Sóng điện từ là gì?
Sóng điện từ hay trường điện từ là sự kết hợp của trường điện và trường từ.
Đang xem: Vật liệu chắn sóng điện từ
Trường điện được tạo ra bởi sự chênh lệch về mặt điện áp: điện áp càng cao trường điện càng mạnh.
Trường từ được tạo ra khi có xuất hiện dòng điện: dòng điện càng cao, trường từ càng mạnh.
sóng điện từ
Sóng điện từ trong tự nhiên
Sóng điện từ xuất hiện khắp mọi nơi trong môi trường và chúng vô hình đối với mắt của chúng ta. Trong tự nhiên nó được tạo ra bởi sự tích tụ điện tích trong bầu khí quyển kết hợp với giông bão. Trường từ của trái đất làm cho kim la bàn định hướng Bắc – Nam và chim, cá sử dụng chúng để định vị khi di chuyển
từ trường của trái đất
Sóng điện từ do con người tạo ra
Bên cạnh sóng điện từ tự nhiên, nó còn do con người tạo ra: tia X được dùng chụp các hình ảnh bên trong cơ thể giúp bác sĩ chẩn đoán các tổn thương.
Sóng điện từ tần số thấp cũng xuất hiện trong mọi ổ cắm điện gia đình. Và ở tần số RF do truyền thông tin – qua anten TV, trạm phát radio, hay các trạm thu phát sóng di động.
Đặc điểm chính
Tần số – bước sóng
Một trong những thông số chính định nghia trường điện từ (EMF) là tần số và bước sóng tương ứng.
Các tần số khác nhau của trường tác động lên cơ thể con người trong nhiều cách khác nhau.
Tần số (f) mô tả số lần dao động trong 1 giây, bước sóng (λ) là nghịch đảo của tần số.
f=1/λ
Sự khác biệt giữa sóng điện từ ion hóa và sóng điện từ không ion hóa
Sóng điện từ mang các hạt lượng tử (h). Hạt lượng tử của sóng tần số cao mang nhiều năng lượng (E) hơn tần số thấp
E=h*f
Sóng điện từ mang nhiều năng lượng có khả năng phá vở cấu trúc giữa các phân tử. Các tia gamma (được mang bởi vật liệu phóng xạ), tia cosmic, tia X có khả năng này, gọi là bức xạ ion hóa.
Trường mà lượng tử của nó không đủ để phá vỡ cấu trúc phân tử được gọi là bức xạ không ion hóa.
Các trường từ hình thành do các thiết bị do con người tạo ra được phát hiện ở dạng bước sóng dài, tần số thấp ở dải cuối của quang phổ điện từ và chúng không có khả năng phá vỡ liên kết hóa học.
Trường điện, trường từ.
Độ mạnh của trường điện được đo lường dạng V/m (vôn/mét). Trường điện tồn tại khi xuất hiện một điện thế, ngay cả khi không có dòng điện di chuyển. Điện thế càng cao, trường điện càng mạnh
Trường điện mạnh nhất khi gần vật dẫn điện, và độ mạnh của chúng suy giảm nhanh với theo khoảng cách. Các vật liệu như vật liệu xây nhà, cây cối đều có khả năng che chắn chúng. Vì vậy, trường điện từ do đường dây điện bên ngoài các tòa nhà sẽ bị ngăn cản bởi tường, tòa nhà, cây cối.
Trường từ xuất hiện khi có dòng điện chạy qua thiết bị. Độ mạnh của trường từ được đo lường bằng A/m (ampe/mét). Dòng điện càng cao, trường từ càng mạnh. Trong các nghiên cứu trường điện từ phổ biến hiện nay, các nhà khoa học định nghĩa một đại lượng gọi là mật độ thông lượng (μT- micro tesla) khi nói đến trường điện từ.
Giống như trường điện, trường từ mạnh nhất khi gần nguồn và nhanh chóng giảm tại khoảng cách xa. Trường từ không bị cản bởi các vật liệu phổ biến như bức tường, cây cối.
| Trường điện | Trường từ |
|
– Trường điện xuất hiện do điện áp. – Độ mạnh của trường điện đo bằng V/m – Trường điện có thể xuất hiện ngay cả khi thiết bị đang tắt – Hầu hết các vật liệu xây nhà đều ngăn cản trường điện |
– Trường từ xuất hiện do dòng điện. – Độ mạnh của nó đo bằng A/m. Các nhà nghiên cứu sử dụng đại lượng mật độ thông lượng (μT) để thay thế cho A/m. – Trường từ xuất hiện ngay khi thiết bị được bật nguồn và xuất hiện dòng điện – Trường từ giảm theo khoảng cách từ nguồn. Xem thêm: Bot Protection – Bán Nhà Mặt Tiền Tại Đường Sư Vạn Hạnh – Trường từ không bị suy hao bởi hầu hết vật liệu. |
|
– Cắm 1 thiết bị điện vào ổ cắm sẽ tạo ra trường điện trong không khí xung quanh thiết bị. – Điện áp càng cao, trường điện càng mạnh. – Trường điện này vẫn tồn tại mặc dù thiết bị vẫn đang ở trạng thái tắt. |
– Trường từ tạo ra chỉ khi xuất hiện dòng điện. Trường điện và trường từ sẽ xuất hiện cùng nhau trong phòng khi thiêt bị đang hoạt động. |
Trường điện từ cố định và thay đổi
Trường điện từ tĩnh không thay đổi độ lớn theo thời gian. Dòng DC là dòng điện chỉ chạy theo một hướng, nó tạo ra trường tĩnh. Ví dụ như trong các thiết bị sử dụng bằng pin. Trường từ của trái đất cũng gọi là trường tĩnh, trường từ xung quanh 1 nam châm cũng vậy.
Ngược lại, trường điện từ thay đổi theo thời gian được tạo ra bởi dòng xoay chiều AC. Dòng xoay chiều đảo ngược hướng trong một khoảng thời gian giống nhau. Các thiết bị sử dụng điện 220V AC trực tiếp tạo ra trường này.
Các nguồn bức xạ trường điện từ tấp số thấp, trung bình và cao
Trường điện từ thay đổi theo thời gian được tạo ra bởi các thiết bị gia dụng là ví dụ của trường điện từ tần số cực kỳ thấp.Trường này thường có tần số lên tới 300Hz.
Các thiết bị khác tạo ra trường ở tần số trung bình (IF) với dải tần từ 300Hz đến 10Mhz và trường tần số radio (RF) với tần số từ 10Mhz đến 300Ghz.
Tác động của trường điện từ lên cơ thể con người phụ thuộc không chỉ vào độ lớn mà còn phụ thuộc vào tần số và năng lượng.
Nguồn điện lưới và tất cả các thiết bị gia dụng sử dụng điện là nguồn chính của trường tần số thấp; màn hình máy tính, chống trộm và hệ thống bảo mật là nguồn chính của tần số trung bình; radio, television, radar và anten điện thoại, và lò vi sóng là nguồn chính của trường RF.
Các trường này gây ra dòng điện bên trong cơ thể con người, nếu đủ lớn có thể tạo ra 1 loạt các hiệu ứng như đốt nóng và điện giật, tùy thuộc vào biên độ và phạm vi tần số.
thiết bị phát ra sóng điện từ
Sóng điện thoại, tivi, bộ phát radio và radar tạo ra trường RF. Trường này được dùng để phát đi thông tin trên khoảng cách dài và hình thành nên ngành viễn thông cũng như phát thanh và truyền hình quảng bá trên thế giới. Lò vi sóng là trường RF tại tần số cao mức Ghz, chúng ta sử dụng sóng này để nhanh chóng đốt nóng thực phẩm.
Tại tần số radio, trường điện và từ có mối quan hệ chặt chẽ và chúng ta thường đo lường mức độ của chúng dưới dạng mật độ công suất tính bằng W/m2 (Wat/m2)
Điểm lại:
Sóng điện từ bao gồm cả trường điện, trường từ có trong tự nhiên và nhân tạo.
Tần số và bước sóng đặc trưng cho trường điện từ. Tần số càng cao thì bước sóng càng ngắn.
Các bức xạ gây ion hóa như tia X, tia gamma chứa các hạt lượng tử có đủ năng lượng để phá hủy các liên kết phân tử.
Trường điện tồn tại khi có điện thế xuất hiện và được đo lường bằng V/m. Trường từ xuất hiện khi có dòng điện di chuyển và do bằng A/m. Mật độ thông lượng được đo lường bằng μT
Tại tần số radio và viba, trường điện và trường từ là 2 thành phần liến quan chặt chẽ nhau của sóng điện từ. Được đo bởi mật độ công suất W/m2.
Sóng điện từ tần số thấp và tần số cao tác động đến cơ thể con người theo những cách khác nhau.
Xem thêm: Công Bố Bảng Giá Vật Liệu Xây Dựng Hiện Nay, Báo Giá Vật Liệu Xây Dựng Mới Nhất Năm 2020
Điện lưới sử dụng hàng ngày và các thiết bị gia dụng là nơi phát ra trường điện từ tần số thấp trong môi trường sống của chúng ta. Trường điện từ tần số cao phát ra từ anten viễn thông, truyền hình và lò vi sóng.