МЕРЕЊЕ НА ЕЛЕКТРОМАГНЕТНО ЗРАЧЕЊЕ ОД РАЗНИ УРЕДИ ВО ДОМОТ
I Z33T home page I страници на македонски јазик I
Мерење на електромагнетно зрачење на уреди кои се користат во секојдневниот живот (Wi-Fi уреди, микробранова печка, мобилни телефони)
Во модерниот свет, речиси да не постои човек кој повеќе или помалку не е изложен на нејонизирачко електромагнетно зрачење кое потекнува од модерните електрични уреди што ги употребуваме во секојдневниот живот.
Во периодот по Втората светска војна, масовно почнаа да се користат најразлични електрични уреди и електрични системи. На секои четири години, електромагнетното поле кое нѐ опкружува, се зголемува за три до четири пати.
Од употребата на првите електрични апарати до денес, електромагнетното поле е пораснато неколку стотици пати!
Радиофреквентното електромагнетно зрачење е невидливо, но кога би можеле да го видиме, тоа би изгледало како магла насекаде околу нас, со посебно густи „облачиња“ околу луѓето кои зборуваат преку мобилни телефони. Особено густи облаци од континуиран електромагнетен смог „би забележале“ околу антенските столбови преку кои се емитува радио и ТВ програма, како и околу антените на базните станици за мобилна телефонија. Ваквото нејонизирачко електромагнетно зрачење понекогаш го нарекуваме „електромагнетен смог“. Зборот смог е изграден од два англиски збора: „smoke“ – што значи чад, и „fog“ – што значи магла.
Во прилог е мерење на електромагнетното зрачење на неколку уреди кои емитуваат електромагнетно зрачење, а многу често се користат и ги има насекаде околу нас.
Мерење на електромагнетно зрачење од Wi-Fi рутер
Во современиот живот, масовно се употребуваат Wi-Fi рутери за безжичен пренос на податоци (компјутерски и интернет сообраќај). Можат да се сретнат речиси во секој дом или канцеларија. Овие рутери разменуваат податоци модулирани (втиснати) во радио бранови во фреквенцискиот појас од 2400 до 2500 MHz.
Карактеристично за безжичните рутери е што тие емитуваат радио сигнали и кога преку нив не се врши пренос на податоци (во таканаречен idle-мод). Се разбира, зачестеноста и моќта на емитуваното електромагнетно зрачење тогаш е многу поретко и помало за разлика од периодот кога преку нив се врши податочен сообраќај.
Максималната моќ на радио предавателите во безжичните рутери изнесува околу 100 mW, а корисникот во зависност од своите потреби, може да ја намали, но во тој случај, растојанието на кое може да се користи рутерот се намалува.
На следнава фотографија (слика 1) е прикажан сигналот од еден вообичаен безжичен рутер од производителот D-Link. Рутерот е вклучен и преку него не се врши пренос на податоци, односно, рутерот е во idle-мод. Тогаш рутерот само повремено емитува радио сигнали со мала фреквенциска ширина и релативно мала моќ. Овие сигнали служат за автоматска, таканаречена „службена“ комуникација на рутерот, при што тој проверува дали има присутни други соодветни уреди во околината со кои безжично е поврзан или треба да се поврзе:
Слика 1. Сигнал од Wi-Fi рутер во „idle“-мод
Во таканаречениот idle-мод рутерот периодично емитува сигнали (по моја слободна проценка, на секои една до две секунди, со времетраење до една секунда). Мерењето на јачината на овие радио сигнали покажа дека нивната јачина дури и на сосема мало растојание од антената на рутерот (само 1,5 цм) е помала од максимално дозволената граница од 61 V/m и изнесува само 23% од тоа.
Измерените вредности во овој режим на рутерот се прикажани во следнава табела:
Кога преку безжичниот рутер се врши пренос на интернет или други комјутерски податоци, Тогаш рутерот емитува континуирани радио сигнали со поголема ширина на фреквенцискиот појас и поголема моќ. Во таков случај, сигналот емитуван од рутерот изгледа вака:
Слика 2. Сигнал од Wi-Fi рутер при пренос на податоци
Поради ширината на сигналот од близу 20 MHz, односно 10 до 20 пати поголема од мерната ширина на инструментот за мерење, на измерената вредност се додаваат 10 до 13 dB:
Дури и при растојание од само 1,5цм од антената на рутерот, измерената максимална јачина на електромагнетното зрачење беше помало од максимално дозволената според препораките на Меѓународниот комитет за нејонизирачко зрачење (ICNIRP - International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection).
На следниве табели се прикажани измерените максимални вредности на електромагнетното зрачење од вообичаен рутер при растојание од половина метар, еден метар и два метри од антената на безжичниот рутер:
Мерење на електромагнетно зрачење од домашна микробранова печка
Микробрановите печки работат така што во својата внатрешност емитуваат моќни радио бранови во фреквенцискиот опсег од 2400 до 2500 MHz и на тој начин ја загреваат храната ставена во печката. Молекулите на храната вибрираат според фреквенцијата на електромагнетното зрачење. На тој начин создаваат меѓусебно триење, а триењето предизвикува загревање на материјата, односно, храната.
Во зависност од моделот на микробрановата печка, моќта на емитуваното електромагнетно зрачење се движи од 500 W do 1200 W, што претставува 5000 до 12000 пати поголема моќ од онаа на безжичните рутери. Се разбира, вака моќното електромагнетно зрачење се емитува само во внатрешноста на микробрановата печка, додека надвор од неа излегува само мал дел, бидејќи печката има заштита од метален оклоп и метална мрежичка од стаклената вратичка на печката.
На следнава фотографија е прикажан сигналот од микробранова печка, со моќност од 1100 вати измерен на самата вратичка од печката, каде зрачењето е најмоќно. Притоа, мерната антена е допрена до вратичката од печката:
Слика 3. Сигнал од микробранова печка
Резултатите од мерењето покажуваат дека дури и при минимално растојание од микробрановата печка, нивото на електромагнетно зрачење е помало од максималната дозволена јачина според препораките на Меѓународниот комитет за нејонизирачко зрачење (ICNIRP).
Тоа може да се види од следниве две табели на кои е прикажано мерењето на електромагнетното зрачење на растојание од 1,5 cm и на 0,5 m од вратичката на микробрановата печка:
Интересно е да спомнам дека микробрановите печки емитуваат електромагнетно зрачење во истиот фреквенциски опсег како и безжичните рутери што ги користиме за безжичен пренос на интернет или компјутерски податоци во нашите домови. Така, работата на микробрановата печка може да го попречи функционирањето на безжичниот рутер, особено ако се наоѓаат во иста просторија и на ист фреквенциски канал. За да се намалат можните пречки, треба да се избере што е можно подалечна фреквенцијата на каналот на кој ќе работи безжичниот рутер.
Мерење на електромагнетно зрачење од мобилен (GSM) телефон
Современиот живот не може дури ни да се замисли без секојдневната комуникација помеѓу луѓето. За меѓусебна комуникација кога соговорниците се оддалечени еден од друг, денес масовно се користи мобилната телефонија. Мобилните телефони работат на тој начин што емитуваат електромагнетни радио бранови преку кои се пренесуваат информации (говор, звук, слика или други податоци). Речиси да не постои човек кој не го користи мобилниот телефон секојдневно и по неколку пати.
Дали зрачењето на мобилните телефони е опасно? Особено затоа што ги носиме насекаде со себе, блиску до телото, а кога разговараме, мобилниот телефон се наоѓа допрен до главата, на многу кратко растојание од мозокот? За таа дилема се направени многу научни истражувања. Иако има многу сомневања, за сега нема директен доказ дека употребата на мобилните телефони предизвикува штетни последици врз здравјето и животот на луѓето. За секој случај, добро е да бидеме внимателни при користењето на мобилните телефони, бидејќи тие сепак емитуваат електромагнетно зрачење. Доколку мобилниот телефон го користиме често за подолготрајни разговори, се препорачува употреба на слушалки, бидејќи на тој начин телефонот ќе биде подалеку од главата и мозокот. Да не заборавиме дека јачината на електромагнетното зрачење се намалува со квадратот од растојанието. Колку поголемо е растојанието, толку помала е моќта на електромагнетното зрачење!
Интересно е да се спомене дека јачината на електромагнетното зрачење од еден мобилен телефон е поголемо ако растојанието помеѓу телефонот и базната станица е поголемо, или телефонот се наоѓа во подрачје со слаб сигнал од базната станица. Во таков случај, мобилниот телефон автоматски емитува појак сигнал за да може да оствари врска со базната станица.
Јачината на електромагнетното зрачење ја мерев на мобилните телефони iPhone 3Gs и Alcatel Idol 6030x.
Антената за мерење ја допрев до мобилниот телефон и ја мерев јачината на електромагнетното зрачење (на тој начин симулирав реална ситуација кога телефонот е допрен до главата на корисникот):
Слика 4. Мерење на електромагнетно зрачење од мобилен телефон
Слика 5. Сигнал од мобилен телефон
Измерената максимална вредност на електромагнетното зрачење е прикажана во следнава табела:
Според добиените резултати, максимално измерената вредност на електромагнетното зрачење од мобилните телефони е многу пати помало од максимално дозволената јачина на електромагнетно зрачење според препораките од Меѓународниот комитет за нејонизирачко електромагнетно зрачење (ICNIRP).
Измерената вредност изнесуваше само 1,49% од максимално дозволената, односно, 67 пати помала, па може да се заклучи дека мобилните телефони, Wi-Fi уредите, микробрановите печки и слични уреди, немаат штетно зрачење па тоа не треба да не загрижува.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Гранични вредности на нејонизирачко електромагнетно зрачење и легислатива
Согласно Меѓународниот комитет за нејонизирачко зрачење ICNIRP (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection) чии препораки се имплементирани и во европското законодавство, со препораката 1999/519/ЕС од 12.07.1999 година, се определуваат:
А) основни гранични вредности и
Б) референтни гранични вредности.
Основни гранични вредности
Основните гранични вредности се определени врз основа на директни здравствени ефекти врз човековото тело (загревање, контактни струи). Како физички величини, во зависност од фреквенцијата на електромагнетното поле се користат:
SAR (Specific Absorption Rate) која се мери во W/kg;
Основните гранични вредности на нејонизирачкото електромагнетно зрачење (за генерална популација - непрофесионалци) се прикажани во следнава табела:
Референтни гранични вредности
Референтните гранични вредности на нејонизирачкото електромагнетно зрачење се определени за практична процена на изложеноста на човековото тело на електромагнетни полиња. Како мерни величини се користат:
Референтните гранични вредности се определени така што во ниту еден случај да не бидат надминати основните гранични вредности, и се прикажани во следнава табела:
Може да се заклучи дека најниските референтни гранични вредности за нејонизирачкото електромагнетно зрачење (за генерална популација) изнесуваат 28 V/m и се однесуваат на електромагнетни зрачења со фреквенции од 10 до 400 MHz.
Референтните гранични вредности за јачина на електричното поле во зависност од фреквенцијата на нејонизирачкото електромагнетното зрачење (за генерална популација) графички се претставени на следнава табела:
Графички приказ на референтните гранични вредности за јачина на електричното поле
во зависност од фреквенцијата на нејонизирачкото електромагнетното зрачење
За работници кои својата професионална активност ја вршат во близина на извори на електромагнетно зрачење, вредностите во горните табели се поголеми, а тоа значи дека тие работници за кратко време, во текот на работниот ден можат да бидат изложени на поголеми вредности на нејонизирачко зрачење без последици по нивното здравје.
Во случаи кога изложеноста на нејонизирачки зрачења се утврдува како последица на дејствување на повеќе извори на електромагнетна енергија кои емитуваат на различни фреквенции, тогаш за пресметување на вкупниот процент од максимална дозволена вредност на електричното поле се користи следниот израз:
За пресметување на вкупната јачина на електричното поле предизвикана од два или повеќе извори, со иста или различна фреквенција на електромагнетно зрачење, со исто или различно ниво на зрачење во некоја точка, се користи следниов израз:
Каде Е1 до En се електричните полиња во определена точка, предизвикани од поодделните извори на електромагнетни бранови.
Мерни единици и изрази за конверзија од една во друга мерна единица
Инструментите за мерење на јачината на сигналот приклучен на нивниот мерен влез, најчесто го мерат нивото на сигналот изразено во dBmV или dBµV. Односот помеѓу овие две мерни единици е следниов:
За да се добие големината на електричното поле изразено во dBµV/m, се употребува следниов израз:
Ако е позната вредноста на електричното поле изразено во dBµV/m, тогаш вредноста на електричното поле изразено во V/m ќе биде:
Густината на моќност на електромагнетното зрачење се определува со следниов израз:
Јачината на магнетното поле може да се пресмета од следниве изрази:
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Миле Кокотов и Марија Пенова (2016 година)
Миле Кокотов е магистер по технички науки, со искуство од речиси 40 години во РФ-техниката и е Претседател на Радиоаматерскиот сојуз на Македонија
Разгледајте ги и другите написи и проекти на неговата веб-страница
I Z33T home page I страници на македонски јазик I