1|Pagina
CAMPUL ELECTROMAGNETIC UNDE ELECTROMAGNETICE
Undele electromagnetice, prezise teoretic de fizicianul englez J. C. Maxwell în anul 1865 si confirmate experimental de fizicianul german H. Hertz, circa 20 de ani mai târziu, au devenit în ultima suta de ani predominante în ceea ce înseamna activitatea umana. De amintit faptul ca Hertz, dupa descoperirea lor, s-a întrebat daca acestea vor servi la ceva. La baza teoriei electromagnetismului, teorie care studiaza producerea si propagarea undelor electromagnetice, se afla patru ecuatii fundamentale cunoscute sub numele de ecuatiile lui Maxwell. Acestea sunt reprezentate de: Legea lui Gauss Gauss pentru pentru câmpul câmpul electr electric: ic: - Legea
fluxul fluxul câmpulu câmpuluii electr electric ic printr printr-o -o suprafata închisa este dat de raportul dintre sarcina electrica continuta în interiorul acestei suprafete si permitivitatea electrica a mediului;
Legea lui Gauss pentru câmpul magnetic; fluxul câmpului câmpului magnetic magnetic printr-o suprafata închisa este zero; - Legea inductiei lui Faraday; circulatia câmpului electric pe o curba închisa este data de viteza de variatie a fluxului câmpului magnetic prin suprafata ce se sprijina pe curba închisa; - Legea lui Ampère; circulatia câmpului magnetic pe o curba închisa este data de produsul produsul dintre dintre permeabili permeabilitatea tatea magnetica a mediului mediului si intensitate intensitatea a curentului curentului electric delimitat de curba închisa;
Cele Cele doua doua compo componen nente te ale undei undei electr electrom omagn agnet etic ice, e, câmpu câmpull elec electri tric, c,
, si câmpul câmpul
2|Pagina
magnetic, , sunt perpendiculare pe directia de propagare, adica unda electromagnetica este transversala. În plus, vectorul câmp magnetic este perpendicular pe planul format de directia de propagare si vectorul câmp electric. Deoarece, când si , adica cei doi vectori oscileaza în faza, Fig. 1. vizibil, razele ultraviolete, radiatiile X, radiatiile
si radiatiile cosmice.
Contributia lui Maxwell pentru întelegerea fenomenelor electromagnetice poate fi considerata una din cele mai înalte culmi atinse de om în procesul cunoasterii. Prin ecuatiile lui, Maxwell a realizat o sinteza a interactiunilor electrice si magnetice, una din cele mai grandioase sinteze în fizica. În literatura de specialitate aceasta sinteza este socotita prima unificare teoretica a fenomenelor fizice (electrice si magnetice). Deoarece cele doua câmpuri, electric si magnetic, înmagazineaza energie, densitatile lor de energie fiind cunoscute:
se pune problema transportului de energie realizat de undele electromagnetice. Considerând o regiune din spatiu, de volum V si delimitata de suprafata S, prin care se propaga o unda electromagnetica, energia totala W transportata de unda electromagnetica în interiorul acestei suprafete are expresia:
Aceasta relatie permite obtinerea energiei transportata de o unda electromagnetica într-o regiune din spatiu de volum V. Deoarece cele doua câmpuri sunt functii de timp, atunci variatia în timp a energiei undei electromagnetice are expresia:
unde:
reprezinta vectorul lui Poynting. Efectele biologice ale undelor electromagnetice.
Dezvoltarea sistemelor biologice într-un mediu ambiant penetrat de aceasta mare
3|Pagina
varietate de radiatii a condus la dezvoltarea în organismele vii a unor sisteme de proprii de protectie, atingând uneori un înalt grad de perfectiune. Problema care se pune se refera la situatiile în care organismele vii sunt solicitate la unde diferite atât prin frecventa cât si prin intensitate fata de cele naturale. Undele electromagnetice produse de emitatoarele de putere au efecte devastatoare asupra organismului. În urma actiunii lor asupra moleculelor din structura corpului uman rezulta radicali liberi. Acestia se combina cu proteinele sau acizii nucleici din interiorul celulelor, fapt care duce la modificarea grava a structurii lor. Membrana hematiilor (globulele rosii) se deterioreaza, ajungându-se la distrugerea lor. La nivelul leucocitelor (globulele albe), radicalii actioneaza de asemenea pâna la distrugere sau le diminueaza puterea de aparare. Acizii nucleici – purtatori ai informatiei genetice – constituie tinta principala a radicalilor liberi, fapt ce duce la mutatii genetice si la cancer. Cea mai sensibila structura la actiunea undelor electromagnetice o reprezinta cristalinul, fapt care de cele mai multe ori duce la cataracta. Deoarece canalul auditiv uman nu are o protectie naturala împotriva expunerii la radiatii electromagnetice, exista un risc potential de 100% în cazul expunerii la radiatii electromagnetice emise în zona pavilionului urechii. Undele electromagnetice emise telefoanele mobile au acces direct (neprotejat) la canalul auditiv si prin acesta la creier, [6]. Nivelul de risc al câmpurilor electric si magnetic ce compun câmpul electromagnetic, de unde începând se produc efecte biologice care afecteaza corpul uman, este determinat de urmatoarele valori: Câmpul Nivel Nivel Nivel foarte Nivel extrem normal periculos periculos de periculos Electric (V/m) 0 – 6 6,1 – 8,9 9 – 13,9 > 14 0 – 65 66 – 99 100 – 249 > 250 (nT) 0 – 0,65 0,66 – 0,99 1 – 2,49 > 2,50 Magnetic (mGs) 0 – 1,625 1,65 – 2,475 2,5 – 6,225 > 6,25 (A/m) Prin masuratorile efectuate într-o locuinta obisnuita s-au gasit pentru intensitatea câmpului electric, în centrul fiecarei camere, urmatoarele valori: Camera Sufragerie Dormitor Baie Bucatarie Hol Câmpul electric (V/m) 3,3 5,5 1,5 2,6 13 Pentru aparatele electrocasnice, intensitatea câmpului electric masurat la o distanta de 30 cm de aparat, are valoarea: Aparatu l electric Câmpul electric (V/m)
Boiler 40
Plita TV Prajitor Uscator Fier de Aparat Combina Pled electrica color pâine par calcat cafea radio electric stereo 4 30 40 40 60 16 90 250
Frigider 30
Din aceste ultime doua tabele se observa valori ridicate ale intensitatii câmpului
4|Pagina
electric, peste valoarea normala, de siguranta. În dormitoare lucrurile stau destul de rau; lampile electrice, ceasurile radio, pledurile electrice, sunt veritabile surse de poluare electrica. Fierul electric de calcat este, de asemenea poluant. De aceea nu trebuie calcat timp îndelungat; dupa o jumatate de ora, pâna la 45 minute, este necesar sa se faca pauza la calcat. Privitul la un televizor sa se faca la cel putin 2 m distanta. Frigiderele, cuptoarele cu microunde produc serioase probleme. Multi oameni sufera de alergii când consuma mâncare preparata la un cuptor cu microunde. Pe lânga câmpurile electromagnetice care sunt produse artificial, noi suntem influentati si de variatiile câmpului magnetic produs pe Pamânt, numit câmp geomagnetic. Oamenii care locuiesc lânga linii electrice de putere sunt afectati de acestea deoarece apare un sinergism între câmpul geomagnetic local si câmpul electromagnetic produs de linia electrica ca si de aparatele electrocasnice din apropiere, efectele intensificându-se astfel. Aceasta poate cauza serioase probleme, în special când exista variatii ale câmpului geomagnetic. Daca patul sau locul de munca este plasat într-un asemenea loc, deseori apar probleme de sanatate. Studii geomagnetice ale câmpului magnetic sunt folosite pentru a determina variatii anormale care afecteaza sanatatea oamenilor din zona. Deseori este suficient ca patul sa fie mutat numai 10 – 20 cm distanta de locul initial; astfel se vor observa schimbari notabile în sanatatea celor car îl folosesc. O pozitie normala a patului presupune o cât mai mica intensitate a câmpului geomagnetic, respectiv cât mai mici variatii ale acestuia. Aceasta poate fi stabilita folosind un aparat numit geomagnetometru. Terapia electromagnetica este o metoda descoperita si dezvoltata de Robert Becker care, folosind câmpuri electromagnetice externe, determina o crestere a oaselor, mareste viteza reactiilor chimice si de divizare a celulelor, îmbunatateste conductia electrica a sistemului nervos si chiar accelereaza vindecarea ranilor. Folosind dispozitive electromagnetice care emit diferite nivele de frecvente: 1, 10, 100 , 1000 si 10.000 Hz si aplicate selectiv, starea bolnavilor se îmbunatateste. De exemplu, o bolnava care era alegrica s-a simtit mult mai bine la frecventa Schumann de 7,8 Hz. În terapia electromagnetica se intensifica miscarile ionilor, ducând astfel la o modificare pozitiva a energiile chimice în corpul uman. Absenta frecventei naturale electromagnetice Schumann de 7,8 Hz produsa de Pamânt determina afectiuni destul de grave uneori. Oamenii de stiinta de la NASA au constatat ca primii astronauti s-au întors pe Pamânt cu probleme de sanatate datorita absentei în cosmos a frecventei de rezonanta Schumann. Guvernele canadiene, germane si sovietice au fost interesate înca din anul 1960 de a dezvolta acest tip de cercetare. În aceasta idee, ele si-au protejat personalul de la ambasade folosind dispozitive care reproduc frecventa electromagnetica de rezonanta terestra Schumann. Acest tip de dispozitiv electromagnetic se aseamana cu ceasul Teslar folosit pe scara larga în prezent. Frecventa de rezonanta Schumann reprezinta un important suport pentru mentinerea starii de sanatate din punct de vedere mental, emotional si fizic. Daca în anumite locuri planeta Pamânt nu produce aceasta radiatie electromagnetica se poate folosi un dispozitiv de tipul ceasului Teslar care sa o reproduca. Pe lânga functia de ceas, dispozitivul Teslar, ca si alte dispozitive asemanatoare, emite aceasta unda electromagnetica de frecventa extrem de joasa (ELF) cu ajutorul unui chip incorporat în ceas, care va neutraliza frecventele ELF daunatoare din jurul persoanei care poarta ceasul.(Fig.2)
5|Pagina
Dr. Eldon Byrd, conducatorul unei echipe de oameni de stiinta de la U.S. Navy, care a investigat si cercetat efectele undelor electromagnetice de frecvente extrem de joase si privitor la folosirea unui asemenea dispozitiv, declara ca „pare ca blocheaza acele semnale care pot fi daunatoare corpului, producând o frecventa benefica care amplifica energia câmpului electromagnetic al persoanei investigate”. Într-adevar, fotografiile Kirlian ale unui deget arata cresterea energiei când este purtat un ceas Teslar, Fig. 2. Se observa ca, cu cât timpul de folosire al ceasului Teslar creste, cu atât calitatea imaginii Kirlian este mai buna, deci energia câmpului electromagnetic propriu este mai mare. Cocoon (coconul) este un alt dispozitiv portabil care produce o frecventa de 8 Hz, iar Pulsorul este un dispozitiv protector profesional compus din microcristale. Masurarea undelor electromagnetice presupune fie masurarea câmpurilor electrice (V/m) si magnetice (nT sau mGs), respectiv a densitatii de putere (mW/m2), fie detectarea acestora adica punerea în evidenta, de obicei a câmpului magnetic, pe 2 – 3 domenii. Comparând valorile masurate ale acestor marimi cu cele cunoscute si prezentate în tabele se poate vedea gradul de poluarea electromagnetica.
