電磁波簡介

2021-04-08 20:34:52 字數 3435 閱讀 3578

【電磁波簡介】

從科學的角度來說,電磁波是能量的一種,凡是能夠發布能量的物體,都會發布電磁波。

電與磁可說是一體兩面,變動的電會產生磁,變動的磁則會產生電。電磁的變動就如同微風輕拂水面產生水波一般,因此被稱為電磁波,而其每秒鐘變動的次數便是頻率。當電磁波頻率低時,主要藉由有形的導電體才能傳遞;當頻率漸提高時,電磁波就會外溢到導體之外,不需要介質也能向外傳遞能量,這就是一種輻射。舉例來說,太陽與地球之間的距離非常遙遠,但在戶外時,我們仍然能感受到和勳陽光的光與熱,這就好比是「電磁輻射藉由輻射現象傳遞能量」的原理一樣。

電磁輻射是傳遞能量的一種方式,輻射種類可分為三種:

游離輻射

有熱效應的非游離輻射

無熱效應的非游離輻射

基地臺電磁波 絕非游離輻射波

電磁波的能量和頻率高低成正比。當高能量電磁波把能量傳給其他物質時,有可能撞出該物質內原子、分子的電子,使物質內充滿帶電離子,這種效應稱為「游離化」,而造成這種游離化現象的電磁波就稱為游離輻射,包括伽瑪射線、x光、紫外線等。

進入可見光頻率以內的電磁波均及紅外線均無法造成游離化效應,稱為非游離輻射。

我們必須澄清乙個觀念;輻射傷害是指游離輻射(游離輻射會與身體內的物質搶奪電荷,產生離子破壞生理組織),非游離輻射則不具游離化能力,不會產生有害人體的自由化離子,大量非游離電磁波只會造成溫熱效應,就如同做日光浴或站在燈泡下方一般,只要不在短期內傳太多能量給人體,生理組織就能加以調控,所以在安全範圍下長期接受非游離電磁波,並不會產生累積性傷害。

大哥大的頻率介於電視、電台與微波爐之間,屬於非游離電磁波,不論是基地臺或手機,都不會放出游離輻射波。

和電磁波「朝夕相處」

在我們的生活環境中,「電」和「磁」的現象無所不在,除了大自然的太陽光和閃電外,舉凡各種電器用品,如電視、微波爐、電燈泡、電腦等,甚至廣播電台、電視台、業餘無線電台、無線電計程車、警用無線電台或衛星移動通訊等之無線電磁波,都存在我們的生活環境中,所以我們在享受便利生活的同時,也正和電磁波「朝夕相處」,「和平共存」呢!

各項裝置產生電磁波頻段

頻段 裝置

50hz ~

5khz 電力公司所使用之高壓輸配電線、變電所

家電用品:電磁爐、吹風機、電腦、電視機、洗衣機、電毯、冷氣機、檯燈、電刮胡、錄放影機。

5khz ~

500mhz 廣播電台:調頻廣播、調幅廣播。

無線電及電視訊號:am 收音機上之天線。

500mhz ~ 50ghz 雷達、微波爐。

50ghz ~

2.4×1015 hz 可見光:太陽光、加熱鎢絲。

紅外線:夜視鏡、太陽光、烤箱、煉鋼、電燈泡、烘烤麵包機。

電磁波與人體健康

生活中的各種電磁波是否對人體有害呢?其實,電磁波對生物的影響很複雜,每種電磁波因為**不同而產生不同頻率,不同強度組合的電磁波,其對人體的影響程度也互異。

一般而言,人體是極差的非游離電磁波接收體,只要電磁波強度符合標準,多不會超過人體可接受的安全範圍。

厝邊好鄰居--大哥大基地臺

市區基地臺通常是呈長條狀具方向性的扇形天線(sector antenna),或者是圓柱形不具方向性的全方向式天線(omnidirectional antenna )。

在上述過程中,基地臺扮演著關鍵性的角色,其數量,位置與通話品質息息相關,因此,如何正確及尚地架設基地臺,一直是電信工程師們努力不懈的課題。

認識「基地臺電磁波」

基地臺主要由天線發射電磁波,我國交通部電信總局在規範基地臺電波發射功率之同時,已經考量國內住宅人口較國外密集等因素,將美國管制值降低一半,即天線的有效發射功率不得高於500瓦(在美國為1000瓦以上)。

室外型基地臺傳送訊號至室內時,容易於室內產生通訊死角,因此針對室內或小範圍通訊需求之區域,必須使用室內型微細胞基地臺或增波器,因此二者的天線電波發射功率比室外型基地台小幾十倍甚至百倍。

事實上,基地臺天線如架設在建築物時,傳送到地面的電磁波,其功率遠低於安全標準!此外,基地臺天線的位置和建築物的屏障作用,也能大幅降低電磁波的強度:

天線背面的電磁波原本就低於天線正面數百至數千倍,再加上建物屏障作用,最少能降低1000倍以上,而小於1uw/cm2,根本可以完全忽略。

天線所附著的建物後方或下方部位,因為不在電磁波傳遞方向上,其電磁波功率比天線正面低數百至數千倍。

基地臺電磁波與人體健康

基地台會發射電磁波,但是不會釋放「游離輻射波」。基地臺的電磁波是用來載送訊息,雖然頻率同屬微波,但所需強度極低,所以不會有熱效應,也不會影響環境溫度或傷害生物。

交通部電信總局在審驗基地台時,也對電磁波訂定了嚴格的規範:

g**900 的安全值上限「每平方公分0.6毫瓦」

g**1800 的安全值上限「每平方公分1.2毫瓦」

此規範和美國電機電子工程協會(ieee)所訂的安全標準完全一樣。

國內大哥大基地臺的安全性無虞

依據美國c95.1-1996規範,基地臺到達附近區域的電訊強度必須小於 550 mw/cm2,而一般基地台為避免相鄰基地台間相互干擾,均刻意降低天線功率。以國內基地台為例,在大樓屋頂所產生的電訊強度約僅 0.5 mw/cm2左右,遠比安全規範之千分之一還低。

經交通部電信總局委託研究單位測量結果顯示,國內基地臺的最大電磁波輸出功率密度值為每平方公分 0.000193 毫瓦,遠低於美國的管制值 0.55 毫瓦,只有其三千分之一,因此國內基地臺安全性相當高。

事實上,我國民營基地臺使用之行動**系統系屬於歐洲規格,在歐洲先進國家均已普遍使用多年,近年來美國亦廣泛使用。這些先進國家對基地臺裝置向來有嚴格的檢查規範,而國內業者之基地臺裝置均自歐美進口,也都符合國際安全標準

世界健康組織(who):人體暴露於極低頻的電磁波中,不會產生生理影響。美國國會技術評核室(ota)許多實驗結果發現,是否暴露在電磁波之下,對生物並無差異。

英國國家放射線防護委員會(nrpb):無線電波沒有足夠的強度損傷人體基因組織(dna),也不會引起癌症。

美國南加州電力公司(sce):一項針對 36,221 位員工所做的調查顯示:這些員工雖然比一般民眾接觸較多的電磁波,但整體受訪者在白血病、腦瘤、癌症的罹患機會上與一般民眾相同,並沒有比較高的傾向。

美國聯邦通訊委員會(fcc)與電機電子工程學會(ieee)這兩大組織在 1990 年代開始支援一些回顧性研究之後發表陳述:

迄今尚無有力的科學證據能證明,常規使用的非游離電磁波會危害人體。

美國勞工部(dol)沒有確信的證據支援「暴露在家電器具、電力線及顯示幕等所發布的極低頻電磁波下,會有害健康。」瑞典國家電力安全域性(nesb)於 1994 年發表電磁場資訊小冊,說明尚無法證實磁場對人體是否有影響。

美國貝爾實驗室於 1995 年提出宣告:即便是在各種基地臺功率最大極限下,基地臺附近群眾所能到達的範圍內,其電磁波功率最少小於各種安全規範 687 倍以下,因此大眾根本不必擔心。

美國國家研究評議會該組織統計十七年來五百多種不同主題後表示,沒有明顯可信的證據顯示基地臺的電磁波會對周遭居民造成傷害,當地居民罹患癌症比例、婦女生產率、嬰兒成長狀況、學習能力與其他地區相較並無明顯差異。

電磁波常識

經典物理認為,只要帶電粒子具有加速度就會輻射電磁波。由於lc振盪電路種有交變電流,即有交變電子,電子加速度,因此會輻射電磁波。電容電感,振盪時,會隨著時間做正弦或余弦變化。正弦函式的導數 變化率 為余弦函式。余弦函式的導數 變化率 為正弦函式。產生無線電波必須產生高頻率振盪,這個過程就叫載波,我們把...

慢談電磁波

先提乙個著名的能量公式 e m c2e mc 2 e mc2 相對論證明了一件事情 向外發射電磁波的物體也必然會損失質量。物體的質量可以衡量出它的內含物能量的大小。因此無論這個物體以任何形式損失能量,它也會損失質量。愛因斯坦將能量和質量建立了聯絡,麥克斯韋用數學計算預言了電磁波的存在。對於電磁感應,...

電磁場 電磁波 微波的區別

微波是指頻率為300mhz 300ghz的電磁波,是無線電波中乙個有限頻帶的簡稱,即波長在1公尺 不含1公尺 到1公釐之間的電磁波,是分公尺波 釐公尺波 公釐波的統稱.微波頻率比一般的無線電波頻率高,通常也稱為 超高頻電磁波 微波作為一種電磁波也具有波粒二象性 微波量子的能量為1 99 l0 25 ...