【導(dǎo)讀】總是聽到生活中有各種輻射，手機、電腦、電吹風(fēng)、無線路由器等等。這些“輻射”到底是怎么產(chǎn)生的？這些“輻射”與“核輻射”是一樣的嗎？由此我們翻譯整理了世界衛(wèi)生組織（WHO）關(guān)于電磁場的內(nèi)容，幫助大家了解電磁場與非電離輻射。一起來看看世界衛(wèi)生組織對于電磁場的定義和來源介紹吧。
定義和來源
電場是由電壓的差值產(chǎn)生的：電壓越高，產(chǎn)生的電場也會越強。磁場是由電流流過時產(chǎn)生的：電流越大，磁場越大。在沒有電流流過的時候，電場也會產(chǎn)生。如果有電流流過，磁場強度將隨著功率消耗的變化而變化（注：也就是說跟電阻大小有關(guān)系），但是電場強度保持恒定。
電磁場的自然來源
在我們周圍的環(huán)境中，電磁場無處不在，但是我們的眼睛看不到。在雷雨天氣時，空氣中局部電荷的積累可以產(chǎn)生電場。而地球的地磁場可以讓指南針指向南北方向，鳥類和魚類就是用地磁場來判斷方向的。
電磁場的人造來源
除了自然來源以外，電磁波譜也包括了很多人造來源產(chǎn)生的電磁場：X射線可以用來檢查運動時意外骨折的四肢；每一個電源插座的電力與極低頻電磁場有密切的聯(lián)系；擁有更高頻率的無線電波可以用來傳遞信息，無論是通過電視天線，廣播電臺還是手機基站。
波長和頻率的基礎(chǔ)知識
為什么不同形式的電磁場如此不同？
用來描述電磁場的主要特征之一是它的頻率或者說相應(yīng)的波長。不同頻率的電磁場會與人的身體以不同的形式發(fā)生相互作用。你可以把電磁波想象成以很快的速度——光速傳播的一串周期性的波動。頻率描述了每秒鐘振動或者周期的數(shù)量，波長描述了一列波和下一列波之間的距離。所以波長和頻率不可分割地交織在一起：頻率越大，波長越小。
一個簡單的比喻可以幫助你解釋這個概念：把一根長繩子綁在門把手上，手持繩子的另一端。上下緩慢移動繩子，會產(chǎn)生一個很大的波動。更快的移動會產(chǎn)生一串小的波動。繩子的長度是固定的，你產(chǎn)生的波浪越多（高頻率），波浪之間的距離就會越小（波長?。?。
非電離性的電磁場和電離性的輻射有什么區(qū)別？
波長和頻率決定了電磁場的另外一個特性：電磁波是以小微粒光子作為載體的。高頻率（短波長）電磁波的光子會比低頻率（長波長）電磁波的光子攜帶更多的能量。一些電磁波的每個光子攜帶的能量可以大到擁有破壞分子間化學(xué)鍵的能力。在電磁波譜中，放射性物質(zhì)產(chǎn)生的伽馬射線，宇宙射線和X光具有這種特性，被稱作“電離性輻射”。光子的能量不足以破壞分子化學(xué)鍵的電磁場稱作“非電離性輻射”。組成我們現(xiàn)代生活重要部分的一些電磁場的人造來源，像電力、微波、無線電波，在電磁波譜中處于相對長的波長和低的頻率一端，它們的光子沒有能力破壞化學(xué)鍵。
低頻率的電磁場
任何時候只要一個正電荷或者負電荷存在的時候，電場就會存在。它們會對電場范圍內(nèi)的其他電荷施加作用力。電場強度的大小是以伏/每米(V/m)為單位來衡量的。任何一條接電的電線都會產(chǎn)生電場。沒有電流流過的時候，電場依然存在。電壓越大，距離電線一定距離的電場強度也會越大。
電場在距離電荷或者通電的導(dǎo)體距離很近的時候強度最大，強度會隨著距離的增大而迅速衰減。像金屬一樣的導(dǎo)體可以有效地屏蔽電場。其它的材料，像建筑材料和樹木可以提供一定的屏蔽能力。所以，房屋外面的輸電線產(chǎn)生的電場可以因為墻壁，建筑和樹木的阻擋而降低。當(dāng)輸電線掩埋在地下的時候，地面的電場強度幾乎檢測不到。
磁場是由電荷的移動產(chǎn)生的。磁場強度是由安培/每米(A/m)為單位來衡量的。在電磁場的研究中，更常見的情形是，科學(xué)家使用一個有關(guān)的數(shù)值，磁通量密度（單位微特µT）來代替A/m。相比于電場，磁場只有在一件設(shè)備的電源開關(guān)打開，電流流過的時候才會產(chǎn)生。電流越大，磁場強度就會越大，
和電場一樣，磁場在距離它們的源頭最近的時候強度最大，強度會隨著距離的增大迅速減小。磁場不會被建筑材料一類的普通材料所阻擋。
電場
將電器的電線插到插座里，電器周圍的空氣中就會有電場存在。電壓越大，產(chǎn)生的電場強度越大。由于即使沒有電流流過的時候，電壓仍然存在，電器周圍不是只有電器開關(guān)打開的時候才存在電場。
磁場
磁場只有電流流過的時候才會產(chǎn)生。在房間里，磁場和電場可以同時存在。電流越大，磁場越大。高電壓用于電力的傳輸和分配，相對低的電壓用于家庭的使用。電力傳輸線每天使用的電壓會有些許變化，而電力傳輸線中的電流會隨著電力消耗的大小而變化。
電器的電線周圍的電場只有在把插頭拔掉或者墻上電源插座的開關(guān)關(guān)閉的時候才不會存在，不過電場在墻上插座后面的電線周圍還是存在的。
靜止的電磁場和隨著時間變化的電磁場有什么區(qū)別?
靜止的電磁場不會隨著時間變化。直流電（DC）是只朝著一個方向流動的電流。在電池驅(qū)動的電器中，電流由電池流向電器，再由電器流回電池。這將會產(chǎn)生一個靜止的磁場。地球的地磁場也是一個靜止的磁場。一塊磁鐵周圍的磁場同樣是這樣的，把鐵屑撒到磁鐵的周圍就可以觀察到磁場的模式。
作為對比，隨著時間變化的電磁場是由交流電產(chǎn)生的。交流電在周期性的時間段中會來回反向流動。在大多數(shù)歐洲國家，電流的方向以每秒50次的頻率改變，或者說50Hz。同樣的，產(chǎn)生的相應(yīng)的電磁場的方向也會以每秒50次的頻率改變方向。北美電力使用的頻率是60Hz。
低中高頻率的電磁場來源各是什么？
電器產(chǎn)生的隨著時間變化的電磁場是極低頻電磁場（ELF）的一個例子。極低頻電磁場的頻率通常小于300Hz。其他一些設(shè)備可以產(chǎn)生300 Hz到10 MHz的中頻電磁場和10 MHz到300 GHz的射頻電磁場。電磁場對人體的作用不只取決于它們的強度，也取決于它們的頻率和能量。我們的電源和各種電器是極低頻電磁場的主要來源；計算機顯示屏、防盜設(shè)備和安全檢查系統(tǒng)是中頻電磁場的主要來源；收音機、電視、雷達、手機天線和微波爐是射頻電磁場的主要來源。這些電磁場可以在人體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，如果電流足夠強大可以產(chǎn)生一系列的效應(yīng)。比如加熱和電擊，這取決于電磁場的強度和頻率范圍。（然而要產(chǎn)生這些效應(yīng)，人體周圍的電磁場強度必須非常的強，遠遠大于正常環(huán)境下的電磁場強度）
高頻率的電磁場
手機、電視和廣播發(fā)射臺以及雷達可以產(chǎn)生射頻的電磁場。這些電磁場可以用來長距離地傳遞信息，是全世界廣播、電視和電信存在的基礎(chǔ)。微波是GHz范圍的高頻率射頻電磁場，在微波爐里，我們可以用微波來快速加熱食物。
在射頻頻段，電場和磁場緊密的聯(lián)系在一起，我們通常以功率密度，瓦/平方米(W/m2)來衡量它們的強度。
要點總結(jié)：
- 電磁波譜既包含了自然產(chǎn)生的，也包含了人造的電磁場來源。
- 頻率和波長反映了電磁場的特性。在電磁波中，這兩個特性直接互相聯(lián)系在一起，頻率越高，波長就越短。
- 像X射線、伽馬射線一類的電離性輻射包含了能量足以破壞分子間化學(xué)鍵的光子。工頻（譯者注：各種電力設(shè)備、電源、電器的頻率，主要是極低頻）和射頻的電磁波的光子的能量則低得多，沒有電離性作用。
- 只要電荷存在，電場就會存在，電場強度的大小是以伏/每米(V/m)為單位來衡量的。磁場是由電流產(chǎn)生的。它們的磁通量密度使用微特（µT）和毫特（mT）為單位來衡量。
- 在射頻和微波的頻率，電場和磁場作為電磁波的兩個元素來一起考慮。以瓦/平方米(W/m2)為單位的功率密度被用來衡量此類電磁場的強度。
- 低頻率和高頻率的電磁波以不同的方式影響人體
- 我們生活中低頻率電磁場的主要來源是電源和電器，射頻電磁場的日常來源主要是電信設(shè)備、廣播天線和微波爐。
文章來源于果殼網(wǎng)。
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