ИЗМЕРЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО И МАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЙ ОТ НОУТБУКОВ

На протяжение всей жизни человека окружают процессы, связанные с электромагнитными полями. Электромагнитное поле является особым видом материи. Оно возникает вокруг проводников с движущимися зарядами и состоит из двух полей – магнитного и электрического.

Электромагнитное излучение представляет собой распространяющееся в пространстве электромагнитное поле. Данное излучение способно оказывать негативные воздействия на живые организмы. Виды указанных воздействий зависят от видов излучений. Так же длительное воздействие электрических полей способно привести к нарушениям функционирования систем организма человека.

Электромагнитные излучения классифицируются по длине и частоте волны. Виды электромагнитных волн перечислены в таблице 1. [2].

Таблица 1.

Виды электромагнитных волн

Техника и электроника относится к классу искусственных источников радиоизлучения, генерирующих радиоволны. Одним из устройств подобного типа являются ноутбуки, которые выбраны в качестве объекта исследования данной работы. Существует множество мнений о вреде, наносимом электромагнитной волной радиодиапазона живым организмам, но окончательно предположения не доказаны. Опыты, которые проводились на животных и растениях, говорят о совсем незначительном влиянии. Но ученые, в результате наблюдений, смогли составить некоторую зависимость длительного и интенсивного пребывания в пределах действия электромагнитного поля с болезнями Альцгеймера, лейкемии, заболеваниями нервной системы, сбоя биоритмов. Также было выяснено, что опасность устройств усиливается при достаточно близком расстоянии от прибора [1].

Для проведения исследований выбраны 4 модели ноутбуков:

• объект №1- Acer Aspire One D270-288kk;
• объект №2 - ASUS Eee PC 1015PD;
• объект №3 - Toshiba SATELLITE L500-1EL;
• объект №4 - HP PAVILION g6-1200.

В соответствии с требованиями стандарта ГОСТ Р 50948-2001 «Средства отображения информации индивидуального пользования. Общие эргономические требования и требования безопасности» предельно допустимый уровень интенсивности неионизирующих излучений от ноутбука в точке, которая расположена нормально к центру дисплея на расстоянии 0,4 м от центральной точки клавиатуры исследуемого ноутбука, составляет соответственно:

• на частоте от 5 Гц до 2 кГц – 25 В/м;
• от 2 кГц до 400 кГц – 2,5 В/м.

Плотность магнитного потока ноутбука не должна превышать:

• 250 нТл – в частотном диапазоне от 5 Гц до 2 кГц;
• 25 нТл - в частотном диапазоне от 2 до 400 кГц.

Методика измерений интенсивности излучений ноутбука приведена в ГОСТ Р 50949-2001 «Средства отображения информации индивидуального пользования. Методы измерений и оценки эргономических параметров и параметров безопасности».

Для оценки интенсивности электрических и магнитных полей ноутбука применяются следующие измерительные приборы:

1. измеритель напряженности переменного электрического поля ИЭП-05 (для оценки среднеквадратического значения напряженности переменного электрического поля в диапазонах частот от 5 Гц до 2 кГц, а также от 2 до 400 кГц);
2. измеритель плотности магнитного потока ИМП-05/1 (для оценки среднеквадратического значения плотности магнитного потока в диапазоне от 5 Гц до 2 кГц) и ИМП-05/2 (для измерения среднеквадратического значения плотности магнитного потока в диапазоне от 2 до 400 кГц).

Измерения следует проводить при температуре воздуха в помещении (20±5) °С, относительной влажности (60±15) %, атмосферном давлении от 84 до 107 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.) в соответствии с требованиями ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».

Фоновый уровень напряженности переменного электрического поля, вместе с помехами от сети питания и внутренними шумами измерителя, должен находиться в пределах:

• в диапазоне частот I - 2,0 В/м;
• в диапазоне частот II - 0,2 В/м. 

Погрешность измерений интенсивности электрического поля для диапазона I равна ±(0,1R +1,5) В/м; для диапазона II - ±(0,1R +0,1) В/м, где R - отсчет по шкале прибора.

Значение вектора напряженности определяется по формуле (1):

.                                                        (1)

Фоновый уровень плотности магнитного потока, включая помехи, вызванные сетью питания и внутренними шумами измерителя, не должен превышать значений:

• в частотном диапазоне I - 40 нТл;
• в частотном диапазоне II - 5 нТл.

Погрешность измерения для диапазона I составляет ±(0,1R+30) нТл; для диапазона II равна ± (0,1R+1,5) нТл (где R - отсчет по шкале прибора).

Для проведения измерений испытуемый ноутбук необходимо расположить на горизонтальной поверхности таким образом, чтобы касательная к экрану плоскость в его центральной точке была перпендикулярна к этой поверхности. Крупные предметы из металла, необходимые для выполнения исследования приборы и соединительные кабели, не относящиеся к комплекту измерительных приборов, необходимо удалить от дисплея и средства измерения на расстояние не меньше 1 м.

Измерения напряженности переменного электрического поля проводятся в точках со следующими координатами в цилиндрической системе координат:

Z=0;

r=(a/2+0,4) м;

θ=0° - для первого частотного диапазона;

θ=0°, 90°, 180°, 270° - для второго частотного диапазона.

Начало отсчета указанной системы координат относительно монитра показано на рисунке 1.

Результаты измерений оцениваются по максимальному значению напряженности переменного электрического поля, измеренному в точках системы координат, а также в центре экрана.

Измерения плотности магнитного потока проводятся в 48 точках, имеющих указанные координаты в цилиндрической системе координат:

Z=-0,3 м; 0,0 м; +0,3 м;

r=(а/2+0,5) м;

22,5°,

где а - габаритный размер монитора по нормали к экрану в его центре, м; p - целое число от 0 до 15.

Схема измерений показана на рисунке 1.

Измерения проводятся в двух режимах: в режиме ожидания и режиме скачивания.

Рисунок 1. Схема расположения дисплеев в цилиндрической системе координат.

Полученные значения интенсивности электрического поля в двух диапазонах частот приведены графически на рисунках 2-5.

Рисунок 2. График зависимости напряженности электрического поля от расстояния до экрана на диапазоне частот I

Рисунок 3. График зависимости напряженности электрического поля от расстояния до экрана на диапазоне частот II

По графикам видно, что у трех исследуемых моделей из четырех превышено предельно допустимое значение напряженности электрического поля во время скачивания в диапазоне частот от 5 до 2000 Гц в центральной точке экрана, а у исследуемой модели №2 также на расстоянии 0,4 м от экрана. В диапазоне частот от 2 до 400 кГц в режиме скачивания значения интенсивности электрического поля у всех четырех исследуемых моделей не превышают значений предельно допустимого уровня, значения напряженности электрического поля совпали у ноутбука №1 в режиме скачивания, №2 в нормальном режиме, №4 в нормальном режиме и режиме скачивания. Уровень напряженности электрического поля при нормальном режиме работы у всех четырех моделей находится в пределах нормы.

Рисунок 4. График зависимости плотности магнитного потока от расстояния до экрана на диапазоне частот I

Рисунок 5. График зависимости плотности магнитного потока от расстояния до экрана на диапазоне частот II

По графикам на рисунках 4 и 5 видно, что значение плотности магнитного поля у всех исследуемых ноутбуков также лежит в пределах нормы при обоих режимах работы и на обоих диапазонах частот.

Таким образом, у трех ноутбуков из четырех исследуемых наблюдалось превышение уровня интенсивности электрического поля в диапазоне от 5 Гц до 2 кГц в режиме скачивания. Пользователю рекомендуется минимизировать время работы за данными ноутбуками, а также ограничить количество одновременно работающих электроприборов.

Остальные показатели интенсивности электромагнитного излучения не превышают предельно допустимые уровни.

Список литературы:

1. Влияние различных излучений ни организм человека [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.babyblog.ru/user/id1337091/98075 (дата обращения: 16.09.2018).
2. Чем опасно электромагнитное излучение (ЭМИ). Меры защиты [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://nazdor-e.ru/index.php/ecologiya/71-chem-opasno-emi (дата обращения: 16.09.2018).