什么是电磁干扰?电磁干扰会对人类造成哪些影响?

如题所述

说起电磁干扰就要先谈下电磁和电磁应用,那么电磁到底是什么呢?它是既看不见也摸不着的东西,我们每时每刻都在应用着电磁,大到宇宙太空,小到微观粒子都离不开电磁。其实,人们在生活中很多地方都在利用电磁。比如,加热食物用到的微波炉,就是利用电磁场使食物的分子不断地运动,进而将电磁能量转化为热能,最终加热食品。

再比如,我们每天都要用手机通信,这是利用电磁场与电磁波可以传递信息的原理,通过手机天线将产生的电磁波发送出去,电磁波又被周围基站接收再转发,最后被我们要联系人的手机接收,这样我们就实现了人与人之间的无线通信。电磁的应用非常广泛,许多重大工程都和电磁现象紧密相关。比如,我国著名的天眼FAST,它是目前世界上口径最大、功能最强的单口径射电望远镜。简单来说,天眼就是通过汇聚宇宙中的电磁波进行天文观测活动,是探索宇宙奥秘的手段之一。

人类对电磁现象的探索从来没有停止过。我国是对磁现象认识最早的国家之一,古代对磁的解释最早记载在《管子》中:上有慈石者,其下有铜金。古人很早就将磁石应用于医疗、探路等方面,利用磁石的指向性发明了指南针。明代郑和下西洋就是利用了指南针,实现远洋航海的壮举。

随着电磁发展不断迎来新的突破,如今,我们与电磁的关系也早已从认识、掌握发展到了利用,我们身边所有带电的设备,都与电磁有着密切的关系。在电磁环境中,电磁干扰现象随时可见。电磁干扰可以分为自然和人为两类。自然电磁干扰就是自然界所固有的与人的活动无关的电磁干扰,人为电磁干扰是由于人类的工业和社会活动所产生的电磁干扰。

雷电是我们平时所见最多的自然电磁干扰。比如某民航客机因设备失灵而迫降,最终造成多人伤亡的严重后果。经科学家们调查发现,此次事故是因为客机在飞行时被闪电击中,期间产生的感应电流与感应电磁场导致飞机出现故障。正是基于这些惨痛的教训,我国在自主研发大飞机时,认真系统地加强了对自然电磁干扰的防护,这使得我国的大飞机具有非常高的可靠性和电磁安全性。太阳系也常常发生强烈的电磁现象,例如太阳黑子爆发、耀斑等都会产生严重的电磁干扰。严重的太阳黑子爆发会造成电力系统全面瘫痪,导致地球上的无线通信中断,地球磁场也会由于各种原因而产生大幅度的波动。这种波动可能会在电力系统和通信系统中引发电磁干扰。

下面我们再来谈一谈人为电磁干扰。比如某地上演了一场千架无人机的光影盛典。在演出的前两天,无人机编队的彩排过程十分顺利,现场雄伟壮观。但是在正式表演的时候却出现了意外,有将近一半的无人机都晕头转向,最后图像成了乱码。罪魁祸首就是电磁干扰。具体来说就是电磁信号扰乱了无人机的定位系统,从而使得无人机编队表演出现了重大的失误。

还有一个案例,某飞船发射前也曾遭遇过电磁干扰的威胁。当时,发射基地中心检测到电磁干扰。在发射场电磁兼容是一个环环相扣的工程,一定要做到万无一失,一旦出现不明来源的突发电磁干扰,技术人员就要进行精细的排查。因为火箭测控指令一旦被干扰,很有可能导致指令接收异常,从而对飞船的安全造成威胁。最终,经过工作人员的努力,找到了电磁干扰源,排除了电磁干扰,保证了飞船发射万无一失。

其实所有的电路都有可能受到电磁干扰,一部分电磁干扰以辐射的方式被直接接收,还有一部分电磁干扰通过传导方式被接收。比如,在我们数字电路中的复位、中断和控制信号等,就很容易受到电磁干扰的影响。控制电路中的放大器,以及电源调整电路,也都容易受到干扰。

下面我们简单说一下电磁安全。一些有关智能网联汽车出现故障的事件让大家极为关注。关于这方面的问题,我们早就提出了一个研究计划,实验中我们发现当车辆遇到电磁干扰时,很可能产生刹车失灵、停不下来的危急情况。为什么它停不下来,就是因为我们的实验人员,在旁边增加了一个瞬态的电磁干扰,引发了电动汽车系统产生故障。其实车辆控制系统就相当于车的大脑,所有的信息流和数据流都是通过它来进行交换的,这个大脑受到干扰而失灵的时候,整车运行就会发生混乱。

类似的还有自动驾驶,一般是依靠车上的摄像头和雷达来感知周围的环境。自动驾驶系统通过这些传感器,识别出本车与前方车辆的距离和速度等状态信息,并且对碰撞危险进行估算。一旦这些传感器受到强电磁干扰,车辆的测距传感器就会发生偏差,从而大大增加车辆碰撞追尾的风险。电磁安全问题之所以引起我们的关注,就是因为它往往就发生在一瞬间,如果没有做好前期的防范,出问题的时候就很难预警,很可能在瞬间就会造成大范围的影响。

最后,我简单介绍下电磁场与无线技术专业。我国的电磁场与无线技术专业,是在由教育部正式设立,并纳入到《普通高等学校本科专业目录》。它是国家战略性建设的急需专业之一,世界各强国围绕着电磁频谱、电磁环境效应和电磁安全等领域,也都设定了中长远的发展规划,不断突出在电磁领域的优势地位,并且将其列为国家竞争力的核心技术之一。

每当装备发展遇到重大挑战时,国防电磁领域往往就会冲上前去,解决国家最急需的问题。凡是涉及到国家最重要最基础的研究,没有人能告诉你答案在哪里。因此,我总会跟我的学生说,国防科技工业的发展靠的是我们自己的努力研究,这就是我们电磁人的使命。正是因为这种挑战性和重要性,这个专业也给我们带来了巨大的成就感和荣誉感。

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第1个回答  2022-08-22
电磁干扰就是干扰电缆信号,并且降低信号完好性的一种电子噪音;对人体造成的危害也是比较大的,可能会导致人体出现健康的损伤可能会导致听力受到损伤以及引发一些身体的疲劳,眼睛的疲劳,肩膀痛或者是头痛的情况。
第2个回答  2022-08-22
是干扰电缆信号并降低信号完全性的电子噪音,通常听了之后人们的心情会更加烦躁。
第3个回答  2022-08-22
电磁干扰是干扰电缆信号并降低信号完整性的电噪声。 电磁干扰一旦进入人体细胞和组织,就会引起生物效应,即局部热效应和非热效应。 非热效应机理较为复杂,有待进一步探索。
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