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　　高压线电磁辐射蕴藏的数学原理

　　wangyu

　　关于高压输电线（以下简称高压线）的电磁污染问题，slqincn的“关于高
压输电线的“电、磁场””一文可谓是说到点子上了，即高压线由于电晕现象，
能产生非工频的电磁辐射（其他网友的讨论都只局限于工频的电场或磁场，且大
多认为高压线对人体无害）。至于该电磁辐射对人体长期作用有没有危害，这个
至少在目前确实说不清了，但是相当的专家还是倾向于有害，要不也就不会有电
磁辐射的两个国家标准了：《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）和《环境电磁
波卫生标准》GB9175-88。

　　工频的电流电压能产生高频的电磁辐射，其实是有其数学原理的，即傅立叶
变换（此君虽是法国人，但非那个空想社会主义家）。大意是说一个函数的波谱
和频谱互为傅立叶变换，举例来说，一个在时间阈上不间断的周期函数（如不间
断的交流电）其频谱只含有一个频率（50Hz）；但是只要有中断，其频谱中都将
出现新的频率成分，这些新的频率成分和中断的情形有关（比如是突然中断还是
缓慢中断，我们如要想准确知道频率的分布就要进行傅立叶变换），有些频率甚
至高到了可以发射的程度。电晕就是断断续续的，并且不一定总在一个局部发生，
必然产生非工频的频率，其中频率高到足够发射的那部分就构成了电磁辐射。

　　抄一段辞海（1979年版，上海辞书出版社）中电晕词条，“带电体表面在气
体或液体介质中局部放电的现象，常发生在不均匀电场中电场强度很高的区域内
（例如高压导线的周围，带电体的尖端附近）。其特征为：出现与日晕相似的光
层，发出嗤嗤的声音，产生臭氧、氧化氮等。电晕能引起电能损耗、并对通信和
广播发生干扰”。虽然是二十多年前的老书，可是还是很经典，言简意赅。

　　电晕这件事情启发我们，当某个物理量大到一定程度时，原先的物理规律就
可能不完全适用，新的物理规律将发挥作用。其它的例子还有很多，如非线性光
学，强光（如激光）作用于介质时，除了原有的线性光学现象外，还将出现非线
性光学现象，由此发展出了一门非线性光学。反之亦然，如纳米材料，当物体的
线度小到纳米量级时，表面效应将非常显著，由此带来了物质一系列新的现象。

(XYS20050828)

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