直流磁場的生物效應

穩定的直流電流產生直流磁場，或稱為靜磁場。磁場的一個基本特性是對運動的電荷產生力的作用，稱為洛倫茲力。洛倫茲力F與電荷q、電荷運動速度v、磁感應強度B之間的關系為F＝q(v×B)，該式說明F、v、B均為矢量，三者在量值上滿足此式的關系，但三者的方向為相互垂直。人體內的血液流動和神經傳遞都可以看作是電荷的運動，因此會受外界磁場的影響。直流磁場的生物效應主要是人和動物體內運動電荷在磁場內受力的作用所產生的反應。
1、直流磁場對血液流動的影響。位于直流磁場內血液中流動的離子會受到洛倫茲力的作用而向血管壁運動；洛倫茲力的作用還會使離子向血液流動相反的方向運動。如果直流磁場足夠大，這些效應將使血管壁上積累電荷，對血液流通產生一定的阻礙作用。試驗表明，這種情況只是在*的磁感應強度下才會出現。當小動物曝露在1特斯拉（T）的靜磁場中時，會在血管壁上積累電荷；在1.5T的靜磁場下，沒有觀察到磁場對動物血液流動產生任何影響；而當外界磁場達到15T時，可以阻礙10%的血液流通。
2、直流磁場對動物及細胞的影響。人們做了大量的動物活體試驗，使動物曝露于大于地磁場（60μT）的靜磁場中，試驗的磁感應強度范圍從毫特斯拉到特斯拉數量級。然而，沒有試驗表明動物曝露在靜磁場中會產生慢性影響，更沒有產生與癌癥有關的影響。
3、直流磁場對神經的影響。科學工作者們還集中研究了直流磁場對動物神經系統的影響，試驗結果一致表明，當磁感應強度達到4000μT及以上時，試驗用老鼠會產生不適感，并努力避開。研究認為，這是因為磁場對動物的神經系統中掌握平衡和身體方位的部分造成了影響。有一些動物是靠地球磁場來辨認方向的，直流磁場會擾亂它們的判斷，但對人類不存在此種影響。
世界上關于靜磁場對動物和人的影響研究大都關注特斯拉級及以上的磁場。動物實驗表明，在高達2T的靜磁場下，未發現對動物的生長、行為和生理產生影響；當老鼠曝露在高達1T的靜磁場中，未發現對其胎兒有任何影響。有試驗表明，當人短時間曝露于強磁場中（數特斯拉）時，會出現眩暈、，有時嘴里還會有金屬的味道。雖然是暫時的，但這些影響是非常令人反感的。還有一些短期的強磁場曝露試驗并未得到同樣的結果，因此還不能得出強磁場對人體影響的確定結論。

由以上可見，高達數特斯拉的強直流磁場（如核磁共振設備可以產生數特的強磁場）對人和動物的影響需要引起注意。但在日常生活中遇到的直流設備電流產生的磁場很小。圖5-7給出了±500kV直流輸電線路在額定電流下的磁場橫向分布，從中可以看出，直流輸電線路產生的直流磁場小于50μT。現在世界上研究直流磁場對健康的影響時，關注的是比直流線路磁場大幾十萬倍及以上的磁場。圖5-8給出了地磁分布圖，可以看出地球上大部分地區的磁場為20～70μT，我國為40～60μT。可見，直流線路在額定電流下運行，線下地面的磁場與我國大陸南邊的地磁處于同一水平，比北方的地磁還小。對于這一水平的磁場，人類早已習慣，不會對健康造成不利影響，否則，人類在地球上生存都成問題。