ELETTROMAGNETISMO
Nell'ambiente che ci circonda non tutto si vede o si percepisce con i cinque sensi. A volte ci si accorge della presenza di qualche cosa, solo perché ne avvertiamo le conseguenze. Se, ad esempio, urtiamo un oggetto che si trova su un tavolo o su una mensola esso cadrà per effetto della forza di gravità. Questa forza non può essere vista, ma c'è e il suo effetto è quello di far cadere in basso un oggetto che si trova in una posizione più alta.
Nella stessa maniera noi non possiamo vedere i campi elettromagnetici, che da sempre sono presenti in natura, ma moltissime delle nostre azioni quotidiane non potrebbero essere compiute senza di loro: la radio, la televisione, i telefonini sono alcuni degli oggetti che funzionano grazie ai campi elettromagnetici.
L'uomo si è evoluto in un ambiente in cui è stato sempre presente un modesto fondo naturale di elettromagnetismo. Producono infatti onde elettromagnetiche il Sole, le stelle ed alcuni fenomeni meteorologici come i temporali. Anche la Terra genera un campo magnetico essendo dotata di un nucleo ferroso che crea una forza magnetica in grado di attrarre oggetti metallici (avete presente l'ago di una bussola?).
Alcuni minerali (magnetite) si attraggono a vicenda e la forza di attrazione si esercita anche su oggetti di ferro, nichel e altre leghe. Un pezzo di acciaio temperato, posto a contatto con la magnetite, acquista a sua volta proprietà magnetiche, diventa cioè una calamita e non perde tale qualità anche quando lo si separa da essa.
Oggi, ai campi elettromagnetici di origine naturale si sono sommati, con l'inizio dell'era industriale, quelli artificiali, strettamente connessi allo sviluppo scientifico e tecnologico. Le sorgenti artificiali più comuni sono: gli elettrodotti e, più in generale, gli impianti di distribuzione dell'energia elettrica, gli elettrodomestici, le teleradiocomunicazioni, la telefonia mobile, i sistemi di controllo dei trasporti marini ed aerei ed anche alcune applicazioni industriali e sanitarie.
Cos'è il campo elettromagnetico?
Spiegare in poche righe cosa sia un campo elettromagnetico è molto difficile, perché il fenomeno è alquanto complesso. Semplificando, si può affermare che un corpo carico elettricamente, come può essere un cavo sotto tensione, una parte di una molecola o un elettrone, è in grado di influenzare a distanza altri corpi simili. Quest'influenza si chiama campo elettromagnetico. Se la carica elettrica è ferma, si genera solo campo elettrico, se si muove, come in un filo percorso da corrente, si ha anche un campo magnetico. Se la carica oscilla o la corrente varia, il campo elettrico e magnetico si possono sostenere a vicenda e propagarsi a distanze considerevoli. Quindi la presenza di corpi elettricamente carichi determina un campo elettrico che è presente, ad esempio, attorno agli elettrodotti e alle apparecchiature elettriche anche se queste sono spente (ma collegate con la spina alla linea elettrica), tale campo è originato da cariche elettriche statiche. Il campo elettrico ha una intensità tanto più elevata quanto più aumenta la tensione di esercizio della linea elettrica (dai 220 Volt dell'uso domestico ai 380.000 Volt delle linee di trasmissione più potenti) ed è facilmente schermabile da parte di materiali quali i metalli, in parte il legno ma anche alberi ed edifici.
Prendiamo una penna o un pennarello di plastica, un panno di lana e dei pezzetti di carta o polistirolo. Se si strofina una penna a sfera di plastica con un panno di lana, essa si carica elettricamente, al punto di esser capace di attirare pezzetti di carta o polistirolo. Durante lo strofinio gli atomi della penna sottraggono a quelli della lana un certo numero di elettroni: la penna a sfera strofinata si carica elettricamente e acquista quindi le sue proprietà attrattive, diventando così sorgente di campo elettrico.
Quando si verifica un passaggio di corrente (ad esempio quando mettiamo in funzione gli apparecchi elettrici), si origina anche un campo magnetico dovuto a correnti elettriche costanti nel tempo e la cui intensità è tanto più alta tanto maggiore è l'intensità della corrente sulla linea. Questo tipo di campo può originarsi anche per effetto di un magnete naturale, in questo caso il campo è tanto intenso quanto più forte è il magnete che lo origina.
I fenomeni elettrici e magnetici sono strettamente collegati e dipendenti tra loro: dove si verifica il passaggio di una corrente elettrica (e quindi esiste un campo elettrico) si genera un campo magnetico, mentre una variazione di campo magnetico induce in un conduttore una corrente elettrica.
Campo elettrico e campo magnetico, sono per loro natura, inscindibili: ogni qualvolta si verifica una variazione di campo elettrico o di campo magnetico si genera nello spazio un campo elettromagnetico, indicato anche con l'acronimo CEM.
A. Spina non allacciata: solo campo elettrico generato dalla presa sotto tensione.
B. Spina inserita, interruttore spento: il campo elettrico si estende alla lampada.
C. Interruttore acceso: il passaggio di corrente necessaria all'accensione della lampadina genera il campo magnetico.
Come si propaga il campo elettromagnetico (CEM)?
La corrente che circola nei cavi elettrici o l'oscillazione delle cariche elettriche in un'antenna produce campi elettromagnetici.
Questi campi si diffondono nello spazio sotto forma di onde con una velocità definita a partire dalla sorgente che li ha originati (antenne, elettrodomestici, cavi elettrici, radar etc...). Le onde elettromagnetiche rappresentano quindi una forma di propagazione di energia nello spazio che ci circonda, ma possono viaggiare anche nello spazio cosmico. La luce è infatti un' onda elettromagnetica che viaggia nel vuoto alla velocità di 300.000 Km/s.
L'onda elettromagnetica è caratterizzata da due grandezze:
• frequenza (f) che si misura in hertz (Hz) ed esprime il numero di oscillazioni compiute in un secondo;
• lunghezza d'onda (λ) che corrisponde alla distanza fra una cresta dell'onda e la successiva.
Ogni onda elettromagnetica ha inoltre una velocità (v) di propagazione che dipende non solo dalla frequenza e dalla lunghezza d'onda (secondo la relazione v= f x λ ), ma anche dal mezzo in cui si diffonde.
RICORDA CHE :
• Il campo elettrico è prodotto dalla presenza di cariche elettriche.
• Il campo magnetico è prodotto dalla presenza di cariche elettriche in movimento (correnti), o di magneti.
• Il campo elettrico è facilmente schermabile da alberi, case e altri edifici in muratura, da oggetti quali il legno e metallo.
• Il campo magnetico non è facilmente schermabile e risulta praticamente identico fuori o dentro agli edifici.
• La luce è una specifica onda elettromagnetica.
• Le onde elettromagnetiche sono una forma di propagazione di energia nello spazio e si propagano anche nel vuoto.
Spettro elettromagnetico: radiazioni non ionizzanti, radiazioni ionizzanti
L'insieme di tutte le onde elettromagnetiche che possono essere presenti nel nostro ambiente, sia per origine naturale che indotta dall'uomo, si definisce SPETTRO ELETTROMAGNETICO.
Sulla base della frequenza le radiazioni possono essere suddivise in due categorie:
• le radiazioni ionizzanti con frequenza superiore a 1015 Hz, che, a causa del loro elevato contenuto energetico, sono in grado di rompere i legami atomici della materia trasformando atomi o molecole, neutri dal punto di vista elettrico, in particelle cariche elettricamente, chiamate “ioni”. Queste radiazioni hanno pertanto l'energia sufficiente a rompere i legami chimici del DNA cellulare;
• le radiazioni non ionizzanti con frequenza inferiore a 1015 Hz, che non possiedono l'energia sufficiente per modificare le componenti della materia e degli esseri viventi.
Per fortuna la maggior parte delle radiazioni presenti attorno a noi appartengono a quest'ultima categoria, che può essere ulteriormente suddivisa in:
Le sorgenti ELF fuori CASA
Gli elettrodotti sono l'insieme delle linee elettriche (conduttori o cavi) e dei sostegni (tralicci o pali) per il trasporto dell'energia elettrica; un elettrodotto può portare più di una linea elettrica.
Questi costituiscono gli elementi fondamentali del SISTEMA ELETTRICO realizzato per il trasporto e la distribuzione di energia elettrica, dalle centrali di produzione agli apparati utilizzatori (case, scuole, fabbriche, industrie, ospedali) con una tensione di intensità variabile fino a 380.000 V (380 kV).
Tutti i conduttori di alimentazione elettrica e quindi gli elettrodotti producono campi elettrici dello stesso tipo. La loro frequenza è di 50 Hz (sorgente a bassa frequenza).
Le sorgenti ELF in casa
Tutti i giorni utilizziamo apparecchi elettrici, come l'asciugacapelli, il televisore, il forno elettrico, il computer, etc... Come abbiamo già ricordato questi elettrodomestici producono un campo elettrico anche quando sono spenti ma collegati con la spina. Producono un campo magnetico quando sono invece in funzione. Questo campo magnetico, che risulta più intenso in prossimità dell'elettrodomestico e via via diminuisce quando ci si allontana, varia inoltre a seconda della potenza del motore,della richiesta di energia e delle condizioni di funzionamento dell'apparecchiatura.
Nella tabella sono riportati valori indicativi dei campi magnetici generati da alcuni elettrodomestici a diversa distanza dal corpo. I valori del campo sono indicati in microtesla (μT).
Sorgenti di Radiofrequenze
Possiamo vedere la televisione, ascoltare la radio, parlare al cellulare, perché un complesso sistema di impianti di diffusione delle onde radio è in grado di portare i segnali radiofonici e televisivi dai luoghi in cui vengono prodotti alle nostre case e ai nostri cellulari.
Quale rischio comportano i CEM?
Le radiazioni elettromagnetiche, siano esse di origine naturale o indotta dall'uomo, possono interagire in vario modo con gli organismi viventi, animali e vegetali. Come già accennato, le radiazioni non ionizzanti non sono in grado di provocare la ionizzazione della materia, la loro energia è troppo bassa per rompere i legami atomici (come invece accade per le radiazioni ionizzanti), tuttavia è dimostrato che, anche queste, sono in grado di determinare alcuni effetti sull'uomo e che questi dipendono, oltre che dalla frequenza delle radiazioni stesse, dalla loro intensità e dalla durata dell'esposizione.
Esposizione alle basse frequenze
All'interno del corpo umano si svolgono numerose funzioni biologiche, come la trasmissione degli impulsi nervosi e le reazioni biochimiche, che prevedono un movimento di cariche elettriche. Quando un organismo è esposto a campi a bassa frequenza, le onde elettromagnetiche sono in grado di passare attraverso il corpo provocando all'interno dell'organismo un flusso di corrente elettrica, che può causare alterazioni nelle normali funzioni biologiche.
Effetti acuti: Sono stati segnalati effetti sul sistema visivo e sul sistema nervoso centrale, disturbi cardiaci (extrasistole e fibrillazione ventricolare); inoltre sarebbero stati riscontrati sintomi quali cefalea, insonnia, affaticamento, in presenza di CEM (sia di bassa che di alta frequenza) al di sotto dei limiti raccomandati per la protezione dagli effetti acuti. Tale effetto viene denominato “ipersensibilità elettromagnetica”.
Effetti cronici: Il rischio sul quale si è focalizzata l'attenzione dei ricercatori e dell'opinione pubblica è la possibilità che l'esposizione a radiazioni non ionizzanti possa indurre la comparsa di tumori, sulla base dei risultati di una serie di indagini epidemiologiche. Alcuni studi hanno evidenziato un aumentato rischio di leucemia a partire da un ben determinato valore di campo elettromagnetico.
Esposizione alle alte frequenze
Con il crescere della frequenza aumenta progressivamente l'energia veicolata dal campo, che viene ceduta ai tessuti sotto forma di calore. Questo effetto è significativo per i campi ad alta frequenza e viene definito effetto termico.
Effetti acuti: le radiazioni a radiofrequenze, a dosi molto elevate, sono in grado di causare gravi danni legati al calore quali ustioni, cataratta, sterilità temporanea. Si tratta in genere di effetti legati ad esposizione professionale.
Effetti cronici: gli studi epidemiologici che hanno analizzato gli effetti dell'esposizione a radiazioni emesse da antenne e ripetitori hanno dato risultati contraddittori. L'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) sostiene che “non c'è nessuna evidenza convincente che l'esposizione a radiofrequenze abbrevi la durata della vita umana, né induca o favorisca il cancro”.
fomte:"Scopriamo insieme l'elettromagnetismo"A.R.P.A.V.
