3. Definice základních veličin
3.1 Intenzita elektrického pole (E)
Vektorová veličina, rovná vektoru F síly působící na bodový elektrický náboj dělenému velikostí q tohoto náboje:
Intenzita elektrického pole se udává ve voltech na metr (V/m).
U polí, která se v čase periodicky mění a jejichž průběh je možné popsat jako sinusový, vektor elektrického pole buď osciluje podél pevné přímky (lineární polarizace) nebo se otáčí a opisuje elipsu.
Protože průběh elektrického pole narušují blízké elektricky vodivé předměty (počítaje v to osoby), je nutné expoziční situaci charakterizovat neporušeným elektrickým polem (tj. polem, jaké by v daném místě bylo bez přítomnosti osob a bez přechodně umísťovaných nebo přenosných předmětů).
V tomto nařízení se termín intenzita elektrického pole používá pro velikost (absolutní hodnotu) vektoru E a označuje se symbolem E.
3.2 Magnetická indukce (B)
Vektorová veličina (B) popisující pole, které na elektrický náboj q pohybující se rychlostí v působí silou F rovnou
F = q. (v×B)
(Operátorem × je označen vektorový součin.) Jednotkou magnetické indukce je tesla (T). U pole, které se v čase periodicky mění a jehož průběh je možné popsat jako sinusový, vektor magnetického pole buď osciluje podél pevné přímky nebo se otáčí a opisuje elipsu. V tomto vládním nařízení se termín magnetická indukce používá pro velikost (absolutní hodnotu) vektoru B a označuje se symbolem B.
3.3 Intenzita magnetického pole (H).
Vektorová veličina (H), rovná vektoru (B) magnetické indukce dělenému permeabilitou prostředí μ:
H = B/ μ
Jednotkou intenzity magnetického pole je ampér na metr (A/m). V tomto vládním nařízení se termín intenzita magnetického pole používá pro velikost (absolutní hodnotu) vektoru H a označuje se symbolem H.
Při popisu biologických efektů způsobených magnetickým polem se místo intenzity magnetického pole častěji používá magnetická indukce. Ve vakuu a prakticky ve všech biologických objektech se tyto veličiny liší jen multiplikativní konstantou: poměr B/H mezi magnetickou indukcí a intenzitou magnetického pole je rovný permeabilitě vakua μ0 = 4π.10-7 henry na metr (H/m). Ve feromagnetických materiálech se však poměr B/H od permeability vakua liší i o několik řádů.
U pole, které se v čase periodicky mění a jehož průběh je možné popsat jako sinusový, vektor magnetického pole buď osciluje podél pevné přímky nebo se otáčí a opisuje elipsu.
3.4 Proudová hustota (J)
Intenzita elektrického proudu procházejícího kolmo k zvolené ploše, dělená velikostí této plochy. Jednotkou proudové hustoty je ampér na čtverečný metr (A/m2)
3.5 Hustota zářivého toku (výkonová hustota) (S)
Výkon přenášený elektromagnetickou vlnou skrz jednotkovou plochu kolmou ke směru šíření vlny. Je roven absolutní hodnotě Poyntingova vektoru S = E×H a vyjadřuje se zpravidla v jednotkách W/m2.
U rovinné elektromagnetické vlny je možné hustotu zářivého toku určit z intenzity E elektrického pole nebo z intenzity magnetického pole H, případně z magnetické indukce B s použitím impedance vakua (377 Ω). Platí
E a H jsou v jednotkách V/m, respektive A/m, B v jednotkách tesla (T), S je ve W/m2.
3.6 Měrná absorbovaná energie (SA)
Podíl diferenciálního množství energie dW a diferenciálního množství látky dm obsaženého v objemovém elementu dV s hustotou látky ρ:
Měrná absorbovaná energie se vyjadřuje v jednotkách joule na kilogram (J/kg)
3.7 Měrný absorbovaný výkon (SAR).
Časová derivace podílu diferenciálního množství energie dW a diferenciálního množství látky dm obsažené v objemovém elementu dV s hustotou látky ρ:
Měrný absorbovaný výkon (SAR) je možné vyčíslit podle těchto rovnocenných vzorců:
Jednotlivé symboly označují:
| Ei | intenzitu elektrického pole uvnitř tělesné tkáně v jednotkách volt na metr (V/m), |
| σ | elektrickou vodivost tkáně těla v jednotkách siemens na metr (S/m), |
| ci | měrnou tepelnou kapacitu tělesné tkáně v joulech na kilogram na stupeň Celsia, |
| časovou derivaci teploty v tělesné tkáni ve stupních celsia za sekundu (°C/s), |
| J | indukovanou proudovou hustotu v tělesné tkáni v jednotkách ampér na čtverečný metr (A/m2). |
Vztahy (1) a (2) se používají pro vyšší frekvence (f > 10 MHz). Při nižších frekvencích je nutné vzít v úvahu také přímý (netepelný) vliv indukované proudové hustoty J na procesy v tkáni a při srovnávání expozice s přípustnou hodnotou případně započítat současně SAR i indukovanou proudovou hustotu.
3.8 Plošná hustota energie
Množství energie, které dopadlo na rovinnou plochu (nebo prošlo rovinnou plochou) kolmou ke směru šíření elektromagnetické vlny, dělené obsahem této plochy. Vyjadřuje se v jednotkách joule na čtverečný metr (J/m2).
3.9 Kontaktní proud (I)
Proud tekoucí tělem při kontaktu člověka s vodivým předmětem, který je v elektrickém nebo střídavém magnetickém poli. S referenční hodnotou se srovnává časový průměr efektivní hodnoty kontaktního proudu středované za dobu jedné sekundy.
3.10 Indukovaný proud (i)
Proud tekoucí tělem v důsledku přímé expozice osoby elektrickému nebo střídavému magnetickému poli.