Aplicaţii ale undelor electromagnetice

Proiect realizat de:Tătar Diana

Ciocârlan Mihai

Detectorul de metale Funcţionarea lui se bazează pe fenomenul de

inducţie electromagnetică. Componenta principală este o bobină căreia i se

aplică pulsuri de curent. Acestea vor genera un câmp magnetic care va interacţiona cu obiectele metalice ce trebuie detectate. Urmarea acestei interacţiuni este apariţia curenţilor turbionari (ciclici) în obiectul detectat.

Ei vor genera la rândul lor propriul câmp magnetic, ale cărui variaţii vor produce alte pulsuri de curent în bobină. Aceste pulsuri de curent vor fi transformate în semnale sonore care să indice utilizatorului prezenţa metalului.

Detecţia în infraroşu Tehnologia mileniului al treilea permite

vizualizarea unei persoane aflate până la circa 180 m, chiar în condiţii de întuneric beznă. Este necesară utilizarea unor echipamente adecvate. Unele dintre ele se bazează pe colectarea şi amplificarea radiaţiei slabe, chiar şi din zona infraroşie a spectrului. Altele captează energia emisă în zona de infraroşu a spectrului, de către corpurile vii sau de către corpuri încălzite. Pot capta chiar şi radiaţia infraroşie reflectată de obiecte.

Clasificare

Radiaţia infraroşie se poate clasifica în: IR apropiat (cu lungimea de undă între 0,7 şi 1,3

micrometri) IR mijlociu (cu lungimea de undă între 1,3 şi 3

micrometri) Este utilizată de regulă la telecomenzi. IR îndepărtat (cu lungimea de undă între 3 şi 30

micrometri) Este radiaţia emisă de obiectele încălzite.

Acestea din urmă pot produce “imagini termice” numite şi termograme. Ele sunt de fapt rezultatele scanării rapide a unui domeniu şi ale măsurării temperaturii câtorva mii de puncte din câmpul vizual al dispozitivului. Acesta este un mănunchi de elemente detectoare de IR ce primesc informaţii prin intermediul unei lentile speciale.

Termograma creată este transformată în impulsuri electrice care sunt transmise unui procesor de semnal. El va prelua impulsurile şi va afişa pe monitor o imagine colorată în funcţie de intensitatea radiaţiei infraroşii captate iniţial.

În afara vederii pe întuneric aceste dispozitive pot servi pentru realizarea de imagini medicale (ex. sistemul vascular al mâinilor)

O altă aplicaţie ar fi detectarea unor nereguli care afectează funcţionarea unor circuite integrate, precum scurt-circuitarea.

Tot prin analiza imaginilor termice ale clădirilor se pot observa zonele în care se produc infiltraţii de apă (apa fiind rece apare mult mai închisă la culoare).

Termogramă medicală

Cuptorul cu microunde Microundele au propietatea de a fi rapid absorbite de

către moleculele de apă şi de către alte molecule polare din alimenete. Urmare a absorbţiei microundelor, moleculele vor începe o mişcare rapidă de vibraţie în timpul căreia vor întâmpina forţe de frecare cu moleculele vecine.

Efectul produs de către aceste forţe va consta în încălzirea produsului, respectiv coacerea sau fierberea sa.

Componente

Problema principală este controlul energiei microundelor. Pentru aceasta cuptorul este echipat cu un timer care va regla timpul iradierii, un sistem pentru controlul fluxului de radiaţie, câteva siguranţe şi dispozitive de protecţie.

Microundele sunt produse prin conversia energiei electrice cu tensiune înaltă. Aici este necesar un transformator care să ridice valoarea tensiunii de la 220 V la 3000 V.

Dispozitivul care preia energia electrică pentru a genera microunde se numeşte magnetron. Este asemănător cu diodele de tip tub care existau în anii 60’-70’.Între anod şi catod (filament) se aplică un câmp magnetic.

Altă componentă a magnetronului este antena: o buclă conectată cu anodul şi cuplată cu ghidul de undă în care ea transmite energia microundelor către preparatul din cuptor.

Electronii emişi de catodul încalzit prin aplicarea unei tensiuni de 3-4 V (curent alternativ) se vor mişca spre anod fiind dirijaţi de câmpul electric.

Sub acţiunea câmpului magnetic aplicat simultan ei nu vor parcurge distanţa dintre catod şi anod în linie dreaptă, ci vor efectua şi mişcări de vibraţie.

În acest timp se vor emite microunde cu frecvenţa de 2450 Hz.

Efecte ale utilizării microundelor Potrivit literaturii de specialitate utilizarea frecventă a

microundelor poate avea efecte nocive asupra sănătăţii. Sunt citate tulburări ale aparatului digestiv şi excretor.

Statistic s-a observat incidenţa crescută a cancerelor stomacale şi intestinale la consumatorii de hrană preparată la microunde.

Acest mod de preparare duce la distrugerea vitaminelor din complexul B,C,E şi la scăderea valorii nutriţionale a alimentelor.

Se pare că nu este prea potrivit pentru prepararea rădăcinoaselor sau a cărnii, deoarece favorizează apariţia radicalilor liberi.

Telefonul mobil Conţine atât o antenă pentru transmisia

semnalului cât şi un receptor. Ele lucrează simultan pe frecvenţe diferite şi pot fi acordate pe un domeniu larg de frecvenţe.

Caracteristicile fundamentale ale celularelor sunt: modulaţia de frecvenţă 1664 frecvenţe/ 2 furnizori pe aria de acoperire, puterea transmisă 3 W.

Aria de acoperire conţine turnuri amplificatoare cu raza de acţiune între 3 şi 5 km, în funcţie de relief. Zona deservită de un turn se numeşte celulă.

Parţile componente ale telefonului mobil sunt: placa de bază antena incorporată bateria de alimentare display-ul microfonul boxa

Cea mai banală telecomandă pentru televizor sau pentru închiderea centralizată a uşilor, radarele, telefonia, comunicaţiile prin satelit, accesul wireless la internet, toate se bazează pe emisia şi pe recepţia de unde din domeniul radio.

Măsuri de protecţie

Efectele determinate de undele electromagnetice asupra orgaismelor vii, depind de intensitatea radiaţiilor utilizate şi de timpul de expunere.

Există efecte biologice soldate cu modificări fiziologice detectabile în sistemele biologice şi efecte adverse care apar atunci când efectele biologice depăşesc limitele admise şi prezintă riscuri pentru sănătăte.

Printre efectele biologice care apar în timpul expunerii la radiaţii electromagnetice, se numară: creşterea presiunii sângelui în piele, asociată cu înroşirea pielii şi dureri sau cu creşterea riscului apariţiei cancerului de piele.

Interacţiunea dintre câmpul electromagnetic şi ţesuturile vii constă în apariţia câmpurilor electrice induse şi a curentilor electrici induşi.

Potrivit estimărilor, valorile intensităţilor curenţilor induşi în timpul expunerii la radiaţii electromagnetice din mediul înconjurător se află sub nivelul curenţilor ce apar în mod natural în organisme.

Bibliografie

Manual clasa a XI-a Google Images