Геомагнитное поле

Квазистационарные токи. Метод векторных диаграмм.

Переменный ток является квазистационарным, если мгновенное значение силы такого тока во всех сечениях цепи практически одинаково. Его изменение происходят достаточно медленно, а электромагнитные возмущения распространяются по пути с очень высокой скоростью.

Рис.14.1

Рассмотрим процессы, происходящие на участке цепи, содержащем резистор, катошку индуктивности и конденсатор, к концам когорого приложено переменное напряжение: (14.1); где - амплитуда напряжения.

Для условий квазистационарности ток через резистор определяется законом Ома: ; – амплитуда силы тока.

Для наглядного изображения соотношений между переменными токами и напряжениями используется метод векторных диаграмм. На рис.14.1.б представлена векторная диаграмма амплитудных значений тока и напраяжения на резисторе (сдвиг фаз между и равен 0).

Действие магнитного поля на биологические объекты проявляется на примере геомагнитных полей. В спектре естественных электромагнитных полей (ЭМП) условно можно выделить несколько составляющих: это постоянное магнитное поле Земли (геомагнитное поле), электростатическое поле и переменные электромагнитные поля в диапазоне частот от Гц до Гц.

Особое внимание при изучении влияния естественных ЭМП на живую природу уделяется геомагнитному полю, как одному из важнейших факторов окружающей среды. Установление наличия у различных живых организмов (пчёлы, голуби, моллюски, человек) биогенного магнетита позволяет сделать заключение о возможности прямой магниторецепции. Изучение магниторецепции у человека дало основание считать, что она представлена как в структурах мозга, так и в надпочечниках.

Величина постоянного геомагнитного поля может изменяться на поверхности Земли от 26 мкТл (в районе Рио-де-Жанейро) до 68 мкТл (вблизи географических полюсов), достигая максимумов в районе магнитных аномалий (Курская аномалия до 190 мкТл). На основное магнитное поле Земли наложено переменное магнитное поле (главным образом, порождённое токами, текущими в ионосфере и магнитосфере), величина которого хотя и не превышает 4-5% главного поля, но информационное влияние на биосферу может быть значительным.

Геомагнитные поля могут оказывать неоднозначное влияние на организм человека. С одной стороны, геомагнитные возмущения рассматриваются как экологический фактор риска: имеются данные, свидетельствующие о связи с ними развития ряда неблагоприятных реакций в организме человека. Так, показано, что геомагнитные возмущения могут оказывать десинхронизирующее влияние на биологические ритмы и другие процессы в организме; могут быть основной действующей причиной для модуляции функционального состояния мозга. Отмечена связь между возникновением геомагнитных возмущений и возрастанием числа клинически тяжелых патологий (инфарктов миокарда и инсультов).

С другой стороны, выявлено, что периодические пульсации геомагнитного поля участвуют в регуляции циркадных, инфрадных, циркасентактных биологических ритмов, а также их взаимоотношений.

В последнее время учёные столкнулись с проблемой гипогеомагнитных полей. Полученные учёными данные свидетельствуют о воздействии на человека гипогеомагнитных полей, которые появляются при работе людей в специализированных экранированных сооружениях. Показано, что в подземных сооружениях метрополитена уровни геомагнитных полей могут быть снижены в 2…5 раз, в жилых и общественных зданиях, выполненных из железобетонных конструкций в 1,3-1,5 раза; на Останкинской телебашне в служебных помещениях в 1,5-2,3 раза, в кабинах скоростных лифтов в 15-19 раз, в кабинах буровых установок и экскаваторов в 1,8-8,5 раза; в салонах легковых автомобилей в 1,5-3 раза и др. Человек попадает в гипогеомагнитные условия и при осуществлении космических полётов, в самолётах, в служебных помещениях и каютах морских и речных судов, на подводных лодках и других военно-технических объектах, в помещениях банков. Человек испытывает дискомфорт, появляется чувство усталости.

При этом следует подчеркнуть, что при магнитных бурях, неблагоприятное воздействие которых на организм субъективно ощущает почти 30% населения, уровень геомагнитного поля изменяется в среднем на десятки-сотни нанотесла, что составляет лишь доли или несколько процентов от его величины. В описанных гипогеомагнитных условиях изменение уровней геомагнитных полей составляет десятки тысяч нанотесла, т. е. на три порядка больше.

Дата добавления: 2017-01-14