工作场所物理因素测量
第3部分：工频电场
Measurement of Physical Agents in
Workplace
Part 3: Power Frequency Electric Field
GBZ/T 189.3-2007中华人民共和国卫生部 2007-04-12 发布 2007-11-01 实施
前言
本部分是在GB16203-1996《作业场所工频电场卫生标准》有关测量方法部分的基础上修订的。
与 GB16203-1996有关测量方法部分相比主要修改如下：
——纳入工作场所物理因素测量系列；
——规范了使用范围、测量方法，增加了注意事项。
本部分为工作场所物理因素测量系列标准之一。
本部分由卫生部职业卫生标准专业委员会提出。
本部分由中华人民共和国卫生部批准。
本部分起草单位：北京大学公共卫生学院、奥德力技术公司。
本部分起草人：王生、何丽华、黄方经、苏敏。
工作场所物理因素测量
第3部分：工频电场
1 范围
本部分规定了工作场所工频电场的测量方法。
本部分适用于交流输电系统工作及操作地点工频电场的测量。
2 测量仪器
采用高灵敏度球型(球直径为12cm)偶极子场强仪进行测试，场强仪测量范围：0.003 kV/m～100kV/m。
其他类型场强仪的的最低检测限应低于0.05kV/m。
3 测量对象的选择
3.1 相同型号、相同防护的工频设备选择有代表性的设备及其接触人员进行测
量。
3.2 不同型号或相同型号不同防护的工频设备及其接触人员应分别测量。
4 测量方法
场强仪在直径3m，极间距离1m的平行平板电极产生的均匀电场中校准定标。测量时应包括作业场所地面场强的分布，工作方式、工作地点，进行有代表性的选点测量。
地面场强是测定距地面高1.5m的电场强度，测量地点应比较平坦，且无多余的物体。对不能移开的物体应记录其尺寸及其与线路的相对位置，并应补充测量离物体不同距离处的场强。
变电站内进行测量时应遵守高压设备附近工作的安全规程。
环境条件：温度0℃～40℃，相对湿度＜60%。
5 测量记录
测量记录应该包括以下内容：测量日期、测量时间、气象条件（温度、相对湿度）、测量地点（单位、厂矿名称、车间和具体测量位置）、设备型号和参数、测量仪器型号、测量数据、测量人员等。
6 注意事项
在进行现场测量时，测量人员应注意个体防护。
各国工频电磁场限值的有关情况汇总 据了解，到目前为止，国际上尚无工频电磁场暴露限值的IEC标准或其他国际标准，只有ICNIRP(国际非电离辐射防护委员会)向世界各国推荐了一个电场和磁场辐射限值的导则：《限制时变电场、磁场和电磁场暴露(300GHz以下)导则》，其中推荐以5000V/m作为居民区工频电场限值标准，100μT作为公众全天辐射时的磁感应强度限值标准。 目前我国所有相关的规范和技术标准中，涉及环境中工频电场强度、磁场强度限值的只有《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》(HJ/T 24–1998)，其原文是：“关于超高压送变电设施的工频电场、磁场强度限值目前尚无国家标准。为便于评价，根据我国有关单位的研究成果、送电线路设计规定和参考各国限值，推荐以4000V/m作为居民区工频电场评价标准，推荐应用国际辐射保护协会关于公众全天辐射时的工频限值100μT作为磁感应强度的评价标准。待相应国家标准发布后，以其规定限值为准。”很明显，该推荐限值就是以国际非电离辐射防护委员会的导则为基础的，并且电场强度的限值更严格。 世界上其他各国或学术组织关于工频电场和磁场的限值情况见下表： 另外需要说明的是： 欧洲议会1999年7月发布了一个一般公众电磁场暴露限值的推荐标准。这是一个供欧洲各国制定标准的框架，目前已有许多欧洲国家准备接受这一标准。这个标准建立在ICNIRP 导则基础之上，同样是以目前已经得到确认的效应作为基准。 美国没有统一的国家标准。一些学术组织制定了自己的标准，许多州也根据自己的情况制定了输电线路的工频电磁场标准。 日本并没有公众工频磁场暴露限值的明确标准，1993年，日本一个政府研究机构的报告
《作业场所工频电场卫生标准》 1 主题内容与适用范围 本标准规定了作业场所工频电场的最高容许量及其测试方法。 本标准适用于交流输电系统中接触电场的电力作业人员及带电作业人员。 2 卫生要求 作业场所工频电场8h最高容许量为5kV/m。 2.1 因工作需要必须进入超过最高容许量的地点或延长接触时间时，应采取有效防护措施。 2.2 带电作业人员应该处在“全封闭式”的屏蔽装置中操作，或应穿包括面部的屏蔽服。 3 测试方法 本标准的测试方法，详见附录A（补充件） 4 监督执行 各级卫生防疫机构负责监督本标准的执行。 附录A 工频电场测试方法 （补充件） A1 本法系采用高灵敏度球型（球直径为12cm）偶极子场强仪进行测试 测试时：应包括作业场所地面场强的分布，及根据作业方式，经常的工作操作地点，进行有代表性的选点测试。 A2 场强仪主要性能 测量范围：0.003～100kV/m。 其他类型场强仪的测量范围应保证1/10～1/100的5kV/m的最低限量。 A3 原理 球型偶极子场强仪由二个导电半球组成，上下半球在电气上通过一个包括放大器及显示部分等组成的测量装置相连接。当它置于均匀电场中且球面的分离平面与电场相垂直时，通过二半球的电流I为： I=5πε0·ω·r2·E·β……………………（A1） 式中：ε0——真空的介电系数； ω——角频率； r——偶极子半径； E——电场强度； β——与电场不均匀性有关的系数。 β=1—7/12（r/h）2+11/24(r/h) 4+……………………（A2） 式中：h——测点与电荷间的距离。 A4 校准 场强仪在直径3m，极间距离1m的平行平板电极产生的均匀电场中校准定标。 A5 测量方法 地面场强，是测定距离地面高1.5m的电场强度，测量地点应比较平坦，且无多余的物体。对不能移开的物体应记录其尺寸及其与线路的相对位置，并应补充其测量离物体不同距离处的场强。 变电站内进行测量时应遵守高压设备附近工作的安全规程。 环境条件：温度0～40℃，相对湿度＜60%。
课时分层作业(三) (时间：40分钟分值：100分) [基础达标练] 一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分) 1．关于电场强度，下列说法正确的是() A．在以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的电场强度都相同 B．正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大 C．若放入正电荷时，电场中某点的电场强度方向向右，则放入负电荷时，该点的电场强度方向仍向右 D．电荷所受到的静电力很大，说明该点的电场强度很大 C[电场强度是矢量，在以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的电场强度的大小是相同的，但是方向不同，所以不能说电场强度相同，选项A错误；判 定场强大小的方法是在该处放置一试探电荷，根据E＝F q 来比较，与产生电场的场源电荷的正负没有关系，选项B错误；电场强度的方向与试探电荷无关，选项C 正确；虽然电场强度的大小可以用E＝F q 来计算，但E＝F q 并不是电场强度的决定 式，电场中某点的电场强度大小是一个定值，与所放入的试探电荷及电荷的受力情况无关，选项D错误。] 2．(多选)如图所示是某电场区域的电场线分布，A、B、C是 电场中的三个点，下列说法正确的是() A．A点的电场强度最小 B．B点的电场强度最小 C．把一个正点电荷分别放在这三点时，其中放在B点时受到的静电力最大D．把一个负点电荷放在A点时，所受的静电力方向和A点的电场强度方向一致 AC[电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，A正确，B
错误；B点的电场强度最大，由F＝qE知，C正确；负电荷受力方向与电场强度的方向相反，D错误。] 3．电场中有一点P，下列说法正确的是() A．若放在P点的电荷的电荷量减半，则P点场强减半 B．若P点没有试探电荷，则P点的场强为零 C．P点的场强越大，则同一电荷在P点所受的电场力越大 D．P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向 C[电场强度是由电场本身决定的，与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关，选项A、B错误。电荷量一定时，由F＝Eq可知，场强越大，所受的电场力越大，C正确。若试探电荷是正电荷，它的受力方向就是该点的场强方向，若试探电荷是负电荷，它的受力方向的反方向是该点场强的方向，D 错误。] 4．一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)() A B C D D[电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲
RJ-5工频电场（近区）场强仪操作规程 1 仪器用途与使用范围 1.1仪器用途：工作场所（具有电磁辐射作业场所）的电场强度的测量。 1.2使用范围：测量高压输变电系统、配电室、感应炉、地铁、电动机车、医疗设备、烘干设备、计算机等具有电磁辐射作业场所的电场强度；适用测量连续波。 2 编制依据 2.1《RJ-5工频电场（近区）场强仪使用说明书》。 2.2 GBZ/T 189.3－2007 工作场所物理因素测量工频电场 3工作原理 3.1工作原理：测量引入到被测电场的一个孤立导体的两部分之间的工频感应电流和感应电荷，检波后经斩波，调制，放大，解调，最后由数字电压表显示被测的电场强度值。 4 技术特性 4.1使用环境条件 4.1.1工作温度：-10℃-40℃ 4.1.2工作相对湿度：80%以下 4.2主要技术参数 4.2.1使用频率范围：30Hz-2000Hz 4.2.2量程：1V/m-20000V/m， 4.2.3误差：±20% 4.2.4电源：6F22—9V叠层电池、8.4V充电电池。 5 操作步骤 5.1 操作前准备 5.1.1检查电源：开机后检查主机【ALARM】欠电压警示灯，若警示灯亮起，则主机供电电池不足应及时充电。 5.1.2开机后检查表头视窗左上角，若显示BAT则表头供电电池不足应及时更换9v电池。 5.2 操作方法 5.2.1开机预热15分钟以确保所测数值的正确和稳定。 5.2.2测量：按下主机开机电源【POWER】键（由于瞬间电压的问题有时需要连续开两次开关键方可正常工作）。确认仪器开始正常工作。 5.2.3手持仪器手柄把手处，将仪器正对被测物体，手臂尽量伸直，调整探头方向，找出场强显示最大点，读取数据的最大值，此时仪器所显示的读数即为被测物的电场场强值。 5.2.3测量完毕关闭电源。 6 期间核查 6.1本仪器不做周期检查。
第一章 电场基本知识点总结 （一）电荷间的相互作用 1．电荷间有相互作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引，两电荷间的相互作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。 2．库仑定律：在真空中两个点电荷间的作用力大小为F= kQ1Q2/r2， 静电力常量k=9.0×109N ·m2/C2。 （二）电场强度 1．定义式：E=F/q ，该式适用于任何电场. E 与 F 、q 无关只取决于电场本身，与密度ρ类似，密度ρ定义为V m =ρ ，而ρ与m 和V 均无关，只与物质本身的性质有关． （1）场强E 与电场线的关系：电场线越密的地方表示场强越大，电场线上每点的切线方向表示该点的场强方向，电场线的方向与场强E 的大小无直接关系。 （2）场强的合成：场强E 是矢量，求合场强时应遵守矢量合成的平行四边形法则。 （3）电场力：F=qE ，F 与q 、E 都有关。 2．决定式 （1）E=kQ/ r2，仅适用于在真空中点电荷Q 形成的电场，E 的大小与Q 成正比， 与r2成反比。 （2）E=U/d ，仅适用于匀强电场。 d 是沿场强方向的距离，或初末两个位置等势面 间的距离。 3.电场强度是矢量，其大小等于F 与q 的比值，反映电场的强弱； 其方向规定为正电荷受力的方向． 4. 电场强度的叠加是矢量的叠加 空间中若存在着几个电荷，它们在P 点都激发电场，则P 点的电场为这几个电荷单独 在P 点产生电场的场强的矢量合． （三）电势能 1．电场力做功的特点：电场力对移动电荷做功与路径无关，只与始末位的电势差有关，Wab=qUab 2．判断电势能变化的方法 （1）根据电场力做功的正负来判断，不管正负电荷，电场力对电荷做正功，该电荷的 电势能一定减少；电场力对电荷做负功，该电荷的电势能一定增加。 （2）根据电势的定义式U=ε/q 来确定。 （3）利用W=q(Ua-Ub)来确定电势的高低 （四）电势与电势差 1.电场中两点间的电势差公式（两个）：U AB =W AB /q ;U AB = 2、电场中某点的电势公式： =W A ∞/q = E A （电势能）/ q （五）静电平衡 把金属导体放入电场中时，导体中的电荷重新分布，当感应电荷产生的附加电场E '与原场强E0叠加后合场强E 为零时，即E= E0 +E '=0，金属中的自由电子停止定向移B A ??-A ?A ?
解决方案编号：YTO-FS-PD802 高压工频电场对人体的作用及防护通 用版 The Problems, Defects, Requirements, Etc. That Have Been Reflected Or Can Be Expected, And A Solution Proposed T o Solve The Overall Problem Can Ensure The Rapid And Effective Implementation. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
高压工频电场对人体的作用及防护 通用版 使用提示：本解决方案文件可用于已经体现出的，或者可以预期的问题、不足、缺陷、需求等等，所提出的一个解决整体问题的方案（建议书、计划表），同时能够确保加以快速有效的执行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 介绍了工频电场对人体的作用，分析了人体静电感应的产生、人体在高压工频电场中所引起的一些感知现象，收集了有关国家在高压交流工频电场对人体生态方面影响的研究情况，提出了带电作业时减少人体静电感应的防护措施。 1、人体静电感应 众所周知，如果用绝缘工具把一段金属导体送入电场内，导体内的自由电子受到电场的作用，电子就向电场的反方向做定向移动，结果使导体两端出现正负电荷。这种电荷又受到外电场的作用而进行重新分布，在导体上出现一个电势通常称为悬浮电位，这种现象叫做静电感应。其电位高低与导体所处的位置有关，距带电导体愈近导体上的悬浮电位就高，反之就低。 人体与金属相比是个电阻值较高的导电体。人体电阻在一般的情况下为800～1 000 Ω，由于作业人员脚穿绝缘胶鞋攀杆塔或借助绝缘工具去接近带电导体作业，使人
1.3电场强度选能力课时针对练习 1．在电场中的某点放一个检验电荷，其电荷量为q ，受到的电场力为F ，则该点的 电场强度为E ＝F q ，下列说法正确的是( ) A ．若移去检验电荷，则该点的电场强度为0 B ．若检验电荷的电荷量变为4q ，则该点的场强变为4E C ．若放置到该点的检验电荷变为－2q ，则场中该点的场强大小不变，但方向相反 D ．若放置到该点的检验电荷变为－2q ，则场中该点的场强大小、方向均不变 2．下列各电场中，A 、B 两点电场强度相同的是( ) 3（多选） 如图所示，半径为R 的硬橡胶圆环上带有均匀分布的负电荷，总电荷量为Q ，若在圆环上切去一小段l (l 远小于R )，则圆心O 处的电场( ) A ．方向从O 指向A B B ．方向从AB 指向O C ．场强大小为klQ R2 D ．场强大小为klQ 2πR3 4.直角坐标系xOy 中，M 、N 两点位于x 轴上，G 、H 两点坐标如图．M 、N 两点各固定一负点电荷，一电量为Q 的正点电荷置于O 点时，G 点处的电场强度恰好为零．静电力常 量用k 表示．若将该正点电荷移到G 点，则H 点处场强的大小和方向分别为( ) A.3kQ 4a2 ，沿y 轴正向 B.3kQ 4a2 ，沿y 轴负向
C.5kQ 4a2 ，沿y轴正向 D.5kQ 4a2 ，沿y轴负向 5 .A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其v -t图像如图所示。则此电场的电场线分布可能是选项中的( ) 6.如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是( ) A．先变大后变小，方向水平向左 B．先变大后变小，方向水平向右 C．先变小后变大，方向水平向左 D．先变小后变大，方向水平向右 7．如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则( )． A．a一定带正电，b一定带负电 B．a的速度将减小，b的速度将增加 C．a的加速度将减小，b的加速度将增加 D．两个粒子的动能，一个增加一个减小 8．[多选]如图甲所示，真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2 m和0.7 m。在A点放一个带正电的试探电荷，在B点放一个带负电的试探电荷，A、B两点的试探电荷受到静电力的方向都跟x轴正方向相同，静电力的大小F跟试探电荷电荷量q的关系分别如图乙中直线a、b所示。下列说法正确的是( )
工作场所物理因素测量 第3部分：工频电场 Measurement of Physical Agents in Workplace Part 3: Power Frequency Electric Field GBZ/T 189.3-2007中华人民共和国卫生部 2007-04-12 发布 2007-11-01 实施 前言 本部分是在GB16203-1996《作业场所工频电场卫生标准》有关测量方法部分的基础上修订的。 与 GB16203-1996有关测量方法部分相比主要修改如下： ——纳入工作场所物理因素测量系列； ——规范了使用范围、测量方法，增加了注意事项。 本部分为工作场所物理因素测量系列标准之一。 本部分由卫生部职业卫生标准专业委员会提出。 本部分由中华人民共和国卫生部批准。 本部分起草单位：北京大学公共卫生学院、奥德力技术公司。 本部分起草人：王生、何丽华、黄方经、苏敏。 工作场所物理因素测量
第3部分：工频电场 1 范围 本部分规定了工作场所工频电场的测量方法。 本部分适用于交流输电系统工作及操作地点工频电场的测量。 2 测量仪器 采用高灵敏度球型(球直径为12cm)偶极子场强仪进行测试，场强仪测量范围：0.003 kV/m～100kV/m。 其他类型场强仪的的最低检测限应低于0.05kV/m。 3 测量对象的选择 3.1 相同型号、相同防护的工频设备选择有代表性的设备及其接触人员进行测 量。 3.2 不同型号或相同型号不同防护的工频设备及其接触人员应分别测量。 4 测量方法 场强仪在直径3m，极间距离1m的平行平板电极产生的均匀电场中校准定标。测量时应包括作业场所地面场强的分布，工作方式、工作地点，进行有代表性的选点测量。 地面场强是测定距地面高1.5m的电场强度，测量地点应比较平坦，且无多余的物体。对不能移开的物体应记录其尺寸及其与线路的相对位置，并应补充测量离物体不同距离处的场强。 变电站内进行测量时应遵守高压设备附近工作的安全规程。 环境条件：温度0℃～40℃，相对湿度＜60%。 5 测量记录 测量记录应该包括以下内容：测量日期、测量时间、气象条件（温度、相对湿度）、测量地点（单位、厂矿名称、车间和具体测量位置）、设备型号和参数、测量仪器型号、测量数据、测量人员等。 6 注意事项 在进行现场测量时，测量人员应注意个体防护。
变电站有哪些类型，都是什么样子的，其工频电磁场水平怎样？ 1.变电站类型 按照建筑形式和电气设备布置方式，分为户内、半户内、户外变电站。 2.户内变电站介绍 户内变电站主变、110kV配电装置均为户内布置。设备采用GIS（SF6气体绝缘全封闭组合电器）型式，GIS具有体积小、技术性能优良的特点。为了减少建筑面积和控制建筑高度，满足城市规划的要求，并与周边环境相协调，利于城市景观的美化，可以考虑采用GIS设备。 安慧110kV户内变电站实景图 户内变电站效果图 3.半户内变电站介绍 半户内变电站主变压器为户外布置，110kV配电装置为户内布置。半户内布置方式就是除主变压器以外的全部配电装置集中布置在一幢主厂房不同楼层的电气布置方式。该种布置方式结合了全户内布置变电所节约占地面积，与周围环境协调美观，设备运行条件好和户外布置变电所工程造价低廉的优点。
半户内变电站实景图 4.户外变电站介绍 户外变电站主变、110kV配电装置均为户外布置。设备占地面积较大。一般适合于建设在城市中心区以外的土地资源比较宽松的地方。 户外变电站实景图 户外变电站实景图 5.变电站工频电磁场的影响 各类型变电站对周边影响的范围都十分有限。因为不论何种类型的变电站，厂界处的工频电磁场水平已经很低。且工频电磁场有随距离增加而迅速衰减的规律，使得变电站对周边居民住宅处的工频电磁场水平趋于当地环境背景值。
高压架空输电线路和高压电缆有什么区别，工频电磁场水平如何? 目前采用的送电线路有两种，一种是最常见的架空线路，它一般使用无绝缘的裸导线，通过立于地面的杆塔作为支持物，将导线用绝缘子悬架于杆塔上;另一种是电力电缆线路，它采用特殊加工制造而成的电缆线，埋设于地下或敷设在电缆隧道中。 送电线路的输送容量及传送距离均与电压有关。线路电压越高输送距离越远。线路及系统的电压需根据其输送的距离和容量来确定。 1. 架空输电线路架空输电线路由线路杆塔、导线、绝缘子等构成，架设在地面之上。 架空输电线路 导线由导电良好的金属制成，有足够粗的截面（以保持适当的通流密度）和较大曲率半径（以减小电晕放电）。超高压输电则多采用分裂导线。架空地线(又称避雷线）设置于输电导线的上方，用于保护线路免遭雷击。重要的输电线路通常用两根架空地线。绝缘子串由单个悬式（或棒式）绝缘子串接而成，需满足绝缘强度和机械强度的要求。每串绝缘子个数由输电电压等级决定。杆塔多由钢材或钢筋混凝土制成，是架空输电线路的主要支撑结构。架空线路架设及维修比较方便，成本也较低。架空输电线路在设计时要考虑它受到的气温变化、强风暴侵袭、雷闪、雨淋、结冰、洪水、湿雾等各种自然条件的影响。架空输电线路所经路径还要有足够的地面宽度和净空走廊。 输电线路在综合考虑技术、经济等各项因素后所确定的最大输送功率，称为该线路的输送容量。输送容量大体与输电电压的平方成正比。因此，提高输电电压是实现大容量或远距离输电的主要技术手段，也是输电技术发展水平的主要标志。目前国内外（包括欧美发达国家）普遍采用架空线路做为输送电能的最主要方式。 2. 电力电缆线路 电力电缆一般由导线、绝缘层和保护层组成有单芯、双芯和三芯电缆。 地下电缆线路多用于架空线路架设困难的地区，如城市或特殊跨越地段的输电。目前采用电缆方式送电，主要是从城市景观和线路安全角度考虑。但电缆线路故障查找时间和维修时间非常长，给电网运行的可靠性和用户的正常用电带来严重的影响。所以在电网建设中，用电缆线路全部替代架空线路还是无法实现的
高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作） 电场强度 一、选择题（每小题6分，共42分，每小题有一个或多个选项正确，全对得6分，少选得3分，有错选或不选得0分） 1．下列有关电场的的说法，不正确．．． 的是【 】 A ．公式E =F q 和E =k Q r 2，在计算电荷产生的电场强度时，都是普遍适用的 B ．同一电荷在电场强的地方所受电场力比在电场弱的地方所受的电场力大 C ．对于真空中点电荷的电场来说，公式E =F q 和E =k Q r 2都适用 D ．公式 E = F q 对任何电场都适用 2．有关对电场强度的理解，下列说法正确的是【 】 A ．由E =F /q 可知，电场强度E 跟放入的电荷q 所受的电场力成正比 B ．当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场，才存在电场强度 C ．由E =kQ /r 2可知，在离点电荷很近处，r 接近于零，电场强度达无穷大 D ．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关 3．（多选）关于匀强电场，下列说法正确的是【 】 A ．匀强电场的电场线是平行等距离的直线 B ．两块平行正对，距离靠近，带等量异种电荷的金属板之间的电场为匀强电场 C ．试探电荷在匀强电场中各点的受力大小相等，方向不同 D ．电荷在匀强电场中的运动轨迹一定是直线 4．（多选）在下图中a 、b 两点场强相等的图为【 】 a （B ） （C ） （D ） （A ） b b +
5．如图所示，四个电场线图，一正电荷在电场中由M 到N 做加速运动且加速度越来越大，那么它是在下列哪个电场中运动【 】 6．如图所示，带箭头的线段表示某一电场的电场线，在电场力的作用下（不计重力），一带电粒子径迹如图中虚线所示，以下判断正确的是【 】 A ．M 、N 两点相比较，M 点的场强小 B ．粒子在M 点的加速度大 C ．粒子带正电 D ．因粒子运动方向不确定，无法判断粒子的电性 ★7．正电荷Q 位于如图所示的坐标原点，另一负电荷–2Q 放在何处才能使P （1，0）点的电场强度为零【 】 A ．位于x 轴上，x ＞1 B ．位于x 轴上，x ＜0 C ．位于x 轴上，0＜x ＜1 D ．可以不在x 轴上 二、计算题（共28分） 8．（14分）电荷量q =2.0×10?3C 的正电荷，质量 m =1.0×10?4kg ，从电场中的A 点沿直线运动到B 点的速度图象 如图所示，除了电场力外不计其他力。 （1）该电荷所受的电场力多大？ （2）A 、B 连线上各点的场强是否相同？若相同，大小是 多大？方向如何？ ★9．（ 14分）在一个点电荷Q 的电场中，Ox 坐标轴与它t /10–2s /3- - - 6 4 2 M N x Q y P （1，0） N M N M N M N M A B D
工频电场试题 姓名分数 一、填空题（每题3分，共45分） 1、关于超高压送变电设施的工频电场、磁场强度限度值目前尚无国家标准。为便于评价，根据我国有关单位的研究成果，送电线路设计规定和参考各国限值，推荐暂以 4 kV／m作为居民区工频电场评价标准。 2、关于超高压送变电设施的工频电场，磁场强度限度值目前尚无国家标准。为便于评价，推荐应用国际非电离辐射保护协会关于对公众全天辐射的工频限值 0.1 mT作为磁感应强度的评价标准。 3、工频电场监测的因子为工频电场和工频磁场。 4、监测时的环境条件应符合仪器的使用环境条件，建议在无雨、无雾、无雪的天气条件下进行。监测时环境湿度应在80%以下，避免监测仪器支架泄漏电流等影响。 5、监测仪器的探头应架设在地面（或立足平面）上方1.5m高度处。也可根据需要在其它高度监测，并在监测报告中注明。监测工频电场时，监测人员与监测仪器探头的距离不应小于2.5m。监测仪器探头与固定物体的距离不小于1m。 6、地下输电电缆线路断面监测路径是以地下输电电缆线路中心正上方的地面为起点，沿垂直于线路方向进行，监测点间距为1m，顺序测至电缆管廊两侧边缘各外延5m处为止。对于以电缆管廊中心对称排列的地下输电电缆，只需在管廊一侧的断面方向上布置监测点。 二、判断题（每题3分，共18分） 1、工频电场和磁场的监测应使用专用的探头或工频电场、磁场监测仪器。工频电场监测仪器和工频磁场监测仪器必须是单独的探头（错误）。 2、工频电场和磁场监测仪器的探头可以为一维或三维（对）。 3、探头通过光纤与主机连接时，光纤长度不应小于2.5m，监测仪应用电池供电（对）。 4、工频电场监测仪器探头支架应采用不易受潮的非导电材质（对）。 5、监测点应选择在没有其它电力线路、通信线路、广播线路的空地上有树木也可以监测（错误）。 6、高压输变电线路下进行电场强度测量时，观察者必须离探头足够远，以避免使探头处的电场有明显的畸变。 ( 对 ) 三、选择题(每题3分，共15分) 1．500kV超高压送电工程电磁辐射环境影响对变电所址的评价范围为：以变电所址为中心的半径 m 范围内区域为工频电场、磁场的评价范围。( ) A．50 B．100 C．500 D．2000 答案:C 2．500kV超高压送电工程电磁辐射环境影响对送电走廊的评价范围为：以送电走廊两 侧 m带状区范围内工频电场、磁场的评价范围。( )
十、电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e＝1.60×10-19C）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律：F＝kQ1Q2/r2（在真空中）｛F:点电荷间的作用力(N)，k:静电力常量k＝9.0×109N?m2/C2，Q1、Q2:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝ 3.电场强度：E＝F/q（定义式、计算式)｛E:电场强度(N/C)，是矢量（电场的叠加原理），q：检验电荷的电量(C)｝ 4.真空点（源）电荷形成的电场E＝kQ/r2 ｛r：源电荷到该位置的距离（m），Q：源电荷的电量｝ 5.匀强电场的场强E＝UAB/d ｛UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m)｝ 6.电场力：F＝qE ｛F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝ 7.电势与电势差：UAB＝φA-φB，UAB＝WAB/q＝-ΔEAB/q 8.电场力做功：WAB＝qUAB＝Eqd｛WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)｝ 9.电势能：EA＝qφA ｛EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A 点的电势(V)｝ 10.电势能的变化ΔEAB＝EB-EA ｛带电体在电场中从高中物理电路实验A 位置到B位置时电势能的差值｝ 11.电场力做功与电势能变化ΔEAB＝-WAB＝-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值) 12.电容C＝Q/U(定义式,计算式) ｛C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝ 13.平行板电容器的电容C＝εS/4πkd（S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数） 常见电容器 14.带电粒子在电场中的加速(Vo＝0)：W＝ΔEK或qU＝mVt2/2，Vt＝ (2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo入入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平垂直电场方向:匀速直线运动L＝Vot(在带等量异种电荷的平行极板中：E＝U/d) 抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d＝at2/2，a＝F/m＝qE/m
1．下列物理量属于矢量的是 A．电势B．电势能 C．电场强度D．电动势 2．正电子在只受电场力的作用下由静止开始沿电场线运动的过程中，下列说法中正确的是( ) A．正电子动能一定越来越大 B．正电子动能一定越来越小 C．正电子速度一定越来越小 D．不能判断正电子速度的变化 3．A、B两个小球带同种电荷，放在光滑的绝缘水平面上，A的质量为m，B的质量为2m，它们相距为d，同时由静止释放，在它们距离到2d时，A的加速度为a，速度为v，则（） A．此时B的加速度为a/4 B．此过程中电势能减小5mv2/8 C．此过程中电势能减小mv2/4 D．此时B的速度为v/2 4．在孤立负点电荷形成的电场中，四个带电粒子分别仅在电场力作用下运动，v﹣t图象如图所示，则下列说法正确的是（） A．a，c带负电，b，d 带正电 B．a，c带正电，b，d 带负电 C．a，d带正电，b，c带负电 D．a，d带负电，b，c带正电 5．如图所示，在纸面内有一直角三角形ABC，P1为AB的中点，P2为AP1的中点，BC=2 cm，∠A = 30°。纸面内有一匀强电场，电子在A点的电势能为-5 eV，在C点的电势能为19 eV，在P2点的电势能为3 eV。下列说法正确的是 A．A点的电势为-5 V B．B点的电势为-19 V C．该电场的电场强度方向由B点指向A点 D．该电场的电场强度大小为800 V/m 6．两个完全相同的绝缘金属球a和b，电荷量分别为＋3q和＋q，两球接触后再分开，下列分析正确的是( ) A．a、b的电荷量各保持不变 B．a、b的电荷量都为0 C．a的电荷量为＋q，b的电荷量为＋3q D．a、b的电荷量都为＋2q
内部编号：AN-QP-HT644 版本/ 修改状态：01 / 00 The Production Process Includes Determining The Object Of The Problem And The Scope Of Influence, Analyzing The Problem, Proposing Solutions And Suggestions, Cost Planning And Feasibility Analysis, Implementation, Follow-Up And Interactive Correction, Summary, Etc. 编辑：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 高压工频电场对人体的作用及防护通 用范本
高压工频电场对人体的作用及防护通用 范本 使用指引：本解决方案文件可用于对工作想法的进一步提升，对工作的正常进行起指导性作用，产生流程包括确定问题对象和影响范围，分析问题提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，执行，后期跟进和交互修正，总结等。资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。 介绍了工频电场对人体的作用，分析了人体静电感应的产生、人体在高压工频电场中所引起的一些感知现象，收集了有关国家在高压交流工频电场对人体生态方面影响的研究情况，提出了带电作业时减少人体静电感应的防护措施。 1、人体静电感应 众所周知，如果用绝缘工具把一段金属导体送入电场内，导体内的自由电子受到电场的作用，电子就向电场的反方向做定向移动，结果使导体两端出现正负电荷。这种电荷又受到
工作场所工频电场识别与测量技术规范 1 范围 本标准规定了工作场所工频电场识别与测量技术规范和基本要求。 本标准适用于天津市行政区域或管辖区域内工作场所工频电场测量的规范要求。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GBZ/T 189.3 工作场所物理因素测量第3部分：1Hz～100kHz电场和磁场 GBZ/T 224 职业卫生名词术语 GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 JJF 1059.1 测量不确定度评定与表示 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 工作场所 workplace 劳动者进行职业活动、并由用人单位直接或间接控制的所有工作地点。 3.2 工频电场 power frequency electric field 频率为50Hz的电场。输电电压范围在35KV～220 KV的称为高压（high voltage）；330KV～750 (765)KV 的称为超高压（extra-high voltage）；1000KV及以上的称为特高压（ultra-high voltage）。 3.3 电场强度 electric-field strength 矢量场量E，其作用在静止的带电粒子上的力F等于E与粒子电荷Q的乘积：F=QE。 3.4 不确定度 uncertainty 利用可获得的信息，表征赋予被测量量值分散性的非负参数。 4 工频电场识别 4.1 识别重点 职业接触工频电场主要为电力、热力生产和供应业、汽车及零部件制造业、金属冶炼及压延加工业、铁路运输业及其他行业使用交流变电站等交流电设备的岗位。
工频电磁场简介 工频电磁场（power frequency electromagnetic field）是由50～60Hz动力电系统产生的电磁场，工频是指其工作频率，它是由各种电压等级的输电线及各种用电器所产生的一种频率为50Hz（美国、加拿大等为60Hz）的极低频电磁场，其波长达6000km。工频电磁场为感应场，该区域内的电场与磁场无固定关系，且分别与人体耦合，在人体中产生感应电流。 工频电磁场主要来源 工频电磁场的主要来源是高压输电线及电力设备。如高压输电线路、高压变电站、电气化铁道、大容量的工频电力设备等。升压变压器、高压传输线周围有较强的电场，大功率电器及其电源线附近有较强的磁场。 表1 不同高压电力线结构的最大电场强度值 高压系统电压/kV 中距线下电场强度/（kV/m） 123 1～2 245 2～3 420 5～6 800 10～12 1200 15～17 表2 不同电力设施所产生的工频电磁场强度和人体可接受的强度值 对象名称或参数电场强度/ （V/m）磁场强度/（A/m） 500kV及750kV户外配电装置103～5×104 10～100
380kV架空输电线路103～104 1～40 330kV架空输电线路103～5×103 10～100 110kV架空输电线路102～3×103 0.1～2.0 6～35kV架空线路10～5×102 0.1～2 6kV母线桥103 40～100 6kV户内配电装置—200 住宅、楼房1～100 0.01～0.5 家用电器5～500 0.1～300 人体可接受的极限104～2×104 3×103～3× 104 心脏肌肉收缩节律破坏5×107 106 — 空气间隙绝缘强度5×105～3× 106 按器官细胞受激条件得出的安全场强计算值和试 2×104 4×103 验值 按DINVDE的场强标准7×103 320 按GOCT的场强标准5×103 — 我国输配电系统的分类 我国输配电系统的电压等级的组成：特高压：1000千伏。超高压：750千伏、500千伏、330千伏。高压：220千伏、110千伏、35千伏。中压：10千伏。低压：380/220伏。 工频电磁场的危害 工频电磁场辐射对人体的危害是极低电磁场辐射的范畴，主要以电场辐射形式作用于人体。对生物体的作用主要是热效应和非热效应。对长期作业于工频电磁场辐射的维修、巡检等作业人群调查发现其神经衰弱症候群的发生率增加，心电
3.4 工频电场 3.4.1 物理特性 工频指国家规定的电力系统正常工作的交流电频率，中国标准为50Hz，其他国家也有采用60 Hz的极低频电场。电磁场能量从带电载体向外辐射较微弱，而其中高压母线的工频辐射是高压变电所内工频辐射的主要来源。在生产条件下高压作业人员在进行高压电力运行、检修、维护和巡视带电的高压电器设备时受到高压电场的影响，在高压输电路附近的居民也会受到高压电场的影响。 3.4.2 侵入途径 机体体表入侵。 3.4.3生物学效应 当机体处于高压交流电电场时，可使机体的正负电荷发生迁移运动，产生10-200μA的位移电流，可引起复杂的特别是影响细胞膜的物理化学效应，致使细胞膜的精细功能受到损伤。如神经组织暴露在4Kv/m的电场中，其动作电位幅值有明显而持续的增加。在生物介质中位移电流造成的离子迁移大约几十分之一纳米（nm）,但可能引起细胞复杂的物理化学现象的暂时性改变。 3.4.4 临床表现 (1)神经系统 有头昏、头痛、睡眠障碍、疲倦、性欲减退等。脑电图波频率幅值下降，脑血流图波偏低。大鼠在15Kv/m的电场的作用下，神经活动以抑制为主，非条件反射潜伏时间延长。 (2)血液循环系统 有白细胞总数、嗜中性白细胞、网织细胞增加，淋巴细胞减少。心电图检查可见心率加快、P-R间期延长和QRS波增宽。国内报道显示仅出现心律徐缓。 (3)对微量元素如铁、铜、锌、镍等的代谢和分布产生一定的影响。如大鼠在12-15Kv/m电场作用下，铁离子排出量明显增加，而在肺、血液中的含量明显降低。铜离子排出量减少，在脾、脑、心肌和血液
中的含量增加。 (4)生化检查肝糖原减少，血糖增加，血浆铜蓝蛋白增加，甘油三酯及胆固醇未见改变。实验动物脑组织中胆碱酯酶活性有下降趋势，但全血胆碱酯酶活性明显增高。 (5)生殖功能：强电场长期作用对大鼠生殖功能有不良影响，但未见其他报道。在场强为10Kv/m、50Kv/m、200Kv/m作用下，未见致突变作用。 3.4.5处理原则 (1)远离工频源 上述改变均属功能性并具有可逆性。出现神经衰弱综合症和血液、心血管方面变化者，可给予一般对症治疗。 (2)主要防护措施 采用金属网屏蔽。工作场所的高压设备可采用屏蔽线、屏蔽网环、遮板等、应有良好的接地措施。作业人员必须穿合格的以金属丝织成的屏蔽服，并戴防护手套、防护帽等。应定期进行健康检查，有明显的神经衰弱和血液、心血管病变者不宜参加该类工作。 3.4.6国家职业卫生标准 工作场所50Hz的工频电场职业接触限值为5Kv/m。
人教版物理选修电场强 度练习及答案 Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】
电场强度、电场线练习 1．如图所示，AB 为某点电荷电场中的一条电场线，在电场线上O 点静止释放一电子，它将沿电场线向B 点运动。下列说法中可能的是( ) A 、电子作匀速运动 B 、电子作匀加速运动 C 、电子作加速运动，加速度越来越大 D 、电子作加速运动，加速度越来越小 2．如图所示，为点电荷产生电场中的一条电场线，若一带电的粒子从B 点沿直线运动到A 点时加速度增大而速度减小，则可判定 （ ） A ．点电荷一定带正电荷 B ．点电荷一定带负电荷 C ．点电荷一定在A 点的左侧 D ．点电荷一定在B 点的右侧 3．在图所示的电场中，有a 、b 、c 三点。关于这三点的描述，正确的是（ ） A ．a 点的场强最大 B ．b 点的场强最大 C ．c 点无电场线，所以场强为零 D ．将一个带正电的试探电荷仅受电场力从a 点释放，此试探电荷会沿电场线运动到b 点 B · · A B O
4．如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，B=30。在A、B 两点放置两个点电荷q A、q B，测得C点场强的方向与AB平行，则q A带电，q A:q B=__________。 5．如图所示，在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均 为m的带电小球，电荷量分别为＋2q和－q，两小球用长为L的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点而处于平衡状态，重 力加速度为g，则细线对悬点O的作用力等于_________. 6．如图所示，甲、乙两带电小球的质量均为m，所带电量分别为＋q和 －q，两球间用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线都被拉紧. (1)平衡时的可能位置是图中的图( ). (2)两根绝缘线张力大小为( ) (A)T1=2mg，()()2 2 2 qE mg T+ =(B)T1＞2mg，()()2 2 2 qE mg T+ > (C)T1＜2mg，()()2 2 2 qE mg T+ <(D)T1=2mg，()()2 2 2 qE mg T+ < 30 E C C A B
电场强度、电场线练习 1．如图所示，AB 为某点电荷电场中的一条电场线，在电场线上O 点静止释放一电子，它将沿电场线向B 点运动。下列说法中可能的是( ) A 、电子作匀速运动 B 、电子作匀加速运动 C 、电子作加速运动，加速度越来越大 D 、电子作加速运动，加速度越来越小 2．如图所示，为点电荷产生电场中的一条电场线，若一带电的粒子从B 点沿直线运动到A 点时加速度增大而速度减小，则可判定 （ ） A ．点电荷一定带正电荷 B ．点电荷一定带负电荷 C ．点电荷一定在A 点的左侧 D ．点电荷一定在B 点的右侧 3．在图所示的电场中，有a 、b 、c 三点。关于这三点的描述，正确的是（ ） A ．a 点的场强最大 B ．b 点的场强最大 C ．c 点无电场线，所以场强为零 D ．将一个带正电的试探电荷仅受电场力从a 点释放，此试探电荷会沿电场线运动到b 点 4．如图所示，A 、B 、C 三点为一直角三角形的三个顶点，∠B =30?。在A 、B 两点放置两个点电荷q A 、q B ，测得C 点场强的方向与AB 平行，则q A 带 电，q A :q B =__________。 5．如图所示，在场强为E 、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m 的带电小球，电荷量分别为＋2q 和－q ，两小球用长为L 的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O 点而处于平衡状态，重力加速度为g ，则细线对悬点O 的作用力等于 _________. B B · · A A B O
6．如图所示，甲、乙两带电小球的质量均为m ，所带电量分别为＋q 和－q ，两球间用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E ，平衡时细线都被拉紧. (1)平衡时的可能位置是图中的图( ). (2)两根绝缘线张力大小为( ) (A)T 1=2mg ，()()222qE mg T += (B)T 1＞2mg ，()()222qE mg T +> (C)T 1＜2mg ，()()222qE mg T +< (D)T 1=2mg ，()()222qE mg T +< 7．如图所示，两根长为L 的丝线下端悬挂一质量为m 、带电量分别为＋q 和－q 的小球A 和B ，处于场强为E ，方向水平向左的匀强电场之中，使长度也为L 的连线AB 拉紧，并使小球处于静止状态，问E 的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态? 8．如图所示，A 、B 两质点分别带C Q A 8102-?=，C Q B 8 102-?-=的电量，用绝缘细线悬于同一水平线上，相距3cm,在水平方向的匀强电场作用下，它们保持相对静止，绝缘细线沿竖直方向，求： （1）匀强电场的场强大小和方向， （2）A 、B 两质点连线中点处的场强大小和方向