工頻電場、磁場基礎(chǔ)問答

1、以下內(nèi)容翻譯自ElectricandMagneticFieldsAssociatedwiththeUseofElectricPowerQuestionsAnswerspwpasdbydieIXailonalInstituteofEnvlnjnmen.talHealth號cdencesNaiJonaJInstitutesofHealthsponsoredbychNIEHS-!DOEEMFRAPIDProgram1、電場和磁場基礎(chǔ)本章會概述一些你需要知道的術(shù)語，讓你對“電場、磁場”（EMF）有一個基礎(chǔ)的認識；同時會將其他形式的電磁能量與“電場、磁場”做比較，并簡要地討論那些“場”會如何影響我們。問

2、：什么是“電場和磁場”（electricandmagneticfields）？答：電場和磁場是存在于任何電氣設(shè)備周圍的不可見的電力線或磁力線。輸電線，電線已經(jīng)電氣設(shè)備都會產(chǎn)生電場、磁場（EMF）。當然還有很多其他的“電場、磁場”源本手冊主要關(guān)注的是“工頻電場、磁場”（power-frequencyEMF），即在電力生產(chǎn)、傳輸和使用過程中伴隨其產(chǎn)生的電場和磁場。電場是由電壓產(chǎn)生，隨著電壓的升高電場強度也會增大。電場計量單位是“伏特每米”（V/m）；磁場是由線路或電氣設(shè)備中的電流產(chǎn)生的，隨著電流的增大磁感應(yīng)強度也會增加，磁場計量單位是“高斯”（G）或“特斯拉”（T）。對大多數(shù)電氣設(shè)備而言，要產(chǎn)生磁

3、場，其必須處于工作狀態(tài)，有電流流動；電場卻不一樣，即便電氣設(shè)備已經(jīng)關(guān)閉，只要它的插頭沒有從電源插座中拔出，電場也會存在。電場、磁場瞬間增高的情況（有時稱作瞬變電流）可能在電氣設(shè)備打開和關(guān)閉時產(chǎn)生。電場可以被導(dǎo)電物體屏蔽或減弱即便是弱導(dǎo)體，包括樹木、建筑和人體皮膚；但是磁場卻不一樣，他能夠穿透絕大多數(shù)介質(zhì)，因此它較難屏蔽。電場和磁場均隨著與源的距離增加而迅速減小。盡管電氣設(shè)備、家用電器以及輸電線路會同時產(chǎn)生電場和磁場，但從現(xiàn)在大多數(shù)研究來看，他們都主要關(guān)注磁場暴露帶來的潛在健康影響。這樣做的原因在于：一些流行病學(xué)調(diào)查通過評估磁場暴露，發(fā)現(xiàn)其與癌癥增加有關(guān)聯(lián)；但是電場暴露與癌癥是沒有聯(lián)系的，很多電

4、場暴露下的生物效應(yīng)實驗基本上都印證了這一觀點。電場和磁場的特征電場和磁場可以用他們的波長、頻率和振幅（強度）來描述。下面的圖中就展示了一個交變電場或磁場的波形。場的方向從一個極向變化到了另外一個極向然后再變化回最開始時候的極向，我們把這樣的一段時間稱為一個周期。波長用于描述兩個相鄰且同極向波峰之間的距離。場的頻率，單位為赫茲（Hz）,用于描述1秒鐘之內(nèi)周期出現(xiàn)的次數(shù)。在北美地區(qū)的電在1秒鐘之內(nèi)交變60次，也就是60Hz。在世界的其他地方電力頻率為50Hz。問：手冊中的電場、磁場術(shù)語怎么使用？答：文中所稱的“電場、磁場”通常是指極低頻的電場和磁場，例如在使用電力的時候伴隨其產(chǎn)生的電場、磁場。當然

5、“電場、磁場（EMF）”一詞也可以有延伸的應(yīng)用，包括用于低頻或高頻的電磁場。計量電場、磁場：一般術(shù)語電場：電場強度單位用伏特每米（V/m）或千伏每米（kV/m）表示。lkV=1000V磁場：磁場單位用高斯（G）或特斯拉（T）表示。高斯是美國最常用的單位，特斯拉是國際標準單位。1T=10,000G在大多數(shù)環(huán)境下的磁場遠遠小于1特斯拉或1高斯，在表示的時候通常使用更小的單位：微特斯拉（pT）或毫高斯（mG）。1毫高斯等于1/1000高斯。1微特斯拉等于1/1000000特斯拉。1G=1000mG；1T=1000000pT。微特斯拉和毫咼斯的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：1pT=10mG。手冊中出現(xiàn)“電場、磁場”一詞

6、時，我們都是指的極低頻的電場和磁場。頻率范圍從3到3000Hz（見第XX頁），這個頻段包含了工頻（50或60Hz）場。與高頻率不一樣的是，在極低頻（ELF）時，電場和磁場是不會相互耦合或相互關(guān)聯(lián)的，因此，把它們稱作“電場、磁場（EMF）”而不是稱作“電磁場（electromagneticfields）是表述起來更為明確的。但是，在大眾刊物中，你會發(fā)現(xiàn)這個兩個詞都在使用，都簡寫為“電磁場（EMF）”。問：“工頻電場、磁場”與其他形式的電磁輻射能量有什么不同？答：X光、可見光、微波、無線電波以及“電場、磁場（EMF）”都是電磁能量。利用其頻率特性，可以將不同形式的電磁能量區(qū)分開來。頻率單位是赫茲（

7、Hz）?！肮ゎl電磁、磁場（頻率為50Hz或60Hz）”承載的能量微乎其微，沒有任何電離效應(yīng)，通常也沒熱效應(yīng)（見第XX頁）。正如各種化學(xué)效應(yīng)會從不同渠道來影響我們身體一樣，各種不同類型的電磁能量會產(chǎn)生各自不同的生物效應(yīng)。一些設(shè)備在使用會同時產(chǎn)生不同頻率的電磁能量。例如，焊接過程中產(chǎn)生的電磁能量頻率覆蓋了從紫外線、可見光、紅外線、射頻段以及工頻。微波爐工作時會產(chǎn)生頻率為60Hz、強度為數(shù)百毫高斯的磁場，同時在微波爐內(nèi)會產(chǎn)生頻率高得多的微波能量（大約2.45GHz）,通過屏蔽，我們免于暴露與高頻場之下，但是60Hz的磁場我們卻沒有避開。手機通過發(fā)射高頻電磁場進行通訊，廣播和電視的工作方式也類似。這些

8、射頻、微波場與輸電線路、家用電器產(chǎn)生的極低頻電場、磁場是完全不一樣的。問：交流電產(chǎn)生的電場、磁場和直流電產(chǎn)生的電場、磁場有什么區(qū)別？一些設(shè)備既可以使用交流電也可以使用直流電。在美國大多數(shù)地區(qū)，如果將設(shè)備插頭插入墻上的插座，那他使用的就是交流電，交流電在電線中不停的變換方向（每秒鐘60次）。如果設(shè)備使用直流電，那么電流方向是不會改變的，這就會產(chǎn)生一個“靜態(tài)的”或者說是穩(wěn)態(tài)的磁場，也叫做直流電場。當然，一些電池供電的設(shè)備其功能之一就是為了能夠產(chǎn)生時變電場。問：當我暴露在“電場、磁場”中時，會有什么事情發(fā)生？在大多數(shù)情況下，直流電不會在人體內(nèi)感應(yīng)出電流。但在一些工業(yè)環(huán)境當中，會存在強直流磁場，當人在

9、其中走動時，直流磁場就會在人體內(nèi)感應(yīng)出顯著的電流，這個電流對其他的一些因素更為重要，例如會對植入體內(nèi)的醫(yī)療設(shè)備有潛在影響。（見第XX頁以了解更多的關(guān)于心臟起搏器和其他醫(yī)療設(shè)備的內(nèi)容）。交流電產(chǎn)生的電場和磁場會在人體內(nèi)產(chǎn)生微弱的電流。也稱作“感應(yīng)電流”。大多數(shù)關(guān)于“電場、磁場”可能影響人體健康的研究都著眼于交流感應(yīng)電流。電場：當一個人站在高壓輸電線路下觸摸一些能夠?qū)щ姷奈矬w時，可能會感覺到輕微的觸電感，這種感覺是由高壓線產(chǎn)生的強電場造成的。這種情況只會在距離高壓線較近的范圍內(nèi)發(fā)生，因為電場隨著與高壓線距離的增大會迅速減弱。電場可以被建筑物、樹木以及其他導(dǎo)體所屏蔽或進一步衰減。磁場：由交流電產(chǎn)生的交變磁場可以在人體內(nèi)感應(yīng)出很微弱的電流。但是不用緊張，感應(yīng)電流的大小實在太小，比大腦、神經(jīng)和心臟產(chǎn)生的生物電流小多了。問：地球會產(chǎn)生“電場、磁場”嗎？當然會！地球也會產(chǎn)生“電場、磁場”，而且是靜態(tài)磁場的形式，和直流電產(chǎn)生的“電場、磁場