15
Районная научно-практическая конференция школьников
«Первые шаги в науку»
Направление: Физика
Название работы: «Влияние мобильных телефонов на
организм человека»
Автор работы: Харгатаева Александра, ученица 11 класса
Место выполнения работы: Лаганский р-он, МКОУ «ДСОШ
им. Бембеева Т.О.»
Руководитель: Убушаева Т.А., учитель физики 1 категории
Оглавление
-
Введение………………………………………………………………2
-
Основная часть………………………………………………………..4
2.1 Электромагнитное поле………………………………………….4
2.2 История создания телефона …….………………………………….5
2.3Удельный показатель поглощенияSAR…………………………..6
2.4Влияние сотового телефона на здоровье школьников…………..6
2.5Результаты анкетирования учащихся школы…………………….7
3. Заключение……………………………………………………………..9
4. Список литературы……………………………………………………11
5. Приложения……………………………………………………………12
-
Введение
Мобильные телефоны крепко вошли в жизнь человека, сейчас мало кто представляет себе жизнь без мобильного телефона. Для многих это не только средство общения, но, и средство развлечения, и получения разнообразной информации. Сейчас уже трудно представить жизнь без мобильной связи. Каждый абонент прекрасно понимает, какие неблагоприятные последствия для здоровья может иметь использование сотовой связи вследствие электромагнитного излучения, но дороги назад уже нет.
Прежде всего, необходимо сказать о том, что огромное количество взрослых и детей при использовании мобильного телефона добровольно подвергают электромагнитному облучению свой головной мозг и находящиеся во внутреннем ухе сложные нервные образования, обеспечивающие нормальную деятельность слухового и вестибулярного анализаторов, а также сетчатку глаза. Электромагнитные поля (ЭМП) базовых станций (БС) принудительно, ежедневно и круглосуточно, уже в течение нескольких лет подвергают облучению все население (детей и взрослых, беременных и больных, гиперчувствительных лиц). Иными словами, электромагнитные поля базовых станций сотовой связи осуществляют тотальное облучение всего тела человека.
Нельзя не брать во внимание возможное отрицательное влияние электромагнитных полей сотовых телефонов на здоровье ребенка. В настоящее время сложилась весьма сложная ситуация в оценке риска воздействия ЭМП на детей.
В процессе исследовательской работы мы хотели проверить, какое же всё-таки влияние оказывает мобильный телефон на здоровье школьников, и в чём оно проявляется.
Цель:
О влиянии сотового телефона на организм подростка. Изучить положительные и отрицательные стороны использования сотового телефона для снижения его вредного воздействия на здоровье.
Задачи:
-
Познакомиться с историей происхождения телефонов.
-
Изучить положительные и отрицательные свойства сотовых
телефонов.
Провести анкетирование учащихся 5-11классов МКОУ «Джлыковской средней общеобразовательной школы имени Бембеева Т.О.» на предмет их информированности о влиянии сотовых телефонов на здоровье человека.
Методы исследования: наблюдение, исследования публицистических и научных источников, работа с литературой, анкетирование, анализ, обобщение.
Проблема:
Медики предупреждают, что сотовые телефоны не только могут спровоцировать развитие онкологических заболеваний, но и разрушительно влияют на психику, особенно если речь идёт о подростках. Учителей волнует тот факт, что дети почти не владеют письменной литературной речью.
Гипотеза:
Ослабить психологическую зависимость подростков от сотовых телефонов возможно посредством большей информированностью.
-
Основная часть
2.1 Электромагнитное поле
. Электромагнитное поле (ЭМП) – это особая форма физической материи, посредством которой осуществляется воздействие между электрически заряженными частицами. ЭМП также можно охарактеризовать как поле, создаваемое электромагнитными волнами, испускаемыми ускоренно движущимися электрическими зарядами, возбужденными атомами и молекулами, а также другими излучающими системами.
На заре цивилизации для быстрой передачи информации на большие расстояния использовались примитивные способы — сигнальные костры, барабаны, каменные молотки, луки и многое другое. Первым шагом к появлению мобильных средств связи была гипотеза английского физика Джеймса Клерка Максвелла о том, что в природе существуют электрическое и магнитное поля, которые являются составляющими единого электромагнитного поля. Изменение электрического поля вызывает появление магнитного, и наоборот. В пространстве начинает распространяться электромагнитная волна. Учёные математически доказали, что скорость этого процесса равна скорости света в вакууме.
Для получения электромагнитных волн Г.Герц использовал простое устройство, которое в его честь было названо вибратором Герца. Это устройство представляет собой открытый колебательный контур. Герц получал электромагнитные волны, возбуждая в вибраторе с помощью источника высокого напряжения серию импульсов быстропеременного тока. Колебания электрических зарядов в вибраторе создают электромагнитную волну. В электромагнитной волне векторы Е и В перпендикулярны. Для излучения электромагнитных волн нужно создать электромагнитные колебания высокой частоты в открытом колебательном контуре. Опыты Герца, описание которых появилось в 1888г., заинтересовали физиков всего мира. Ученые стали искать пути усовершенствования излучателя и приёмника электромагнитных волн. В России одним из первых изучением электромагнитных волн занялся преподаватель офицерских курсов в Кронштадте А.С.Попов.
2.2 История создания телефона
Развитие коммерческих сетей мобильной связи в России было стимулировано приказом Министерства связи РФ №18 от 24 февраля 1996г. Тогда начала свою работу сотовая компания «Дельта-Телеком», сети появились в Москве и Челябинске.
Современные сотовые телефоны компактные, усовершенствованные. Мобильный телефон — это небольшое устройство, по которому можно разговаривать и которое вы можете взять с собой, передвигаясь по городу, стране и миру. С каждым годом моделей мобильных телефонов становится все больше, а их функции постоянно усложняются. Современный мобильный аппарат — это маленький компьютер, который, помимо установления качественной связи, может подключаться к сети Интернет, снимать цифровые фотографии. Первоначально мобильные телефоны служили лишь для передачи речи, но затем были введены и другие сервисы — теперь Вы можете с помощью телефона отснять фото или даже видеоролик и отправить своим знакомым.
Некоторые мобильные телефоны оснащены MP3-плеером, так что проблемы поиска свежих мелодий для них не существует. Как правило, на мобильный телефон можно записать встроенным диктофоном звук и поставить его на звонок. Мелодию на телефон проще всего скачать с WAP-сайта. Если такой возможности нет, то простую монофоническую мелодию можно получить с помощью EMS-сообщения. Предоставление компаниями широкополосной связи расширяет возможности для получения самой разнообразной информации.
Если б в мобильных телефонах не было игр, то у скольких людей не было бы мобильных телефонов! Технология Java — стандарт для программ и игр для мобильных телефонов. Разработчику игры требуется минимум усилий для переделки игры или программы под другую модель телефона. Программа или игра на Java может обращаться ко всем возможностям телефона — загружать данные через Интернет, управлять подключаемыми аксессуарами и так далее. На Java написаны почтовые клиенты, что забирать и отправлять электронную почту, фоторедакторы, чтобы редактировать отснятые камерой снимки, и многое другое. Некоторые телефоны имеют собственные игровые платформы — как правило, более быстрые, чем Java, позволяющие зачастую использовать даже полноценную трехмерную графику! Разрабатывают даже специальные телефоны, предназначенные для игр. Со временем мобильные телефоны стали не только средством связи, но и предметом роскоши, модным аксессуаром
-
Удельный показатель поглощения SAR
Каждый мобильный телефон испускает электромагнитное излучение, которое влияет на здоровье человека. Данную характеристику назвали SAR (или Specific Absorbtion Rate) – это единица измерения, показывающая максимальную удельную мощность, поглощаемую человеческим телом при обычном разговоре по сотовому телефону. Этот параметр численно соответствует мощности электромагнитного поля сотового телефона, воздействующей на каждый килограмм головного мозга человека. Максимальный безопасный уровень – 2,0. Подавляющее большинство современных телефонов имеют SAR от 0,5 до 1,0.
Для нашего здоровья, чем меньше SAR, тем лучше. Принятые нормы подразумевают полную безопасность использования для людей, у которых всё в порядке со здоровьем, но таких уже не много.
2.4 Влияние мобильного телефона на здоровье школьников
В наше время многие бытовые вещи являются источниками электромагнитного излучения (телевизор, компьютер, микроволновая печь). Но если, смотря телевизор, мы все-таки находимся на определенной дистанции от него, то при использовании мобильного телефона наша голова целиком облучается. Среди технических средств нет таких, которые могли бы сравниться с мобильным телефоном по уровню воздействующего на человека излучения.
Излучение мобильных телефонов повреждает области мозга связанные с обучением, памятью и передвижением. Ученые исследовали воздействие излучения мобильного телефона на крыс в возрасте от 12 до 26 недель, чей мозг находится в той же стадии развития, что и мозг подростков. Спустя 50 дней исследователи обнаружили множество мертвых мозговых клеток у крыс, подвергшихся излучению. Сходство между мозгом крысы и человека дает ученым повод предположить, что схожие эффекты сотовый телефон оказывает и на людей. Учёный Шильников Е.Н. считает, что при разговоре по телефону «энергия той же природы, что вращает, электромоторы и варит курицу в микроволновой печи, проникает в голову, воздействуя на мозг и другие органы человека».
Венгерские исследователи представили данные о возможности развития опухоли головного мозга у пользователей сотовых телефонов. Ими установлена связь между развитием опухоли головного мозга у людей от 20 до 29 лет, которые использовали сотовые с детского возраста.
Радиочастотные сигналы, воздействуя на химические процессы, протекающие в нашем организме, способствуют выделению стрессовых белков. Обычно стрессовые белки выделяются организмом при высокой температуре, во время тяжелой болезни, а тут они образуются при использовании обыкновенного телефона.
Доказано, что если человек разговаривает по сотовому ежедневно более 45-60 минут, то никуда не скрыться от головной боли.
По итогам исследований ученых Норвегии и Дании был сделан вывод, что пользователи сотовой связи больше всех подвержены сонливости, раздражительности, эти люди чаще всех жалуются на головные боли.
Отрицательные свойства мобильного телефона
Исследователи пришли к выводу, что человеку, пользующемуся сотовым, доставляет удовольствие не содержание разговора, а сам факт общению по аппарату. Между тем еще с момента появления мобильной связи идут споры о вреде телефонов для здоровья. Неоспоримых данных, доказывающих, что это действительно так, нет. Но ряд фактов говорит сам за себя.
-
Зафиксированы случаи изменения в организме, возможно, возникшие под воздействием электромагнитного излучения сотовых телефонов.
-
Люди, увлекающиеся SMS-сообщениями, испытывают боль в руке из-за постоянной работы одним пальцем.
-
Человек, постоянно находящийся на связи, не может отключиться от тревожности, проявляющейся в боязни пропустить важный звонок.
-
Так владельцы сотовых телефонов попадают в зависимость от своих мобильников, в своеобразное психологическое рабство.
2.5 Результаты анкетирования учащихся школы
Цель нашей работы включает в себя физические (история создания), биологические (влияние телефонов на живой организм) знания учащихся по теме «Электромагнитные волны».
В сегодняшней России мобильная связь заняла прочное место в жизни. Сегодня практически у каждого, от дошкольника до пожилого человека, есть хотя бы один мобильный телефон. Мы решили выяснить, какую роль в жизни учеников нашей школы играет мобильный телефон. Для этого мы провели анкетирование среди учащихся нашей школы, в котором участвовали 63 из 106 учащихся. (см. приложение 1 «Анкетирование учащихся 5-11 классов»)
В опросе участвовали 5-11 классы. Было выявлено количественно и в процентах:
— имеют личные мобильные телефоны; (см. приложение 2 «Диаграмма 1»)
— зависимость учащихся от телефона; (см. приложение 3 «Диаграмма 2»)
— где в основном находятся телефоны; (см. приложение 4 «Диаграмма 3»)
При опросе учащихся, имеющие сотовые телефоны, почти каждый второй жалуется на сонливость, головную боль, зрение, слабость. А с годами те учащиеся, которые часто пользуются наушниками, будут жаловаться на органы слуха. С точки зрения науки, доказано, что частые колебания мембраны в ухе приводят к снижению слуха. Длительное пользование телефоном приводит к высокой утомляемости, раздражительности, нарушению сна.
И всё-таки для большинства ребят телефон, в первую очередь, это средство связи, передачи информации и прослушивания музыки.
-
Заключение
Мы рассмотрели вопросы посвященные использованию сотового телефона, собрали и проанализировали информацию о влиянии электромагнитных волн. В частности, наша задача — биологическое действие электромагнитного излучение, исходящих от современных мобильных телефонов различных марок. . Электромагнитное поле (ЭМП) – это особая форма физической материи, посредством которой осуществляется воздействие между электрически заряженными частицами. ЭМП также можно охарактеризовать как поле, создаваемое электромагнитными волнами, испускаемыми ускоренно движущимися электрическими зарядами, возбужденными атомами и молекулами, а также другими излучающими системами.
Рассмотрели такие вопросы как историю создания телефона и удельный показатель поглощения этими телефонами. В частности выявили, что так как в основу работы сотовых телефонов входит электромагнитное излучение, то уровень его безопасности оценивается в SAR (максимальной удельной мощности, поглощаемой человеческим телом при обычном разговоре по сотовому телефону, — она выражается в Вт/кг). Чем SAR меньше, тем безопаснее устройство. Максимальный безопасный уровень SAR составляет 2,0.Но чем старше, учащиеся мечтают приобрести модели телефонов другого уровня: WAP-браузером, MP3-плеер, веб-камеру и т.д.
В результате исследования мы узнали, что все источники излучения в трехмерном пространстве образуют совокупное объемное излучение, которое распространяется во все стороны. Поэтому вред от мобильного телефона получают и рядом сидящие люди, а в особо неблагоприятном случае и люди в соседнем помещении и каждый присутствующий задумался о важности сохранения собственного здоровья. Все вместе мы пришли к выводу, что сотовый телефон как средство связи с родными и близкими людьми, наполненный различными опциями (фото- и видео камера, игровая приставка, калькулятор, медиа-плеер) не должен мешать главной задаче каждого подростка – учебе. Выяснилось, что при пользовании мобильным телефоном организм ребенка гораздо быстрее и чаще взрослых утомляется, быстрее формируется психическая неустойчивость, стрессы, агрессивность и подавленное настроение, разрушается иммунная система.
При проведении своей работы мы опирались на сведения отраженные в газете, использовала источники из учебников, журналов и научных трудов.
Итогом моей исследовательской работы по изучению влияния электромагнитного поля на здоровье школьника стал заключительный этап — анкетирование. Проанализировав анкеты, можно сделать вывод, что большинство школьников не представляют, себя жизни без телефонов, и при этом практически не информированы о последствиях злоупотребления сотовым телефоном. (см. приложение 5 «фотографии»)
Для улучшения существующей ситуации необходимо проводить регулярную просветительскую работу среди учащихся и их родителей с целью доведения до их сведения негативных последствий использования сотовых телефонов.
Рекомендовать:
-
Используйте сотовую связь лишь в случае крайней необходимости.
-
Сократите продолжительность разговоров.
-
Делайте перерывы не менее 15 минут между разговорами.
-
С близкими и друзьями общайтесь не по телефону, а непосредственно.
Провести в средних и начальных классах ряд классных часов,
Из собеседования с одноклассниками также выяснилось, что большую часть времени пользования сотовым телефоном, подростки не разговаривают по телефону, а пользуются широким спектром приложений от ICQ и SMS до прослушивания музыки. Использование ICQ — централизованной службы мгновенного обмена сообщениями сети Интернет, достигает 7 часов в сутки. Такое длительное пользование телефоном приводит к высокой утомляемости, раздражительности, нарушению сна. После проведения тематического классного часа одноклассники обратили внимание на возрастающую психологическую зависимость — беспокойство по поводу:
-
отсутствия телефона (забыл дома, в кармане)
-
долгого отсутствия звонков (что-то случилось)
-
хочется купить новый телефон!
-
показалось, что телефон звонил и т.д.
Основными направлениями в защите своего здоровья от электромагнитного излучения телефона подростки видят в снижении частоты разговоров, нахождении места устойчивого приема сигнала, использование гарнитуры.
-
Список литературы:
1. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. Физика 11 кл М., Просвещение 2008г,17-ое изд.
2.Научно- методическая газета «Первое сентября», Физика №4,2010г.
3. Васимехина Т.В. Библиотечка «Первое сентября» серия «Физика» М., «Чистые пруды» 2000г, Выпуск 27
4. Шишилова А., Зайцев В. «Все свое ношу с собой». Наука и жизнь. 2000г, №9
5. Физика -10 Учебник для школ с углубл. изучением физики. М., Просвещение, 1999г
6.Интернет сайт URL http//www.ixbt.com./comm./mobile-safe.html
Приложение 1
АНКЕТИРОВАНИЕ УЧАЩИХСЯ 5-11 КЛАССОВ
Имя | Модель телефона | Сколько человек в классе (чел.) | У скольких есть телефон (чел.) | Сколько часов в интернете (час) | Сколько часов носят с собой | Сколько разговаривают по телефону (час, мин) |
11 класс | ||||||
Айса | Nokia C 2600 | 11 | 10 | 3 | Всегда носят с собой | 1ч.40мин. |
Цюрюм | Nokia 5530 | 10 | 8 | |||
Санал | Nokia Люмия | 2 | 5 | |||
Саша | Nokia 6303 | 4 | 8 | |||
Алиса | Samsung C 5230 | 8 | 40мин. | |||
Домма | Nokia E 63 | 6 | 2 | |||
Аида | Nokia | 3 | 2 | |||
Амеля | Nokia 603 | 2 | 1 | |||
Андрей | Fly xlife | 10 | 2 | |||
Эрдня | ——————— | ———— | 15мин. | |||
Рената | Nokia | 7 | 3 | |||
10 класс | ||||||
Маша С. | Nokia | 8 | 8 | 1 | Всегда носят с собой | 2 |
Маша К. | Samsung C 5230 | 3 | 1,5 | |||
Маша Ш. | Samsung | 1 | 1 | |||
Гиляна | Nokia | 1,5 | 30мин. | |||
Бая | Nokia 6300 | 2 | 1,5 | |||
Вика | Nokia 6303 | 2 | 3 | |||
Санал | Nokia 6303 | 3 | 1 | |||
Элина | Nokia | 4 | ||||
9 класс | ||||||
Заяна | 200 | 10 | 9 | 40мин. | Почти всегда носят с собой | 30мин. |
Оля | Nokia 5228 | 1 | 2 | |||
Гиляна | Nokia 5330d | 1 | 1 | |||
Дима | Nokia С 5 | 3 | 4 | |||
Тима | Nokia С 6 | 1 | 1 | |||
Чингис | Nokia | 4 | 30мин. | |||
Аян | —————— | ———— | —————— | |||
Лева | Nokia 5228 | 2,50 | 2 | |||
Мега | Samsung C 5230 | 30мин. | 30мин. | |||
Дорджик | Nokia | 3,20 | 1 | |||
8 класс | ||||||
Аня | Nokia 6303 c | 12 | 11 | 7 | Всегда носят с собой | 2 |
Саша | Nokia 3050 | 3 | 1 | |||
Соня | Nokia X 202 | 2 | 1 | |||
Баатр | Samsung | 1 | 30мин. | |||
Тамерлан | Nokia C 5 | 2 | 15мин. | |||
Слава | Nokia C 201 | 30мин. | 10мин. | |||
Регина | Nokia 5228 | 6 | 1 | |||
Сима | Nokia | 2 | 10мин. | |||
Маца | Nokia 6700 | 20мин. | Иногда когда | |||
Байр | Nokia | 1 | позволят | |||
Алтан | ——————- | ———— | —————— | |||
Алдар | LG | 40мин. | Иногда когда позволят | |||
7 класс | ||||||
Сяяхля | Nokia C 200 | 12 | 8 | 2 | Девочки всегда, а мальчики, когда надо | 1 |
Юля Мих. | Samsung | 3 | 1 | |||
Эвелина | МТС | ———— | 10мин. | |||
Гиляна | Nokia C 300 | 2 | 2 | |||
Тюрбя | Fly | 4 | 1 | |||
Юля Мандж. | Nokia 800 | 6 | 2 | |||
Юра | AiSon | 2 | ———— | |||
Вова | ——————— | 5 | ———— | |||
Очир | ——————— | ———— | ———— | |||
Коля | ——————— | 2 | ———— | |||
Эрдня | ——————— | ———— | ———— | |||
Алтан | Nokia C 301 | 1 | 10мин. | |||
6 класс | ||||||
Бадма | Samsung | 7 | 6 | ———- | Когда звонят родители | Не разгова- ривают, а слушают музыку, разговари- вают, если позволят. |
Эрдня | Samsung 3200 | ———- | ||||
Деля | Nokia X 2 | 1 | ||||
Церен | Nokia 6700 | ———— | ||||
Боря | Nokia | ———— | ||||
Кишта | Nokia | ———— | ||||
Дания | ——————- | 30мин. | ||||
5 класс | ||||||
Бая | Nokia C 3 | 2 | 1 | Когда звонят | Не всегда | |
Айслу | —————- | |||||
Приложение 2
Диаграмма 1
ИМЕЮТ ЛИЧНЫЕ МОБИЛЬНЫЕ ТЕЛЕФОНЫ 5-11 КЛАССЫ
5-11 КЛ – 63 УЧАЩИХСЯ
Приложение 3
Диаграмма 2
ЗАВИСИМОСТЬ УЧАЩИХСЯ ОТ ТЕЛЕФОНА (В ЧАСАХ)
Приложение 4
Диаграмма 3
ГДЕ В ОСНОВНОМ НАХОДЯТСЯ ТЕЛЕФОНЫ У УЧАЩИХСЯ
51 УЧЕНИКОВ – В СУМКЕ
19 УЧЕНИКА – В КАРМАНЕ
.
Физика и биология мобильного телефона
Министерство
сельского хозяйства Российской Федерации
ФГОУ ВПО
«Санкт — Петербургская государственная академия Ветеринарной медицины»
Кафедра
радиобиологии и БЖЧС
Реферат
на тему «Физика и биология мобильного
телефона»
Работа выполнена студентом Приходько Святославом Ярославовичем
Проверил: Даржа Баян Жаргалович
Санкт —
Петербург, 2010г.
Содержание
Введение
) Устройство
мобильного телефона
) Воздействия
мобильного телефона на организм человека
) Влияние
электромагнитного излучения на организм
) Рабочие
места
) Рекомендации
владельцам сотовых телефонов
) Средства
защиты
Список
использованной литературы
Введение
Мобильные
радиотелефоны (MPT) очень быстро внедряются в нашу повседневную жизнь. Миллионы
людей ежедневно пользуются МРТ, которые становятся непременным атрибутом
современного человека. Все чаще среди разговаривающих по мобильному телефону
можно встретить не только деловых людей, но и домохозяек, детей. И все чаще у
медиков, ученых, а в последнее время и у самих пользователей МРТ возникает
вопрос: а безопасны ли мобильные телефоны? Проблема биологической безопасности
сотовых телефонов в нашей стране весьма актуальна. Это связано с тем, что
включенный телефон является источником СВЧ (сверхвысокочастотное
<#»528405.files/image001.gif»>
Мобильный
телефон — переносное средство связи
<#»528405.files/image002.gif»>
Рис
1. Базовые станции (БС) и мобильные радиотелефоны (РТ) в сети сотовой связи
В
Российской Федерации действуют следующие стандарты системы сотовой радиосвязи:
· Аналоговый NMT-450 -рабочий частотный диапазон БС: 463-467,5
МГц; -рабочий частотный диапазон РТ: 453-457,5 МГц.
· Цифровой D-AMPS (IS-136), практически вытеснивший аналоговый
стандарт AMPS — рабочий частотный диапазон БС: 869-894 МГц; — рабочий частотный
диапазон РТ: 824-849 МГц.
· Цифровой CDMA — рабочий частотный диапазон БС: 869-894 МГц; —
рабочий частотный диапазон РТ: 824-849 МГц.
· Цифровой GSM-900 — рабочий частотный диапазон БС: 925-965
МГц; — рабочий частотный диапазон РТ: 890-915 МГц.
· Цифровой DCS (GSM-1800) — рабочий частотный диапазон БС:
1805-1880 МГц;- рабочий частотный диапазон РТ: 1710-1785 МГц.
Все вышеупомянутые стандарты используют ту или иную разновидность угловой
(фазовой или частотной) модуляции.
Базовые станции системы сотовой радиосвязи
БС являются приемо-передающими радиотехническими объектами, излучающими
электромагнитную энергию в УВЧ диапазоне (300-3000 МГц). Кроме того, каждая БС
дополнительно оснащена комплектом приемо-передающего оборудования радиорелейной
связи, работающим в диапазоне 3-40 ГГц, отвечающим за интеграцию данной БС в сеть
в целом.
Мощность передатчиков БС обычно не превышает 5-10 Вт на несущую.
В основном применяются два типа передающих (приемо-передающих) антенн БС:
· слабонаправленные с круговой диаграммой направленности (ДН) в
горизонтальной плоскости — тип «Omni» (рис. 2);
Рис2. Диаграмма направленности антенны типа «Omni»
-направленные (секторные) с углом раствора (шириной) основного лепестка
ДН в горизонтальной плоскости обычно 60 или 120 градусов (рис. 3,
Рис.
3. Диаграмма направленности секторной антенны (угол раскрыва основного лепестка
в горизонтальной плоскости 60)
Рис.
4. Примеры диаграмм направленности антенн базовых станций
Значение
коэффициента усиления по мощности антенн БС относительно изотропного излучателя
обычно находится в пределах 8-18 дБ.
Антенны
БС устанавливаются на высоте 15-100 метров от поверхности земли на уже
существующих постройках: общественных, служебных, производственных и жилых
зданиях, дымовых трубах промышленных предприятий и т. д., или на специально
сооруженных мачтах (рис. 5).
Рис.
5. Примеры размещения антенн базовых станций сотовой связи на зданиях и
отдельно стоящих мачтах
В
соответствии с п. 6.5 Санитарных правил и норм СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96
«Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ)»
установка антенн передающих радиотехнических объектов (ПРТО) на крышах домов
разрешается при условии, что интенсивность ЭМП в доступных для населения местах
не превышает установленных предельно допустимых значений.
К
особенностям БС как объектов санитарно-эпидемиологического контроля можно
отнести следующее:
· БС являются видом ПРТО, мощность излучения которых (загрузка)
непостоянна во времени и зависит от количества абонентов, обслуживаемых БС в
данный момент. Количество абонентов в свою очередь связано с местоположением
БС, временем суток и днем недели. Типичный график загрузки БС показан на рис.
6.
Рис.
6. Типичный график почасовой загрузки базовой станции сотовой связи
· Благодаря относительно большой высоте размещения и
характеристикам ДН передающих антенн в подавляющем большинстве случаев у
данного вида ПРТО отсутствует санитарно-защитная зона, т. е. интенсивность ЭМП,
создаваемого БС, на селитебной территории на «уровне земли» не
превышает предельно допустимых значений.
· Гигиенически значимые уровни ЭМП могут наблюдаться только в
непосредственной близости, на расстоянии до 3-5 метров от передающих антенн БС
и от антенн радиорелейной связи. Из-за многолучевого распространения ЭМП
(переотражения) существует гипотетическая возможность обнаружения таковых в помещениях
и на балконах последних этажей зданий, на которых расположены антенны БС, и в
помещениях последних этажей зданий первой линии застройки в радиусе 200-300
метров вокруг БС.
· Приемопередающие оборудование БС (кроме антенн) не является
источником, потенциально опасным с точки биоэлектромагнитной совместимости.
Антенны РТ имеют ДН типа «Omni», форма которой в значительной
мере может искажаться при приближении РТ к телу человека.
Особенностями РТ с точки зрения санитарно-эпидемиологического надзора
являются:
· Максимальное приближение достаточно мощного источника ЭМП к
жизненно важным органам человека, прежде всего к головному мозгу.
· При оценке интенсивности ЭМП, создаваемого РТ, необходимо
рассматривать единую систему «РТ пользователь «, так как присутствие
последнего существенно меняет картину распределения и поглощения поля.
· Выходная мощность РТ и, следовательно, условия воздействия
ЭМП, зависят от качества связи с БС.
· РТ цифровых стандартов являются источниками импульсно
модулированного ЭМП УВЧ диапазона и магнитного поля СНЧ диапазона (30 300 Гц).
Ограничения
использования сотовых телефонов
· В местах с повышенной опасностью взрыва (там, где например,
рекомендуется выключать двигатель автомобиля)
· В транспорте
С
2000 года в большинстве стран запрещено даже включать телефон на борту самолета
<#»528405.files/image010.gif»>
.
В 2003 году в России вступили в силу Санитарные правила и нормы (СанПиН
2.2.2/2.41340-03 — гигиенические требования по работе с видеодисплейными
терминалами персональных электронно-вычислительных машин, СанПиН 2.2.41191-03 —
«Электромагнитные поля в производственных условиях»), Методические указания —
МУК 4.3.1676-03 «Гигиеническая оценка электромагнитных полей, создаваемых
радиостанциями сухопутной подвижной связи, включая абонентские терминалы
спутниковой связи», в которых весьма жестко регламентируются условия труда,
связанные с воздействием электромагнитных излучений. Особое место уделено
аттестации рабочих мест, режиму работы детей и студентов, определена
необходимость освобождения женщин от работы на ПК на весь срок беременности и
кормления грудью (не считая других источников вредных ЭМИ (средства сотовой связи,
телевизор, радиотелефон, микроволновые печи (СВЧ-печи)).
Однако,
до сих пор, в России более 90% предприятий не аттестовано, что нарушает права
работников и закон по охране труда (он гласит: «Работодатель обязан обеспечить:
безопасные условия труда; применение средств индивидуальной защиты»).
.
Резко упал уровень ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ (процент заболеваемости населения вырос с
70 до 97%)
Необходимы:
.
Проведение аттестации рабочих мест;
.
Установка биологических защитных средств ( защитные устройства позволяют
многократно снизить негативное воздействие ПК, мобильных и радио телефонов,
базовых станций, телевизоров на человека), т.е. применения Нейтроника;
.
Динамический контроль за состоянием окружающей среды и здоровья населения,
особенно детей;
мобильный
телефон электромагнитный излучение
5. Технические специалисты и медики единогласны в
рекомендациях владельцам сотовых телефонов
. Разговаривайте непрерывно не более 3-4 минут с перерывами между
звонками не менее 15 минут (по другим рекомендациям — не более 15 минут в
день).
. Дома и на работе пользуйтесь обычным проводным телефоном.
Домашний радиотелефон также вреден.
. Наиболее чувствителен к излучению сотового телефона
развивающийся организм. Поэтому не стоит пользоваться мобильником беременным
женщинам. Не давайте мобильники детям до 16 лет. Если есть необходимость в
телефоне, ограничивайте время разговора до 1 минуты.
. Сотовым телефоном нельзя пользоваться страдающим эпилепсией и предрасположенным
к ней.
. Рекомендуется отказаться от сотового телефона людям, страдающим
нервными заболеваниями, снижением умственной и физической активности,
расстройствами памяти и сна.
. Людям, использующим кардиостимулятор, не следует носить
включенный телефон в нагрудном кармане. Держите включенный телефон на
расстоянии не менее 15 см от кардиостимулятора.
. При покупке выбирайте сотовый телефон с меньшей максимальной
мощностью излучения.
. Телефон подносите к уху только после соединения с абонентом, а
до этого держите в руке подальше от головы!
. При разговоре чаще «меняйте уши», таким образом вы уменьшите
уровень воздействия на конкретный участок головы.
. Перед сном не кладите телефон рядом с подушкой. Отложите трубку
от изголовья кровати на безопасное расстояние не менее метра.
. Не носите телефон на груди, на поясе или в карманах. Держите
мобильник подальше от тела — в сумке, либо в защитном чехле, экранирующем
радиоизлучение.
. Пользуйтесь гарнитурой HANDS-FREE — она позволяет вести
разговор, отдалив трубку от уха и мозга. Проводная гарнитура предпочтительнее,
чем BLOU-TOOTH (последняя сама дает излучение, но оно значительно ниже, чем от
телефона).
. Не начинайте разговор при низком уровне мощности принимаемого
сигнала (на индикаторе отображается мало делений) — ваш телефон будет работать
на максимальной мощности, электромагнитное излучение аппарата будет
максимальным. Найдите место, где качество связи будет нормальным. Если вы часто
звоните из машины или пользуетесь сотовым телефоном на даче, снижения уровня
ЭМИ можно добиться с помощью выносной антенны.
. Избегайте пользоваться мобильным в зонах неуверенного приема,
таких как лифты, подвалы, поезда, туннели, на границе приема. Выключайте по
возможности телефон, он постоянно перерегистрируется в сети и при этом
излучает, даже если вы не разговариваете, а все разговоры в таких местах
происходят на максимальном уровне мощности телефона.
. Избегайте пользоваться мобильным при поездке в наземном
транспорте и метро, в самолете. Передача информации от одной ведущей станции
связи к другой происходит в среднем каждые 5 км пути и сопровождается
увеличением мощности радиосигнала телефона.
6. Средства индивидуальной защиты от излучения сотового
телефона
На самом деле нет пока ни одного защитного устройства, признанного
производителями мобильных телефонов. Если бы появилось приспособление, которое,
не влияя на качество связи и без перерасхода заряда батареи, действительно
минимизирует вредное излучение, компании-производители мобильников, скорее
всего, приобрели бы право на использование технологии и сделали бы такое
устройство частью телефона.
В качестве средств защиты от излучения сотового телефона время от времени
предлагаются всевозможные пластинки, таблетки, чипы, голографические наклейки,
выпущенные как полукустарным, так и промышленным способом. При этом нередко
делается намек или прямая ссылка на разработку оборонки. Действие их, по
заверению производителей, основывается на «нетрадиционных
технологиях», то есть на каких-то манипуляциях со спинторсионными, микролептонными,
тонкими и прочими, неизвестными современной физике, полями. Некоторые из этих
изделий запатентованы в Российском агентстве по патентам и товарным знакам и
почти все имеют санитарно-эпидемиологическое заключение, подтверждающие
безвредность их использования в быту. Однако, как предупреждают авторы сайта
www.ecopole.ru, результаты экспертиз изделий, выполненных компетентными
организациями, их применение в качестве средства защиты от воздействия ЭМИ, то
есть для снижения интенсивности поля, не приводит абсолютно ни к каким
положительным результатам. В отличие от перечисленных псевдосредств, защитный
экран «Вега», разработанный ОАО «Концерн радиостроения «Вега», признан
единственным на сегодняшний день высокоэффективным средством защиты человека от
воздействия электромагнитного излучения сотового телефона в режиме ожидания, а
совместно с гарнитурой HANDS-FREE и в режиме разговора. Он испытан и
рекомендован к применению ФГУЗ ФЦГиЭ Роспотребнадзора (заключение подписано
зав. отделением неонизирующих излучений отдела лабораторного дела ФГУЗ ФЦГиЭ
Роспотребнадзора А.В. Стерликовым). В протоколе испытаний, проведенных
испытательной лабораторией аккредитованного Роспотребнадзором Сертификационного
центра Связь-Сертификат отмечено, что экран ослабляет падающий поток энергии от
сотового телефона, в зависимости от конструкции аппарата, до 20 раз без
ухудшения качества связи.
Экран выпускается встроенным в элегантный кожаный футляр (для мужчин) и в
нагрудный кисет (для женщин).
Заключение
На
сегодняшний день нельзя точно сказать, что использование сотового телефона
вредно или безопасно. Исследования в данной области проводятся, но их
результаты неоднозначны. Мы же можем пока сделать общие выводы, лишь сравнивая
стандарты и телефоны между собой.
Чем больше
время разговора по телефону, тем большее воздействие он оказывает на человека.
Наибольшее
воздействие на организм человека оказывают аналоговые стандарты сотовой связи,
такие как NMT450i и AMPS. Это связано с большой мощностью, как базовых станций,
так и передатчиков самих телефонов. Современные цифровые стандарты, такие как
GSM 1800 и CDMA 800 оказывает наименьшее воздействие на организм человека.
Чем дороже
телефон, тем больше вероятность, того, что он оказывает меньшее воздействие на
организм человека. Большая чувствительность приемника в телефоне не только
увеличивает расстояние уверенной связи, но и позволяет использовать передатчик
меньшей мощности на базовой станции.
Возможно, что
на здоровье оказывает влияние не только излучение сотовых телефонов, но
совокупность факторов. Например, излучение и нездоровый образ жизни.
Хочется
добавить, что наиболее безопасным на сегодняшний день является стандарт CDMA
800 MHz IS-95. Это в основном связано с тем, что засчет особенностей
организации работы сотовой сети, мобильные терминалы CDMA могут поддерживать
качественное соединение с базами на минимальной мощности — так мощность всех
мобильных терминалов CDMA не превышает 0.2 Вт (по сравнению с GSM&nbs;900,
где трубки излучают «не более» 2 Вт — правда это пиковое значение некоторых
устаревших моделей телефонов при неустойчивом соединении). Самым же «опасным» с
точки зрения возможных последствий влияния работы сотового терминала является
стандарт AMPS (который уже почти не используется в чистом виде, хотя все оборудование
стандарта DAMPS поддерживает переход при некачественной связи с базой на
аналоговый режим — в этом случае улучшается дальность работы терминала в связи
с лучшим прохождением сигнала, но и повышается мощность излучения).
Список
использованной литературы
1) Анатомия сотовых телефонов. Устройство и ремонт. Выпуск 108 Изд-во
Солон-пресс,
2) www.pole.com.ru — «Центр электромагнитной безопасности», исп.
23.11.2004.
3) Глобальная экологическая проблема. М.: Мысль, 1988.
4) Земля и человечество. Глобальные проблемы. Серия
«Страны и народы». М.: Мысль, 1985.
5) С. Г. Макевнин, А. А. Вакулин. Охрана природы. — М.:
изд. Агропромиздат, 1991
6) Г. Б. Миринов. Заболевания органов дыхания:
профилактика. — М.: изд. Знание, 1990.
7) <http://www.medinfo.ru/>
<http://www.promved.ru>
9) http//med.israelinfo.ru
Оценка этой статьи по мнению читателей:
В этой небольшой серии из трех статей, мы попробуем разобраться с очень важной темой, которая касается каждого современного человека. Ведь все мы буквально погружены в океан электромагнитного излучения, порой даже не осознавая, что это такое и как оно влияет на нас.
Безусловно, в интернете предостаточно статей, которые рассказывают об электромагнитных волнах, их длине и частоте, об ионизирующем излучении и прочих сложных терминах. Но для многих людей всё это остается загадкой — чем-то далеким от той реальности, которую можно потрогать, увидеть или хотя бы осознать.
Например, многие знают, что видимый свет — это поток фотонов или «светящихся шариков», переносящих энергию в пространстве. Но тогда радиоволны или тепло — это тоже фотоны/шарики?
Как вы представляете себе энергию? Может это некий светящийся сгусток материи или небольшая порция электричества, вроде микроскопической молнии? Но ведь брошенный камень тоже обладает энергией, а в нем нет никакого электричества или светящегося вещества.
Что происходит, когда смартфон или фитнес-браслет создает электромагнитную волну, которая затем отдает эту энергию нашему телу? Ведь все эти устройства непрерывно что-то излучают. И куда же девается эта энергия?
Цель этого небольшого цикла статей — ответить на все поставленные выше вопросы. Но ответить не цифрами или сложными терминами, а дать интуитивное понимание, чтобы электромагнитное излучение и энергия показались такими же обыденными вещами, как огонь или вода.
В процессе чтения этих статей вы непосредственно почувствуете, что значит потратить 1 джоуль энергии или сколько это 1 ватт. Ведь именно в ваттах измеряется мощность радиоизлучения от Wi-Fi, смартфонов или Bluetooth-наушников.
Но прежде, чем мы разберемся с энергией, которую излучает различная техника (во второй части), и поймем влияние этой энергии на организм (в третьей части), нужно осознать, что такое излучение вообще.
Именно о природе электромагнитных волн и пойдет речь в первой статье!
Что такое электромагнитное поле? Или о логических противоречиях
Очевидно, электромагнитные поля — это набор электрических и магнитных полей. Но при попытке ответить на вопрос о том, что же такое электромагнитное поле, из чего оно состоит и почему работает так, как работает, мы сталкиваемся с логическим противоречием.
Если вы пытались в этом разобраться, то, скорее всего, тоже каждый раз разочаровывались в ответах, потому что, задавая такие вопросы, вы нарушаете законы логики.
Из чего состоит воздух? Очевидно, из молекул. Почему воздух нагревается? Потому что молекулы находятся в непрерывном движении и если они ускоряются, то при столкновении с нашей кожей ударяются в нее сильнее, передавая часть энергии движения нашим молекулам. И мы чувствуем тепло.
Это простые вопросы и на них есть простые ответы, так как ни воздух, ни молекулы не являются фундаментальными понятиями, а значит, их природу можно объяснить.
Фундаментальное понятие — это то, из чего состоит всё остальное, то, что невозможно разложить на составляющие части, невозможно разделить, как мы делим молекулы на атомы, атомы — на электроны и ядра, а ядра — на протоны и нейтроны.
Представьте машинку, собранную из деталек конструктора. Для ребенка одна деталька и будет фундаментальным понятием. Ведь он даже не представляет, что детальку можно «разобрать» на более мелкие «детальки» — атомы.
Так вот, в современной науке, какой бы продвинутой и фантастической она ни казалась нам, электрические и магнитные поля являются фундаментальными понятиями. Поэтому ни одна статья не сможет дать вам тот ответ, на который вы рассчитываете.
Тем не менее, кое-что мы понять можем!
Что такое электрическое поле?
Всё вещество в нашей вселенной в основном состоит из трех частиц: электронов, протонов и нейтронов. Это и есть «неделимые» детальки конструктора. А раз неделимые, значит, элементарные.
Из этих трех частиц только две (электроны и протоны) обладают неким интересным свойством под названием электрический заряд. Например, у частиц есть какая-то масса, «размер» и другие параметры, включая тот самый «заряд».
Если вы при слове «заряд» подумали об электрическом токе, то снова сделали логическую ошибку. Ток — это движение зарядов в пространстве. Соответственно, называя заряд током, мы ходим по кругу: заряд — это ток, а ток — это заряд. Нонсенс.
Дело в том, что электрон и протон не просто так парят в пространстве, они изменяют его! Эти частицы создают вокруг себя некую форму материи, которую мы и назвали электрическим полем.
Его невозможно потрогать, невозможно увидеть, но все частицы, обладающие зарядом, испытывают его влияние на себе.
Электрический заряд — это и есть способность частицы создавать вокруг себя материю под названием «электрическое поле», а также способность реагировать на электрические поля, созданные другими частицами.
Если мы представим протоны и электроны как шарики, то электрическим полем будут линии, выходящие из этих шариков (или входящих в них). Это непростые линии, они могут толкать или притягивать другие частички, обладающие зарядом:

Эти линии никогда не пересекаются. Если поместить рядом два протона, из которых исходят линии (электрическое поле), то линии согнутся и будут пытаться выпрямиться, словно прутья. В результате две частички отлетят друг от друга:

Но если мы поместим протон, из которого выходят линии, и электрон, в который линии входят, они «склеятся» друг с другом:

Когда люди заметили подобное поведение, то решили как-то обозвать два типа таких зарядов. Можно было называть их исходящими и входящими зарядами или липкими и колючими. Но Бенджамин Франклин (тот, что изображен на стодолларовой купюре) назвал их положительными и отрицательными зарядами.
Итак, электрическое поле — это некая таинственная материя, которую создают вокруг себя все частицы, обладающие таким свойством, как электрический заряд.
Конечно, в реальности электрическое поле не состоит из физических линий, но именно так проще всего представлять эту материю. К примеру, вокруг частиц с положительным электрическим зарядом линии направлены от частицы и это направление показывает, в какую сторону будут отталкиваться другие положительные заряды:

Чем ближе к протону — тем больше линий, то есть, выше плотность их размещения и, соответственно, электрическое поле будет более сильным. Чем дальше от протона — тем реже встречаются линии, и тем слабее поле, то есть, оно толкает другие заряды с меньшей силой. Это даже интуитивно понятно, так как один согнутый «прутик» толкнет частичку гораздо слабее, чем сотня таких же натянутых «прутьев», сделанных из неизвестной науке материи.
Важно понимать, что «прутики» не толкают непосредственно частички, они на них вообще никак не влияют. Эти «прутики» взаимодействуют только с другими «прутьями» или линиями электрических полей, созданных другими заряженными частицами.
Поэтому, если у частицы нет заряда (например, у нейтрона), тогда она никак не будет реагировать на электрические поля в пространстве и сама не будет создавать вокруг себя этой материи.
То же касается и многих атомов, у которых одинаковое количество разноименных зарядов (протонов и электронов). Такие атомы электрически нейтральны, так как одни заряды компенсируют другие. Это становится более наглядным, если называть заряды положительными и отрицательными, ведь +1 и -1 в сумме дают 0.
Из какого именно вещества состоит электрическое поле и как оно выглядит — это бессмысленные вопросы. Поле не может состоять из вещества по определению. Ведь наша вселенная состоит из материи, которая в свою очередь делится на вещество и поле:

Поэтому не нужно думать об электрическом поле, как о каком-то веществе, вроде электронов, атомов или жидкости. Это отдельная форма существования материи. Если в веществе может быть пустота (вакуум), то в поле не может быть пустот, так как поле не состоит из отдельных частиц.
Представьте, что всё пространство во вселенной, включая вакуум, заполнено какой-то неизвестно науке средой. Это не электрическое поле, а просто что-то, что заполняет всё вокруг. В таком случае элементарная частица, обладающая электрическим зарядом, будет деформировать эту среду. И вот эта деформация/изменение пространства и есть электрическое поле.
Что такое магнитное поле?
Раз элементарные частицы, обладающие электрическим зарядом, создают вокруг себя электрическое поле, то, должно быть, существуют элементарные частицы, обладающие магнитным зарядом и вот они-то и создают вокруг себя магнитное поле?
Хотя в этом и есть логика, но это не так. Не существует такого свойства частиц, как «магнитный заряд» и ни одна частица не обладает магнитным полем. Откуда же оно берется?
Прежде всего, магнитное поле — это еще один реально существующий вид материи, который может появляться из «ниоткуда» и исчезать в «никуда». Это примерно такое же изменение пространства, как и электрическое поле, но с небольшими отличиями.
Возьмем, к примеру, электрон. Это частица, имеющая электрический заряд. А раз так, она всегда создает вокруг себя электрическое поле и больше ничего. Но стоит электрону сдвинуться с места, то есть, начать движение и вокруг этого электрона, помимо постоянного электрического поля, тут же начнет появляться магнитное поле:

Как только электрон остановится, магнитное поле исчезнет. В отличие от электрического поля, магнитное поле не исходит от частицы, а окружает ее. Также линии магнитного поля замкнуты, а не направлены во все стороны (действие их силы показано стрелкой на картинке выше).
Когда электрон или другая заряженная частица пролетает, магнитное поле не исчезает мгновенно, а как бы тянется небольшим шлейфом впереди и позади электрона, причем поле тем сильнее, чем ближе оно к частице:

Если электрическое поле с силой действует на частицы с электрическим зарядом, то магнитное поле действует на эти же частицы, если они находятся в движении.
К примеру, мы можем взять два провода и пустить по ним ток, чтобы внутри по проводам поползли элементарные заряженные частицы (электроны). Как только они начнут свое движение, вокруг проводов появятся магнитные поля. То есть, два провода в буквальном смысле слова станут двумя магнитами.
Если электроны в двух проводах будут ползти в одну сторону, магнитные поля будут притягивать друг друга, словно вы прикладываете два магнита разными полюсами. Если же ток в двух проводах будет течь в разные стороны, «провода-магниты» будут отталкиваться:

Заметьте, что электрические поля электронов не имеют никакого отношения к этому отталкиванию или притяжению. Это проявляются магнитные поля.
Что заставляет электроны ползти по проводам? Верно — электрическое поле! Так как на одном конце провода собралось очень много отрицательно заряженных частичек, а на втором — положительно заряженных, то именно электрическое поле и притягивает отрицательные заряды (электроны) к положительным, заставляя их ползти по проводу:

Это и есть электромагнитные поля.
Но причем здесь излучение? Ведь электрическое и магнитное поле существуют только вокруг частичек, не так ли?
Что такое электромагнитное излучение? Или о том, как работает телефон
Снова наша логика подсказывает очень простой ответ. Если электромагнитное поле существует только вокруг элементарных частиц с зарядом (электронов и протонов), то электромагнитное излучение — это, наверное, полет электронов или протонов.
Наверное, во время звонка смартфон выбрасывает в пространство припасенные в аккумуляторе электроны, которые затем разлетаются во все стороны и создают при полете вокруг себя электромагнитные поля. Верно?
Может это звучит и логично, но в корне ошибочно. Всё куда интереснее и сложнее.
Дело в том, что наша вселенная устроена так, что изменяющееся электрическое поле порождает изменяющееся магнитное поле, а изменяющееся магнитное поле порождает изменяющееся электрическое поле.
Чтобы понять этот набор слов, давайте рассмотрим простой пример.
Вернемся к проводу, на одном конце которого собралось много положительно заряженных частиц, а на другом — с отрицательным зарядом. Так как линии электрического поля всегда выходят из положительных зарядов и входят в отрицательные, то наше электрическое поле упрощенно выглядит так:

Естественно, такое поле оказывает влияние на все электроны в проводе и заставляет их двигаться по направлению к положительно заряженным частицам. Но когда все отрицательные частицы переходят вниз, то теперь внизу собрался отрицательный заряд, а вверху — положительный. И теперь электрическое поле изменило свое направление и выглядит так:

Это и есть изменяющееся электрическое поле. Оно постоянно меняет свое направление (направление силовых линий) и силу.
Ну а что с магнитным полем?
Когда электрическое поле заставляет двигаться заряженные частички, вокруг этого движения возникает магнитное поле. Причем, когда все электроны находятся на одном из концов провода, магнитное поле исчезает, ведь движение электронов останавливается. А когда электроны начинают двигаться в противоположную сторону, магнитное поле снова увеличивается до максимума:

Так как направление движения электронов каждый раз меняется, то меняется не только сила магнитного поля, связанная с движением электронов, но и направление его линий:

Это и есть изменяющееся во времени магнитное поле!
Получается, у нас есть изменяющееся электрическое поле, которое порождает изменяющееся магнитное поле. А как мы помним, изменяющееся магнитное поле снова порождает изменяющееся электрическое поле. И тут происходит настоящая цепная реакция, словно падение костяшек домино:

Даже если в этот момент убрать провод и любые частицы, это уже не остановит волну порождений одного поля другим. Такая волна будет нестись в пространстве со скоростью света, по пути влияя на все остальные заряженные частицы.
К слову, именно это изменение электрического поля и показывают на графиках в виде волн:

Когда электроны начинают движение и собираются на одном конце провода, электрическое поле на графике направляется вверх и его сила увеличивается. Затем электроны начинают двигаться в обратном направлении и сила электрического поля на графике начинает снижаться до тех пор, пока электроны не соберутся на противоположной стороне провода.
Теперь график снова показывает максимальную силу электрического поля, но уже направленную в другую сторону:

Иногда график рисуется более корректно, так как к нему добавляется еще магнитное поле, которое колеблется перпендикулярно относительно электрического поля:

Итак, мы видим, что электромагнитная волна не связана с полетом электронов или протонов. При помощи электронов мы лишь создаем в одной точке пространства изменяющееся электрическое поле и оно порождает цепную реакцию под названием электромагнитное излучение.
Никакое вещество не переносится в пространстве, идет просто возмущение/колебание пространства или условной среды, заполняющей всё пространство.
Именно это делают смартфоны, Bluetooth-наушники или фитнес-браслеты. Внутри этих устройств есть антенны — небольшие кусочки провода, по которым электроны бегают то в одну сторону, то в другую. Из-за этого создается переменное электрическое поле, которое создает переменное магнитное поле и запускается уже рассмотренная нами реакция.
А теперь представьте, что такая волна доходит до другого устройства. Кусок провода (антенна) внутри него начинает испытывать воздействие электрического поля. Вначале оно имеет максимальную силу и направлено вниз. Естественно, все электроны испытывают на себе это влияние и под действием силы начинают двигаться в одну сторону.
Затем электрическое поле угасает и движение останавливается, после чего разворачивается в другую сторону и все электроны снова начинают движение в противоположную сторону. А движение электронов — это ток. В итоге, в проводе возникает электричество или сигнал!

Для провода и электронов нет разницы, подключили ли мы батарейку (источник электрического поля) или это электрическое поле пришло в виде волны, главное, что все электроны начинают испытывать на себе движущую силу.
Именно так мы и можем передавать энергию на расстоянии, просто посылая колебания электрического поля.
У электромагнитной волны есть несколько свойств. Например, скорость распространения волны составляет 300 тыс. километров в секунду (в вакууме). Длина волны — это расстояние между ее последовательными пиками:

То есть, это время, за которое электрическое поле меняет свое направление.
Также у волны есть частота, которая говорит нам о том, как часто сменяется направление движения электронов в проводе (или направление электрического поля).
Если направление электрического поля меняется 50 раз в секунду, значит, мы имеем электромагнитную волну с частотой 50 Гц, а если направление тока меняется 2.4 миллиарда раз в секунду, электромагнитная волна имеет частоту 2.4 ГГц. Именно на такой частоте работает Bluetooth, Wi-Fi и микроволновка.
И именно от частоты зависит энергия волны. Одни волны могут буквально разрушать всё на своем пути, включая ДНК человека. Другие волны могут растягивать молекулы, а третьи — поворачивать их внутри нашего тела.
Но что такое энергия? Почему энергия зависит от длины волны (от того расстояния, которое нужно преодолеть электронам в антенне)? Откуда берется эта энергия и куда девается? Обо всем этом мы поговорим во второй части.
Алексей, глав. ред. Deep-Review
P.S. Не забудьте подписаться в Telegram на наш научно-популярный сайт о мобильных технологиях, чтобы не пропустить самое интересное!