Impuls elektromagnetyczny

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Boeing E-4B z symulatorem EMP

Impuls elektromagnetyczny (w skrócie IEM) (ang. electromagnetic pulseEMP) – w telekomunikacji, fizyce pojęcie oznaczające powstawanie i rozprzestrzenianie się promieniowania elektromagnetycznego o szerokim widmie stosunkowo niskich częstotliwości, krótkim czasem trwania i bardzo dużym natężeniu.

Impuls elektromagnetyczny powstaje podczas silnych eksplozji (szczególnie bomby atomowej), podczas zdarzeń wywołujących gwałtowne zaburzenia ziemskiego pola magnetycznego.

Impuls powstający podczas wybuchu jądrowego przenosi większość energii w falach elektromagnetycznych o częstotliwościach w zakresie od 3 Hz do 30 kHz.

Wyróżnia się następujące rodzaje impulsów:

Pozostałe źródła generują impulsy o znacznie mniejszym natężeniu.

Prowadzone są prace nad bronią EMP, której siłą rażenia byłby impuls elektromagnetyczny. Powodowałaby ona zniszczenie sprzętu elektronicznego i elektrycznego w promieniu rażenia (w tym radarów, elektroniki samolotów itd.).

Szkodliwość impulsu[edytuj | edytuj kod]

Impuls elektromagnetyczny indukuje wysokie napięcie w sieciach, urządzeniach elektrycznych i elektronicznych. Zwiększone napięcie powoduje skokowy wzrost natężenia prądu elektrycznego i wydzielanie dużych ilości ciepła, w konsekwencji czego uszkodzeniu ulegają elementy elektroniczne, obwody elektryczne, a nawet linie przesyłowe. Wysokie napięcie powoduje również przebicie warstw izolacyjnych.

Zmienia własności jonosfery, zaburzając łączność radiową.

Powstawanie impulsu[edytuj | edytuj kod]

Impuls powstaje w wyniku przyspieszania, hamowania oraz ruchu po okręgu (w polu magnetycznym) cząstek obdarzonych ładunkiem, głównie elektronów.

W wyniku wybuchu bomby jądrowej powstaje promieniowanie gamma, promieniowanie to oddziałując z powietrzem jonizuje atomy powietrza, a wybitym elektronom nadaje kierunek ruchu zbliżony do kierunku rozprzestrzeniania się promieniowania. Przyspieszane elektrony są źródłem promieniowania elektromagnetycznego.

Powstała w wyniku wybuchu i promieniowania jonizującego plazma jest pchana siłą wybuchu, poruszając się w ziemskim polu magnetycznym, na zasadzie pola wmrożonego, pcha pole magnetyczne wraz z falą uderzeniową wybuchu. Gdy zmiany są gwałtowne i silne, to zaburzenia pola magnetycznego rozprzestrzeniają się jako promieniowanie elektromagnetyczne. W ten sposób powstaje impuls elektromagnetyczny gdy do ziemskiej magnetosfery dotrze fala erupcji słonecznej lub wpadnie do atmosfery duży meteoroid.

W przypadku uderzenia pioruna impuls elektromagnetyczny powstaje w następujący sposób: piorun to prąd elektryczny o bardzo dużym natężeniu (rzędu dziesiątek tysięcy amperów). Jak każdy przewodnik z prądem elektrycznym błyskawica również wytwarza pole magnetyczne, jego źródłem są przyspieszane w polu elektrycznym elektrony tworzące prąd wyładowania. Pole to utrzymuje się mniej więcej tyle samo czasu, ile trwa wyładowanie, a więc ma charakter impulsowy. Jeżeli w obrębie tego pola znajdzie się jakikolwiek obwód elektryczny, np. linia przesyłowa, telefoniczna, domowa instalacja elektryczna, antena telewizyjna itp. to w obwodzie tym zostanie wyindukowane napięcie o wartości przekraczającej wartość dopuszczalną, wskutek czego te instalacje i urządzenia podłączone do nich mogą ulec uszkodzeniu. Dlatego podczas burzy obserwowane są przypadki uszkodzenia np. telewizorów, komputerów czy innych urządzeń elektrycznych, mimo iż piorun nie uderzył w linię. Najlepszym zabezpieczeniem przed impulsem elektromagnetycznym, a także przed bezpośrednim uderzeniem pioruna, jest wyłączenie tych urządzeń z sieci elektrycznej, telefonicznej, anten zewnętrznych, sieci internetowych itp., jeżeli zbliża się burza.

W broni jądrowej[edytuj | edytuj kod]

Impuls elektromagnetyczny, powstający podczas wybuchu broni jądrowej, jest tak silny, że określa się go jako jeden z czynników rażenia tej broni. Istnieją też koncepcje takiego przeprowadzenia wybuchu, by ten czynnik odgrywał pierwszoplanową rolę. Tego typu bomba zwana jest bombą elektromagnetyczną.

Lampy[edytuj | edytuj kod]

Ciekawostką jest fakt, że urządzenia lampowe posiadają bardzo niską wrażliwość na impuls elektromagnetyczny. Wykorzystuje się to w sprzęcie wojskowym, przeznaczonym do działań w warunkach zagrożenia EMP (wojna nuklearna)[potrzebny przypis].