感应场和辐射场

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远场和近场的区别

远场和近场的区别

近场与远场的划分2014-07-14 16:04电磁辐射的测量方法通常与测量点位置和辐射源的距离有关,即,所进行的测量是远场测量还是近场测量。

由于在远场和近场的情况下,电磁场的性质有所不同,因此,要对远场和近场测量有明确的了解。

1、电磁场的远场和近场划分电磁辐射源产生的交变电磁场可分为性质不同的两个部分,其中一部分电磁场能量在辐射源周围空间及辐射源之间周期性地来回流动,不向外发射,称为感应场;另一部分电磁场能量脱离辐射体,以电磁波的形式向外发射,称为辐射场。

一般情况下,电磁辐射场根据感应场和辐射场的不同而区分为远区场(感应场)和近区场(辐射场)。

由于远场和近场的划分相对复杂,要具体根据不同的工作环境和测量目的进行划分,一般而言,以场源为中心,在三个波长围的区域,通常称为近区场,也可称为感应场;在以场源为中心,半径为三个波长之外的空间围称为远区场,也可称为辐射场。

近区场通常具有如下特点:近区场,电场强度与磁场强度的大小没有确定的比例关系。

即:E 377H。

一般情况下,对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等),电场要比磁场强得多,对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备的模具),磁场要比电场大得多。

近区场的电磁场强度比远区场大得多。

从这个角度上说,电磁防护的重点应该在近区场。

近区场的电磁场强度随距离的变化比较快,在此空间的不均匀度较大。

远区场的主要特点如下:在远区场中,所有的电磁能量基本上均以电磁波形式辐射传播,这种场辐射强度的衰减要比感应场慢得多。

在远区场,电场强度与磁场强度有如下关系:在国际单位制中,E=377H,电场与磁场的运行方向互相垂直,并都垂直于电磁波的传播方向。

远区场为弱场,其电磁场强度均较小近区场与远区场划分的意义:通常,对于一个固定的可以产生一定强度的电磁辐射源来说,近区场辐射的电磁场强度较大,所以,应该格外注意对电磁辐射近区场的防护。

对电磁辐射近区场的防护,首先是对作业人员及处在近区场环境的人员的防护,其次是对位于近区场的各种电子、电气设备的防护。

远场和近场的区别

远场和近场的区别

近场与远场的划分2014-07-14 16:04电磁辐射的测量方法通常与测量点位置和辐射源的距离有关,即,所进行的测量是远场测量还是近场测量。

由于在远场和近场的情况下,电磁场的性质有所不同,因此,要对远场和近场测量有明确的了解。

1、电磁场的远场和近场划分电磁辐射源产生的交变电磁场可分为性质不同的两个部分,其中一部分电磁场能量在辐射源周围空间与辐射源之间周期性地来回流动,不向外发射,称为感应场;另一部分电磁场能量脱离辐射体,以电磁波的形式向外发射,称为辐射场。

一般情况下,电磁辐射场根据感应场和辐射场的不同而区分为远区场〔感应场〕和近区场〔辐射场〕。

由于远场和近场的划分相对复杂,要具体根据不同的工作环境和测量目的进行划分,一般而言,以场源为中心,在三个波长X围内的区域,通常称为近区场,也可称为感应场;在以场源为中心,半径为三个波长之外的空间X围称为远区场,也可称为辐射场。

近区场通常具有如下特点:近区场内,电场强度与磁场强度的大小没有确定的比例关系。

即:E 377H。

一般情况下,对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等),电场要比磁场强得多,对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备的模具),磁场要比电场大得多。

近区场的电磁场强度比远区场大得多。

从这个角度上说,电磁防护的重点应该在近区场。

近区场的电磁场强度随距离的变化比较快,在此空间内的不均匀度较大。

远区场的主要特点如下:在远区场中,所有的电磁能量基本上均以电磁波形式辐射传播,这种场辐射强度的衰减要比感应场慢得多。

在远区场,电场强度与磁场强度有如下关系:在国际单位制中,E=377H,电场与磁场的运行方向互相垂直,并都垂直于电磁波的传播方向。

远区场为弱场,其电磁场强度均较小近区场与远区场划分的意义:通常,对于一个固定的可以产生一定强度的电磁辐射源来说,近区场辐射的电磁场强度较大,所以,应该格外注意对电磁辐射近区场的防护。

对电磁辐射近区场的防护,首先是对作业人员与处在近区场环境内的人员的防护,其次是对位于近区场内的各种电子、电气设备的防护。

如何测量工频电磁辐射(工频磁场)

如何测量工频电磁辐射(工频磁场)

如何测量工频电磁辐射(工频电磁场)
电磁辐射源产生的交变电磁场可分为性质不同的两个部分,其中一部分电磁场能量在辐射源周围空间及辐射源之间周期性地来回流动,不向外发射,称为感应场;另一部分电磁场能量脱离辐射体,以电磁波的形式向外发射,称为辐射场。

中国电力工业(包括民用和工业用电)的标准频率定为50赫兹,也有一些国家的电力工业的标准频率为60赫兹,因此通常所说的工频指50或者60赫兹(50/60Hz)。

由于工频的频率很低,不足产生对外传播的电磁波,是一种感应场,因此,测量工频电磁辐射,更确切的说法应该是测量工频电磁场,测量的是工频电场强度及工频磁场强度。

工频电磁场主要来自电力系统的电磁辐射,包括高压输变电系统中的线路、变电站,家里的电吹风、电视机、电脑、电冰箱、手机等电器周围。

测量工频电磁场,应尽量选用具有全向性探头的综合场强仪,如COLIY E300电磁场强度分析仪,具有很好的测量精度和强大的数据处理功能,在测量时不必调整探头方向,精度高达±1dB,满足国家标准《GB8702-88电磁辐射防护规定》中对电磁辐射测量仪(场强仪)的要求。

此外,国家环境保护部在输变电工程环境影响评价技术规范中规定,居民区输变电工程工频电场强度的推荐限值为4千伏/米。

工频磁感应强度限值是0.1毫特(即100微特)。

电磁场的远场和近场划分

电磁场的远场和近场划分

电磁场的远场和近场划分电磁辐射源产生的交变电磁场可分为性质不同的两个部分,其中一部分电磁场能量在辐射源周围空间及辐射源之间周期性地来回流动,不向外发射,称为感应场;另一部分电磁场能量脱离辐射体,以电磁波的形式向外发射,称为辐射场。

一般情况下,电磁辐射场根据感应场和辐射场的不同而区分为近区场(感应场)和远区场(辐射场)。

由于远场和近场的划分相对复杂,要具体根据不同的工作环境和测量目的进行划分,一般而言,以场源为中心,在三个波长范围内的区域,通常称为近区场,也可称为感应场;在以场源为中心,半径为三个波长之外的空间范围称为远区场,也可称为辐射场。

近区场通常具有如下特点:∙近区场内,电场强度与磁场强度的大小没有确定的比例关系。

即:E¹377H。

一般情况下,对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等),电场要比磁场强得多,对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备的模具),磁场要比电场大得多。

∙近区场的电磁场强度比远区场大得多。

从这个角度上说,电磁防护的重点应该在近区场。

∙近区场的电磁场强度随距离的变化比较快,在此空间内的不均匀度较大。

∙远区场的主要特点如下:∙在远区场中,所有的电磁能量基本上均以电磁波形式辐射传播,这种场辐射强度的衰减要比感应场慢得多。

∙在远区场,电场强度与磁场强度有如下关系:在国际单位制中,E=377H,电场与磁场的运行方向互相垂直,并都垂直于电磁波的传播方向。

∙远区场为弱场,其电磁场强度均较小近区场与远区场划分的意义:通常,对于一个固定的可以产生一定强度的电磁辐射源来说,近区场辐射的电磁场强度较大,所以,应该格外注意对电磁辐射近区场的防护。

对电磁辐射近区场的防护,首先是对作业人员及处在近区场环境内的人员的防护,其次是对位于近区场内的各种电子、电气设备的防护。

而对于远区场,由于电磁场强较小,通常对人的危害较小。

对我们最经常接触的从短波段30MHz到微波段的3000MHz的频段范围,其波长范围从10米到0.1米。

电磁辐射基础知识

电磁辐射基础知识

电磁的基本概念电磁场(electromagnetic field) 是物质的一种形式。

为了说明电磁的基本概念,现对一些常用名词、术语等做一简略介绍[1]。

一、交流电1.交流电(alternating current)交流电是交替地即周期性地改变流动方向和数值的电流。

如果我们将电源的两个极,即正极与负极迅速而有规律地变换位置,那么电子就会随着这种变换的节奏而改变自己的流动方向。

开始时电子向一个方向流动,以后又改向与开始流动方向相反的方向流动,如此交替地依次重复进行,这种电流就是交流电。

在交流电中,电子在导线内不断地振动,从电子开始向一个方向运动起,然后又回到原点的平行位置时,这一运动过程,称为电流的一次完全振动,发生一次完全振动所需要的时间称为一个周期。

半个振动所需要的时间,称为二分之一周期或半周期。

2.频率(frequency) 频率是电流在导体内每秒钟所振动的次数。

交流电频率的单位为赫(Hz)。

例如我国的民用电频率为50Hz,意思是说民用电这种交流电,在一秒钟内振动50次。

美国等一些国家为60Hz。

二、电场与磁场所有的物体都是由大量的和分立的微小粒子所组成,这些粒子有的带正电,有的带负电,也有的不带电。

所有的粒子都在不断地运动, 并被它们以一定的速度传播的电磁场所包围着, 所以带电粒子及其电磁场,不是别的,而是物质的一种特殊形态。

1.电场(electric field)我们知道,物体相互作用的力一般分为两大类,一类是物体的.直接接触发生的力,叫接触力,例如碰撞力、摩擦力等均属于这一类。

另一类是不需要接触就可以发生的力,称为场力,例如电场力、磁场力、重力等。

电荷的周围存在着一种特殊的物质叫做电场。

两个电荷之间的相互作用并不是电荷之间的直接作用,而是一个电荷的电场对另一个电荷所发生的作用,也就是说在电荷周围的空间里,总是有电场力在作用着。

因此,我们将有电场力作用存在的空间称为电场。

电场是物质的一种特殊形态。

电磁辐射和电磁感应定律

电磁辐射和电磁感应定律

电磁辐射和电磁感应定律在物理学中,电磁辐射和电磁感应定律是两个重要的概念。

本文将介绍电磁辐射和电磁感应定律的基本原理和应用。

一、电磁辐射电磁辐射指在电磁场中,电荷或电流发生加速运动时所产生的电磁波现象。

根据电磁波的频率不同,电磁辐射可以被分为不同的区域,包括射频辐射、微波辐射、红外辐射、可见光辐射、紫外辐射、X射线辐射和γ射线辐射等。

电磁辐射有广泛的应用领域,例如通信、医学成像、无线电广播和无线电电视等。

在通信领域,手机信号就是一种射频辐射;在医学成像中,X射线和核磁共振成像利用了电磁辐射的原理。

然而,过度暴露于电磁辐射可能对人体健康产生负面影响,因此需要合理管理和控制电磁辐射的强度和时间。

二、电磁感应定律电磁感应定律是描述电磁现象中产生感应电动势和感应电流的定律。

根据法拉第电磁感应定律,当一个导体在磁场中运动,或者磁场的强度发生变化时,将会在导体中产生感应电动势,并且如果导体是闭合回路,还会产生感应电流。

电磁感应定律是电磁感应现象的基础,广泛应用于发电机、变压器和感应加热等设备中。

发电机利用电磁感应定律将机械能转换为电能;变压器则利用电磁感应定律实现电压的升降变换;感应加热通过感应电磁定律将电能转化为热能。

三、电磁辐射与电磁感应定律的关系电磁辐射和电磁感应定律之间存在着密切的关系。

根据麦克斯韦方程组的推导,可知电磁辐射是由运动的电荷或电流产生的,而电磁感应定律则是描述了导体中的电荷受到外界磁场作用时产生感应电流的过程。

因此,电磁辐射和电磁感应定律是相辅相成的。

在电磁感应中,感应电流的产生是通过电磁辐射进行能量传递的。

当一个导体在磁场中运动时,导体中的自由电子受到磁场的作用而绕着导体内部产生感应电流。

这种感应电流的产生是由电磁辐射所引起的。

四、电磁辐射与电磁感应定律的应用举例1. 无线电通信:手机信号的传输利用了电磁辐射的原理,而手机在接收信号时则是利用了电磁感应定律。

2. 电磁炉:电磁炉通过感应加热的原理,利用电磁感应定律将电能转化为热能,从而实现快速加热。

近场、远场和电磁感应 电磁辐射概念分析

近场、远场和电磁感应 电磁辐射概念分析

近场、远场和电磁感应电磁辐射概念分析天线周围的空间电磁场根据特性的不同又可划分为三个不同的区域:(a)感应近场,(b)辐射近场,(c)辐射远场,它们的区分依靠离开天线的不同距离来限定。

在这些场区交界的距离处电磁场的结构并无突变发生,但总体上来看,三个区域的电磁场特性是互不相同的。

尽管有各种准则来区分三者的边界,但这些准则并不是唯一的,我们需要了解的是相互之间的本质区别:感应近场区指最靠近天线的区域。

在此区域内,由于感应场分量占主导地位,其电场和磁场的时间相位差为90度,电磁场的能量是震荡的,不产生辐射.)辐射近场区:辐射近场区介乎于感应近场区与辐射远场区之间。

在此区域内,与距离的一次方、平方、立方成反比的场分量都占据一定的比例,场的角分布(即天线方向图)与离开天线的距离有关,也就是说,在不同的距离上计算出的天线方向图是有差别的。

辐射远场区:辐射近场区之外就是辐射远场区,它是天线实际使用的区域。

在此区域,场的幅度与离开天线的距离成反比,且场的角分布(即天线方向图)与离开天线的距离无关,天线方向图的主瓣、副瓣和零点都已形成。

在实际使用中,最感兴趣的是辐射远场区。

通常的应用中,我们应该避免收、发天线处在近场区范围,因为此时不但天线的方向图没有形成,而且在近场范围内的任何导电体甚至介质物体都被看成是天线电磁边界条件的一部分,它影响了原来的天线,和原来的天线一起共同修正和改变了远场的方向图辐射特性,从而影响了实际使用效果。

某些特殊应用场合,天线和其它物体靠得很近,从而使天线的辐射特性变得极其复杂,比如手机天线置于人体附近的情况,这需要专门予以讨论。

暂时不讲天线,单纯分析这个观点。

变压器是一个绝佳的反面例子,变压器工作在相对低频率条件下,可以认为变压器周围不存在辐射,只有感应场在起作用。

初级线圈在变化的输入电压作用下,产生了变化的磁场,而这些磁场同时被次级线圈”包围“,于是,次级线圈上产生了新的电压。

这种情况下,能量从初级线圈转移到了次级线圈,所以,“感应场不是不传输能量吗?”肯定是不对的。

远场和近场的区别

远场和近场的区别

近场与远场的划分2014-07-14 16:04电磁辐射的测量方法通常与测量点位置和辐射源的距离有关,即,所进行的测量是远场测量还是近场测量。

由于在远场和近场的情况下,电磁场的性质有所不同,因此,要对远场和近场测量有明确的了解。

1、电磁场的远场和近场划分电磁辐射源产生的交变电磁场可分为性质不同的两个部分,其中一部分电磁场能量在辐射源周围空间及辐射源之间周期性地来回流动,不向外发射,称为感应场;另一部分电磁场能量脱离辐射体,以电磁波的形式向外发射,称为辐射场。

一般情况下,电磁辐射场根据感应场和辐射场的不同而区分为远区场(感应场)和近区场(辐射场)。

由于远场和近场的划分相对复杂,要具体根据不同的工作环境和测量目的进行划分,一般而言,以场源为中心,在三个波长范围内的区域,通常称为近区场,也可称为感应场;在以场源为中心,半径为三个波长之外的空间范围称为远区场,也可称为辐射场。

近区场通常具有如下特点:近区场内,电场强度与磁场强度的大小没有确定的比例关系。

即:E 377H。

一般情况下,对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等),电场要比磁场强得多,对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备的模具),磁场要比电场大得多。

近区场的电磁场强度比远区场大得多。

从这个角度上说,电磁防护的重点应该在近区场。

近区场的电磁场强度随距离的变化比较快,在此空间内的不均匀度较大。

远区场的主要特点如下:在远区场中,所有的电磁能量基本上均以电磁波形式辐射传播,这种场辐射强度的衰减要比感应场慢得多。

在远区场,电场强度与磁场强度有如下关系:在国际单位制中,E=377H,电场与磁场的运行方向互相垂直,并都垂直于电磁波的传播方向。

远区场为弱场,其电磁场强度均较小近区场与远区场划分的意义:通常,对于一个固定的可以产生一定强度的电磁辐射源来说,近区场辐射的电磁场强度较大,所以,应该格外注意对电磁辐射近区场的防护。

对电磁辐射近区场的防护,首先是对作业人员及处在近区场环境内的人员的防护,其次是对位于近区场内的各种电子、电气设备的防护。

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4. 辐射场与感应场的区别。

以天线为例,远距离传播的电磁波的场就是辐射场。

它们的特点是场强与距离成反比,电和磁的分量虽然在波前是互相垂直的,但是在时间上是同相的,故辐射场传输的是实的功率。

在距离天线若干波长后,辐射场是唯一需要考虑的场。

但在靠近天线处,情况要复杂得多。

在一个具有电感和电容的普通电路中,磁场(在时间上)与电场相差1/4周期。

它们的强度以复杂的形式随着离开源的距离增加而降低,这就是感应场。

感应场不传输实的功率,只有虚功率,电场直接随电荷变化,而磁场直接随电流变化。

感应场与辐射场一起存在于天线的周围。

但是当离天线的距离增加时,感应场就会迅速消失。

在相当于波长除以2π或稍小于1/6 波长的距离处,辐射场和感应场的强度相等。

[辐射场系统]radiated field system 航空电磁系统之一。

其共同特点是,测区距发射源很远,接收线圈所观测到的不再是发射源近区的感应场,而是发射源远区的辐射场。

辐射场与感与场有明显区别。

感应场中,磁场能最远远大于电场的能量,电场的相位与磁场的相位差900;辐射场中,电场的能量和磁场的能量是相等的,电场的相位与磁场的相位也是相同的(在空中)。

辐射场系统包括*长波(甚低频)电台辐射场观测系统和*天然音频磁场观测系统。

电磁辐射,是指电磁能量从辐射源发射到空间,在空间以电磁波的形式传播,电场与磁场之间相互交变。

电磁辐射能量的大小与波源的频率有关,频率越高,即波长越短,越容易产生电磁辐射并形成电磁波。

广播电视、通信等信号的传输就是利用了电磁辐射的特性。

我们知道,只要有电荷存在,其周围就会产生感应电场,有电流就会产生感应磁场。

在电力设施的周围形成的工频电场和工频磁场均为感应场。

不同于辐射场,电压感应出电场,电流感应出磁场。

电力设施产生的工频电场和工频磁场二者单独存在,不能互相转换,也不能向外辐射。

作为天线发射,通常会有三个区域,即无功场区(近场区),过渡区域,电磁辐射场区(远场区),电磁感应一般发生在近场区。

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