Рассчитать электрическую напряженность Е, создаваемую телевизионными передающими антеннами, на расстоянии 0, 50, 100, 150, 200, 250, 300 м. Построить график Е = f(х). Определить,…

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.