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Cosa sono i campi elettrici?
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News Campi elettromagnetici

1024px-James Clark Maxwell by Jemima BlackburnQuali sono le differenze tra campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici? Per rispondere a queste domande, iniziamo con il dire che tutti e tre i campi non sono altro che la manifestazione fisica di una forza naturale. Ma non si tratta di un fenomeno materiale, perchè le onde elettromagnetiche non sono fatte di materia che possiamo toccare, bensì sono energia. Non possiamo toccarle, ma in alcuni casi possiamo percepirle con i nostri sensi: basti pensare alla luce che arriva ai nostri occhi o al calore che sentiamo quando siamo al sole. Si tratta di campi elettromagnetici. Sono semplicemente uno dei modi che l'energia usa per propagarsi.

 

 

Un campo elettrico è generato dalla presenza di cariche elettriche oppure dalla presenza di un campo magnetico variabile. 

Invece, un campo magnetico è generato dal moto di cariche elettriche, come la corrente elettrica, o comunque dalla presenza di un campo elettrico variabile.


electromagnetic-waves-g5b9eca91b 1280In realtà, il campo elettrico ed il campo magnetico possono essere considerati come due diverse facce di un unico fenomeno fisico: il campo elettromagnetico.

 

Sul finire del 1800, il grande fisico Maxwell dimostrò che il campo elettrico e il campo magnetico si propagano nello spazio sotto forma di onde, e che nel vuoto la velocità di propagazione di queste onde è uguale alla velocità della luce.

A queste onde fu dato il nome di "onde elettromagnetiche" e fu dimostrato che anche la comune luce era un tipo particolare di onda elettromagnetica.


Dobbiamo immaginare un'onda elettromagnetica come l'insieme di un campo elettrico e un campo magnetico, la cui intensità oscilla costantemente, disposti perpendicolarmente tra loro, e che viaggiano nello spazio nella stessa direzione.
Le principali caratteristiche delle onde elettromagnetiche sono due:

  1. la prima è che si propagano sia nel vuoto e sia nella materia,
  2. la seconda è che si propagano molto velocemente.

Se così non fosse, la luce e il calore irradiati dal Sole non potrebbero attraversare lo spazio per giungere fino a noi. E non potrebbero coprire 150 milioni di chilometri in appena 8 minuti!


Ovviamente le onde elettromagnetiche possono interagire con la materia e questa interazione è alla base di molte applicazioni tecnologiche. Citiamone qualcuna:

  • antenne radio e televisive,
  • ripetitori telefonici, cellulari,
  • laser,
  • telecomandi,
  • comunicazioni satellitari,
  • bussole,
  • apparecchiature elettriche ed elettroniche.

Per distinguere i vari tipi di onde elettromagnetiche si usa la frequenza, espressa in Hertz (Hz) o suoi multipli. 1 Hertz corrisponde ad una oscillazione per secondo, pertanto, quando si sente parlare di onde a 3 GHz significa che parliamo di onde che oscillano 3 miliardi di volte al secondo!


Un'altra grandezza fondamentale è la lunghezza d'onda, che esprime la distanza tra i picchi delle onde elettromagnetiche.
Frequenza e lunghezza d'onda sono inversamente proporzionali: pertanto all'aumentare della prima diminuisce la seconda e viceversa.


magnetic-field-lines-g370bb151d 1280In effetti, grazie alle frequenze e alle lunghezze d'onda è possibile scomporre lo "spettro elettromagnetico" in varie bande:

  • onde radio,
  • microonde,
  • infrarossi,
  • visibile,
  • ultravioletto,
  • raggi X e raggi gamma.

Per la cronaca, onde con una frequenza di 3 GHz ricadono tra le onde radio.
Bisogna tenere presente che all'aumentare della frequenza aumenta anche l'energia che trasporta l'onda elettromagnetica. E questo è il motivo per cui i raggi X, ad esempio, sono molto più energetici degli infrarossi o della luce visibile.

Esistono rischi per la salute umana?
Purtroppo sì, però dipende dal tipo di campi elettromagnetici a cui siamo esposti, alle modalità e ai tempi di esposizione.
Questi tre fattori incidono molto sia sul rischio da esposizione sia sugli effetti per la salute.
Volendo fare un esempio, l'esposizione a raggi X e raggi gamma è molto più pericolosa dell'esposizione alle onde radio, quale che sia la distanza dalla sorgente.
L'esposizione alle onde radio diviene veramente pericolosa solo se siamo in prossimità di antenne e ripetitori.

 

Se può interessare, in provincia di Salerno, effettuiamo misure di campi elettromagnetici sia in ambito domestico e sia industriale.

 

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 Si ringrazia il Dott. Luigi Rescigno per il supporto scientifico

 

 

 

Ultimo aggiornamento Martedì 27 Settembre 2022 13:15