2) высоких (+)
3) крайне низких
4) очень низких
Диэлектрический нагрев основан на воздействии электромагнитного поля высокой частоты на материалы с низкой электрической проводимостью — диэлектрики. Под действием быстро меняющегося поля связанные электрические заряды и полярные молекулы совершают колебательные и вращательные движения. Из-за запаздывания поляризации относительно изменения поля часть электромагнитной энергии рассеивается в виде тепла; это явление называют диэлектрическими потерями.
Эффективность нагрева возрастает с увеличением частоты поля, его напряжённости и коэффициента диэлектрических потерь материала. Высокочастотный нагрев отличается объёмным характером: тепло образуется непосредственно внутри обрабатываемого вещества, а не передаётся от нагретой поверхности. Метод применяют для сушки, склеивания и термообработки древесины, пластмасс, текстильных и пищевых материалов; при гигиенической оценке учитывают интенсивность электромагнитного поля, длительность воздействия и эффективность экранирования оборудования.
| Диапазон или метод | Основной физический эффект | Характеристика применения |
|---|---|---|
| Крайне низкие частоты | Медленные колебания электрических зарядов | Диэлектрические потери обычно недостаточны для эффективного промышленного нагрева |
| Очень низкие частоты | Преимущественно токи проводимости и поляризационные процессы | Объёмный нагрев диэлектриков выражен слабо |
| Низкие частоты | Омический нагрев проводящих сред | Более пригодны для резистивного нагрева, чем для высокоэффективного нагрева диэлектриков |
| Высокие частоты | Быстрая переориентация диполей и диэлектрические потери | Используются для равномерного объёмного нагрева непроводящих материалов |
| Индукционный нагрев | Вихревые токи и магнитные потери | Предназначен главным образом для электропроводящих и ферромагнитных материалов |
| Сверхвысокочастотный нагрев | Интенсивное вращение полярных молекул, прежде всего воды | Обеспечивает быстрый нагрев влажных и пищевых материалов |
Производственные установки высокочастотного нагрева являются источниками электромагнитных полей, поэтому рабочие места подлежат инструментальному контролю. Основные профилактические меры включают экранирование генераторов и электродов, дистанционное управление, блокировку защитных ограждений и ограничение времени пребывания персонала в зоне воздействия. Особое значение имеет регулярная проверка герметичности экранов и исправности заземления. Таким образом, выбор высокочастотного диапазона обусловлен способностью быстро изменяющегося поля преобразовывать энергию поляризации диэлектрика в тепло.