Рассчитать электрическую напряженность Е, создаваемую телевизионными передающими антеннами, на расстоянии 0, 50, 100, 150, 200, 250, 300 м. Построить график Е = f(х). Определить, на каком расстоянии электрическая напряженность уменьшается до ПДУ. Определить размер санитарно-защитной зоны. Исходные данные: h=280м f=80МГц P=2500Вт

Давайте подробно разберем решение задачи по расчету электроскопической напряженности Е, создаваемой телевизионными антеннами, и построению графика. Также определим расстояние, на котором напряженность достигает ПДУ (предельно допустимой уставки), и размер санитарно-защитной зоны. --- ### Исходные данные: - Высота антенны \( h = 280\,м \) - Частота передачи \( f = 80\,МГц = 80 \times 10^6\,Гц \) - Мощность передатчика \( P = 2500\,Вт \) --- ## Шаг 1. Расчет длины волны \( \lambda \) Используем формулу: \[ \lambda = \frac{c}{f} \] где: - \( c \) — скорость света (\( 3 \times 10^8\,м/с \)), - \( f \) — частота. Подставим значения: \[ \lambda = \frac{3 \times 10^8\,м/с}{80 \times 10^6\,Гц} = \frac{3 \times 10^8}{8 \times 10^7} = 3.75\,м \] --- ## Шаг 2. Расчет мощности на антенне Мощность передается в виде электромагнитной волны. Распределение электромагнитной энергии зависит от типа антенны, но для приблизительных расчетов удобно принять, что излучение осуществляется равномерно в секторе (или равномерно в диапазоне). Для целей задачи предположим, что радиоантенна излучает равномерно во все стороны (круговой сектор). ## Шаг 3. Расчет электроспенческой напряженности \( E \) Для радиовещательных антенн для определения электромагнитной поля используют формулу: \[ E = \frac{ \sqrt{30 \times P} }{r} \] где: - \( P \) — мощность (Вт), - \( r \) — расстояние до точки измерения (м). Это приближение основано на уравнении для свободного пространства. Подставим параметры для разных расстояний: \[ E(r) = \frac{\sqrt{30 \times 2500}}{r} = \frac{\sqrt{75000}}{r} \approx \frac{273.86}{r}\,\, \text} В/м \] ## Шаг 4. Вычисление для заданных точек: | Расстояние, м | Расчетное \( E \), В/м | |--------------|---------------------------| | 0 | — (на ноль делить нельзя, рассматриваем очень небольшое расстояние, например, поблизости от антенны, чтобы избежать бесконечности) | | 50 | \( E = \frac{273.86}{50} \approx 5.48\,В/м \) | | 100 | \( E \approx \frac{273.86}{100} \approx 2.74\,В/м \) | | 150 | \( E \approx 1.83\,В/м \) | | 200 | \( E \approx 1.37\,В/м \) | | 250 | \( E \approx 1.10\,В/м \) | | 300 | \( E \approx 0.91\,В/м \) | --- ## Шаг 5. Построение графика \( E = f(r) \) График — гипербола, убывающая функция. По оси X — расстояние \( r \), по оси Y — \( E \). --- ## Шаг 6. Определение ПДУ и размера санитарно-защитной зоны Для радиовещательных передатчиков в России обычно используют ПДУ, равную примерно \( 10\,В/м \). Искать расстояние, при котором \( E \leq 10\,В/м \). Условно все наши точки \( E \ll 10\,В/м \), так что по мере увеличения расстояния напряженность снижается. На практике, чтобы определить зону, в которой уровень достигает ПДУ, надо решить: \[ E(r) = 10\,В/м \] Подставим: \[ \frac{273.86}{r} = 10 \Rightarrow r = \frac{273.86}{10} \approx 27.39\,м \] Это минимальное расстояние — при меньшем \( r \), напряженность была бы выше допустимых. Однако в реальности рассеяние, конструкционные особенности, потери и другие факторы уменьшают опасность ближе 30 м. **Вывод**: - **Расстояние, при котором \( E \) достигает ПДУ** — примерно 27 м. - **Размер санитарно-защитной зоны** — рекомендуется устанавливать зону с радиусом в 30 м или больше, чтобы обеспечить безопасность людей. --- ## Итог: | Параметр | Значение | | --- | --- | | Расчётная электроспециальная напряженность в точках | от 5.5 В/м до 0.9 В/м | | Расстояние, на котором \( E \) достигает ПДУ (10 В/м) | около 27 м | | Размер санитарно-защитной зоны | примерно 30 м | --- Если нужно, я могу подготовить график или помочь с более точными расчетами.