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關鍵詞：電磁輻射 電磁爐 電磁場理論

中圖分類號：T L 7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（c）-0-01

電磁波輻射就是將電場與磁場二者互相作用所形成的波動，以輻射形式向空間傳播出去。事實上，由于醫療器械、家用電器等的使用，使人體無時不刻處在電磁波的輻射之中，電磁波輻射對環境及人體健康的影響日益受到研究者的關注。國家環保局推薦的《500 kV超高壓送變電工程電磁輻射環境影響評價技術規范》（HJ/T24-1998）標準規定暴露磁感應強度的安全值為1高斯（即1 Gs=1000mGs=100 μT，微特斯拉）。1995年美國國家輻射防護委員會（NCRP）提出電磁場暴露導則，在居民區的工頻磁感應強度安全標準為2 mGs（即0.2 μT，微特斯拉）。兩者相差500倍。電磁爐是一種使用安全、清潔衛生、操作簡便靈活的爐具。但在使用過程中，人們對它產生的電磁輻射給人體的影響存有疑慮。以往人們對電磁爐的輻射也有過不少討論，但從科學觀點出發進行嚴密的計算仍較少見。該文基于電磁場理論的安培定律，將電磁爐的核心部分即電磁體，看成是一個磁偶極子的輻射源，產生電磁振蕩輻射到空間。電磁體由圓形導磁盤及在其上單層螺旋繞制的線圈組成。線圈輸入30～50 kHz的高頻電流I。線圈的平面面積S與電流I的乘積，Mm=IS 稱為磁矩。該文推導出一個距離輻射源的空間某點上接受到的以磁感應強度表示的輻射量的計算公式，該文給出的公式正是以磁矩作為基本的計算數據。

1 電磁體產生電磁輻射的機理

圖1為單匝平面線圈在距離R的觀測點G產生的磁感應強度B的機理圖。線圈平面與G均處在X―Y坐標平面上，線圈平面法線與Z軸重合，R與X軸夾角為θ，與Y軸夾角為Ф。線圈回路電流為I，反時針方向，回路半徑為ρ。回路上取無限短的一段長度dl，電流元在G上產生的磁感應強度為。d為微分算符，為向量。電磁場理論中的安培定律的微分形式為

2 計算實例

設某電磁爐的參數如下：工作電壓220 V，功率1～2000 W可調，設計時未加屏蔽或防輻射措施，所用烹鍋底面足夠大，大于設計規定的12 cm，且放置在與線圈導磁盤完全對應的位置上（即沒有放歪）；電磁爐盤式線圈最外圈直徑17.5 cm，最內圈直徑4 cm，共32圈；線圈總面積S為各圈面積之和；取最大功率檔1800W計算；取功率因數Cosф=0.75。求得電流 I=1800/220?0.75=10.91 A。θ角取法如下：求公式（1）右端括號內的函數對θ的最大值，可得θ=45 °，得Sinθ=Cosθ= 0.707。當磁感應強度單位用高斯制即以Gs為單位、電流用MKS制即安培單位時，給出的電流值應除以10后才代入計算。磁導率μ取高斯制單位時，其值為4π×10-3GsA/m。r從電磁盤中心點到觀測點G距離變化時，計算結果如表1。結果分析：表中第8點的數據表明，當人體離開電磁爐中心距離0.5 m時，其電磁輻射為2毫高斯（0.002 Gs），即可達到美國NCRP的標準。但如以國家HJ/T241998的1Gs為標準，即使將手放在爐板上也是十分安全的。

3 結語

未加屏蔽的電磁爐在使用中確實存在電磁輻射，并在一定程度上對人體產生影響。影響大小視電磁體線圈電流的大小和人體到電磁爐的距離而定。應該指出，電磁輻射對人體的傷害主要是短波、超短波，而工頻電的波長為10000 m，況且人們使用電磁爐是短時和間歇的，因此，即使有影響也是微小的。近年來市場上出現帶電磁輻射屏蔽裝置的電磁爐產品。不過，其防輻射效果如何還有待研究。

參考文獻

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關鍵詞：電磁輻射 移動通信 基站 環境影響

一、引言

隨著社會的進步和通信技術的發展，移動通信工具（手機）已經倍受人們的青睞，在我們的日常工作和生活中處處都在使用著手機，由于手機是靠電磁波來傳遞信號，因此，就在人們充分享受著移動通信帶來的方便和快捷的同時也引起了人們對移動通信的電磁輻射對人體健康影響的擔憂。手機輻射的影響是對其使用者個人影響，而移動基站的電磁輻射是對周圍環境的影響，尤其是在住宅小區建設的移動基站對小區居民的影響非常敏感，在 3G 網絡建設步伐不斷加快的影響下，架設在城市上空的移動通信基站越來越多。為了進一步了解移動基站所產生的電磁輻射，緩解與消除城市人口對于基站的不安，本研究圍繞“移動通信基站電磁輻射對環境產生的影響”展開了相應的研究。

二、移動通信基站的電磁輻射

移動通訊基站由室外和室內兩部分組成。室內部分有基站控制器、信號發射機、功率放大器、合路器、耦合器、雙工器以及部分饋線等設備。在設計、制造這些設備時已采取了較好的屏蔽措施，一般不會對周圍環境造成電磁輻射污染。室外部分有饋線和收、發天線。基站運行時，其發射天線向周圍發射電磁波，使周圍環境電磁輻射場增高。為此，在設計時應考慮使基站周圍環境的電場強度符合國家標準的要求。基站備用電源選用免維護密封蓄電池組，杜絕了漏液現象，機房地面不需要水沖洗，使用時也不散發硫酸霧，因而不存在廢水、廢氣

的環境污染。綜上所述，移動通訊系統對環境造成的污染主要是基站發射裝置工作時所產生的電磁輻射，因此，電磁輻射是該系統的主要環境污染因子。

三、電磁輻射和健康之間的關系分析

電磁輻射屬于能量流，具有看不見、摸不著、聽不到等特點，其不僅可能會降低設備、裝置以及系統的性能，還可能會損害生命體或

是無生命物質，這一現象即電磁輻射污染。人體在電磁波環境下暴露時，電磁波波段的不同使之對人體所產生的生物效應也會有所不同，可能會導致人體出現多種情況，例如細胞變異、細胞受損或是死亡等。另外，人體器官以及組織本身具備有較為微弱的電磁場，該磁場穩定、有序，若該磁場的穩定狀態受到干擾，將會破壞該磁場，而人體的循環功能等也會因此而受到一定的損害，人體長時間面對電磁輻射將會對使其各方面機能損失而引起不良的后果，例如皮膚長痘、血壓異常、聽力下降、視力下降、心律失常、提前衰老、記憶力減退、新陳代謝紊亂、免疫力下降等，因此公眾對電磁輻射具有一定的恐懼感。

四、移動通信基站電磁輻射對環境產生的影響分析

移動通信基站電磁輻射對環境的影響因素很復雜，包括天線性能、高度、距離、角度、環境背景、基站形狀、話務狀況等等。為了分析移動通信基站對居民生活環境產生的電磁輻射污染狀況，胡冀等通過比較測量，得出的結論是：電磁暴露小區的電磁輻射強度明顯高于對照小區，但平均值都在GB9175-88的一級安全范圍內（10μw/cm2）；安裝鋁合金防盜網具有良好的電磁場屏蔽作用；同時建有兩個通信基站的小區，兩者所產生的電磁輻射在某一區域范圍可產生電磁場疊加現象，使輻射強度增加；個別與基站天線距離較近（小于20m）、窗戶與基站天線處于同一水平位置和與基站天線主瓣方向一致的居室內，電磁輻射功率密度遠遠超出一級安全范圍，可達到20.44μw/cm2，但也在GB9175-88的二級中間區容許范圍內（40μw/cm2）。

此外研究還發現，天線主瓣方向區域電磁輻射不一定較高，副瓣方向區域電磁輻射也不一定較低。這其實并沒有與理論相違背，因為環境地形、地貌、建筑物鋼筋水泥結構、空中架設的電線等等，都將對電磁波產生反射、繞射、折射、散射和吸收，從而使得電磁輻射強度的分布復雜化。

五、環保措施

通信基站發射的電磁波的功率密度測試結果均在國家規定標準限值之內。根據《電磁輻射防護規定》可合理達到盡量的原則，建設單位應采取以下電磁輻射污染防治措施。

第一，基站建設在樓頂。在基站設置與對環境影響的研究中，試驗表明移動通訊基站的電磁輻射按照時空的延伸會出現衰減的情況。建設在樓頂的基站的電磁輻射對周邊建筑內的輻射較小，僅僅對樓頂的空間影響較為明顯。典型的基站多在樓頂設置，其最大值應出現在樓頂。電磁輻射在傳播中還會被建筑所阻擋、吸收，其輻射會隨著樓層的降低而出現衰減；第二，電磁輻射建設時天線主波瓣方向不應正對居民樓，如無法避開，應距居民樓水平距離 25m 以上；第三，應適當增加天線高度，減小天線下傾角來減少基站產生的電磁輻射；第四，在滿足覆蓋要求時，應盡量降低天線發射功率；第五，基站建成運行后應及時進行監測，并向公眾公布監測結果，打消公眾的憂慮，同時也有利于基站的可持續建設和保護運營商的合法權益。

參考文獻

[1]雨飄.眾說紛紜手機輻射[J].電腦知識與技術，2001，（1）：65～66.