На протяжении всей жизни нас окружают бытовые приборы — один из основных источников электромагнитного поля (ЭМП). Хотя многие полагают, что производители изготавливают технику в соответствии с установленными нормами, важно учитывать: человек обычно находится не возле одного прибора, а в окружении множества источников ЭМП одновременно. При этом лишь немногие в полной мере осознают потенциальную угрозу такого воздействия для здоровья. В связи с этим актуализировалась идея создать измеритель напряжённости ЭМП: с его помощью люди смогут самостоятельно проверять уровень излучения в случае подозрений на превышение допустимых норм и сверяться с регламентированными показателями.

Объектом исследования выступает электромагнитное поле, а предметом — процесс его измерения с помощью специально собранного прибора. Цель работы заключалась в комплексном изучении влияния ЭМП от бытовых приборов на жизнь и здоровье человека, а также в разработке устройства для измерения напряжённости этого поля.

Для достижения поставленной цели было необходимо решить несколько взаимосвязанных задач . Прежде всего мы изучили базовые понятия, связанные с электромагнитным полем, и проанализировали результаты ранее проведённых экспериментов, подтверждающих или опровергающих влияние ЭМП на организм человека. Затем детально ознакомились с действующими санитарными нормами и правилами, регламентирующими допустимые уровни электромагнитных излучений радиочастотного диапазона. Завершающим этапом стала практическая сборка прибора для измерения напряжённости ЭМП.

Гипотеза исследования строилась на предположении о том, что бытовые приборы, постоянно окружающие человека в повседневной жизни, действительно создают электромагнитное поле — и его параметры можно объективно оценить с помощью созданного измерительного устройства.

Для решения поставленных задач был задействован комплекс исследовательских методов. На теоретическом этапе проводился анализ научной литературы по теме, а также синтез и систематизация полученных сведений. Эмпирическая часть включала экспериментальное определение физических параметров ЭМП с использованием собранного прибора. На заключительном этапе применялись методы математической обработки данных и статистический анализ: результаты измерений сравнивались с нормативными значениями, что позволило сделать выводы о реальной картине электромагнитной обстановки в бытовых условиях.

Практическая значимость работы состоит в том, что созданный прибор даёт возможность каждому человеку самостоятельно контролировать уровень электромагнитного излучения в домашней среде. Это помогает своевременно выявлять потенциально опасные зоны и принимать меры для снижения воздействия ЭМП.

В теоретической части исследовательской работы нами было рассмотрено электромагнитное поле (ЭМП) как особая форма материи, состоящая из взаимосвязанных электрического и магнитного полей, распространяющихся в пространстве в виде электромагнитных волн (ЭМВ) [1].

Было установлено, что электромагнитный спектр охватывает широкий диапазон излучений — от радиоволн до гамма‑лучей, — различающихся по длине волны, частоте и энергии. Каждый тип излучения обладает специфическими свойствами и сферами применения: радиоволны используются в связи и вещании, микроволны — в бытовой технике и радиолокации, инфракрасное излучение воспринимается как тепло и применяется в приборах ночного видения, видимый свет обеспечивает зрительное восприятие, ультрафиолетовые лучи влияют на биологические процессы, рентгеновское излучение незаменимо в диагностике, а гамма‑лучи применяются в онкологии [2].

Анализ воздействия ЭМП на организм человека показал, что антропогенные источники излучения (линии электропередач, средства связи, бытовая техника и т. д.) существенно увеличили суммарную напряжённость электромагнитного фона — примерно в 1000 раз относительно естественного уровня. Это явление получило название «электромагнитный смог» [3].

Выявлено, что биологическое воздействие ЭМП зависит от ряда факторов: интенсивности излучения, продолжительности воздействия, частоты волн, точки приложения (области воздействия на организм).

Наиболее чувствительны к воздействию ЭМП нервная, иммунная, эндокринная, сердечно‑сосудистая и половая системы. Низкочастотные поля могут провоцировать неспецифические реакции и влиять на ДНК через высвобождение свободных радикалов, а высокочастотное излучение вызывает локальный нагрев тканей за счёт поглощения энергии водными структурами организма. Особую опасность представляет длительное использование мобильных телефонов (диапазон 450 МГц–1,9 ГГц), особенно детьми и беременными женщинами [4].

Для защиты населения разработаны санитарные правила и нормы (СанПиНы), устанавливающие предельно допустимые уровни (ПДУ) воздействия электромагнитного излучения радиочастотного диапазона (30 кГц–300 ГГц). Оценка воздействия проводится по двум основным параметрам: энергетической экспозиции (интенсивность × время воздействия) и значениям интенсивности ЭМИ РЧ (для уязвимых групп населения).

Нормируемые показатели включают напряжённость электрического (E, В/м) и магнитного (H, А/м) полей для частот 30 кГц–300 МГц, а также плотность потока энергии (ППЭ, Вт/м², мкВт/см²) для частот 300 МГц–300 ГГц. Контроль уровня излучения должен проводиться регулярно (не реже 1 раза в год), при изменениях в работе источников или после их ремонта.

На основании вышеизложенного можно говорить о том, что теоретический анализ подтвердил значимость проблемы электромагнитного загрязнения среды и необходимость строгого соблюдения санитарно‑гигиенических норм для минимизации рисков для здоровья человека.

В практической части исследовательской работы нами был собран и протестирован измеритель напряжённости электромагнитного поля (ЭМП) на базе контроллера Arduino UNO (рисунок 1). В состав устройства вошли: дисплей 1602 с I2C, зуммер, макетная плата, светодиод, батарея 9 V, антенна, резисторы и провода.

Рис. 1. Схема сборки прибора для измерения ЭМП

Сборка осуществлялась в домашних условиях с предварительной настройкой программного обеспечения: была установлена среда Arduino IDE и библиотека LiquidCrystal I2C для работы с дисплеем. В процессе разработки первоначальная схема сборки была модифицирована — использован дисплей с интерфейсом I2C и исключён переключатель для выбора резистора. На этапе тестирования выявилась проблема с некорректной работой прибора из‑за неправильного подбора сопротивления резисторов. После их замены точность измерений существенно улучшилась.

Для сбора данных прибор калибровался в середине комнаты вдали от источников ЭМП, чтобы базовое значение соответствовало 0. Затем проводились замеры напряжённости поля вблизи различных бытовых приборов на расстояниях 0,5 м, 1,0 м и 1,7 м (рисунок 2).

Рис. 2. Процесс измерения ЭМП прибором

Результаты показали следующую картину:

— Wi‑Fi‑роутер: 23 (0,5 м), 9 (1,0 м), 0 (1,7 м);

— микроволновая печь: 27 (0,5 м), 7 (1,0 м), 0 (1,7 м);

— утюг: 14 (0,5 м), 4 (1,0 м), 0 (1,7 м);

— ноутбук: 71 (0,5 м), 9 (1,0 м), 0 (1,7 м);

— телевизор: 20 (0,5 м), 14 (1,0 м), 0 (1,7 м).

Из полученных данных следует, что прибор эффективно фиксирует напряжённость ЭМП на небольших расстояниях (до 1 метра), но теряет чувствительность на дистанции 1,7 метра и более.

Себестоимость самодельного измерителя составила 1 649 рублей, что сопоставимо с ценой готовых аналогов (1 200–2 500 рублей). Это подтверждает экономическую целесообразность самостоятельной сборки устройства.

В результате выполнения практической части подтвердилась гипотеза о том, что бытовые приборы создают электромагнитное поле, способное оказывать влияние на окружающую среду. Разработанный измеритель демонстрирует работоспособность и может служить инструментом для первичной оценки уровня ЭМП в бытовых условиях. В перспективе планируется усовершенствование прибора: пайка компонентов, моделирование корпуса в программе Компас 3D и его печать на 3D‑принтере для повышения удобства эксплуатации, а также градуировка шкалы в единицах СИ для более точной интерпретации результатов измерений.

Литература:

1. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: учебник для бакалавров / Л. А. Бессонов. — 12-е изд., исправ. и доп. — М.: Издательство Юрайт, 2016. — 701 с.
2. Гвоздарев А. Ю. Введение в электромагнитную экологию: учеб. пособие. — Горно-Алтайск, 2004. — 117 с.
3. Одинаев Ф. И. Электромагнитные излучения и здоровье человека / Ф. И. Одинаев, Ш. Ф. Одинаев и др. // Вестник российских университетов. Математика. — 2015. — № 6. — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/elektromagnitnye-izlucheniya-i-zdorovie-cheloveka (дата обращения: 21.01.2026).
4. Стаценко Л. Г. Электромагнитное излучение цифровых систем связи: обзор, проблемы и перспективы / Л. Г. Стаценко, М. М. Смирнова, Н. Б. Цыренова // Безопасность жизнедеятельности. — 2024. — № 4(280). — С. 30–41. — EDN CSADYX.