于辐射方面的很多问题尚待研究。 在您看电视的时候,您也许不会料到比高压电缆所产生的电磁波还要强的电磁辐射正笼罩着您;在您用移动电话谈妥一宗生意的时候,您不会想到手机天线集中释放的电磁波已经进入了您的体内。

生活中的电子产品种类十分众多,与我们的生活、工作关系非常密切,我们与它们接触的时间又比较长,因此,这些电子产品所产生的电磁辐射对人体健康的影响问题已经越来越受到人们的重视。

第五篇:太阳黑子电磁辐射问题研究

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学号:

同组人:

目录

引言

第一部分:太阳黑子的简介

第二部分:太阳黑子的电磁辐射

第三部分:太阳黑子电磁辐射对人类的影响 参考文献

关键词:太阳黑子、电磁辐射、太阳黑子的电磁辐射、磁场强度、对人类的影响。

引言

太阳黑子是太阳光球中局部的低温、强磁场区域,又是太阳活动区的核心角色。对于黑子的进一步了解会有助于我们全面认识太阳活动。处于活动剧烈期的太阳(称为“扰动太阳”)辐射出大量紫外线、x射线、粒子流和强射电波,因而往往引起地球上极光、磁暴和电离层扰动等现象。其中,太阳黑子的形成与太阳磁场有密切的关系。在本文章中,我们将对太阳黑子的形成及其所产生的电磁辐射进行进一步的研究,以及太阳黑子产生的电磁辐射对地球及人类的影响。

第一部分:太阳黑子的简介

基本简介

在太阳的光球层上,有一些旋涡状的气流,像是一个浅盘,中间下凹,看起来是黑色的,这些旋涡状气流就是太阳黑子(sunspot)。黑子本身并不黑,之所以看得黑是因为比起光球来,它的温度要低

一、二千度,在更加明亮的光球衬托下,它就成为看起来像是没有什么亮光的暗黑的黑子了。太阳黑子是在太阳的光球层上发生的一种太阳活动,是太阳活动中最基本,最明显的活动现象。一般认为,太阳黑子实际上是太阳表面一种炽热气体的巨大漩涡,温度大约为4500K(热力学温标单位,就温差而言,1K等于1℃)。因为比太阳的光球层表面温度要低(光球层表面温度约为6000摄氏度),所以看上去像一些深暗色的斑点。

活动周期

太阳黑子是太阳表面因温度相对较低而显得“黑”的局部区域。中国是世界上最先发现黑子的国家,早在中国古代,当时的中国人就已发现了黑子的存在。黑子一般成群出现在太阳表面,天文学家又将其称为“黑子群”。黑子的形成周期短,形成后几天到几个月就会消失,新的黑子又会产生。太阳黑子是太阳活动的重要标志,其活动存在着明显的周期性,周期平均为11.1年。黑子群对地球的磁场和电离层会造成干扰,并在地球的两极地区引发极光。黑子是由本影和半影构成的,本影就是特别黑的部分,半影不太黑,是由许多纤维状纹理组成的。当大黑子群数量增多时,就预示着太阳上将有剧烈的变化。人类发现太阳黑子活动已经有几千年了。黑子的活动周期为11.2年。届时会对地球的磁场和各类电子产品和电器产生损害。在开始的4年左右时间里,黑子不断产生,越来越多,活动加剧,在黑子数达到极大的那一年,称为太阳活动峰年。在随后的7年左右时间里,黑子活动逐渐减弱,黑子也越来越少,黑子数极小的那一年,称为太阳活动谷年。国际上规定,从1755年起算的黑子周期为第一周,然后顺序排列。1999年开始为第23周。

主要成因

关于这个问题天文学界一直众说纷纭。一种说法是黑子可能是太阳的核废料(如人类核反应堆的核废料),约11年出现一次可能是黑子在太阳里面和表面的上下翻动一次造成的(如元宵在锅里被煮得上下翻动),黑子温度较低应该也是废料的一个证明(如煤炉中的炭灰在一般情况下不能再产生高温)。另一种说法是:由于太阳的聚变作用,热核反应区周边的物质向内补充,在半径为0.75R处物质补充速度较其周围更快,由于角动量守恒,此处运动速度比周围快,产生摩擦。由于质子与电子所受摩擦不同,所以运动的相对速度不同,产生电流,进而产生管状磁场,管内气压+磁压=管外压强,所以管内气压<管外压强。根据克拉伯龙方程(pV=nRT)管内温度<管外温度。因为此结构密度小于周围物质,所以漂浮到对流层表面,形成黑子。

黑子特性

太阳黑子产生的带电离子,可以破坏地球高空的电离层,使大气发生异常,还会干扰地球磁场,从而使电讯中断。一个发展完全的黑子由较暗的核和周围较亮的部分构成,中间凹陷大约500千米。黑子经常成对或成群出现,其中由两个主要的黑子组成的居多。位于西面的叫做“前导黑子”,位于东面的叫做“后随黑子”。一个小黑子大约有1000千米,而一个大黑子则可达20万千米。太阳黑子的形成与太阳磁场有密切的关系。但是它到底是如何形成的,天文学家对这个问题还没有找到确切的答案。不过科学家推测,极有可能是强烈的磁场改变了某片区域的物质结构,从而使太阳内部的光和热不能有效地到达表面,形成了这样的“低温区”。黑子越多可能说明太阳越老(近年发现红矮星上黑子占据表面的一半,详见中国<天文爱好者>2005年第三期),可能也是所有恒星寿命的一般特征,黑子附近的周边应该比太阳正常的地方温度高一些(此消彼长的原因),黑子向低纬度运动是因为太阳密度小和自转的原因,就像地球上的大陆版块向低纬度运动一样,有黑子的地方存在凹陷500千米可能是温度低而不再膨胀的原因。

黑子的形态

单个黑子的尺度,在初生时只有2000km左右,而发展到最大时其尺度可达几万km。单个黑子的寿命短者约几小时到一天,长者可达几十天或者更长,能在日面上存在几个太阳自转周(一周约27天)。

黑子出现的第一步,是在光球米粒组织中产生一个小黑点,尺度只有2’’~5’’(1’’=725km)。小黑点的亮度比光球米粒组织中的暗处还要暗一些,但是比大黑子的核心处要亮一些。小黑点的寿命比光球米粒的寿命长很多,常常是几个小时看不出很大的变化,甚至很小的黑点的寿命也有几个小时。

小黑点大约在出现半小时后,它的暗黑程度及尺度就和周围光球米粒有了较清楚的区别。遗憾的是,绝大部分小黑点不能发展成黑子。只有某些小黑点集团在一天左右形成为黑子。黑子出现后的第一天对它的成长是很重要的,因为这一天里黑子的磁通量的增长很快。与此同时,当小黑点的尺度增长到5’’以上,它本身就形成了黑子的核心部分,成为“黑子本影”。通过半影的出现,小黑点显示出强烈的向黑子发展的趋势。于是,有的太阳物理学家就把有无半影作为小黑点与小黑子的分界,出现半影作为小黑点过渡到或发展成黑子的标志。对于黑子细节的观测,告诉我们,黑子的半影实际上是黑子本影周围从里向外伸出的细的亮纤维与暗黑的背景形成的区域。半影中的暗黑区域被众多的半影亮纤维分隔,也呈纤维状,也常称为半影中的暗纤维。

黑子半影出现之前,先是黑子本影附近物质变暗,然后才有半影的亮纤维产生,反之,当黑子瓦解时,是黑子半影亮纤维先消失,而后整个半影区才渐渐转变成非扰动的光球区域。黑子半影的宽度约为1”比米粒还宽,寿命约几个小时。半影的长度与半影的大小和复杂程度有关系,典型的半影亮纤维长度是10”(7500km),都是由亮米粒或拉长的亮米粒组成的。

用“过度”曝光的方法,观测到无论大小黑子的本影全是由暗的本影米粒组成的,本影米粒的暗黑程度不等。在本影与半影的交界处常可观测到组成半影亮纤维的亮米粒在本影的黑背景衬托下显得较亮。在黑子的本影中,特别是大黑子的本影中,经常有被亮桥“切断”的现象。高分辨力的观测表明,这种亮桥本事是由类似于半影亮条中的亮米粒一样的小亮元组成。实际上本影米粒的大小、形状、亮度都很弥散,它的尺寸大约为2.3”~2.9”。本影米粒的寿命大约是从十几分钟到2.5小时,比光球米粒的寿命(10min)要长很多。

一方面,黑子本影的亮度等强度线呈现出很不规则的形状,反映出黑子中磁通量向上流是很不均匀分布的。另一方面,黑子本影米粒有类似光球米粒之外,有向上的运动,说明它们是对流流动的表现,即使黑子本影磁场很强也未能完全约束黑子中的对流运动。

第二部分:太阳黑子的电磁辐射

电磁辐射

能量以电磁波的形式通过空间传播的现象。它的传播速度即人们通常所说的光速。电磁辐射可按其波长,频率排列形成若干频率段,形成电磁波谱。频率越高该辐射的量子能量越大,其生物学作用也越强。太阳黑子的电磁辐射属于天然电磁辐射。

黑子中的物质流动、物态和磁场

我们知道,如果一个发出振动信号的源沿着我们的视线做运动,那么我们接收到的它的振动信号的频率就会与它发射的频率不同,这种现象称为多普勒效应。1909年英国人埃弗施德在印度的Kodaikanal天文台,利用黑子光谱线的多普勒效应发现了黑子半影中的物质流动,称为“埃弗施德效应”。他把望远镜对准日面边缘的太阳黑子,用光谱仪观测黑子的光谱线的唯一所表示的谱线波长的变化,发现对于靠近日面边缘的黑子而言,它的接近日面中心方向的一侧的半影的暗区(暗纤维)中,光谱线的波长变短了;而在黑子的接近日面边缘的一侧的半影暗区中,光谱线的波长变长了。这种现象说明,有物质在黑子中从黑子的本影与半影的交界处向半影与光球交界处流动,即从黑子向外流动,这种流动是平行于日面方向的,在太阳方向上就是水平方向的流动。流动从黑子的本影和半影的交界处开始,流动在半月内各种达到最大速度—每秒约2km。进一步利用来自不同深度的不同光谱线做类似的观测,结果得知,Evershed流动在深层流速最大,越往上流速越小,直到光球表面是流速为零。在往上到了色球层,流动的方向反转,有半影与光球的交界处向黑子本影区流动。一般认为,这种流动是物质在磁流管中受到磁流管两端的压力差的作用而做的沿着磁流管的运动。

太阳活动现象中,太阳黑子具有最强的磁场。磁场的浮现、发展与变化控制着黑子的发生于演化。同时,黑子的变化又控制着它周围的地区——活动区中活动的发生、发展与衰亡。

黑子磁场的测量时借助于“塞曼效应”进行的。塞曼效应是指处于磁场中的光源发射光的谱线发生分裂。反之,测量磁场中光源所发射谱线的分裂量,就可以推算出光源所处的磁场强度。黑子本影处的磁场强度与黑子面积有关,面积越大磁场越强。大黑子本影处的磁场可强达约4000Gs,向外逐渐减弱,到半影与光球交界处降至1000~1500Gs。据统计,只有约20%的黑子磁场强度大于2000Gs,约有5%的黑子磁场强度超过3000Gs。

假若黑子的面积为S(以太阳半球面积的10-6为单位),那么黑子的最大磁场强度Bm(以高斯为单位)可由下式算出:

这个经验公式适用于大多数黑子,它们的最大磁场强度小于3700Gs。 对于黑子磁场由中心向外减弱的情况,也有许多经验公式定量的给以近似表示。下式是经验公式之一:

式中

为距黑子中心的距离(以黑子半径为单位),B( )是

处的磁场强度,B(o)是黑子中心的磁场强度。 =1表示离黑子中心的距离正好等于黑子半径,那里正是黑子的半影与光球交界地,该处的磁场强度依上式算出为

由于日面上黑子常成群出现,群中磁极性也常混杂在一起,因而黑子磁力线的走向必定是复杂的。对于一个单极性的简单的黑子,它的磁场分布较简单,磁力线走向在理想情况下应该是规整的喇叭口形。黑子中轴线处磁力线垂直向上,到光球表面之后即向周围散开。从侧面看,黑子磁力线具有扇形的分布。下列经验公式常被用来表示黑子的磁力线分布形状:

上式中

为磁力线与黑子轴线的交角,

是距黑子轴线的距离(以黑子半径为单位)。由上式可知,当

=0时,即在黑子轴线上,磁力线顺着轴线。而当

时,即在黑子边缘处,磁力线与轴线的夹角趋向67.5°。这一公式对于离黑子轴线更远处是不适用的。

黑子一生中,磁场强度在初生期增加很快,接着是较长的保持磁场强度基本不变的时期,最后是磁场渐渐的消失期。

第三部分:太阳黑子电磁辐射对人类的影响

太阳黑子时对地球的影响是非常大的,它与我们的生活有着密切的联系,2000年太阳活动的极大年,因为其主要的活动强弱呈11年的周期性变化,所以2000年又称作第23周期太阳活动年;太阳活动呈周期性变化是由施瓦贝首次发现的,R·沃欠夫迚行推算从而得出了11年的周期时性;其实,太阳黑子不反呈11年周期的变化,还有22年的周期,这是海耳在研究黑子群磁场极性分布时发现的,因此也能为“磁周”或“海耳定律”,还有格莱斯堡等人发现的80年周期。太阳黑子的蒙德极小期等等。地球上的气候状冴、植物生长、水文现象以及地震活动乃至全球性的流感发生等,都具有11年的周期变化。最新研究表明,人类的发明创造也与太阳黑子的周期活动有关。俄罗斯科学家伊德里斯教授通过对理论物理的发展迚行深入研究后证明,科学创见确有一定的觃律。以爱因斯坦为例,他在物理学上的4次重大突破,时间分别是1905年、1916年、1927年、1938年,其周期恰为11年,而且这4年又都是太阳黑子的高峰年。不仅如此,艺术才能也受太阳黑子活动的影响。18世纪至19世纪的50名作曲家的创作高峰几乎都同太阳黑子活动高峰一致,他们都是在太阳黑子活动的高峰年代写出了自己的传世之作。

虽然太阳黑子也许能够刺激到某些人的创作灵感,可是不能否认的是,太阳黑子对我们的日常的人类生活有着很大的影响, 并且大多是负面而非正面的。

美国“国家海洋大气管理局(NOAA)”的官员警告说,太阳活动即将迚入11年一个循环周期中的“极大年”。美国政府官员预计,全美的通讯系统和能源设施可能遭到持续数月的太阳风暴的袭击。按大气和海洋科学家的话说,太阳活动的“极大年”会引发太空风暴、强辐射流和极光等,对现有的GPS全球定位系统、互联网通讯设施和其它基础设施构成冲击。例如1989年爆发的地磁风暴就曾经使魁北克省的电力供应超载,使得政府不得不采取灯火管制。

城市中的交通事故或许与太阳黑子爆发存在某种关系。专家从一组统计数据中发现,在太阳黑子活跃的时段,交通事故也相应有所增加。中科院紫金山天文台与武汉大学医学院专家,联合对此课题作了研究。他们对1955年至2000年武汉市交通事故的发生情冴与同期出现的5个太阳黑子活动周期作了比较分析。研究发现,每逢太阳黑子相对数上升阶段,武汉市交通事故的发生次数就出现猛增趋势,伤亡 人数也显著增多。早在1993年,他们曾预测:迚入第23个太阳活动周期初期,即1997年前后,武汉市交通事故将再次出现猛增趋势。交通部门的统计资料显示,该年武汉市交通事故次数和伤、亡人数分别比1996年增加了11.84%、22.09%和7.8%。为什么会有如此巧合呢?专家分析,在太阳活动高峰期,太阳高能粒子流和电磁辐射使地球磁场发生剧烈变化,引起大气环流和人体磁场出现异常,由此导致人体神经系统反应能力下降,驾驶行为出错率上升,交通事故因此明显增多。专家认为,有些心血管病人对太阳黑子剧烈活动引起的电离层磁扰动比较敏感,太阳风暴可能使他们的病情加重。此外,在特大的太阳风暴袭击时,如果坐高空飞机,有可能会受到X射线的过度照射,有人计算,这相当于一个人在一小时做100次X光透视。

现在对太阳黑子的研究,正处于观察结果,随着研究的发展,人们将一定能够迚一步的了解并解决太阳黑子对人类的研究,并且基于这一点而更好的了解整个宇宙,人类在从整个宇宙系统上来看是极其脆弱的,一次宇宙中司空见惯的小小爆炸就有可能导致整个人类的灭亡,也正因为此,人类对宇宙的探索和研究是至关重要的,我们只有在不断的探索中让自己坚强起来,有能力也去保护我们的地球!

参考文献:

《太阳风暴》张元东 王家龙

《太阳黑子对人类活动的影响和分布的研究》陈超 刘明良 刘俊彦 朱歆琴

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