วันศุกร์ที่ 28 สิงหาคม พ.ศ. 2558

สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก คืออะไร


  สนามไฟฟ้า และสนามแม่เหล็ก (Electric and Magnetic Field: EMFs) จะหมายถึง
เส้นสมมุติที่เขียนขึ้นเพื่อแสดงอาณาเขตและความเข้มของเส้นแรงที่เกิดขึ้นระหว่างวัตถุที่มี
ความแตกต่างของศักย์ไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้า (เรียกว่า สนามไฟฟ้า) และที่เกิดขึ้นโดยรอบ
วัตถุที่มีกระแสไฟฟ้าไหล (เรียกว่า สนามแม่เหล็ก) ในกรณีกล่าวถึงทั้ง สนามไฟฟ้าและ
สนามแม่เหล็กพร้อมกันมักจะเรียกรวมว่า สนามแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Field: EMF)
หรือ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กสามารถเกิดขึ้นได้ 2 ลักษณะคือ


1) เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ได้แก่ สนามแม่เหล็กโลก
     คลื่นรังสีจากแสงอาทิตย์   คลื่นฟ้าผ่า  คลื่นรังสีแกมมา
     เป็นต้น

2) เกิดขึ้นจากการสร้างของมนุษย์   แบ่งออกได้เป็น
     2 ชนิด คือ

 - แบบจงใจ  คือสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่จงใจ                          
 สร้างให้เกิดขึ้นโดยมีวัตถุประสงค์หลักที่จะใช้
ประโยชน์โดยตรงจากคลื่นสนามแม่เหล็กไฟฟ้า
ที่สร้างขึ้นนี้ เช่น ให้สามารถส่งไปได้ในระยะ
ไกลๆ ด้วยการส่งสัญญาณของระบบสื่อสาร
สัญญาณเรดาร์  คลื่นโทรศัพท์  คลื่นโทรทัศน์
และ คลื่นวิทยุ
 
- แบบไม่จงใจ  คือสนามแม่เหล็กไฟฟ้า
ที่เกิดจากการใช้งานอุปกรณ์  โดยไม่ได้มี
วัตถุประสงค์หลักที่จะใช้ประโยชน์
โดยตรงจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้น
เช่น ระบบส่งจ่ายกำลังไฟฟ้า (สายส่งไฟฟ้า)
รวมถึงอุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้า เป็นต้น


  สนามแม่เหล็กไฟฟ้ายังสามารถแบ่ง ออกเป็น  สนามแม่เหล็กไฟฟ้าสถิต ที่ไม่มีการเปลี่ยนตามเวลา (Static Field หรือ DC Field) ตัวอย่างเช่น  สนามไฟฟ้าระหว่างก้อนเมฆกับพื้นโลก   สนามแม่เหล็กจาก
แม่เหล็กถาวร  สนามแม่เหล็กโลก เป็นต้น

  ส่วนอีกประเภทคือสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีการเปลี่ยนตามเวลา (Dynamic Field หรือ
AC Field) ตัวอย่างเช่น สนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากระบบการส่งจ่ายกำลังไฟฟ้ากระแสสลับ
(50 Hz) และ ระบบสื่อสาร เป็นต้น

     สนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากระบบการส่งจ่ายกำลังไฟฟ้าเป็นเพียงส่วนหนึ่งของแถบคลื่นความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า(Electromagnetic Spectrum) ซึ่งแถบคลื่นความถี่นี้จะเป็นตัวบอกถึง
ระดับพลังงานของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Energy หรือ Photon Energy) โดยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่สูงจะมีระดับของพลังงานสูง และ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่ต่ำก็จะมี
ระดับของพลังงานที่ต่ำ
     แถบคลื่นความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเรียงลำดับความถี่
จากสูงไปสู่ต่ำ เป็นดังนี้   รังสีคอสมิก   รังสีแกมมา    รังสีเอ็กซ์
แสงอาทิตย์  คลื่นความร้อน   คลื่นไมโครเวฟ    คลื่นวิทยุ   และ สนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสไฟฟ้า
     อย่างไรก็ตาม สนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าเป็นเพียงส่วนหนึ่งของแถบความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความแตกต่างกันอย่างมากเมื่อเทียบกับรังสีแกมมาซึ่งมีความถี่อยู่ในย่าน
การแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทำให้เกิดไอออน (Ionization
Radiation) [1] และสามารถทำลายการยึดเหนี่ยวของโมเลกุลได้นั่น หมายความว่ารังสีแกมมาและการแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทำให้เกิดไอออนสามารถทำลายส่วนต่างๆ ของดีเอ็นเอ (DNA) และการได้รับรังสีชนิดนี้สามารถนำไปสู่โรคมะเร็งได้ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีแถบคลื่นความถี่ที่ต่ำลงมา ระดับพลังงานของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าก็จะมีค่าลดลง ตัวอย่างเช่น คลื่นไมโครเวฟ ซึ่งมีพลังงานไม่เพียงพอที่จะทำลายการยึดเหนี่ยวของโมเลกุลได้ อย่างไรก็ตามการได้รับการแผ่รังสีของคลื่นไมโครเวฟที่มีค่าสูง
โดยตรงสามารถทำให้เกิดความร้อนได้เช่นเดียวกับการทำให้อาหารสุกโดยใช้ เตาไมโครเวฟ

   





วันอังคารที่ 11 กันยายน พ.ศ. 2555

เครื่องวัดสนามแม่เหล็ก


การวัดแรงดันไฟฟ้า จะวัดแวดล้อม (รอบ) สนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีการดำเนินการกับเซ็นเซอร์เฉพาะหรือโพรบ เช่น เครื่องวัดสนามแม่เหล็ก โพรบเหล่านี้สามารถได้รับพิจารณาโดยทั่วไปเป็นเสาอากาศแม้จะมีลักษณะแตกต่างกัน ในความเป็นจริงไม่ควร probes รบกวน เครื่องวัดสนามแม่เหล็ก และต้องป้องกันไม่ให้มีการสัมพันธ์และการสะท้อนที่เป็นไปได้มากในการที่จะได้รับการวัดที่แม่นยำ วัด ไฟฟ้า อยู่ในปัจจุบันกลายเป็นสิ่งสำคัญและแพร่หลายในภาคที่แตกต่างกันในการประเมินความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมและมนุษย์กับรังสีที่ไม่ใช่โอโซนในหลาย ๆ บริบท เครื่องวัดสนามแม่เหล็ก มีสองประเภทหลัก คือ

           วัดบรอดแบนด์ดำเนินการโดยใช้ probe บรอดแบนด์ที่เป็นอุปกรณ์ที่ความรู้สึกสัญญาณข้ามช่วงที่กว้างของความถี่และทำมักจะมีสามเครื่องตรวจจับไดโอดอิสระ ความถี่การวัดเลือกที่ระบบการวัดประกอบด้วยเสาอากาศสนามและความถี่วิเคราะห์สเปกตรัมรับหรือเลือกที่ช่วยให้การตรวจสอบช่วงความถี่ที่สนใจ

           เครื่องวัดสนามแม่เหล็ก อาจตอบสนองต่อเฉพาะเขตข้อมูลบนแกนหรืออาจจะสามแกนแสดง componets ของสนามในสามทิศทางในครั้งเดียว ขยายการใช้งานเครื่องวัดสามารถปรับปรุงความแม่นยำการวัดและความไว แต่ส่วนประกอบที่ใช้งานของพวกเขาอาจจะ จำกัด ความเร็วของการตอบสนองของพวกเขา

           เครื่องวัดแรงดันไฟฟ้าเป็นเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์สำหรับการวัดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า (ยากขณะที่ EMF) เครื่องมากที่สุดวัดความหนาแน่นของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าไหล (ช่อง DC) หรือเปลี่ยนแปลงในสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงเวลา (ช่อง AC) หลักเช่นเดียวกับเสาอากาศวิทยุ แต่มีลักษณะแตกต่างกันมากการตรวจสอบ

           สองประเภทที่ใหญ่ที่สุดแกนเดียวและไตรแกน เมตรแกนเดียวมีราคาถูกกว่าเมตรไตรแกน แต่ใช้เวลานานเพื่อเสร็จสิ้นการสำรวจเพราะเครื่องวัดเพียงมาตรการหนึ่งมิติของสนาม ตราสารแกนเดียวจะต้องมีการเอียงและเปิดทั้งสามแกนที่จะได้รับการตรวจวัดเต็มเครื่องไตรแกนมาตรการทั้งสามแกนพร้อมกัน แต่รูปแบบเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะมีราคาแพงกว่า

           สนามแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถสร้างขึ้นโดย AC หรือ DC กระแส เครื่องวัด แรงดันไฟฟ้า สามารถวัดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า AC ซึ่งมักจะถูกปล่อยออกมาจากแหล่งที่มนุษย์สร้างขึ้นเช่นสายไฟฟ้าขณะที่ gaussmeters หรือ magnetometers ฟิลด์ DC วัดซึ่งเกิดขึ้นตามธรรมชาติในเขต geomagnetic ของโลกและมีการปล่อยออกมาจากแหล่งอื่น ๆ ที่กระแสตรงเป็นปัจจุบัน