विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र और विकिरण हमें हर जगह घेर लेते हैं। यह स्विच को फ्लिप करने के लिए पर्याप्त है - और प्रकाश आता है, कंप्यूटर चालू करें - और आप इंटरनेट पर हैं, नंबर डायल करें चल दूरभाष- और आप दूर के महाद्वीपों के साथ संवाद कर सकते हैं। वास्तव में, बिल्कुल बिजली का सामानबनाया था आधुनिक दुनियाजिस तरह से हम इसे जानते हैं। हालांकि, में हाल के समय मेंतेजी से, यह सवाल उठाया जा रहा है कि विद्युत उपकरणों द्वारा उत्पन्न विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र (ईएमएफ) हानिकारक हैं। क्या ऐसा है? आइए इसे जानने की कोशिश करते हैं।

आइए एक परिभाषा के साथ शुरू करते हैं। विद्युतचुंबकीय क्षेत्र से जाना जाता है स्कूल पाठ्यक्रमभौतिकी एक विशेष है प्रमुख विशेषताऐंसमान क्षेत्र विद्युत आवेश वाले पिंडों और कणों के साथ एक निश्चित तरीके से बातचीत करने की क्षमता है। जैसा कि नाम का तात्पर्य है, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र चुंबकीय और विद्युत क्षेत्रों का एक संयोजन है, और में इस मामले मेंवे इतने घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं कि उन्हें एक ही इकाई माना जाता है। आवेशित वस्तुओं के साथ अन्योन्यक्रिया की विशेषताओं का उपयोग करके समझाया गया है

पहली बार, 1864 में मैक्सवेल द्वारा सैद्धांतिक रूप से विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों को गणितीय रूप से व्यक्त किया गया था। दरअसल, उन्होंने ही चुंबकीय और विद्युत क्षेत्रों की अविभाज्यता का खुलासा किया था। सिद्धांत के परिणामों में से एक यह तथ्य था कि विद्युत के किसी भी गड़बड़ी (परिवर्तन) चुंबकीय क्षेत्रगणना के साथ निर्वात में फैलने वाली विद्युत चुम्बकीय तरंगों की उपस्थिति का कारण है कि प्रकाश (स्पेक्ट्रम के सभी भाग: अवरक्त, दृश्यमान, पराबैंगनी) ठीक एक विद्युत चुम्बकीय तरंग है। सामान्य तौर पर, तरंग दैर्ध्य द्वारा विकिरण को वर्गीकृत करते हुए, वे एक्स-रे, रेडियो आदि के बीच अंतर करते हैं।

मैक्सवेल के सिद्धांत की उपस्थिति फैराडे (1831 में) के काम से पहले एक कंडक्टर में अनुसंधान पर काम कर रही थी या समय-समय पर बदलते चुंबकीय क्षेत्र में स्थित थी। इससे पहले भी, 1819 में, एच. ओर्स्टेड ने देखा था कि यदि एक कंपास को वर्तमान-वाहक कंडक्टर के बगल में रखा जाता है, तो उसका तीर प्राकृतिक से विचलित हो जाता है, जिससे चुंबकीय और विद्युत क्षेत्रों के बीच सीधा संबंध होना संभव हो जाता है।

यह सब इंगित करता है कि कोई भी विद्युत उपकरण विद्युत चुम्बकीय तरंगों का जनक है। यह संपत्तिविशेष रूप से कुछ विशिष्ट उपकरणों और उच्च-वर्तमान सर्किट के लिए उच्चारित। पहले और दूसरे दोनों अब लगभग हर घर में मौजूद हैं। चूंकि ईएमएफ न केवल प्रवाहकीय सामग्रियों में, बल्कि डाइलेक्ट्रिक्स (उदाहरण के लिए, वैक्यूम) में भी फैलता है, एक व्यक्ति लगातार अपने कार्य क्षेत्र में होता है।

यदि पहले, जब कमरे में केवल "इलिच का प्रकाश बल्ब" था, तो सवाल किसी को परेशान नहीं करता था। चीजें अब अलग हैं: माप विद्युत चुम्बकीयका उपयोग कर प्रदर्शन किया विशेष उपकरणक्षेत्र की ताकत को मापने के लिए। दोनों ईएमएफ घटकों को में तय किया गया है निश्चित सीमाआवृत्तियों (डिवाइस की संवेदनशीलता के आधार पर)। SanPiN दस्तावेज़ PDN को इंगित करता है ( स्वीकार्य दर) उद्यमों और बड़ी कंपनियों में, EMF PDN जाँच समय-समय पर की जाती है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि जीवित जीवों पर ईएमएफ के प्रभावों पर अध्ययन के अभी भी कोई अंतिम परिणाम नहीं हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, के साथ काम करते समय कंप्यूटर प्रौद्योगिकीहर घंटे के बाद 15 मिनट के ब्रेक को व्यवस्थित करने की सिफारिश की जाती है - बस मामले में ... सब कुछ काफी सरलता से समझाया गया है: कंडक्टर के चारों ओर एक ईएमएफ है। जब पावर कॉर्ड को सॉकेट से अनप्लग किया जाता है तो उपकरण पूरी तरह से सुरक्षित होता है।

जाहिर है, कुछ लोग बिजली के उपकरणों के उपयोग को पूरी तरह से छोड़ने की हिम्मत करेंगे। हालाँकि, आप अतिरिक्त रूप से घरेलू उपकरणों को एक ग्राउंडेड नेटवर्क से जोड़कर अपनी सुरक्षा कर सकते हैं, जो क्षमता को मामले पर इकट्ठा नहीं करने देता है, लेकिन ग्राउंड लूप में "नाली" करने की अनुमति देता है। विभिन्न एक्सटेंशन कॉर्ड, विशेष रूप से कुंडलित वाले, पारस्परिक प्रेरण द्वारा EMF को बढ़ाते हैं। और, ज़ाहिर है, एक साथ कई चालू उपकरणों के बंद होने से बचा जाना चाहिए।

हमारे आसपास बिजली

विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र (TSB से परिभाषा)- यह विशेष रूपवह पदार्थ जिसके द्वारा विद्युत आवेशित कणों के बीच अन्योन्य क्रिया की जाती है। इस परिभाषा के आधार पर यह स्पष्ट नहीं है कि प्राथमिक क्या है - आवेशित कणों का अस्तित्व या किसी क्षेत्र की उपस्थिति। शायद केवल एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की उपस्थिति के कारण, कण एक चार्ज प्राप्त कर सकते हैं। चिकन और अंडे की कहानी की तरह। लब्बोलुआब यह है कि आवेशित कण और विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र एक दूसरे से अविभाज्य हैं और एक दूसरे के बिना मौजूद नहीं हो सकते। इसलिए, परिभाषा आपको और मुझे विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की घटना के सार को समझने का अवसर नहीं देती है और केवल याद रखने वाली बात यह है कि यह पदार्थ का विशेष रूप! 1865 में जेम्स मैक्सवेल द्वारा विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र सिद्धांत विकसित किया गया था।

विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र क्या है? कोई कल्पना कर सकता है कि हम विद्युत चुम्बकीय ब्रह्मांड में रहते हैं, जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र द्वारा पूरी तरह से व्याप्त है, और विभिन्न कण और पदार्थ, उनकी संरचना और गुणों के आधार पर, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के प्रभाव में एक सकारात्मक या प्राप्त करते हैं। ऋणात्मक आवेश, इसे संचित करें, या विद्युत रूप से तटस्थ रहें। तदनुसार, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: स्थिर, अर्थात्, आवेशित पिंडों (कणों) द्वारा उत्सर्जित और उनसे अभिन्न, तथा गतिशील, अंतरिक्ष में फैल रहा है, उस स्रोत से फाड़ा जा रहा है जो इसे विकीर्ण करता है। भौतिकी में एक गतिशील विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र को दो परस्पर लंबवत तरंगों के रूप में दर्शाया जाता है: विद्युत (ई) और चुंबकीय (एच)।

तथ्य यह है कि एक विद्युत क्षेत्र एक वैकल्पिक चुंबकीय द्वारा उत्पन्न होता है क्षेत्र, और चुंबकीयक्षेत्र - प्रत्यावर्ती विद्युत, इस तथ्य की ओर ले जाता है कि विद्युत और चुंबकीय प्रत्यावर्ती क्षेत्र एक दूसरे से अलग-अलग मौजूद नहीं हैं। स्थिर या समान रूप से गतिमान आवेशित कणों का विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र सीधे कणों से संबंधित होता है। पर तेज़ गतिये आवेशित कण, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र उनसे "अलग हो जाते हैं" और विद्युत चुम्बकीय तरंगों के रूप में स्वतंत्र रूप से मौजूद होते हैं, स्रोत के उन्मूलन के साथ गायब नहीं होते हैं।

विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के स्रोत

विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के प्राकृतिक (प्राकृतिक) स्रोत

EMF के प्राकृतिक (प्राकृतिक) स्रोत निम्नलिखित समूहों में विभाजित हैं:

पृथ्वी का विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र;

सूर्य और आकाशगंगाओं से रेडियो उत्सर्जन ( पृष्ठभूमि विकिरण, ब्रह्मांड में समान रूप से वितरित);

वायुमंडलीय बिजली;

जैविक विद्युत चुम्बकीय पृष्ठभूमि।

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र।मूल्य भू-चुंबकीय क्षेत्रपृथ्वी बदल रही है पृथ्वी की सतहभूमध्य रेखा पर 35 µ टी से ध्रुवों के पास 65 µ टी तक।

पृथ्वी का विद्युत क्षेत्रसामान्य रूप से पृथ्वी की सतह पर निर्देशित, वायुमंडल की ऊपरी परतों के सापेक्ष नकारात्मक रूप से आवेशित। पृथ्वी की सतह के पास विद्युत क्षेत्र की ताकत 120…130 V/m है और ऊंचाई के साथ लगभग तेजी से घटती है। EP में वार्षिक परिवर्तन पूरे पृथ्वी पर प्रकृति में समान हैं: जनवरी-फरवरी में अधिकतम तीव्रता 150...250 V/m और जून-जुलाई में न्यूनतम 100...120 V/m है।

वायुमंडलीय बिजली- यह विद्युत घटनामें पृथ्वी का वातावरण. हवा में (लिंक) हमेशा सकारात्मक और नकारात्मक विद्युत आवेश होते हैं - आयन जो की क्रिया के तहत उत्पन्न होते हैं रेडियोधर्मी पदार्थ, ब्रह्मांडीय किरणोंऔर पराबैंगनी विकिरणसूरज। धरतीनकारात्मक उत्तेजना; इसमें और वातावरण के बीच एक बड़ा संभावित अंतर है। गरज के साथ इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की ताकत तेजी से बढ़ जाती है। वायुमंडलीय निर्वहन की आवृत्ति रेंज 100 हर्ट्ज और 30 मेगाहर्ट्ज के बीच होती है।

अलौकिक स्रोतपृथ्वी के वायुमंडल के बाहर विकिरण शामिल करें।

जैविक विद्युत चुम्बकीय पृष्ठभूमि।जैविक वस्तुएं, दूसरों की तरह भौतिक शरीर, ऊपर के तापमान पर परम शून्य 10 kHz - 100 GHz की सीमा में EMF उत्सर्जित करें। यह समझाया गया है अराजक आंदोलनआरोप - आयन, मानव शरीर में। मनुष्यों में ऐसे विकिरण का शक्ति घनत्व 10 mW / cm2 है, जो एक वयस्क के लिए कुल 100 वाट की शक्ति देता है। मानव शरीरलगभग 0.003 W/m2 की शक्ति घनत्व के साथ 300 GHz पर EMF भी उत्सर्जित करता है।

विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के मानवजनित स्रोत

मानवजनित स्रोतों को 2 समूहों में विभाजित किया गया है:

कम आवृत्ति वाले विकिरण के स्रोत (0 - 3 kHz)

इस समूह में बिजली के उत्पादन, पारेषण और वितरण के लिए सभी प्रणालियाँ शामिल हैं (बिजली लाइनें, ट्रांसफार्मर सबस्टेशन, बिजली स्टेशन, विभिन्न केबल सिस्टम), घर और कार्यालय बिजली और इलेक्ट्रॉनिक उपकरण, जिसमें पीसी मॉनिटर, इलेक्ट्रिक वाहन, रेलवे परिवहन और इसके बुनियादी ढांचे शामिल हैं। साथ ही मेट्रो, ट्रॉलीबस और ट्राम परिवहन।

पहले से ही आज, शहरों के 18-32% क्षेत्र पर विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का निर्माण होता है कार यातायात. वाहनों की आवाजाही के दौरान उत्पन्न विद्युत चुम्बकीय तरंगें टेलीविजन और रेडियो रिसेप्शन में हस्तक्षेप करती हैं, और हो सकती हैं हानिकारक प्रभावमानव शरीर पर।

आरएफ स्रोत (3 kHz से 300 GHz)

इस समूह में कार्यात्मक ट्रांसमीटर शामिल हैं - सूचना प्रसारित करने या प्राप्त करने के उद्देश्य से विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के स्रोत। ये वाणिज्यिक ट्रांसमीटर (रेडियो, टेलीविजन), रेडियो टेलीफोन (कार, रेडियो टेलीफोन, सीबी रेडियो, शौकिया रेडियो ट्रांसमीटर, औद्योगिक रेडियो टेलीफोन), दिशात्मक रेडियो संचार (उपग्रह रेडियो संचार, ग्राउंड रिले स्टेशन), नेविगेशन (हवाई यातायात, शिपिंग) हैं। रेडियो बिंदु), लोकेटर (वायु संचार, शिपिंग, यातायात लोकेटर, हवाई यातायात नियंत्रण)। इसमें माइक्रोवेव विकिरण का उपयोग करने वाले विभिन्न तकनीकी उपकरण, वैकल्पिक (50 हर्ट्ज - 1 मेगाहर्ट्ज) और स्पंदित क्षेत्र, घरेलू उपकरण (माइक्रोवेव ओवन), कैथोड रे ट्यूब (पीसी मॉनिटर, टीवी, आदि) पर सूचना के दृश्य प्रदर्शन के साधन भी शामिल हैं। के लिए वैज्ञानिक अनुसंधानचिकित्सा में, अति उच्च आवृत्ति धाराओं का उपयोग किया जाता है। ऐसी धाराओं के उपयोग से उत्पन्न होने वाले विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र एक निश्चित व्यावसायिक खतरे का प्रतिनिधित्व करते हैं, इसलिए, शरीर पर उनके प्रभाव से बचाने के लिए उपाय करना आवश्यक है।

मुख्य तकनीकी स्रोत हैं:

घरेलू टेलीविजन सेट, माइक्रोवेव ओवन, रेडियो टेलीफोन, आदि। उपकरण;

बिजली संयंत्र, बिजली संयंत्र और ट्रांसफार्मर सबस्टेशन;

व्यापक रूप से शाखित विद्युत और केबल नेटवर्क;

रडार, रेडियो और टेलीविजन प्रसारण स्टेशन, पुनरावर्तक;

कंप्यूटर और वीडियो मॉनिटर;

ओवरहेड पावर लाइन्स (टीएल)।

शहरी परिस्थितियों में जोखिम की एक विशेषता कुल विद्युत चुम्बकीय पृष्ठभूमि (अभिन्न पैरामीटर) और व्यक्तिगत स्रोतों (अंतर पैरामीटर) से मजबूत ईएमएफ दोनों की आबादी पर प्रभाव है।

एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र एक वैकल्पिक विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र है जो एक दूसरे को उत्पन्न करता है।
विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र सिद्धांत जेम्स मैक्सवेल द्वारा 1865 में बनाया गया था।

उन्होंने सैद्धांतिक रूप से साबित कर दिया कि:
चुंबकीय क्षेत्र में समय के साथ किसी भी परिवर्तन के परिणामस्वरूप विद्युत क्षेत्र में परिवर्तन होता है, और समय के साथ विद्युत क्षेत्र में कोई भी परिवर्तन एक बदलते चुंबकीय क्षेत्र को जन्म देता है।
यदि विद्युत आवेश त्वरण के साथ गति करते हैं, तो उनके द्वारा बनाया गया विद्युत क्षेत्र समय-समय पर बदलता है और स्वयं अंतरिक्ष में एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है, आदि।

विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के स्रोत हो सकते हैं:
- चलती चुंबक;
- त्वरण या दोलन के साथ गतिमान विद्युत आवेश (के साथ गतिमान आवेश के विपरीत निरंतर गति, उदाहरण के लिए, मामले में एकदिश धाराकंडक्टर में, यहां एक निरंतर चुंबकीय क्षेत्र बनाया जाता है)।

एक विद्युत क्षेत्र हमेशा एक विद्युत आवेश के चारों ओर मौजूद होता है, संदर्भ के किसी भी फ्रेम में एक चुंबकीय क्षेत्र मौजूद होता है, जिसके सापेक्ष विद्युत आवेश गति करते हैं।
विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र संदर्भ के फ्रेम में मौजूद है, जिसके सापेक्ष विद्युत आवेश त्वरण के साथ चलते हैं।

समाधान का प्रयास करें

एम्बर के एक टुकड़े को एक कपड़े से रगड़ा गया और स्थैतिक बिजली से चार्ज किया गया। अचल एम्बर के आसपास कौन सा क्षेत्र पाया जा सकता है? घूम रहा है?

एक आवेशित पिंड पृथ्वी की सतह के सापेक्ष आराम पर है। कार पृथ्वी की सतह के सापेक्ष समान रूप से और सीधी गति से चलती है। क्या कार से जुड़े संदर्भ फ्रेम में एक निरंतर चुंबकीय क्षेत्र का पता लगाना संभव है?

एक इलेक्ट्रॉन के चारों ओर कौन सा क्षेत्र उत्पन्न होता है यदि वह: विरामावस्था में हो; निरंतर गति से चल रहा है; त्वरण के साथ चल रहा है?

एक किनेस्कोप समान रूप से गतिमान इलेक्ट्रॉनों की एक धारा बनाता है। क्या गतिमान इलेक्ट्रॉनों में से किसी एक से जुड़े संदर्भ के फ्रेम में चुंबकीय क्षेत्र का पता लगाना संभव है?

विद्युतचुम्बकीय तरंगें

विद्युतचुंबकीय तरंगें एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र हैं जो अंतरिक्ष में फैलती हैं अंतिम गति, माध्यम के गुणों के आधार पर

विद्युत चुम्बकीय तरंगों के गुण:
- न केवल पदार्थ में, बल्कि निर्वात में भी प्रचारित करें;
- प्रकाश की गति से निर्वात में प्रचारित करें (С = 300,000 किमी/सेक);
अनुप्रस्थ तरंगें हैं
- ये यात्रा तरंगें (स्थानांतरण ऊर्जा) हैं।

विद्युत चुम्बकीय तरंगों का स्रोत तेजी से गतिमान विद्युत आवेश हैं।
विद्युत आवेशों के दोलन विद्युत चुम्बकीय विकिरण के साथ होते हैं जिनकी आवृत्ति आवेश दोलनों की आवृत्ति के बराबर होती है।

विद्युत चुम्बकीय तरंगों का पैमाना

हमारे चारों ओर का सारा स्थान विद्युत चुम्बकीय विकिरण से व्याप्त है। सूर्य, हमारे चारों ओर के पिंड, ट्रांसमीटर एंटेना विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उत्सर्जन करते हैं, जो उनके दोलन की आवृत्ति के आधार पर अलग-अलग नाम रखते हैं।

रेडियो तरंगें विद्युत चुम्बकीय तरंगें (10,000 मीटर से 0.005 मीटर से अधिक तरंग दैर्ध्य के साथ) होती हैं जिनका उपयोग तारों के बिना दूरी पर संकेतों (सूचना) को प्रसारित करने के लिए किया जाता है।
रेडियो संचार में, एंटीना में बहने वाली उच्च आवृत्ति धाराओं द्वारा रेडियो तरंगें बनाई जाती हैं।
रेडियो तरंगें विभिन्न लंबाईअलग-अलग वितरित किए जाते हैं।

तरंग दैर्ध्य के साथ विद्युत चुम्बकीय विकिरण 0.005 मीटर से कम लेकिन 770 एनएम से अधिक है, अर्थात, रेडियो तरंग रेंज और रेंज के बीच स्थित है दृश्यमान प्रकाशअवरक्त विकिरण (IR) कहलाते हैं।
अवरक्त विकिरणकिसी भी गर्म शरीर का उत्सर्जन करें। इन्फ्रारेड विकिरण के स्रोत हैं स्टोव, वॉटर हीटर, बिजली के लैंपगरमागरम विशेष उपकरणों की मदद से, अवरक्त विकिरण को दृश्य प्रकाश में परिवर्तित किया जा सकता है और गर्म वस्तुओं की छवियां प्राप्त की जा सकती हैं पूरा अंधेरा. इन्फ्रारेड विकिरण का उपयोग चित्रित उत्पादों को सुखाने, दीवारों के निर्माण, लकड़ी के लिए किया जाता है।

दृश्यमान प्रकाश में लाल से बैंगनी प्रकाश तक लगभग 770nm से 380nm की तरंग दैर्ध्य वाला विकिरण शामिल होता है। मानव जीवन में विद्युत चुम्बकीय विकिरण के स्पेक्ट्रम के इस खंड के मूल्य असाधारण रूप से बड़े हैं, क्योंकि किसी व्यक्ति के आसपास की दुनिया के बारे में लगभग सभी जानकारी दृष्टि के माध्यम से प्राप्त होती है। प्रकाश है शर्तहरे पौधों के विकास के लिए और इसलिए, आवश्यक शर्तपृथ्वी पर जीवन के अस्तित्व के लिए।

आँख के लिए अदृश्य विद्युत चुम्बकीय विकिरणवायलेट प्रकाश की तुलना में कम तरंग दैर्ध्य के साथ पराबैंगनी विकिरण (यूवी) कहा जाता है। पराबैंगनी विकिरण रोगजनक बैक्टीरिया को मारने में सक्षम है, इसलिए इसका व्यापक रूप से दवा में उपयोग किया जाता है। यूवी विकिरण शामिल सूरज की रोशनीकारण जैविक प्रक्रियाएंमानव त्वचा का काला पड़ना - सनबर्न। डिस्चार्ज लैंप का उपयोग चिकित्सा में पराबैंगनी विकिरण के स्रोतों के रूप में किया जाता है। इस तरह के लैंप की ट्यूब क्वार्ट्ज से बनी होती है, जो पारदर्शी होती है पराबैंगनी किरण; इसलिए इन लैंपों को क्वार्ट्ज लैंप कहा जाता है।

एक्स-रे (री) परमाणु के लिए अदृश्य हैं। वे सामग्री की महत्वपूर्ण परतों के माध्यम से महत्वपूर्ण अवशोषण के बिना गुजरते हैं जो दृश्य प्रकाश के लिए अपारदर्शी है। एक्स-रे का पता कुछ क्रिस्टल की एक निश्चित चमक पैदा करने और फोटोग्राफिक फिल्म पर कार्य करने की उनकी क्षमता से लगाया जाता है। पदार्थों की मोटी परतों में प्रवेश करने के लिए एक्स-रे की क्षमता का उपयोग रोगों के निदान के लिए किया जाता है। आंतरिक अंगव्यक्ति।

विद्युत चुम्बकीय

विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र उस प्रकार के पदार्थ को संदर्भित करता है जो गतिमान आवेशों के आसपास होता है। इसमें विद्युत के साथ-साथ चुंबकीय क्षेत्र भी शामिल हैं। उनका अस्तित्व आपस में जुड़ा हुआ है, क्योंकि वे एक दूसरे से अलग और स्वतंत्र रूप से मौजूद नहीं हो सकते, क्योंकि एक क्षेत्र दूसरे को जन्म देता है।

और अब आइए विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के विषय पर अधिक विस्तार से संपर्क करने का प्रयास करें। परिभाषा से, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि विद्युत क्षेत्र में परिवर्तन के मामले में, चुंबकीय क्षेत्र के उद्भव के लिए आवश्यक शर्तें प्रकट होती हैं। और चूंकि विद्युत क्षेत्र समय के साथ बदलता रहता है और इसे स्थिर नहीं कहा जा सकता, चुंबकीय क्षेत्र भी परिवर्तनशील होता है।

जब एक क्षेत्र बदलता है, तो दूसरा उत्पन्न होता है। और कोई फर्क नहीं पड़ता कि अगला क्षेत्र क्या होगा, स्रोत पिछला क्षेत्र होगा, जो कि एक वर्तमान-वाहक कंडक्टर होगा, न कि इसका मूल स्रोत।

और उस स्थिति में भी जब कंडक्टर में करंट बंद हो जाता है, तब भी विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र कहीं भी गायब नहीं होगा, बल्कि अंतरिक्ष में मौजूद और फैलता रहेगा।

विद्युत चुम्बकीय तरंगों के गुण

मैक्सवेल का सिद्धांत। भंवर विद्युत क्षेत्र

जेम्स क्लर्क मैक्सवेल, प्रसिद्ध ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी 1857 में, एक काम लिखा गया था जिसमें उन्होंने सबूत दिया कि विद्युत और चुंबकीय जैसे क्षेत्र निकट से संबंधित हैं।

उनके सिद्धांत के अनुसार, इसका अनुसरण किया गया कि एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र एक ऐसा नया विद्युत क्षेत्र बनाता है, जो वर्तमान स्रोत का उपयोग करके बनाए गए पिछले विद्युत क्षेत्र से भिन्न होता है, क्योंकि यह नया विद्युत क्षेत्र भंवर है।

और यहाँ हम देखते हैं कि भंवर विद्युत क्षेत्र एक ऐसा क्षेत्र है जिसके लिए बल की रेखाएंबंद हो जाती हैं। अर्थात्, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि विद्युत क्षेत्र की रेखाएं चुंबकीय क्षेत्र की तरह ही बंद होती हैं।

इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र एक भंवर विद्युत क्षेत्र बनाने में सक्षम है, और एक भंवर विद्युत क्षेत्र में आवेशों को स्थानांतरित करने की क्षमता होती है। और परिणामस्वरूप हमें इंडक्शन मिलता है बिजली. मैक्सवेल के काम से यह पता चलता है कि विद्युत और चुंबकीय जैसे क्षेत्र एक दूसरे के साथ निकटता से मौजूद हैं।

अर्थात् चुंबकीय क्षेत्र के अस्तित्व के लिए गतिमान विद्युत आवेश आवश्यक है। खैर, आराम करने के कारण विद्युत क्षेत्र का निर्माण होता है आवेश. यहां खेतों के बीच ऐसा पारदर्शी अंतर्संबंध मौजूद है। इससे हम एक और निष्कर्ष निकाल सकते हैं, कि विभिन्न प्रणालियाँरीडिंग देखी जा सकती है विभिन्न प्रकारखेत।

यदि हम मैक्सवेल के सिद्धांत का पालन करते हैं, तो हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि वैकल्पिक विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र अलग-अलग अस्तित्व में नहीं हैं, क्योंकि जब एक चुंबकीय क्षेत्र बदलता है, तो यह एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करता है, और एक बदलते विद्युत क्षेत्र एक चुंबकीय उत्पन्न करता है।

विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के प्राकृतिक स्रोत

एक आधुनिक व्यक्ति के लिए, यह कोई रहस्य नहीं है कि विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र, हालांकि वे हमारी आंखों के लिए अदृश्य रहते हैं, हमें हर जगह घेर लेते हैं।

ईएमएफ के प्राकृतिक स्रोतों में शामिल हैं:

सबसे पहले, यह पृथ्वी का स्थायी विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र है।
दूसरे, ऐसे स्रोतों में रेडियो तरंगें शामिल हैं जो इस तरह परिवर्तित होती हैं अंतरिक्ष स्रोतजैसे सूरज, तारे आदि।
तीसरा, ये स्रोत भी ऐसी वायुमंडलीय प्रक्रियाएं हैं जैसे बिजली का निर्वहन, आदि।

विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के मानवजनित (कृत्रिम) स्रोत

के अलावा प्राकृतिक स्रोतोंईएमएफ की उपस्थिति, वे मानवजनित स्रोतों के कारण भी उत्पन्न होती हैं। ऐसे स्रोतों में एक्स-रे शामिल हैं, जिनका उपयोग किया जाता है चिकित्सा संस्थान. उनका उपयोग विभिन्न रेडियो स्टेशनों, मोबाइल संचार स्टेशनों और टीवी एंटेना का उपयोग करके सूचना प्रसारित करने के लिए भी किया जाता है। हां, और जो बिजली हर आउटलेट में होती है, वह भी EMF बनाती है, लेकिन यह सच है, कम आवृत्ति पर।

मानव स्वास्थ्य पर ईएमएफ का प्रभाव

आधुनिक समाज वर्तमान में सभ्यता के ऐसे लाभों के बिना अपने जीवन की कल्पना नहीं कर सकता है जैसे कि विभिन्न की उपस्थिति घरेलू उपकरण, कंप्यूटर, मोबाइल संचार। बेशक, वे हमारे जीवन को आसान बनाते हैं, लेकिन वे हमारे चारों ओर विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र बनाते हैं। स्वाभाविक रूप से, आप और मैं EMF नहीं देख सकते, लेकिन वे हमें हर जगह घेर लेते हैं। वे हमारे घरों में, काम पर और यहां तक ​​कि परिवहन में भी मौजूद हैं।

यह कहना सुरक्षित है कि आधुनिक आदमीएक निरंतर विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में रहता है, जो दुर्भाग्य से, है एक बहुत बड़ा प्रभावमानव स्वास्थ्य पर। मानव शरीर पर विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के लंबे समय तक प्रभाव के साथ, ऐसे हैं अप्रिय लक्षण, जैसा अत्यंत थकावटचिड़चिड़ापन, नींद में खलल, ध्यान और याददाश्त। ईएमएफ के इस तरह के लंबे समय तक संपर्क से सिरदर्द, बांझपन, तंत्रिका और हृदय प्रणाली के कामकाज में विकार, साथ ही एक व्यक्ति में ऑन्कोलॉजिकल रोगों की उपस्थिति हो सकती है।

विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र एक प्रकार का पदार्थ है जो गतिमान आवेशों के आसपास उत्पन्न होता है। उदाहरण के लिए, करंट वाले कंडक्टर के आसपास। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में दो घटक होते हैं - विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र। वे एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से मौजूद नहीं हो सकते। एक दूसरे को जन्म देता है। जब विद्युत क्षेत्र बदलता है, तो तुरंत एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है। विद्युत चुम्बकीय तरंग प्रसार गति वी = सी / ईएमकहाँ पे इऔर एमक्रमशः, उस माध्यम की चुंबकीय और ढांकता हुआ पारगम्यता जिसमें तरंग का प्रसार होता है। विद्युत चुम्बकीय तरंगनिर्वात में, यह प्रकाश की गति से फैलता है, अर्थात 300,000 किमी/सेकेंड। चूंकि निर्वात की ढांकता हुआ और चुंबकीय पारगम्यता 1 के बराबर मानी जाती है। जब विद्युत क्षेत्र में परिवर्तन होता है, तो एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है। चूंकि इसका कारण विद्युत क्षेत्र स्थिर नहीं है (अर्थात यह समय के साथ बदलता है), चुंबकीय क्षेत्र भी परिवर्तनशील होगा। बदले में बदलते चुंबकीय क्षेत्र में एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न होता है, और इसी तरह। इस प्रकार, बाद के क्षेत्र (चाहे वह विद्युत या चुंबकीय हो) के लिए, स्रोत पिछला क्षेत्र होगा, न कि मूल स्रोत, जो कि एक वर्तमान-वाहक कंडक्टर है। इस प्रकार, कंडक्टर में करंट बंद होने के बाद भी, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र मौजूद रहेगा और अंतरिक्ष में फैल जाएगा। एक विद्युत चुम्बकीय तरंग अपने स्रोत से सभी दिशाओं में अंतरिक्ष में फैलती है। आप कल्पना कर सकते हैं कि एक प्रकाश बल्ब को चालू करने से उसमें से प्रकाश की किरणें सभी दिशाओं में फैलती हैं। प्रसार के दौरान एक विद्युत चुम्बकीय तरंग अंतरिक्ष में ऊर्जा ले जाती है। कंडक्टर में करंट जितना मजबूत होता है, जिससे क्षेत्र पैदा होता है, तरंग द्वारा वहन की जाने वाली ऊर्जा उतनी ही अधिक होती है। साथ ही, ऊर्जा उत्सर्जित तरंगों की आवृत्ति पर निर्भर करती है, इसमें 2.3.4 गुना वृद्धि के साथ, तरंग की ऊर्जा क्रमशः 4.9.16 गुना बढ़ जाएगी। अर्थात् तरंग की प्रसार ऊर्जा आवृत्ति के वर्ग के समानुपाती होती है। तरंग प्रसार के लिए सबसे अच्छी स्थिति तब बनती है जब चालक की लंबाई तरंग दैर्ध्य के बराबर होती है। चुंबकीय और विद्युत बल की रेखाएं परस्पर लंबवत उड़ेंगी। बल की चुंबकीय रेखाएँ एक धारावाही चालक को ढँक देती हैं और हमेशा बंद रहती हैं। बल की विद्युत रेखाएँ एक आवेश से दूसरे आवेश में जाती हैं। विद्युत चुम्बकीय तरंग हमेशा होती है अनुप्रस्थ तरंग. अर्थात्, चुंबकीय और विद्युत दोनों ही बल की रेखाएँ, प्रसार की दिशा के लंबवत समतल में स्थित होती हैं। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की तीव्रता क्षेत्र की शक्ति विशेषता है। साथ ही, तनाव वेक्टर क्वांटिटीयानी इसकी एक शुरुआत और एक दिशा है। क्षेत्र की ताकत को बल की रेखाओं के लिए स्पर्शरेखा रूप से निर्देशित किया जाता है। चूंकि विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र की ताकत एक दूसरे के लंबवत हैं, इसलिए एक नियम है जिसके द्वारा तरंग प्रसार की दिशा निर्धारित की जा सकती है। जब पेंच विद्युत क्षेत्र शक्ति सदिश से चुंबकीय क्षेत्र शक्ति सदिश तक सबसे छोटे पथ के साथ घूमता है, तो पेंच का अनुवादात्मक आंदोलन तरंग प्रसार की दिशा को इंगित करेगा।

चुंबकीय क्षेत्र और इसकी विशेषताएं। जब विद्युत धारा किसी चालक से होकर गुजरती है, a एक चुंबकीय क्षेत्र. एक चुंबकीय क्षेत्र पदार्थों के प्रकारों में से एक है। इसमें ऊर्जा होती है, जो व्यक्तिगत गतिमान विद्युत आवेशों (इलेक्ट्रॉनों और आयनों) और उनके प्रवाह, अर्थात विद्युत प्रवाह पर कार्य करने वाले विद्युत चुम्बकीय बलों के रूप में प्रकट होती है। विद्युत चुम्बकीय बलों के प्रभाव में, गतिमान आवेशित कण अपने मूल पथ से क्षेत्र के लंबवत दिशा में विचलित हो जाते हैं (चित्र। 34)। चुंबकीय क्षेत्र बनता हैकेवल गतिमान विद्युत आवेशों के आसपास, और इसकी क्रिया भी केवल गतिमान आवेशों तक ही फैली हुई है। चुंबकीय और विद्युत क्षेत्र अविभाज्य हैं और एक साथ मिलकर एक बनाते हैं विद्युत चुम्बकीय. कोर्इ बदलाव विद्युत क्षेत्रएक चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति की ओर जाता है और, इसके विपरीत, चुंबकीय क्षेत्र में कोई भी परिवर्तन एक विद्युत क्षेत्र की उपस्थिति के साथ होता है। विद्युत चुम्बकीयप्रकाश की गति से फैलता है, अर्थात 300,000 किमी/सेकेंड।

चुंबकीय क्षेत्र का चित्रमय प्रतिनिधित्व।ग्राफिक रूप से, चुंबकीय क्षेत्र को बल की चुंबकीय रेखाओं द्वारा दर्शाया जाता है, जो इस तरह खींची जाती हैं कि क्षेत्र के प्रत्येक बिंदु पर बल की रेखा की दिशा क्षेत्र बलों की दिशा के साथ मेल खाती है; चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं हमेशा निरंतर और बंद होती हैं। प्रत्येक बिंदु पर चुंबकीय क्षेत्र की दिशा एक चुंबकीय सुई का उपयोग करके निर्धारित की जा सकती है। तीर का उत्तरी ध्रुव हमेशा क्षेत्र बलों की दिशा में स्थापित होता है। स्थायी चुम्बक का सिरा, जिससे बल रेखाएँ निकलती हैं (चित्र 35, क), उत्तरी ध्रुव माना जाता है, और विपरीत छोर, जिसमें बल की रेखाएँ शामिल हैं, दक्षिणी ध्रुव (रेखाएँ) है। चुंबक के अंदर से गुजरने वाले बल को नहीं दिखाया गया है)। एक फ्लैट चुंबक के ध्रुवों के बीच बल की रेखाओं के वितरण का पता डंडे पर रखे कागज की शीट पर छिड़के गए स्टील के बुरादे का उपयोग करके लगाया जा सकता है (चित्र 35, बी)। एक स्थायी चुंबक के दो समानांतर विपरीत ध्रुवों के बीच हवा के अंतराल में चुंबकीय क्षेत्र को बल की चुंबकीय रेखाओं के एक समान वितरण की विशेषता है (चित्र। 36)