Elektromagnetische
Felder entstehen durch bewegte elektrische Ladungen. Die Intensität
dieser Felder nimmt im Allgemeinen quadratisch mit der Entfernung
vom Ort der bewegten Ladungen ab. Elektromagnetische Felder sind
durch ihre Frequenz und ihre Feldstärke charakterisiert. Eine exakte
Berechnung des örtlichen und zeitlichen Verlaufes ist mittels der
Maxwellgleichungen möglich. Eine wichtige Messgröße hierbei ist
die Energieflussdichte S, gemessen in Watt pro Quadratmeter W /
m2, was umgerechnet 100 Mikrowatt pro Quadratzentimeter µW / cm2
entspricht. Man unterscheidet zwischen niederfrequenten und hochfrequenten
elektromagnetischen Wechselfeldern.
Zu
den niederfrequenten Wechselfeldern zählen zum Beispiel die von
Eisenbahnoberleitungen erzeugten Felder. In der Nähe solcher Oberleitungen
entstehen Magnetfelder mit Flußdichten von ca 100 µT und einer Frequenz
von 16 2/3 Hz. Hochspannungsleitungen erreichen circa 1 kV/m für
das elektrische Feld und 20 µT für das magnetische. Sie liegen damit
in der gleichen Größenordnung wie die beim Betrieb typischer Haushaltsgeräte
mit Netzspannung entstehenden quasistatischen Felder, hier liegen
die elektrischen Feldstärken gewöhnlich unter 200 V/m, die Frequenz
beträgt 50 Hz. Die Ablösung elektromagnetischer Wellen ist hier
allerdings kaum beobachtbar, da die zugehörigen Wellenlängen sehr
viel größer als die verwendeten Strukturen sind.
Hochfrequente
elektromagnetische Wechselfelder werden in funktechnischen Sendeanlagen
eingesetzt. Hierzu zählen vor allem Rundfunk, Fernsehen, Radar und
Mobiltelefon. Je höher die Frequenz eines elektromagnetischenn Wechselfeldes
ist, um so stärker wird eine Richtwirkung der Antenne wirksam. Hochfrequente
Strahlung ist im Gegensatz zu niederfrequenter viel weniger durchdringend,
wird also stärker absorbiert, da sie eine höhere Photonenenergie
hat. Durch Abschattungen durch Gebäude und andere Hindernisse, durch
Reflekionen und Überlagerungen ist beispielsweise die Feldstärke
bei Mobilfunk-Sendeanlagen lokal sehr ungleichmäßig verteilt. Dieses
Phänomen tritt auch bei der Verwendung von Mobiltelefonen in Kopfnähe
durch Strahlungsreflexionen an der Schädelinnenwand in Form sogenannter
hot spots auf. Daneben existieren statische, also zeitlich unveränderte
elektrische und magnetische Felder.
Im
Alltag ist Elektrostatik durch das "elektrostatische Aufladen" beim
Gehen über Kunststoffteppich und die nachfolgende Entladung beim
Berühren von Metallteilen bekannt. Auch zwischen Erdboden und der
Ionosphäre herrscht beständig ein langsam variierender Spannungsunterschied
von ungefähr 250kV und bildet ein nahezu statisches elektrisches
Feld. Dipole richten sich in einem elektrostatischen Feld aus und
Ladungen (z.B. Elektronen oder Ionen) wandern zu der Elektrode mit
entgegengesetzter Ladung. Elektrische Felder lassen sich leicht
mit einem Faradayschen Käfig abschirmen. Statische Magnetfelder
sind zum Beispiel das Erdmagnetfeld (ca 50 µT) oder das bei der
Kernspintomographie eingesetzte Magnetfeld mit Flussdichten von
0,25 bis 3 Tesla. Für weitere Grundlagen siehe den Artikel Elektrodynamik.
Niederfrequente
elektrische Felder beeinflussen die räumliche Ladungsverteilung
und können daher, bei geeigneter Stärke einen Stromfluss im Körper
bewirken. Niederfrequente magnetische Felder können bei geeigneter
Stärke einen Stromfluss im Körper induzieren. Hochfrequente elektromagnetische
Felder laufen entweder ohne Einfluss durch Gewebe hindurch, oder
werden absorbiert. Im Falle der Absorption ist es eine Frage der
Energie der Strahlung, welche Form der Absorption stattfindet: Anregung
von Atomzuständen, Ionisation, Anregung von Molekülschwingungen,
Hochfrequente Verschiebung freier Ladungsträger, Polarisation.
Vielen
Dank an die Seite „Wikipedia“
Autorin Tamara
Kammerlander, © Rainforest Newsletter e.V. Abdruck
(auch auszugsweise), Vervielfältigung und Zitat erwünscht
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