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电磁辐射复习题及参考答案

  
评论: 更新日期:2021年12月28日

一.解释下列名词术语

1.(1)等效辐射功率:

答:①在 1000 MHz 以下,等效辐射功率等于机器标称功率与对半波天线而言的天线增益的乘积。(天线增益是指:在输入功率相等的条件下,实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。 )

②在1000 MHz 以上,等效辐射功率等于机器标称功率与全向天线增益的乘积。

(2)各向同性响应:

答:对电磁波不同极化方向和不同入射方向所具有的相同响应能力。

(3)频率灵敏度:

答:宽带辐射测量仪在整个工作频带中幅度特性的频率不均匀性。

2、(1)热效应:

答:指吸收电磁辐射能后,组织或系统产生的直接与热作用有关的变化。

(2)非热效应:

答:吸收电磁辐射能后;组织或系统产生的与直接热作用没有关系的变化。

3、(1)电磁辐射:

答:能量以电磁波的形式通过空间传播的现象。

(2)比吸收率:

答:指生物体每单位质量所吸收的电磁辐射功率,即吸收剂量率。

(3)功率密度:

答:在空间某点上电磁波的量值用单位面积上的功率表示,单位为 W/m2;或在空间某点上电磁波矢量的值。

4、(1)长波:

答:指频率为100~300 kHz,相应波长为 3~l km 范围内的电磁波。

(2)中波:

答:指频率为300 kHz~3 MHz,相应波长为 1km~100 m 范围内的电磁波。

(3)短波:

答:指频率为 3~30 MHz,相应波长为 100~10 m范围内的电磁波。

(4)超短波:

答:指频率为30~300 MHz,相应波长为 10~1 m 范围内的电磁波。

(5)微波:

答:指频率为 300 MHz~300GHz,相应波长为 1m~1 mm 范围内的电磁波。

(6)混合波段:

答:指长波、中波、短波、超短波和微波中有两种或两种以上波段混合在一起的电磁波。

二.填空题

1、国家标准规定的电磁辐射防护基本限值:

(1) 职业照射:在每天 8 h 工作期间内,任意连续①_______按全身平均的比吸收率(SAR)应小于②________;

(2)公众照射:在一天③__________内,任意连续6 min 按全身平均的比吸收率(SAR)应小于④_________。

答:① 6 min ;② 0.1 W/kg ;③ 24 h;④0.02 W/kg。

2、电磁辐射环境影响评价中有关的防治措施描述包括:①________;②_________;③_________。

答:①管理措施;②技术措施;③上岗人员素质。

3、可以免于管理的电磁辐射体:

(1) 输出功率等于或小于①__________的移动式无线电通讯设备,如陆上、海上移动设备以及步话机等;

(2) 向没有屏蔽空间的辐射等效功率小于:0.1~3 MHz,②____________;>0.3~30000 MHz,③_________。

答:① 15 W;② 300 W ;③100 W。

4、测量天线的主要参数:

答:①有效高度(有效长度);②天线系数;③辐射强度;④天线增益;⑤方向性;⑥归-化辐射图(方向性图);⑦辐射效率;⑧天线阻抗;⑨天线的电压驻波比;⑩天线噪声温度。

5、对伴有电磁辐射的设备进行操作和管理的人员,应施行电磁辐射防护训练。训练内容应包括:

答:①电磁辐射的性质及其危害性;②常用防护措施、用具以及使用方法;③个人防护用具及使用方法;④电磁辐射防护规定。

6、功率 >200 kW 的发射设备之环境影响评价范围:

答:①以发射天线为中心、半径为lkm 范围全面评价;②如辐射场强最大处的地点超过 l km,则应在选定方向评价到最大场强处于和低于标准限值处。

7.一个工作日内8h工作场所超高频辐射职业接触限值连续波功率密度为   0.05 (mW/cm2)。

三.判断题(正确的打√,错误的打×)

1、①中波广播(535~1605 kHz)的服务半径一般不超过过数百公里。采用底部馈电(底部对地绝缘)的直立铁塔天线。根据服务范围发射功率数十至数百千瓦不等。()

②中波广播(535~1605 kHz)的服务半径一般不超过过数百公里。采用底部馈电(底部对地绝缘)的直立铁塔天线。根据服务范围发射功率数十至数千千瓦不等。()

③短波广播(4~19 MHz 内的部分频段)的服务半径大于1000 km。依靠电离层对天波的反射完成电波传播。多用垂直天线,该天线在水平面与垂直面均有较强的方向性。()

④短波广播(4~19  MHz 内的部分频段)的服务半径大于1000 km。依靠电离层对天波的反射完成电波传播。多用垂直天线,该天线在水平面与垂直面的方向性较差。()

答:①√;②×;③√;④×。

2、(1) 当电磁辐射休的工作频率低于300 MHz时,应对工作场所的电场强度和磁场强度分别测量。()

(2)当电磁辐射体的工作频率大于300 MHz 时,可以只测磁场强度。()

(3)当电磁辐射体的工作频率大于300 MHz 时,可以只测电场强度。()

答:(1)√;(2)×;(3)√。

3、电磁辐射按其来源途径分为天然和人工两种。

(1)天然的电磁辐射来自地球的热辐射,太阳热辐射,宇宙辐射和雷电等。()

(2)人工电磁辐射来自广播、电视、雷达发射设施及电磁能在工业、科学和医疗中的应用设备。()

(3)现在环境中的电磁辐射水平主要来自人工辐射。天然辐射水平贡献也不可忽略。()

(4)现在环境中的电磁辐射水平主要来自人工辐射。天然辐射水平较之人工电磁辐射的贡献已可以忽略不计。()

答:(1)√ 。(2)√。(3)×。(4)√。

4、(1)高压电力设备包括高压送电线路及变电站。()

(2)高压电力设备包括发电站和高压送电线路及变电站。()

(3)高压电力设备造成电磁环境污染的原因是:

①电晕放电(在曲率半径很小的尖端电极附近,由于局部电场强度超过气体的电离场强,使气体发生电离和激励,因而出现电晕放电。发生电晕时在电极周围可以看到光亮,并伴有咝咝声。电晕放电可以是相对稳定的放电形式,也可以是不均匀电场间隙击穿过程中的早期发展阶段。);()

②绝缘子放电电磁辐射噪声;()

③工频电场;()

④以及还可能在线路故障时地电位(地电位是指某一地理区域,地球浅层地表的电位,它是某一地理区域内的共同参考电位。在工程上,通常称电气设备“接地点”的点位为地电位,把它看作是某一区域的平均电位,所以,一般接地点选在土壤电阻率较低的部位。 )升等。()

答:(1)√;(2)×;(3)①√;②√;③√;④√。

四.问答题

1、简述家用电器产生的电磁骚扰的主要特征及其产生的原因。

答:家用电器产生的电磁骚扰的一个主要特征是所谓“喀呖声”。这主要是一连串间隔不同、持续期不同的射频电磁脉冲所组成,并非音频。其产生的原因是由于家用电器(例如:洗衣机、电冰箱、各种食物处理机械等)经常出现的电源通断而形成。

2、简述电磁辐射测量仪表的基本组成及其测量原理。

答:空间的辐射电磁场经天线接收,将电磁场转换为交变电压,并将此电压输入到电压测量仪表进行电压测量。天线或其他类型的传感器的基本作用是将电磁场置换为电压,只要知道其转换系数,就可以从测到的电压得知电磁场强度的数值。因而电磁辐射测量仪表是由天线及电压表两部分组成。

3、简述测量接收机的主要组成及其测量原理。

答:用测量接收机测量电磁噪声,习惯上以等效于正弦电压的值来评定其强弱。这个“等效”的意义是:在调谐到某一频率的接收机的输入端一次馈给噪声电压,而另一次馈给等辐高频正弦电压时,在此二种情况下的读数相同。测量接收机测量电磁噪声的原理就是建立在这样一种等效的概念上。现代的辐射电磁噪声测量仪,实际上是一台带有校准装置和满足特殊要求的测量接收机与测量天线的组合。当然这类仪表不但能测量电磁噪声场强,而且还可以测量正弦信号或有用信号的场强。从电磁噪声测量的角度看,一台用于测量电磁噪声的测量接收机可以分为三大部分:线性放大电路,非线性幅度检波电路以及带有一定指标要求的指示电表。

4、简述球形偶极子场强表测量工频电场原理。

答:球形偶极子场强表的探测电极是两个半球组成的偶极子,沿赤道平面相互绝缘,接在一个低阻抗的测量回路上。把偶极子电极放入工频电场中,感应电流在测量回路的输入端产生一个电压降,经过测量回路放大、整流后送表头显示,可以直接读出被测电场的电场强度。

5、简述球形偶极子场强表测量工频电场的步骤。

答:①若在室外测量一般应选择在晴天进行,相对湿度不宜超过80%;②在使用前应首先检查场强表的机械零位和电气零位,在高压电场内调整电气零位时,应将输入端短路。使用前还应检查机内电池的电压是否能满足使用要求;③测试点附近应无杂物,绝缘底座必须水平放置,选择适当量程;④测量无关人员应远离球形电极 2 m 以上;⑤表头指示值即为实际场强值。

五、电磁辐射监测的质量保证

1、电磁辐射监测的质量保证包括哪些内容?

答:①电磁辐射监测事先必须制定监测方案及实施计划。

②监测仪器和装置(包括天线或探头)必须进行定期校准。

③监测中异常数据的取舍以及监测结果的数据处理应按统计学原则办理。

④电磁辐射监测应建立完整的文件资料。仪器和天线的校准证明书,监测方案,监测布点图,测量原始数据,统计处理程序等必须全部保存,以备复查。

⑤任何存档或上报的监测结果必须经过复审,复审者应是不直接参与此项工作但又熟悉本内容的专业人员。

电磁辐射对人体的影响:

1、热效应:人体70%以上是水,水分子受到电磁波辐射后相互摩擦,引起机体升温.从而影响到体内器官的正常工作。

2、非热效应:人体的器官和组织都存在微弱的电磁场,它们是稳定和有序的,一旦受到外界电磁场的干扰,处于平衡状态的微弱电磁场即将遭到破坏,人体也会遭受损伤。

3、累积效应:热效应和非热效应作用于人体后,对人体的伤害尚未来得及自我修复之前(通常所说的人体承受力---内抗力),再次受到电磁波辐射的话,其伤害程度就会发生累积久之会成为永久性病态,危及生命。对于长期接触电磁

波辐射的群体,即使功率很小,频率很低,也可能会诱发想不到的病变,应引起警惕。

磁辐射通常以热效应,非热效应和刺激对机体产生生物作用。热效应已为大家所熟悉,人体是电介体,在高变电场作用下被反复极化,分子间碰撞和摩擦产生剧烈运动,将电能转化为热能。机体内还有电介质溶液(例如体液等),在电场作用下产生传导电流,形成不同程度的闭合回路,产生局部感应热流,导致发热。高频辐射特别是微波辐射产生的热效应更为明显。

微波炉、微波治疗仪等就是利用辐射能的热效应原理。发热过高和长时间接受辐射都会对人体产生破坏,低频电磁辐射的热效应不明显。非热效应对脑细胞产生影响,使大脑皮质细胞活动能力减弱已形成的条件反射受到抑制,长时间的暴露可能引起神经系统机能絮乱实验显示'电磁场能使正常人的睡眠时间平均缩短20分钟。美国弗雷保心血管医学教授布斯一次研究结果,移动电话辐射使受试者的舒张压增高10-20毫米汞柱。斯坦福大学和北卡罗米州综合实验系统公司研究了四种移动电话,辐射对多种动物细胞的影响。结果表明,辐射可使动物的染色体受损。对DNA遗传因子产生影响,将导致细胞癌变。雏鸡、猫的大脑皮质,在低频调制的特高频、甚高频电磁波照射下,会有钙离子析出,钙离子是生物体内进行信息传递、免疫系统工作和细胞繁殖时不可缺少的物质。实验还发现低频电磁波会使动物松果体的褪黑色激素的分泌量发生变化,这种激素对肿瘤细胞有抑制作用,褪黑激素减少时可以致使组织分子发生改变、导致退行性疾病发病。

刺激作用:当电磁波100KHz以下时,对人体的刺激作用有两方面。一是人体接触到暴露于电磁场下的非金属体时会受到电击。频率越低,电击程度越大;二是体内产生感应电流,当感应电流大于机体电流(脑点和心点等)时,就会引起神经系统、视觉系统细胞的兴奋,频率越低,兴奋程度越大。轻微刺激作用使人产生麻酥酥地感觉,刺激作用越大,会引起肌肉收缩,继而发生疼痛,心脏和呼吸器官兴奋,严重时会出现心室细微颤动,心肌持续收缩,最后导致心脏停止跳动而死亡.

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