随着科学技术的进步,电力设备的普遍使用,电磁场与我们的生活已经密不可分。如何对电磁场取其益处避其祸害,是在追求可持续发展的今天需要回答的问题,这需要研究电磁场生物效应。由于早期科学技术的局限性,使得早期各种理论模型十分粗糙,甚至会与实验相违背,因此,对理论的继续探讨是非常必要的。本文以近年来电磁场生物效应热点之一的非热生物效应为主要研究方面,以生物体最基本单元细胞为研究对象,进行电磁场作用下的细胞建模,得出了时变电磁场频率与细胞介电常数的关系,以及细胞复介电常数实部与虚部的关系;总结了电磁场细胞效应中发射源及其解析方法;模拟出了极低频电磁场中细胞内等位线和电力线分布,计算了细胞的跨膜电压,并且直观地描述了跨膜电压与电磁场沿极轴方向的变化;研究了电磁场对细胞内离子变化的影响,并且探讨了细胞膜穿孔的理论机理.理论研究显示,呈球形状细胞内的电场强度分布不均匀;细胞膜最大跨膜电压与时变电磁场的频率成反比,强度成正比;在极低频范围内,随着电磁场频率的增加,细胞内离子运动激烈程度降低,外加电磁场电场强度越大细胞内离子运动越激烈,而磁场强度的影响不明显。