Wat zijn elektromagnetische velden
Bij elektriciteit wordt onderscheid gemaakt tussen statische elektrische ladingen, die worden bestudeerd in de elektrostatica, en bewegende elektrische ladingen (stroom), die worden bestudeerd in de elektrodynamica.
Aangezien elektrische stroom een belangrijke energiebron is in het dagelijks leven, worden in het dagelijks spraakgebruik de woorden 'elektriciteit' en 'stroom' vaak door elkaar gebruikt. Elektriciteit omvat daarnaast echter ook andere, gemakkelijk te herkennen verschijnselen zoals bliksem en statische elektriciteit. Ook inductie is een gerelateerd fenomeen.
Elektromagnetische velden zijn niet meer weg te denken in het dagelijkse leven. Sommige mensen hebben echter gezondheidsklachten en wijzen die toe aan elektromagnetische velden. Maar wat zijn elektromagnetische velden? En wat is er bekend over de blootstelling en over mogelijke effecten op de gezondheid? In dit artikel vindt u informatie over elektromagnetische velden.
In het normale spraakgebruik worden de termen ‘elektromagnetische velden’ en ‘straling’ vaak door elkaar heen gebruikt, al hebben ze in de wetenschap een verschillende betekenis. Natuurlijke vormen van straling zijn zonlicht en kosmische straling. Het magnetisch veld van de aarde is een voorbeeld van een natuurlijk elektromagnetisch veld. Er zijn ook kunstmatige opgewerkte elektromagnetische velden door apparaten, zoals magnetrons, mobiele telefoons en zonnebanken.
Of straling en elektromagnetische velden gevaarlijk zijn, hangt af van de soort, de frequentie, de sterkte en hoe lang iemand ermee in contact staat.
Wat zijn elektromagnetische velden?
Elektrische velden ontstaan door een elektrische lading of door veranderende magnetische velden. Magnetische velden ontstaan door een bewegende lading of door veranderende elektrische velden, zoals nabij een draad waar wisselstroom doorheen loopt. Als de elektrische en magnetische velden aan elkaar gekoppeld zijn, spreken we over 'elektromagnetische velden'. Het RIVM Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu gebruikt op de website de term 'elektromagnetische velden' als afkorting voor elektrische, magnetische of elektromagnetische velden.
De sterkte van elektromagnetische velden is het grootst dichtbij de bron en neemt af als de afstand tot de bron groter wordt. Het aantal golfbewegingen in de sterkte van de velden per tijdseenheid noemt men de frequentie. Als de frequentie wordt uitgedrukt in het aantal golfbewegingen per seconde, is de eenheid daarvan 'hertz'. De geleider, het apparaat of de zender die de velden produceert, wordt 'de bron' genoemd.
Welke bronnen veroorzaken elektromagnetische velden?
Elektromagnetische velden komen van nature op aarde voor, onder andere door stromingen in het binnenste van de planeet en door bliksemontladingen. Elektromagnetische velden kunnen ook kunstmatig worden opgewekt door activiteiten van mensen.
Er zijn twee soorten kunstmatige bronnen van elektromagnetische velden en die kunnen verschillende effecten op het lichaam hebben. In de eerste plaats kunnen de velden ontstaan als bijproduct van de opwekking, het transport of het gebruik van elektriciteit. Voorbeelden daarvan zijn hoogspanningslijnen, elektromotoren en lasapparatuur.
In de tweede plaats kunnen elektromagnetische velden bewust worden opgewekt om materialen op te warmen of informatie te verzenden. Voorbeelden daarvan zijn inductie verwarmers en zendinstallaties voor mobiele telecommunicatie.
Welke effecten hebben elektromagnetische velden?
De effecten die elektromagnetische velden op het lichaam hebben hangen af van de frequentie en de sterkte van de velden. Velden met relatief lage frequenties, zoals die van hoogspanningslijnen, kunnen zintuigen of zenuwen prikkelen als ze sterk genoeg zijn. Velden met relatief hoge frequenties, zoals die van zendmasten voor mobiele telecommunicatie, kunnen het lichaam of delen daarvan overmatig opwarmen als ze sterk genoeg zijn. Wetenschappelijke organisaties hebben daarom limieten opgesteld, waaronder deze effecten niet optreden. Overheden kunnen zulke limieten overnemen in regelgeving. Wetenschappers onderzoeken of langdurige blootstelling aan velden zwakker dan die limieten ook tot gezondheidseffecten zou kunnen leiden.
Het elektromagnetisch spectrum.
Statische velden
Statische velden hebben een frequentie van 0 hertz, ze wisselen niet van richting. De bekendste statische magnetische velden zijn het magnetische veld van de aarde en de velden van (permanente) magneten. Statische elektrische velden komen voor bij onweer en ook bij statische oplading van voorwerpen. Bovenleidingen van treinen, trams en trolleybussen veroorzaken een statisch veld. Heel sterke statische velden komen voor bij MRI-apparatuur in ziekenhuizen.
Extreem laag frequente velden (ELF)
Extreem laag frequente velden hebben frequenties tot maximaal 300 Hz Velden met extreem lage frequenties komen bijvoorbeeld voor bij het elektriciteitsnet. Dat heeft een frequentie van 50 hertz. Bij extreem lage frequenties zijn het magnetisch en elektrisch veld niet aan elkaar gekoppeld. Het laagfrequente elektrische veld wordt afgezwakt door het isolatiemateriaal om de elektriciteitskabels, muren en andere hindernissen. Het laagfrequente magneetveld dringt wel door hindernissen heen. Als je wordt blootgesteld aan velden van 50 hertz, dan zijn dat dus vooral magneetvelden. Bij extreem-laagfrequente velden word je in de praktijk dus vooral blootgesteld aan magneetvelden.
Radiofrequente velden (RF)
Velden met frequenties tussen 300 Hz en 300 gigahertz worden radiofrequente velden genoemd. Ze worden onder andere gebruikt voor radio, televisie en mobiele telefoons. Een ander voorbeeld is de magnetron. Bij deze hogere frequenties zijn het magnetisch en elektrisch veld aan elkaar gekoppeld en komen altijd samen voor. Deze velden worden vaak elektromagnetische velden of elektromagnetische golven of radiogolven genoemd.
Licht
Elektromagnetische velden met nog hogere frequenties zijn infrarood licht (de warmtestraling van de zon of kachel) en het zichtbare licht. Dit zijn de enige frequenties die we met onze zintuigen kunnen waarnemen. Ultraviolet licht (van de zon bijvoorbeeld) kunnen we niet zien.
Straling
Bij nog hogere frequenties spreken we over ioniserende straling of kortweg straling. Het gaat dan bijvoorbeeld om röntgenstraling of straling van radioactieve stoffen. De straling wordt ioniserend genoemd omdat de straling zoveel energie bevat dat ze een elektron uit atomen kan wegslaan. Hierdoor krijgt het atoom een positieve lading en wordt het een ion. Op deze wijze kan ioniserende straling het DNA van lichaamscellen beschadigen.
Alle elektromagnetische velden met lagere frequenties dan die van de ioniserende straling hebben deze ioniserende eigenschap niet en worden daarom ook wel niet-ioniserende straling genoemd.
De vergeten bron, Het lichtnet als zend antenne
De oorzaak van het EMV-lijden in huis is niet goed op te sporen, wanneer we niet ook kijken naar de invloeden van het lichtnet. Alle elektrische apparaten geven velden af (elektrische en/of magnetische wisselvelden), maar het uitzetten daarvan helpt niet altijd.
Er blijven restvelden die soms moeilijk zijn op te sporen. Die storende restvelden zijn afkomstig van het lichtnet. De 230 V wisselspanning wordt soms sterk gemoduleerd door de vervuilende elektrische pulsen van aangesloten apparatuur.
En wanneer er stroom door loopt kan ook de regelmatige wisselstroom op een gepulste manier worden vervuild, wat magnetische vuile velden geeft. Beide vormen van vervuiling kunnen onafhankelijk van elkaar optreden.Zoals al is gezegd zijn het de schakelende voedingen die deze vervuiling veroorzaken.
Het gevolg is dat de leidingen gaan functioneren als zendantennes voor lage frequenties. En omdat die leidingen in huis gauw vele tientallen meters lang zijn en in alle ruimten komen, zijn ze een belangrijke bron van zorg. De uitgestraalde magnetische wisselvelden zijn relatief zwak en zijn er alleen wanneer er stroom door de leiding loopt. De elektrische velden zijn sterk, zijn altijd aanwezig.
Ze komen niet alleen uit leidingen en snoeren, maar worden inductief overgenomen door houten en gipsen wanden en zolderingen waar de leidingen achter lopen. Daar is wel wat tegen te doen, maar je moet het wèl eerst weten. De afstraling van vuile elektrische en magnetische velden is sterk afhankelijk van de frequentie. De 50 Hz velden zijn relatief onschadelijk. Maar de vervuilende pulsen vooral voor in frequenties van enige tot vele kHz, hebben een extreem korte pulsduur ,een grote doordringingskracht in het weefsel en zijn effectief op grote afstand van de bron. Het centraal afschakelen van de groepen in de meterkast lost dat probleem op.
Tot op zekere hoogte kunnen we onze eigen elektromagnetische omgeving veiliger te maken door het vermijden van ELF elektrische en magnetische velden en radiogolven die zijn gepulseerd of amplitude gemoduleerd met ELF frequenties.
De ELF-frequenties die schadelijke biologische effecten veroorzaken in weefsel culturen, liggen tussen 6 Hz en 600 Hz. Vrijwel alle digitale mobiele telecommunicatiesystemen gebruik maken van pulsen in dit gebied.
