При планировании риска необходимо различать такие понятия, как затраты ресурсов, убытки и потери. Хозяйственная деятельность предприятия всегда связана с затратами ресурсов, тогда как убытки и потери имеют место при неблагоприятном стечении обстоятельств, просчетах в планировании и представляют собой дополнительные затраты сверх запланированных. При этом необходимо количественно оценить прогнозные величины потерь.
Потери, связанные с риском, могут быть: материальные, трудовые, финансовые, потери времени, прочие потери.
Данные виды потерь могут возникать во всех сферах хозяйственной деятельности: производственной, финансовой, коммерческой и т.п. Материальные потери представляют собой непредусмотренные планом дополнительные затраты сырья, материалов, топлива, энергии, оборудования и прочего имущества. Оценка этих потерь при планировании стратегии производится как в натуральных, так и в стоимостных показателях.Трудовые потери проявляются в незапланированных затратах рабочего времени и могут выражаться в натуральных и стоимостных показателях. Например, непредусмотренные внутрисменные простои рабочих могут быть оценены в человеко-часах, а также суммой доплат, выплаченной рабочим за время простоя. Финансовые потери могут иметь форму прямого денежного ущерба, нанесенного предприятию непредвиденными обстоятельствами, например, штрафы, пени, неустойки, невозврат дебиторской задолженности, уменьшение объемов реализации вследствие снижения цен на продукцию предприятия,. К другой группе финансовых потерь относится обесценение финансовых ресурсов, например, амортизационных и оборотных средств вследствие инфляции, запаздывания платежей, замораживания счетов и т.п.
Потери времени связаны с темпами реализации стратегии, когда процесс производственно-хозяйственной деятельности осуществляется медленнее, чем было предусмотрено в плане. Такие потери выражаются, во-первых, в омертвлении ресурсов; во-вторых, в запаздывании поступления финансовых результатов (денежных потоков). Их оценка производится с помощью дисконтирования. Особую группу потерь, которую на практике оценить достаточно сложно, составляют потери, связанные с нанесением ущерба престижу предприятия , морально-психологического ущерба его работникам, ущерба окружающей среде и т.д.
Самым важным инструментом при анализе потерь является знание причин их возникновения. В зависимости от причин риски могут быть классифицированы. Выделяют следующие группы рисков.
1. Внешние риски.
1.1. Непредсказуемые внешние риски:
Меры государственного воздействия в сферах налогообложения, ценообразования, землепользования, финансово-кредитной, и т.д.;
Природные катастрофы (землетрясения, наводнения, ураганы и прочие климатические катаклизмы);
Уголовные и экономические преступления (терроризм, саботаж, рэкет);
Внешние эффекты: экологические (аварии), социальные (забастовки), экономические (банкротство партнеров), политические (запрет на деятельность и т.д.)
1.2. Предсказуемые внешние риски:
Рыночный риск (изменение цен, валютных курсов, требований потребителей, конъюнктуры, конкуренция, инфляция,);
Операционный риск (нарушение правил эксплуатации и техники безопасности, отступление от целей проекта, и т.д.);
2. Внутренние риски.
2.1. Внутренние организационные риски:
Срывы работ из-за недостатка рабочей силы, материалов, задержки поставок, неудовлетворительных условий,
Перерасход средств вследствие срыва планов работ, неэффективной стратегии снабжения и сбыта, низкой квалификации персонала, ошибок в составлении смет и бюджетов, предъявления претензий со стороны партнеров, поставщиков и потребителей.
2.2. Внутренние технические риски:
Изменение технологии выполнения работ, ошибки в проектной документации, поломки техники, низкое качество поставляемых материалов, сырья, комплектующих изделий и т.д.
3. Прочие риски:
Правовые (возникающие в связи с приобретением лицензий, патентов, авторских прав, торговых марок, защитой информации с помощью данных методов);
Транспортные и таможенные инциденты;
Риски, связанные со здоровьем людей (телесные повреждения, смертельные травмы);
Повреждение имущества при демонтаже и передислокации и т.д. Знание причин и механизмов действия рисков позволяет найти эффективные средства их предотвращения и снижения.
Подверженность (экспозиция) к материальным потерям - как фактическая, так и потенциальная - ведет к издержкам как в отдельной организации (фирме), так и в экономике в целом. Эти издержки можно отнести к трем широким категориям:
имущество, доход, жизни людей и другие ценности, полностью или частично утрачиваемые в авариях;
экономические и социальные упущения в результате эффекта излишнего уклонения от потенциальных потерь и неполучения потенциальных выгод из-за неучастия в сферах деятельности и проектах необоснованно (интуитивно) оцененных как высокорисковые;
расходы (ресурсы), затрачиваемые на управление рисками (себестоимость управления рисками).
Все три категории издержек могут быть существенно снижены за счет правильного использования средств по третьей из упомянутых категорий - себестоимости управления рисками. При правильном расходовании этих средств должна быть создана система, которая будет систематически снижать потери по всем категориям как для отдельных организаций, так и для экономики в целом.
Выгоды, приносимые фирме хорошей программой управления рисками, состоят в снижении себестоимости за счет снижения потерь имевшихся активов в уже освоенных фирмой операциях и в увеличении доходов за счет осознанного участия в тех прибыльных направлениях бизнеса, которые на интуитивном уровне кажутся слишком рискованными. Снижение себестоимости рисков включает в себя:
- уменьшение случайных потерь, которые не возмещаются страхованием или из других источников;
уменьшение страховых премий и других платежей за использование резервов и страховых фондов;
сокращение расходов на превентивные мероприятия по снижению или предотвращению случайных потерь;
уменьшение административных расходов на систему управления рисками.
Центральное место в оценке предпринимательского риска занимают анализ и
прогнозирование возможных потерь ресурсов при осуществлении предпринимательской деятельности. Имеется в виду не расход ресурсов, объективно обусловленный характером и масштабом предпринимательских действий, а случайные, непредвиденные, но потенциально возможные потери, возникающие вследствие отклонения реального хода предпринимательства от задуманного сценария.
Чтобы оценить вероятность тех или иных потерь, обусловленных развитием событий по непредвиденному варианту, следует, прежде всего, знать все виды потерь, связанных с предпринимательством, и уметь заранее исчислить их или измерить как вероятные прогнозные величины. При этом естественно желание оценить каждый из видов потерь в количественном измерении и уметь свести их воедино, что, к сожалению, далеко не всегда удается сделать. Здесь надо иметь в виду одно важное обстоятельство. Случайное развитие событий, оказывающее влияние на ход и результаты предпринимательства, способно приводить не только к потерям в виде повышенных затрат ресурсов и снижения конечного результата. Оно может вызвать увеличение затрат одного вида ресурсов и снижение затрат другого вида, т.е. наряду с повышенными затратами одних ресурсов может наблюдаться экономия других.
Если случайное событие оказывает двойное воздействие на конечные результаты предпринимательства, имеет неблагоприятные и благоприятные последствия, то при оценке риска надо в равной степени учитывать и те, и другие. Иначе говоря, при определении суммарных возможных потерь следует вычитать из расчетных потерь сопровождающий их выигрыш.
Потери, которые могут быть в предпринимательской деятельности, целесообразно разделять на материальные, трудовые, финансовые, потери времени, специальные виды потерь. Материальные виды потерь проявляются в непредусмотренных предпринимательским проектом дополнительных затратах или прямых потерях оборудования, имущества, продукции, сырья, энергии и т. д. По отношению к каждому отдельному из перечисленных видов потерь используются свои единицы измерения. Наиболее естественно измерять материальные потери в тех же единицах, в которых измеряется количество данного вида материальных ресурсов, т.е. в физических единицах веса, объема, площади и др.
Однако свести воедино потери, измеряемые в разных единицах, и выразить их одной величиной не представляется возможным. Нельзя складывать килограммы и метры. Поэтому неизбежно исчисление потерь в стоимостном выражении, в денежных единицах. Для этого потери в физическом измерении переводятся в стоимостное измерение путем умножения на цену единицы соответствующего материального ресурса. Для материальных ресурсов, стоимость которых известна, потери сразу можно оценивать в денежном выражении. Имея оценку вероятных потерь по каждому из отдельных видов материальных ресурсов в стоимостном выражении, реально свести их воедино, соблюдая при этом правила действий со случайными величинами и их вероятностями.
Трудовые потери представляют потери рабочего времени, вызванные случайными, непредвиденными обстоятельствами. В непосредственном измерении трудовые потери выражаются в человеко-часах, человеко-днях или просто часах рабочего времени. Перевод трудовых потерь в стоимостное, денежное выражение осуществляется путем умножения трудочасов на стоимость (цену) одного часа.
Финансовые потери - это прямой денежный ущерб, связанный с непредусмотренными платежами, выплатой штрафов, уплатой дополнительных налогов,
потерей денежных средств и ценных бумаг. Кроме того, финансовые потери могут быть при недополучении или неполучении денег из предусмотренных источников, при невозврате долгов, неоплате покупателем поставленной ему продукции, уменьшении выручки вследствие снижения цен на реализуемые продукцию и услуги. Особые виды денежного ущерба связаны с инфляцией, изменением валютного курса рубля, дополнительным к узаконенному изъятием средств предприятий в государственный (республиканский, местный) бюджет. Наряду с безвозвратными могут быть и временные финансовые потери, обусловленные замораживанием счетов, несвоевременной выдачей средств, отсрочкой выплаты долгов.
Потери времени существуют тогда, когда процесс предпринимательской деятельности идет медленнее, чем было намечено. Прямая оценка таких потерь осуществляется в часах, днях, неделях, месяцах запаздывания в получении намеченного результата. Чтобы перевести оценку потерь времени в стоимостное измерение, необходимо установить, к каким потерям дохода, прибыли от предпринимательства способны приводить случайные потери времени.
Специальные виды потерь имеют место в виде нанесения ущерба здоровью и жизни людей, окружающей среде, престижу предпринимателя, а также вследствие других неблагоприятных социальных и морально-психологических последствий. Чаще всего специальные виды потерь крайне трудно определить в количественном, тем более в стоимостном выражении. Для каждого из видов потерь исходную оценку возможности их возникновения и величины производят за определенное время, охватывающее месяц, год, срок функционирования бизнеса. При проведении комплексного анализа вероятных потерь для оценки риска важно не только установить все источники риска, но и выявить, какие источники преобладают.
Необходимо далее разделить вероятные потери на определяющие и побочные. При оценке предпринимательского риска побочные потери могут быть исключены в количественной оценке уровня риска. Если в числе рассматриваемых потерь выделяется один вид, который либо по величине, либо по вероятности возникновения заведомо больше остальных, то при количественной оценке уровня риска в расчет можно принимать только его.
В принципе надо учитывать только случайные потери, не поддающиеся прямому расчету, непосредственному прогнозированию и потому не учтенные в предпринимательском проекте. Если потери можно заранее предвидеть, то они должны рассматриваться не как потери, а как неизбежные расходы и входить в расчетную калькуляцию. Так, предвидимое движение цен, налогов, их изменение в ходе осуществления хозяйственной деятельности предприниматель обязан учесть в бизнес- плане.
Только в силу несовершенства используемых методов расчета предпринимательской деятельности или недостаточно глубокой проработки бизнес-плана систематические ошибки могут рассматриваться как потери в том смысле, что они способны изменить ожидаемый результат в худшую сторону. Следовательно, прежде чем оценивать риск, обусловленный действием сугубо случайных факторов, крайне желательно отделить систематическую составляющую потери от случайных.
Рассмотрим детальнее структуру потерь в зависимости от вида предпринимательской деятельности, т.е. производственного, коммерческого и финансового предпринимательства. Охарактеризуем некоторые специфические источники потерь и влияющие на них факторы. К ним следует отнести:
потери от воздействия непредвиденных политических факторов, которые порождает политический риск, проявляющий в форме неожиданного, обусловленного политическими соображениями и событиями изменения условий хозяйственной деятельности, что создает неблагоприятный для предпринимателя фон и тем самым способен привести к повышенным затратам
ресурсов и потере прибыли. Типичные источники такого риска - увеличение налоговых ставок, введение принудительных отчислений, изменение договорных условий, трансформация форм и отношений собственности, отчуждение имущества и денежных средств по политическим мотивам. Величину возможных потерь и определяемую ими степень риска очень трудно предвидеть;
потери, обусловленные стихийными бедствиями, а также воровством и рэкетом;
потери, вызванные несовершенством методологии и некомпетентностью лиц, формирующих бизнес-план и осуществляющих расчет прибыли и дохода. Если в результате действия подобных факторов величины ожидаемых значений прибыли и дохода от предпринимательского проекта будут завышены, а реально полученные результаты окажутся ниже, то разница воспринимается как потери. Но, в действительности, если бы номинальные значения прибыли (дохода) были определены корректно, угроза таких потерь могла бы и не учитываться. Если же завышение расчетной прибыли имело место, то ее "недобор" заведомо будет считаться ущербом, и риск подобных потерь существует;
потери предпринимателя, обусловленные недобросовестностью или несостоятельностью компаньонов. Риск оказаться обманутым в сделке или столкнуться с неплатежеспособностью должника, невозвратностью долга, к сожалению, в России достаточно реален.
Полностью избежать риска практически невозможно, но, зная источник потерь, бизнесмен способен снизить их угрозу, уменьшить действие неблагоприятных факторов. Охарактеризуем потери, потенциальная возможность которых порождает предпринимательский риск, в частности, в производственном бизнесе.
Снижение намеченных объемов производства и реализации продукции вследствие уменьшения производительности труда, простоя оборудования или недоиспользования производственных мощностей, потерь рабочего времени, отсутствия необходимого количества исходных материалов, повышенного процента брака ведет к недополучению запланированной выручки. Вероятные потери в этом случае в стоимостном выражении определяются произведением вероятного суммарного уменьшения объема выпуска продукции и цены реализации единицы объема продукции.
Снижение цен, по которым намечается реализовать продукцию, в связи с недостаточным качеством, неблагоприятным изменением рыночной конъюнктуры, падением спроса, ценовой инфляцией приводит к вероятным потерям, определяемым произведением вероятного уменьшения цены единицы объема продукции на общий объем намеченной к выпуску и реализации продукции.
Повышенные материальные затраты, обусловленные перерасходом материалов, сырья, топлива, энергии, ведут к потерям, определяемым произведением вероятного перерасхода материального ресурса по каждому виду на цену единицы ресурса. Другие повышенные издержки могут быть вследствие высоких транспортных расходов, торговых издержек, накладных и других побочных расходов. Перерасход намеченной величины фонда оплаты труда возможен вследствие превышения расчетной численности либо вследствие выплаты более высокой, чем запланировано, заработной платы работникам. Возможна также уплата повышенных отчислений и налогов, если в процессе бизнеса ставки отчислений и налогов изменятся в неблагоприятную для предпринимателя сторону. Не следует также упускать из виду возможности потерь в виде штрафов, естественной убыли, а также обусловленных стихийными бедствиями, хотя учесть такие потери расчетным образом весьма сложно.
Имеют место потери и в коммерческом предпринимательстве. Так, неблагоприятное изменение (повышение) закупочной цены товара в процессе осуществления предпринимательского проекта, не блокированное условиями договора о
закупке, приводит к потерям, определяемым произведением объема закупок товара в физическом измерении на вероятное повышение закупочной цены. Непредвиденное снижение объема закупки в сравнении с намеченным вызывает уменьшение объема реализации. Потеря прибыли (дохода) исчисляется при этом как произведение снижения объема закупки на величину прибыли (дохода), приходящейся на единицу объема реализации товара. Следует учитывать, что уменьшение объема закупки и реализации может сопровождаться снижением расходов, ибо, кроме так называемых условно- постоянных расходов, существуют затраты, пропорциональные объему операции.
Важны также потери товара в процессе обращения (транспортировки, хранения) или потери качества, потребительской ценности товара, приводящие к снижению его стоимости. Уровень такого ущерба устанавливается как произведение количества утерянного товара на закупочную цену или произведение испорченного количества товара на снижение отпускной цены. Увеличение издержек обращения по сравнению с намеченными приводит к адекватному снижению дохода, прибыли. Среди возможных причин повышения издержек могут быть непредвиденные пошлины, отчисления, штрафы, дополнительные расходы. Снижение цены, по которой реализуется товар, по сравнению с проектной вызывает потери в размере объема реализации, умноженного на уменьшение цены. Уменьшение объема реализации, обусловленное падением спроса или потребности в товаре, вытеснением его конкурирующими товарами, ограничениями на продажу, способно вызвать потери дохода и прибыли, измеряемые произведением объема непроданной продукции на отпускную цену.
Порой достаточно серьезны потери в финансовом предпринимательстве. Финансовое предпринимательство, по сути, это то же коммерческое, но товаром в этом случае выступают деньги, ценные бумаги, валюта. Следовательно, потери, в целом характерные для коммерческого предпринимательства, присущи и финансовому предпринимательству. Но при оценке финансового риска необходимо учитывать такие специфические факторы, как неплатежеспособность одного из агентов финансовой сделки, изменение курса денег, валюты, ценных бумаг, ограничения на валютно- денежные операции, возможные изъятия определенной части финансовых ресурсов в процессе осуществления предпринимательской деятельности.
Поэтому особенно важен для условий России финансовый риск, который возникает в сфере отношений предприятия с банками и другими финансовыми институтами. Финансовый риск деятельности фирмы обычно измеряется отношением заемных средств к собственным: чем выше это отношение, тем больше предприятие зависит от кредиторов, тем серьезнее и финансовый риск, поскольку ограничение или прекращение кредитования, ужесточение условий кредита влечет обычно трудности и даже остановку производства из-за отсутствия сырья, материалов и т.п. Для рынка ценных бумаг рискованность - свойство почти любой сделки в связи с тем, что эффективность сделки не полностью известна в момент ее заключения. Некоторое исключение составляют государственные процентные бумаги. Но если принять во внимание непрогнозируемость инфляции или обменного курса валют, то отсутствие риска, даже применительно к векселям казначейства США, вызывает сомнение.
В обязанности финансового менеджера входит обеспечение снижения всех видов риска, а не только финансового, поскольку между различными сферами деятельности предприятия не существует четких границ. Риск и доход в финансовом менеджменте рассматриваются как две взаимосвязанные категории. Они могут быть ассоциированы как с каким-либо отдельным видом активов, так и с их комбинацией.
Итак, охарактеризуем потери, потенциальная возможность которых порождает предпринимательский риск.
Еще по теме Глава 1.4. Потери от риска:
- 2.2.2 ПОТЕРИ И ФАКТОРЫ РИСКА В ОЦЕНКЕ ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСКОГО РИСКА
- Шестифакторная модель прогнозирования риска потери платежеспособности .
- Глава 3.5. Анализ валютного риска, риска объема производства и сбыта продукции
- Количественная оценка риска. Мера риска, степень риска.Случайные величины, распределения случайных величин.
- Глава 3.4. Способы фиксации денежных потоков в процессе диссипации и компенсациифинансового риска
- Глава 3.6. Учет риска в доходном подходе к оценке бизнеса
- Авторское право - Адвокатура - Административное право - Административный процесс - Антимонопольно-конкурентное право - Арбитражный (хозяйственный) процесс - Аудит - Банковская система - Банковское право - Бизнес -
Прямые и косвенные потери связаны с разграничением на постоянные и переменные расходы и вместе с тем несколько отличаются от них. В литературе по анализу потерь каждый автор, как правило, проводит это разграничение по-своему. Наиболее распространенный подход заключается в том, что вначале перечисляются потери, которые определяются как прямые, а все остальные принято относить к косвенным. Поскольку у каждой отрасли имеются собственные, характерные лишь для нее издержки, а также каналы, по которым они оплачиваются, отнюдь не удивительно, что такие перечни никогда не совпадают. Наш подход носит более общий характер. Мы пытаемся найти ответ на следующий вопрос: будет ли руководитель частного предприятия выявлять и учитывать потери ради накопления опыта предприятия в области охраны труда, если на их расчет и распределение не требуется дополнительных затрат? Или же, что равносильно, находят ли суммы потерь и их причины свое отражение в системе бухгалтерского учета предприятия в обычном порядке? Если да, такие расходы мы будем считать прямыми, если нет - косвенными. Мы задаем этот вопрос, чтобы выяснить, правильно ли воспринимаются и оцениваются эти потери.
Перечни прямых и косвенных потерь, которые составляются на основе такого подхода, будут во многом сходны с перечнями, встречающимися в большинстве работ по этой тематике. Страховые взносы, затраты на судебное урегулирование и прямые выплаты врачам, как правило, являются типичными примерами прямых расходов на уровне компании. Косвенные потери не менее реальны, однако они должны выводиться на основе тщательных наблюдений и расчетов. Если срок службы станка сократился в результате производственной аварии, это «твердые» экономические потери, однако они могут остаться незамеченными, если кто-нибудь не уделит дополнительное время на то, чтобы оценить и распределить ущерб.
Перечень возможных косвенных потерь на уровне компании приведен в Таблице 1. Пользуясь подобным перечнем, важно помнить, что в некоторых ситуациях потери могут переноситься из одной статьи в другую в зависимости от особенностей платежных механизмов и системы бухгалтерского учета.
Таблица 1. Потенциальные косвенные потери в связи с несчастными случаями на производстве на уровне компании
Нарушение производственного процесса непосредственно после несчастного случая
Моральное воздействие на трудовой коллектив
Привлечение персонала к расследованию и описанию несчастного случая
Расходы по найму и обучению новых работников
Ущерб оборудованию и материалам (если он не был выявлен и распределен в рамках обычного бухгалтерского учета)
Снижение качества продукции после несчастного случая
Снижение производительности травмированных работников, переведенных на более легкую работу
Расходы на содержание резервных мощностей для покрытия потерь, связанных с несчастными случаями
Если компания не выявит и не примет во внимание эти потери, это может иметь далеко идущие последствия в плане ее готовности инвестировать средства в охрану труда. По разным расчетам, соотношение косвенных и прямых издержек варьируется от менее чем 1:1 до более чем 20:1 в зависимости от отрасли и методологии, используемой исследователем. В целом ситуация такова: предприятие, которому не удается полностью подсчитать потери из-за неудовлетворительных условий труда, функционирует, ошибочно полагая, что у него нет стимулов улучшать охрану труда. Не осознавая истинного положения дел, предприятие может подрывать свое экономическое благополучие и здоровье работников. Пример 1 опи-
сывает вариант «полного учета издержек» применительно к охране труда, а также демонстрирует несоразмерность прямых и полных фактических потерь.
Пример 1. Измерение потерь в связи с производственным травматизмом в двух финских лесозаготовительных компаниях
Косвенные потери, вероятно, будут более значительными в условиях промышленного производства, где производственные операции в значительной степени взаимосвязаны. В добывающих отраслях косвенные потери играют не столь существенную роль, хотя игнорировать их полностью не следует. Тщательное исследование потерь в связи с производственным травматизмом на финских предприятиях лесной промышленности было проведено Кленом (1989). Оно продемонстрировало, как абстрактные категории постоянных/переменных и прямых/косвенных расходов могут быть преобразованы в реальный опыт.
Клен опросил работников и мастеров двух крупных лесозаготовительных компаний в южной части Финляндии и перепроверил их ответы путем сравнения данных по обеим фирмам между собой и с архивами государственных учреждений. В его выборке представлены 473 несчастных случая, приведшие к временной потере трудоспособности. (Случаи со смертельным исходом и хронические травмы не рассматривались.)
Потери лесозаготовительных компаний Клен разделил на три группы:
Первичные прямые расходы. Речь идет о выплатах по возмещению вреда травмированным работникам в соответствии с требованиями законодательства. Расходы включают отплату транспортировки пострадавшего в больницу и медицинских услуг, но большую часть составляет компенсация заработной платы, которая покрывается страховкой. Суммы страховых премий в этих предприятиях полностью основываются на предшествующем опыте (рейтинг на основании опыта). Метод определения величины страховой премии, используемый страховой компанией. Компания проводит анализ наступления страховых случаев в прошлом, чтобы спрогнозировать наступление подобных случаев в будущем. Премия устанавливается на уровне, достаточном для покрытия потенциальных требований и получения прибыли страховой компанией. (Например, компании по страхованию жизни назначают более высокую страховую премию для курящих, чем для некурящих, поскольку рейтинг для курильщиков будет более высоким, что связано с более высокой вероятностью наступления смерти среди этой категории граждан. - Прим. перев.), и поэтому фирмы через какое-то время получают возможность отслеживать уровень травматизма, отраженный в расходах по страхованию.
Вторичные прямые расходы. Это прочие выплаты пострадавшему или государству. Они включают заработную плату, выплачиваемую в течение срока, пока работник лишен возможности трудиться (в том числе частичная выплата в день, когда произошел несчастный случай), накладные расходы в связи с такой заработной платой, а также страховые взносы, выплачиваемые государственному учреждению страхования от несчастных случаев на производстве.
Косвенные потери.
Это потери, которые подлежат исчислению, но не принимают форму прямых денежных затрат. Перечень Клена весьма полезен: автор включает в этот перечень изначальные затраты на заполнение формуляра компенсации за несчастный случай, на расследование несчастного случая, а также расходы на посещение пострадавшего на дому, потери в результате нарушения производственного процесса для других работников, административные накладные расходы в главном представительстве фирмы, ущерб, причиненный оборудованию, а также уплату процентов за срок между выплатой компанией своих страховых взносов и урегулированием своих требований страховой компанией. Кроме того, Клен попытался собрать данные о затратах по найму и обучению нового персонала, а также покрытию его низкой производительности в процессе обучения на новом месте, однако предприятия не представили этих сведений. Он также выяснил, что обе компании имеют кадровый резерв, однако установить, какая часть этого резерва предназначена именно для замены травмированных работников, а не для подмены сотрудников, находящихся в отпусках, Клену не удалось.
Деление потерь на прямые и косвенные в конечном итоге зависит от системы бухгалтерского учета предприятия. Если только предприятием не используется какая-то необычайно сложная система бухгалтерского учета, большинство издержек, рассматриваемых Кленом в качестве «вторичных прямых», вероятно, окажутся косвенными. С другой стороны, рейтинг страховой премии на основании опыта в этих лесозаготовительных предприятиях и отсутствие каких-либо общих накладных расходов охраны труда (как то кадровый резерв) приводит в данном случае к тому, что все издержки относятся к категории переменных. Применяя эти рассуждения к данным Клена, мы обнаруживаем, что полные издержки на один несчастный случай (выраженные в финских марках) распределяются следующим образом: Прямые 673 Косвенные 925 Общие 1598 Косвенные потери у этих компаний сравнительно низки, поскольку работники трудятся индивидуально ил и очень небольшими группами, и нанесение ущерба оборудованию встречается редко. Вместе с тем, в соответствии с определениями, используемыми в данной главе, почти три пятых от общих экономических издержек фирмы являются косвенными.
Почему большинство предприятий не рассчитывает косвенные потери? Причины разные, но в число общих факторов входят:
Проблемы оценки. Оценка таких издержек бывает сложной и дорогостоящей. Даже при самых благоприятных условиях значительное время может уйти на выяснение подробностей, установление цены на вышедшее из строя оборудование и т.д. Кроме того, фирма может не располагать персоналом, подготовленным для выполнения такого рода задач.
Перегруженность руководства. Способность руководства предприятия воспринимать новую информацию ограничена. Это явление теоретики называют «ограниченной рациональностью». Внимание руководителей зачастую занято существующими предложениями и отчетами, и его незначительных остатков не хватает для такого сложного вопроса, как косвенные потери и расходы на охрану труда.
Погрешности методов бухгалтерского учета. Стандартные бухгалтерские процедуры менее приспособлены для учета традиционных активов в виде кирпича или стали чем таких явлений, как инвестиции в кадровые ресурсы или их истощение (Blair, 1995 г.). Такая большая приспособленность системы бухгалтерского учета к «твердой», нежели к «мягкой» оценке активов создает проблемы при осуществлении многих связанных с кадрами программ, включая программы по охране труда. Даже если само руководство осознает важность подобного рода мероприятий, сторонние участники проектов (инвесторы или кредиторы) нелегко поддаются убеждению. Значит, необходимы новые стандарты отчетности, которые могли бы лучше отражать возможности и способности работников, а не только материалы, которые они используют.
Проблемы распределения. По сути, бухгалтерский учет решает одну простую задачу: выявление финансовых последствий принятых решений и помощь в оценке последствий решений будущих. Применительно к сфере охраны труда важно, чтобы затраты на создание адекватных условий труда правильно распределялись между подразделениями, которые за это отвечают. Одно из затруднений, возникающих на этом пути, заключается в том, что подразделение, которое является субъектом таких расходов, далеко не всегда оплачивает их, и потому причинно-следственную связь необходимо отслеживать и отражать в учетной документации. Более того, многие предприятия не прилагают достаточных усилий для распределения затрат на охрану труда между отдельными подразделениями. Как правило, затраты по выплате работникам компенсации распределяются между подразделениями в зависимости от размеров заработной платы, а не по факту предъявленных требований (Hopkins, 1995 г.). В такой ситуации потери от неудачных попыток улучшить условия труда остаются невидимыми.
1. Свободные электромагнитные колебания.
2. Апериодический разряд конденсатора. Постоянная времени. Зарядка конденсатора.
3. Электрический импульс и импульсный ток.
4. Импульсная электротерапия.
5. Основные понятия и формулы.
6. Задачи.
14.1. Свободные электромагнитные колебания
В физике колебаниями называют процессы, отличающиеся той или иной степенью повторяемости.
Электромагнитные колебания - это повторяющиеся изменения электрических и магнитных величин: заряда, тока, напряжения, а также электрического и магнитного полей.
Такие колебания возникают, например, в замкнутой цепи, содержащей конденсатор и катушку индуктивности (колебательный контур).
Незатухающие колебания
Рассмотрим идеальный колебательный контур, который не обладает активным сопротивлением (рис. 14.1).
Если зарядить конденсатор от сети постоянного напряжения (U c), установив ключ К в положение «1», а затем перевести ключ К в положение «2», то конденсатор начнет разряжаться через катушку индуктивности, и в цепи
Рис. 14.1. Идеальный колебательный контур (С - емкость конденсатора, L - индуктивность катушки)
появится нарастающий ток i (силу переменного тока обозначают строчной буквой i).
При этом в катушке возникает э.д.с. самоиндукции Е = -L*di/dt (см. формулу 10.15). В идеальном контуре (R = 0) э.д.с. равна напряжению на обкладках конденсатора U = q/C (см. формулу 10.16). Приравняв Е и U, получим
Период свободных колебаний определяется формулой Томпсона: T = 2π/ω 0 = 2π√LC . (14.6)
Рис. 14.2.
Зависимость заряда, напряжения и тока от времени в идеальном колебательном контуре (незатухающие колебания)
Энергия электрического поля конденсатора W эл и энергия магнитного поля катушки W м периодически изменяются со временем:
Полная энергия (W) электромагнитных колебаний складывается из двух этих энергий. Поскольку в идеальном контуре отсутствуют потери, связанные с выделением теплоты, полная энергия свободных колебаний сохраняется:
Затухающие колебания
В обычных условиях все проводники обладают активным сопротивлением. Поэтому свободные колебания в реальном контуре затухают. На рисунке 14.3 активное сопротивление проводников изображает резистор R.
При наличии активного сопротивления э.д.с. самоиндукции равна сумме напряжений на резисторе и обкладках конденсатора:
После переноса всех слагаемых в левую часть и деления на индуктивность
Рис. 14.3.
Реальный колебательный контур
катушки (L) получим дифференциальное уравнение свободных колебаний в реальном контуре:
График таких колебаний представлен на рис. 14.4.
Характеристикой затухания является логарифмический декремент затухания λ = βТ з = 2πβ/ω з, где Т з и ω з - период и частота затухающих колебаний соответственно.
Рис. 14.4.
Зависимость заряда от времени в реальном колебательном контуре (затухающие колебания)
14.2. Апериодический разряд конденсатора. Постоянная времени. Зарядка конденсатора
Апериодические процессы возникают и в более простых случаях. Если, например, заряженный конденсатор соединить с резистором (рис. 14.5) или незаряженный конденсатор подключить к источнику постоянного напряжения (рис. 14.6), то после замыкания ключей колебаний не возникнет.
Разрядка конденсатора с начальным зарядом между пластинами q max происходит по экспоненциальному закону:
где τ = RC называется постоянной времени.
По такому же закону изменяется и напряжение на обкладках конденсатора:
Рис. 14.5.
Разряд конденсатора через резистор
Рис. 14.6.
Зарядка конденсатора от сети постоянного тока с внутренним сопротивлением r
При зарядке от сети постоянного тока напряжение на обкладках конденсатора нарастает по закону
где τ = rC также называется постоянной времени (r - внутреннее сопротивление сети).
14.3. Электрический импульс и импульсный ток
Электрический импульс - кратковременное изменение электрического напряжения или силы тока на фоне некоторого постоянного значения.
Импульсы подразделяются на две группы:
1) видеоимпульсы - электрические импульсы постоянного тока или напряжения;
2) радиоимпульсы - модулированные электромагнитные колебания.
Видеоимпульсы различной формы и пример радиоимпульса показаны на рис. 14.7.
Рис. 14.7.
Электрические импульсы
В физиологии термином «электрический импульс» обозначают именно видеоимпульсы, характеристики которых имеют существенное значение. Для уменьшения возможной погрешности при измерениях условились выделять моменты времени, при которых параметры имеют значение 0,1U max и 0,9U max (0,1I max и 0,9I max). Через эти моменты времени выражают характеристики импульсов.
Рис.14.8.
Характеристики импульса (а) и импульсного тока (б)
Импульсный ток - периодическая последовательность одинаковых импульсов.
Характеристики отдельного импульса и импульсного тока указаны на рис. 14.8.
На рисунке указаны:
14.4. Импульсная электротерапия
Электросонтерапия - метод лечебного воздействия на структуры головного мозга. Для этой процедуры применяют прямоугольные
импульсы с частотой 5-160 имп/с и длительностью 0,2-0,5 мс. Сила импульсного тока составляет 1-8 мА.
Транскраниальная электроанальгезия - метод лечебного воздействия на кожные покровы головы импульсными токами, вызывающими обезболивание или снижение интенсивности болевых ощущений. Режимы воздействия показаны на рис. 14.9.
Рис. 14.9.
Основные виды импульсных токов, используемых при транскраниальной электроанальгезии:
а) прямоугольные импульсы напряжением до 10 В, частотой 60-100 имп/с, длительностью 3,5-4 мс, следующие пачками по 20-50 импульсов;
б) прямоугольные импульсы постоянной (б) и переменной (в) скважности продолжительностью 0,15-0,5 мс, напряжением до 20 В, следующие с частотой
Выбор параметров (частоты, длительности, скважности, амплитуды) осуществляется индивидуально для каждого больного.
Диадинамотерапия использует полусинусоидальные импульсы
(рис. 14.10).
Токи Бернара представляют собой диадинамические токи - импульсы с задним фронтом, имеющим форму экспоненты, частота этих токов 50-100 Гц. Возбудимые ткани организма быстро адаптируются к таким токам.
Электростимуляция - метод лечебного применения импульсных токов для восстановления деятельности органов и тканей, утративших нормальную функцию. Лечебный эффект обусловлен тем физиологическим действием, которое оказывают на ткани организ-
Рис. 14.10.
Основные виды диадинамических токов:
а) однополупериодный непрерывный ток с частотой 50 Гц;
б) двухполупериодный непрерывный ток с частотой 100 Гц;
в) однополупериодный ритмический ток - прерывистый однополупериодный ток, посылки которого чередуются с паузами равной длительности
г) ток, модулированный разными по длительности периодами
ма импульсы с высокой крутизной фронта. При этом происходит быстрый сдвиг ионов из установившегося положения, оказывающий на легковозбудимые ткани (нервную, мышечную) значительное раздражающее действие. Это раздражающее действие пропорционально скорости изменения силы тока, т.е. di/dt.
Основные виды импульсных токов, используемых в этом методе, показаны на рис. 14.11.
Рис. 14.11.
Основные виды импульсных токов, используемых для электростимуляции:
а) постоянный ток с прерыванием;
б) импульсный ток прямоугольной формы;
в) импульсный ток экспоненциальной формы;
г) импульсный ток треугольной остроконечной формы
На раздражающее действие импульсного тока особенно сильно влияет крутизна нарастания переднего фронта.
Электропунктура - лечебное воздействие импульсных и переменных токов на биологически активные точки (БАТ). По современным представлениям такие точки являются морфофункционально обособленными участками тканей, расположенными в подкожной жировой клетчатке. Они имеют повышенную электропроводность по отношению к окружающим их участкам кожи. На этом свойстве основано действие приборов для поиска БАТ и воздействия на них (рис. 14.12).
Рис. 14.12.
Прибор для электропунктуры
Рабочее напряжение измерительных приборов не превышает 2 В.
Измерения проводятся следующим образом: нейтральный электрод пациент держит в руке, а оператор прикладывает к исследуемой БАТ измерительный электрод-щуп малой площади (точечные электроды). Экспериментально показано, что сила тока, протекающего в измерительной цепи, зависит от давления электрода-щупа на поверхность кожи (рис. 14.13).
Поэтому всегда имеется разброс в измеряемой величине. Кроме того, упругость, толщина, влажность кожи на различных участках тела и у различных людей разная, поэтому нельзя ввести единую норму. Следует особо отметить, что механизмы электрического раздражения
Рис. 14.13.
Зависимость силы тока от давления щупа на кожу
БАТ нуждаются в строгом научном обосновании. Необходимо корректное сравнение с концепциями нейрофизиологии.
14.5. Основные понятия и формулы
Окончание таблицы
14.6. Задачи
1. В качестве датчика медико-биологической информации используют конденсаторы с изменяющимся расстоянием между пластинами. Найти отношение изменения частоты к частоте собственных колебаний в контуре, включающем такой конденсатор, если расстояние между пластинами уменьшилось на 1 мм. Первоначальное расстояние равно 1 см.
2.
Колебательный контур аппарата для терапевтической диатермии состоит из катушки индуктивности и конденсатора емкостью
С = 30 Ф. Определить индуктивность катушки, если частота генератора 1 МГц.
3. Конденсатор емкостью С = 25 пФ, заряженный до разности потенциалов U = 20 В, разряжается через реальную катушку сопротивлением R = 10 Ом и индуктивностью L = 4 мкГн. Найти логарифмический декремент затухания λ.
Решение
Система представляет собой реальный колебательный контур. Коэффициент затухания β = R/(2L) = 20/(4х10 -6) = 5х10 6 1/с. Логарифмический декремент затухания
4.
Фибрилляция желудочков сердца заключается в их хаотическом сокращении.
Большой кратковременный ток, пропущенный через область сердца,
возбуждает клетки миокарда, и может восстановиться нормальный ритм
сокращения желудочков. Соответствующий аппарат называется
дефибриллятором. Он представляет собой конденсатор, который заряжается
до значительного напряжения и затем разряжается через электроды,
приложенные к телу больного в области сердца. Найти значение
максимального тока при действии дефибриллятора, если он был заряжен до
напряжения U = 5 кВ, а сопротивление участка тела человека равно 500 Ом.
Решение
I = U/R = 5000/500 = 10 А. Ответ: I = 10 А.
Электромагнитными колебаниями называют периодические (или почти периодические) взаимосвязанные изменения зарядов, токов, напряженностей электрического и магнитного полей. Распространение электромагнитных колебаний в пространстве происходит в виде электромагнитных волн. Среди различных физических явлений электромагнитные колебания и волны занимают особое место. Почти вся электротехника, радиотехника и оптика базируется на этих понятиях.
18.1. СВОБОДНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ
Свободными (собственными) электромагнитными колебаниями называют такие, которые совершаются без внешнего воздействия за счет первоначально накопленной энергии.
Рассмотрим закрытый колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности L и конденсатора С (рис. 18.1), который ключом К заряжается от источника ε , а затем разряжается на катушку индуктивности. При этом в контуре возникает э.д.с. самоиндукции, которая будет равна напряжению на обкладках конденсатора. Используя формулу (17.14), запишем:
Известно, что (18.2) является дифференциальным уравнением гармонического колебания, его решение [см. (7.6)] имеет вид:
18.2. ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК
В широком смысле слова переменный ток - любой ток, изменяющийся со временем. Однако чаще термин «переменный ток» применяют к токам, изменяющимся со временем по гармоническому закону. Переменный ток можно рассматривать как вынужденные электромагнитные колебания.
Представим три разных цепи (рис. 18.4, а-18.6, а), к каждой из которых приложено переменное напряжение:
18.3. ПОЛНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ В ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА. РЕЗОНАНС НАПРЯЖЕНИЙ
Представим цепь, в которой последовательно соединены резистор, катушка индуктивности и конденсатор (рис. 18.7). Напряжение на зажимах a, b цепи, создаваемое внешним источником, выражается по-прежнему зависимостью (18.22) с амплитудой U max .
В последовательной цепи сила тока на всех участках одинакова, а напряжения различны. Как видно из 14.2, в общем случае сила тока в цепи и напряжение изменяются не в одной фазе, поэтому
При этом условии полное сопротивление Z цепи имеет наименьшее значение, равное R (при данных R, L и С), а сила тока достигает наибольшего значения. Векторная диаграмма для резонанса напряжений в цепи показана на рис. 18.9. Если Lω >1/(Ссо), то tgcp >0 и φ >0, сила тока отстает по фазе от приложенного напряжения (см. рис. 18.8). При Leo <1/(Ссо) имеем tgcp <0 и φ <0. Сила тока опережает по фазе напряжение.
Векторная диаграмма для этого случая дана на рис. 18.10.
18.4. ПОЛНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ (ИМПЕДАНС) ТКАНЕЙ ОРГАНИЗМА. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕОГРАФИИ
Ткани организма проводят не только постоянный, но и переменный ток. В организме нет таких систем, которые были бы подобны катушкам индуктивности, поэтому индуктивность его близка к нулю. Биологические мембраны и, следовательно, весь организм обладают емкостными свойствами, в связи с этим импеданс тканей организма определяется только омическим и емкостным сопротивлениями. Наличие в биологических системах емкостных элементов подтверждается тем, что сила тока опережает по фазе приложенное напряжение. Приведем некоторые значения угла сдвига фаз, полученные при частоте 1 кГц для разных биологических объектов (табл. 18.1).
Таблица 18.1
Омические и емкостные свойства биологических тканей можно моделировать, используя эквивалентные электрические схемы. Рассмотрим некоторые из них (рис. 18.11).
Для схемы, изображенной на рис. 18.11, а, частотная зависимость импеданса может быть получена из (18.36) при L = 0:
Частотная зависимость импеданса позволяет оценить жизнеспособность тканей организма, что важно знать для пересадки (трансплантации) тканей и органов. Проиллюстрируем это графически (рис. 18.12). Здесь 1 - кривая для здоровой, нормальной, ткани, 2 - для мертвой, убитой кипячением в воде. В мертвой ткани разрушены мембраны - «живые конденсаторы», и ткань обладает лишь омическим сопротивлением.
Различие в частотных зависимостях импенданса получается и в случаях здоровой и больной ткани.
Как видно из (18.38), угол сдвига фаз между током и напряжением также может давать информацию о емкостных свойствах ткани.
Импеданс тканей и органов зависит и от их физиологического состояния. Так, при кровенаполнении сосудов импеданс изменяется в зависимости от состояния сердечно-сосудистой деятельности.
Диагностический метод, основанный на регистрации изменения импеданса тканей в процессе сердечной деятельности, называют реографией (импеданс-плетизмография).
С помощью этого метода получают реограммы головного мозга (рео-энцефалограмма), сердца (реокардиограмма), магистральных сосудов, легких, печени и конечностей. Измерения обычно проводят на частоте 30 кГц.
18.5. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ИМПУЛЬС И ИМПУЛЬСНЫЙ ТОК
Электрическим импульсом назовем кратковременное изменение электрического напряжения или силы тока.
В технике импульсы подразделяются на две большие группы: видео-и радиоимпульсы.
Видеоимпульсы - это такие электрические импульсы тока или напряжения, которые имеют постоянную составляющую, отличную от нуля. Таким образом, видеоимпульс имеет преимущественно одну полярность. По форме видеоимпульсы бывают (рис. 18.13):
а) прямоугольные;
б) пилообразные;
в) трапецеидальные;
18.6. ПРОХОЖДЕНИЕ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ ЧЕРЕЗ ЛИНЕЙНУЮ ЦЕПЬ. ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИЕ И ИНТЕГРИРУЮЩИЕ ЦЕПИ
При прохождении переменного тока через электрическую цепь, составленную из резисторов, катушек индуктивности и конденсаторов, сохраняется форма гармонического сигнала: данному внешнему гармоническому сигналу соответствует синусоидальный электрический ток. Таким образом, между силой тока и напряжением существует линейная зависимость и сама цепь называется линейной. Наличие таких элементов в цепи, как электронная лампа, полупроводниковый диод, транзистор, сделало бы цепь нелинейной.
Линейная цепь не искажает форму гармонического напряжения, но изменяет форму импульсного сигнала.
В практической медицине это важно иметь в виду по двум основным причинам.
Во-первых, снимая электрический сигнал для диагностических целей (см. 14.5) с биологического объекта, следует учитывать возможные искажения его формы в измерительной электрической цепи.
18.7. ПОНЯТИЕ О ТЕОРИИ МАКСВЕЛЛА. ТОК СМЕЩЕНИЯ
Обобщая результаты опытов Х.К. Эрстеда по воздействию электрического тока на магнитную стрелку, опытов Фарадея по электромагнитной индукции и других фактов, Максвелл создал в рамках классической физики теорию электромагнитного поля.
В основе теории Максвелла лежат два положения.
1. Всякое переменное электрическое поле порождает вихревое магнитное. Переменное электрическое поле было названо Максвеллом током смещения, так как оно, подобно обычному току, вызывает магнитное поле.
Чтобы найти выражение для силы тока смещения, рассмотрим прохождение переменного тока по цепи, в которую включен конденсатор с диэлектриком (рис. 18.22). Конденсатор не препятствует протеканию тока, что заметно по накалу лампочки. В проводниках это обычный ток проводимости 1 пр, обусловленный изменением заряда на обкладках конденсатора. Можно считать, что ток проводимости продолжается в конденсаторе током смещения 1 см, причем
1 А.А. Эйхенвальд был первым заведующим кафедрой физики Высших женских курсов в Москве, на основе которых был создан ряд московских вузов, в том числе и Российский медицинский университет.
В опыте Эйхенвальда диск из диэлектрика 1 (рис. 18.23) располагается между пластинами двух плоских конденсаторов 2 и 3. Напряженности электрического поля в них направлены противоположно. При вращении диска вокруг оси 4 происходит изменение поляризации диэлектрика в пространстве между конденсаторами. Это порождает магнитное поле, определяемое с помощью специальной индикаторной магнитной стрелки.
Подставляя выражение для силы тока смещения (18.51) в закон полного тока (16.46), получаем первое уравнение Максвелла:
которое связывает скорость изменения магнитного потока сквозь любую поверхность и циркуляцию вектора напряженности электрического поля, возникающего при этом. Циркуляция берется по контуру, на который опирается поверхность.
Из основных приведенных выше положений теории Максвелла следует, что возникновение какого-либо поля, электрического или магнитного, в некоторой точке пространства влечет за собой целую цепь взаимных превращений: переменное электрическое поле порождает магнитное (на рис. 18.24, а показаны Ε и линия напряженности возникшего магнитного поля при условии dE/dt > 0), изменение магнитного поля порождает электрическое (на рис, 18.24, б изображены Η и силовая линия возникшего электрического поля при условии dH/dt > 0) и т.д. Различие в знаке уравнений Максвелла (18.53) и (18.54) обусловливает различное направление стрелок на линиях Η и Ε этих рисунков.
18.8. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ
Взаимное образование электрических и магнитных полей приводит к понятию электромагнитной волны - распространение единого электромагнитного поля в пространстве.
Поясним это. Пусть в точке х 1 диэлектрика (рис. 18.25) возрастает напряженность Е 1 электрического поля. При этом возникает вихревое магнитное поле, напряженность которого Н 2 в точке х 2 направлена от читателя (ср. с рис. 18.24, а). Возрастание Н 2 вызывает вихревое электрическое поле, в точке х 2 вектор напряженности этого поля перпендикулярен оси ОХ (ср. с рис. 18.24, б) и т.д. Если изменения Ε или Н будут поддерживаться в заданной точке за счет энергии некоторого источника, то в пространстве будет непрерывно распространяться электромагнитная волна.
Покажем, что волновой характер распространения электромагнитного поля следует из уравнений Максвелла (18.53) и (18.54). Будем считать среду диэлектриком; следовательно, сила тока проводимости равна нулю. Магнитный поток через некоторую площадь S, расположенную перпендикулярно линиям В , равен:
1 Уравнения Максвелла записаны в частных производных, так как в дальнейшем возникнет необходимость дифференцирования по координате.
Аналогичное уравнение можно получить и для напряженности магнитного поля:
18.9. ШКАЛА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН. КЛАССИФИКАЦИЯ ЧАСТОТНЫХ ИНТЕРВАЛОВ, ПРИНЯТАЯ В МЕДИЦИНЕ
Из теории Максвелла вытекает, что различные электромагнитные волны, в том числе и световые, имеют общую природу. В связи с этим целесообразно представить всевозможные электромагнитные волны в виде единой шкалы (рис. 18.27).
Вся шкала условно подразделена на шесть диапазонов: радиоволны (длинные, средние и короткие), инфракрасные, видимые, ультрафиоле-
товые, рентгеновские и гамма-излучение. Эта классификация определяется либо механизмом образования волн, либо возможностью зрительного восприятия их человеком.
Радиоволны обусловлены переменными токами в проводниках и электронными потоками (макроизлучатели). Инфракрасное, видимое и ультрафиолетовое излучения исходят из атомов, молекул и быстрых заряженных частиц (микроизлучатели). Рентгеновское излучение возникает при внутриатомных процессах, γ -излучение имеет ядерное происхождение.
Некоторые диапазоны перекрываются, так как волны одной и той же длины могут образоваться в разных процессах. Так, наиболее коротковолновое ультрафиолетовое излучение перекрывается длинноволновым рентгеновским.
В этом отношении очень характерна пограничная область инфракрасных волн и радиоволн. До 1922 г. между этими диапазонами был пробел. Наиболее коротковолновое излучение этого незаполненного промежутка имело молекулярное атомное происхождение (излучение нагретого тела), а наиболее длинноволновое излучалось макроскопическими вибраторами Герца. Российским физиком А.А. Глаголевой-Аркадьевой 1 было предложено пропускать искру через смесь большого числа мелких металлических опилок в масле. При этом можно было получить различные электромагнитные волны с длиной волны 82 мкм и более. Диапазоны инфракрасных и радиоволн были сомкнуты.
Сейчас никого не удивляет, что даже миллиметровые волны могут генерироваться не только радиотехническими средствами, но и молекулярными переходами. Появился раздел - радиоспектроскопия, который изучает поглощение и излучение радиоволн различными веществами. В медицине принято следующее условное разделение электромагнитных колебаний на частотные диапазоны (табл. 18.2).
Таблица 18.2
1 Александра Андреевна Глаголева-Аркадьева была первым заведующим кафедры физики 2-го Московского медицинского института (ныне Российский медицинский университет).
Окончание табл. 18.2
Часто физиотерапевтическую электронную аппаратуру низкой и звуковой частоты называют низкочастотной. Электронную аппаратуру всех других частот называют обобщающим понятием высокочастотная.
