電磁仿真環境環境電磁學是環境物理學中新形成的一個分支學科，主要研究各種電磁污染的來源及其對人類生活環境的影響。電磁污染是指天然的和人為的各種電磁波干擾和有害的電磁輻射。
研究簡史
防電磁輻射特種工裝環境電磁學是以電磁學各分支學科為基礎發展起來的。它的一個重要研究內容是研究和提高電子儀器和電氣設備在強烈電磁波干擾的環境中工作的穩定性和可靠性。1943年成立的國際無線電干擾特別委員會(CISPR)，早就在測定方法、干擾標準和抑制技術等方面開展了研究工作。此後，隨著電工、無線電技術的飛躍發展，抗干擾的研究不斷取得成果。人們從環境科學的角度對這一問題也有了新的認識。
環境電磁學的另一重要研究內容是高強度電磁輻射的物理、化學和生物效應，特別是它對人體的作用和危害。由於無線電廣播、電視以及微波技術等事業迅速普及，射頻設備的功率成倍提高，地面上的電磁輻射大幅度增加，目前已達到可以直接威脅人身健康的程度。通常射頻電磁輻射按頻率劃分為不同的頻段。在50年代美國、日本、蘇聯等國開始研究射頻電磁輻射對機體的作用機理、危害程度和防護技術。60年代以來已有十多個國家先後制定了電磁輻射安全衛生標準。就靜磁場以及一般電磁場對人體的作用等問題做了進一步的研究。
中國自60年代以來，在監測、控制電磁干擾的影響以及探討電磁輻射對機體的作用等方面已取得良好進展。截至1980年已製成射頻電磁場近區場強測定儀、射頻遠區場強測定儀和干擾測量儀、微波漏能測試儀等測試儀器；初步確定了高頻電磁輻射安全衛生標準；制定了微波輻射衛生標準。在防護技術上也有了很大提高。
研究內容
電磁污染源
環境電磁學影響人類生活環境的電磁污染源可分天然的和人為的兩大類。 天然的電磁污染是某些自然現象引起的。最常見的是雷電，除了可能對電氣設備、飛機、建築物等直接造成危害外，而且會在廣大地區從幾千赫到幾百兆赫以上的極寬頻率範圍內產生嚴重電磁干擾。火山噴發、地震和太陽黑子活動引起的磁暴等都會產生電磁干擾。天然的電磁污染對短波通信的干擾特別嚴重。
人為的電磁污染主要有：①脈衝放電。例如切斷大電流電路時產生的火花放電，其瞬時電流變率很大，會產生很強的電磁干擾。它在本質上與雷電相同，只是影響區域較小。②工頻交變電磁場。例如在大功率電機、變壓器以及輸電線等附近的電磁場，它並不以電磁波形式向外輻射，但在近場區會產生嚴重電磁干擾。③射頻電磁輻射。例如無線電廣播、電視、微波通信等各種射頻設備的輻射，頻率範圍寬廣，影響區域也較大，能危害近場區的工作人員。射頻電磁輻射已經成為電磁污染環境的主要因素，是重要的污染源。
電磁污染的防護
電磁污染傳遞途徑有二：一是通過空間直接輻射；二是藉助電磁耦合由線路傳導。電磁輻射的防護手段是在電磁場傳遞的途徑中安設電磁禁止裝置，使有害的電磁場強度降低至容許範圍以內。電磁禁止裝置一般為金屬材料製成的封閉殼體。當交變的電磁場傳向金屬殼體時，一部分被金屬殼體表面所反射，一部分在殼體內部被吸收，這樣透過殼體的電磁場強度便大幅度衰減。電磁禁止的效果與電磁波頻率、殼體厚度和禁止材料特性等有關。一般地說，頻率越高，殼體越厚，材料導電性能越好，禁止效果也就越大。電磁禁止可分有源場禁止和無源場禁止兩類。前者是把電磁污染源用良好接地的禁止殼體包圍起來，以防止它對殼體外部環境的影響；後者則是用禁止殼體包圍需要保護的區域，以防止外部的電磁污染源對殼體內部環境產生干擾。
對於不同的禁止對象和要求，應採用不同的電磁禁止裝置或措施。主要有：①禁止罩。對小型儀器或器件適用，一般為銅製或鋁製的密實殼體。對於低頻電磁干擾，則往往用鐵或鈹鉬合金等鐵磁性材料製作殼體，以提高禁止效果。在低溫條件下進行精密電磁測量，用超導材料可以起完滿的電磁禁止作用。②禁止室。對大型機組或控制室等適用，一般為銅板或鋼板製成的六面體。當禁止要求較低時，可用一層或雙層金屬細網來代替金屬板。③禁止衣、禁止頭盔和禁止眼罩。用於個人防護，主要保護微波工作人員。禁止衣和禁止頭盔內夾有銅絲網或微波吸收材料。禁止眼罩通常為三層結構，中間一層為銅絲網。
控制電磁污染，除採用上述電磁禁止措施外，還應積極採取其他綜合性的防治對策。例如工業合理布局，使電磁污染源遠離稠密居民區；改進電氣設備，以減少對周圍環境的電磁污染；在近場區採用電磁輻射吸收材料或裝置；實行遙控和遙測，提高自動化程度，以減少工作人員接觸高強度電磁輻射的機會等。
保護
各種電磁場對人體健康的影響、對通信和電子設備的干擾，以及限制和防護各種干擾與不利影響所應採取的防護措施。隨著電氣化的發展，人類生活環境中各種電磁波源越來越多，例如無線電廣播、電視、微波通信；家庭用的微波爐、工業用的高頻爐等；輸電線路的工頻電磁場和電暈放電引起的高頻電磁場等。這些電磁場的場強超過一定限度、作用時間又足夠長時，就可能危及人體健康；不希望的電磁輻射過強時，還會干擾其他電子設備和通信。對此，都需要進行防護。
家電電磁污染誘發癌症電磁場分恆定場和交變場。交變場的頻率範圍極廣，不同頻率的電磁場對人體的影響不同。研究表明，高頻電磁場對人體健康有影響，其機理是使機體細胞發熱(相當於感應加熱)。被機體吸收的功率隨頻率增加而增加，直至諧振頻率時為最大。頻率超過諧振值後，吸收功率又隨頻率增加而降低。受損傷的機體主要是血流量少的部位，如眼、腦等。這是因為血量少，其自然冷卻作用減小。電磁輻射的強度加大，機體受輻射的時間加長，都會使影響加大。在輻射強度相同時，脈衝波對機體的影響大於連續波。在高頻強電磁場長時間作用下，人體出現的主要病理表征是頭痛、疲倦、反應遲鈍、中樞神經系統功能障礙和植物神經功能失調等。
為了將電磁輻射控制在合理範圍內，各國都制定了相應的電磁輻射控制標準。廣播、電視以及各類通信台、站的工作人員長期在電磁輻射下作業，為保護他們的健康，各國都制訂了安全作業標準。這些標準規定了不同頻段下允許工作的最大功率密度和電場強度的值，以及允許連續工作的時間。為保障上述台、站周圍免受電磁輻射的不良影響，各國還制訂有電磁輻射環境衛生標準，規定不同頻段下允許的功率密度和場強值，一般取安全作業允許值的1/10。為了限制強電磁泄漏，減少環境中的污染源，防止電磁輻射對靈敏電子設備的干擾，對電工產品需規定允許產生無線電干擾水平的限值。超高壓輸電線路會對無線電廣播產生干擾，有些放電會對電視產生干擾，線路電暈時還會發出噪聲。為防護這些不良影響，不少國家制定了線路環境走廊的規定，給出走廊邊緣允許的工頻電場、無線電干擾、可聽噪聲限值以及高次諧波的影響限值，以此作為設計超高壓輸電線路的依據。
相關學科
環境科學、環境地學、環境地質學、環境土壤學、環境海洋學、污染氣象學、環境地球化學、環境化學、環境分析化學、環境污染化學、環境生物學、環境醫學、環境毒理學、環境流行病學、環境物理學、環境光學、環境聲學、環境熱學、環境空氣動力學、環境經濟學、環境工程學。
