W XIX wieku sporo się działo w fizyce – Oersted w 1820 r. zobaczył, że przewód z prądem odchyla igłę kompasu, w 1831 r. Faraday odkrył indukcję elektromagnetyczną, Maxwell opisał matematycznie zjawisko pola elektromagnetycznego, a w 1886 r. Hertz eksperymentalnie potwierdził model Maxwella, generując fale elektromagnetyczne. Konsekwencje tych odkryć otaczają nas dzisiaj ze wszech stron.
Wniosek z prac Oersteda, Faradaya i Hertza jest prosty – mamy wokół siebie mnóstwo źródeł pola elektromagnetycznego (EM). Każdy przewód, przez który płynie prąd, wytwarza takie pole, chociaż czasem sprytna konstrukcja dookoła przewodu ekranuje je. Co więcej, ponieważ samo światło jest falą EM, to możemy mówić, że jesteśmy zanurzeni w polu EM. Dodatkowo niektóre urządzenia w naszym domu emitują promieniowanie mikrofalowe i radiowe.
Zanim się nim przyjrzymy, pamiętajmy o naturalnych i sztucznych źródłach promieniowania EM – zawsze warto je ze sobą porównywać, aby sprawdzać czy dane urządzenie „mocno” czy „słabo” „promieniuje”. Warto na przykład zapamiętać, że średnie natężenie naturalnego pola elektrycznego na Ziemi to 100 V/m, a średnia indukcja magnetyczna to 40 µT (mikro tesli). Nie ma teraz większego znaczenia co znaczy dokładnie „V/m”, ważne jaka będzie wartość emitowana przez urządzenie względem tego „tła”. Po tym wstępie możemy przyjrzeć się już urządzeniom. Zrobimy to w podziale na kategorie.
Urządzenia emitujące mikrofale
1. Telefon komórkowy
Oczywiście, pierwsze miejsce na naszej liście! Każda komunikacja bezprzewodowa bazuje na falach elektromagnetycznych, tylko o różnych częstotliwościach. Jeśli mówimy o sieci w standardzie GSM900 i UMTS900, to mówimy o częstotliwościach rzędu 900 MHz. GSM1800 i LTE1800 to 1,8 GHz, UMTS to niecałe 2 GHz, a nowa sieć 5G, to częstotliwości powyżej 3 GHz.
Natężenie pola elektrycznego z telefonu zależy od tego jak daleko jest od stacji bazowej. Średnio wynosi 1 V/m w odległości 15 cm od słuchawki i 4 V/m w takiej odległości od nadajnika – czyli prawie sto razy mniej niż mamy naturalnie na Ziemi.
2. Bluetooth
Technologia bluetooth łączy drobne urządzenia, np. słuchawki, myszki, głośniki i inne, operując na częstotliwości 2,4 GHz. W technologii tej urządzenia emitują słabe sygnały. Na przykład natężenie pola elektrycznego przy transmisji danych pomiędzy telefonami komórkowymi nie przekracza 0,8 V/m w odległości 15 cm od obudowy.
3. Wi-Fi
Sieć Wi-Fi nadaje na mikrofalach, najczęściej na 2,4 GHz, ale może też na 5 GHz, w zależności od standardu. W odległości 15 cm od anteny routera zmierzymy około 5 V/m natężenia pola elektrycznego oraz 4 V/m w analogicznej odległości od obudowy laptopa.
4. Kuchenka mikrofalowa
Mikrofalówki standardowo pracują na częstotliwości 2,45 GHz, która jest kompromisem pomiędzy efektywnością pochłaniania mikrofal przez jedzenie, a głębokością wnikania fal w potrawę. To zdecydowanie najsilniejsze źródło mikrofal w naszym otoczeniu, bo moc pola emitowanego przez kuchenkę może dochodzić do 800 watów, ALE wewnątrz kuchenki! Drobna siateczka na drzwiach mikrofalówki skutecznie je ekranuje i na zewnątrz kuchenki wydostaje się pole elektryczne o natężeniu zaledwie 5-10 V/m i pole magnetyczne o indukcji około 70 mikrotesli, czyli odrobinę większej niż ziemskie pole magnetyczne.
Urządzenia emitujące fale radiowe i PEM o niskiej częstotliwości
5. Płyta grzejna
Płyta ceramiczna generuje PEM – ELF, czyli ekstremalnie niskie częstotliwości wynoszące około 50 Hz, a indukcyjna VLF, czyli częstotliwości rzędu kilkudziesięciu kHz. Indukcja pola magnetycznego wynosi odpowiednio 5-7 µT oraz około 0,9 µT. Wszystko w odległości 15 cm od włączonej płyty.
6. Telewizor
Stare telewizory kineskopowe emitowały zauważalne pole elektryczne o natężeniu 20 – 40 V/m tuż przed ekranem. Takich jednak już w domach prawie nie ma. Dziś mamy LCD, które nie emitują nic, chyba że przyłożymy detektor do zasilacza, gdzie możemy „złapać” kilka V/m. Wszystko to na częstotliwości kilkudziesięciu kHz.
7. Świetlówka
Jest ona źródłem PEM o częstotliwości 22 – 45 kHz. Emitowane przez nią pole magnetyczne jest bardzo słabe, ale za to natężenie pole elektrycznego osiąga 20 – 30 V/m.
8. Piloty
Wszelkie. Do telewizora, klikacze, do rolet, do sterowania zabawkami, to otwierania bramy. Wszystko one wysyłają mikrofale o częstotliwości 433.92 MHz/868MHz (w przypadku pilotów do alarmów i sterowania) albo częstotliwości radiowe 27/40 MHz (modelarstwo i zdalne sterowanie zabawek). Do posterowania zabawką na dużą odległość pilot w odległości 15 cm od obudowy emituje pole elektryczne o natężeniu 3-5 V/m, a pilociki do garażu zaledwie 0,4 – 1 V/m.
Wisienka na torcie – TY
9. Twój mózg
Może nie jest to „urządzenie” zbudowane przez naszą cywilizację – ale jak najbardziej nasze ciało jest urządzeniem elektrycznym. Lekarze, technicy elektroradiologii i fizycy medyczni mierzą emitowane przez nas sygnały. Podczas EEG, czyli elektroencefalografii, czepek z elektrodami na głowie mierzy natężenia pola elektrycznego, którego źródłem jest mózg – to napięcia rzędu kilkudziesięciu µV na powierzchni skóry, o częstotliwościach 4-100 Hz (fale theta to 4-7 Hz, fale gamma to 80-100 Hz, fale delta w trakcie snu to 0,5-3 Hz).
10. Twoje serce
Przy EKG (elektrokardiografii) jest prościej, bo sygnały mają dużo większe amplitudy – to trzy rzędy wielkości więcej, kilka mV o częstotliwości od 0 do 250 Hz.
Źródła:
- „Pole elektromagnetyczne a człowiek. O fizyce, biologii, medycynie, normach i sieci 5G”, Ministerstwo Cyfryzacji.
- „Zagrożenia zdrowia i ochrona zdrowia pracujących w narażeniu na pola i promieniowanie elektromagnetycze 0-300GHz”, Marek Zmyślony, Piotr Politański, Instytut Medycyny Pracy im. Prof. J. Nofera w Łodzi, 2009.
- „Fizyczne i techniczne aspekty rejestracji sygnałów bioelektrycznych”, wykłady na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego.
- P. Bieńkowski, B. Zubrzak, Źródła pola elektromagnetycznego w życiu codziennym człowieka., XXI Sympozjum Środowiskowe PTZE: Zastosowania elektromagnetyzmu w nowoczesnych technikach i informatyce, Lubliniec, 5-8 czerwca 2011. Warszawa: Polskie Towarzystwo Zastosowań Elektromagnetyzmu, 2011. s. 39-43.
Zaczerpnięte z http://szkodliwepromieniowanie.pl/typowe-wartosci-pem-dla-wybranych-zrodel-promieniowania/ gdzie jest tabela opracowana na bazie tego artykułu.