Cap5 Electrotehnica IM2 Electrosmogul

8/20/2019 Cap5 Electrotehnica IM2 Electrosmogul

1/9

U U N N I I V V E E R R S S I I T T A AT T E E A A D D I I N N P P I I T T E E Ş Ş T T I I E E L L E E C C T T R ROOT T E E H H N N I I C C Ă Ă -- N N OOT T I I Ţ Ţ E E D D E E C C U U R R S S

Ş Ş . .l l . . d d r r . . i i nn g g . . L Luummi i nni i ţ ţ aa C C oonnsst t aannt t i i nneessccuu

1

Cap.5. POLUAREA ELECTROMAGNETICĂ A MEDIULUI-ELECTROSMOGUL-

5.1 Aspecte generale privind poluarea electromagnetică a mediuluiImpresionantele progrese tehnologice care au marcat secolul trecut nu pot fi concepute

fără curent electric. În societatea de astăzi, eminamente bazată pe tehnologie, de la roboţiiindustriali la articolele casnice, uneltele domestice, uriaşa gamă de maşini auto, şi până latehnologia IT şi comunicaţii, totul se face cu ajutorul energiei electrice şi a câmpurilorelectromagnetice.

Pământul, la rândul său, are propriul câmp magnetic care oscilează într-un ritm deaproximativ 8 Hz, mai precis 7,83 Hz, cunoscut şi sub denumirea de frecvenţa de rezonanţăSchumann. Studiile antropometrice efectuate au arătat ca oamenii sunt programaţi să trăiascăîn acest câmp terestru, care determină de fapt ceasul biologic al fiecărei persoane.

Datorită nenumăratelor câmpuri electromagnetice poluante, dintre care se evidenţiazăcel generat de reţeaua de alimentare a consumatorilor casnici, de reţelele de internet şi

telefonie mobilă, precum şi de miliardele de automobile, practic locuitorii marilor aglomeraţiiurbane trăiesc într-un păienjeniş invizibil de radiaţii electromagnetice, majoritatea dintre eleavând un impact negativ asupra organismului. Studiile efectuate arată că majoritateafrecvenţelor generate de mediul de viaţă modern afectează funcţionarea corectă a corpuluiomenesc, secătuiesc rezervele energetice, bruiază funcţionarea minţii şi a creierului,degradează sistemul imunitar şi provoacă maladii cum ar fi cancerul sau diverse tulburărimentale şi comportamentale.

Principalele surse generatoare de poluare electromagnetică sunt:- Câmpul electric natural al Pământului care depinde de latitudine şi altitudine.- Câmpul electric static artificial (care de exemplu apare în procesul de prelucrare a unor mase

plastice, în utilizarea unor ţesături din materiale sintetice etc.).

- Câmpul magnetic terestru (care are o componentă variabilă, numită furtună magnetică, înfuncţie de fenomene astronomice, ca de exemplu datorită exploziilor solare).- Câmpurile electromagnetice naturale (de exemplu de la fulgere).- Câmpurile electromagnetice artificiale (de exemplu, undele radio în gama 3105 ÷ 3107 Hz,reţelele industriale de alimentare cu energie electrică, la frecvenţa de 50 Hz etc.).

Fig.1 Scara frecvenţelor şi a lungimilor de undă ale undelor electromagnetice


2/9



2

5.2 Câmpul electromagnetic. Ecuaţiile lui Maxwell

Undele electromagnetice sau radiaţia electromagnetică sunt fenomene fizice îngeneral naturale, care constau dintr-un câmp electric şi unul magnetic în acelaşi spaţiu, şi carese generează unul pe altul pe măsură ce se propagă.

Fig.2 Spectrul electromagnetic

În funcţie de frecvenţa sau lungimea de undă cu care radiaţia se repetă în timp, respectiv înspaţiu, undele electromagnetice se pot manifesta în diverse forme.

Spectrul radiaţiilor electromagnetice este împărţit după criteriul lungimii de undă în câtevadomenii, de la frecvenţele joase spre cele înalte: radiaţiile (undele) radio microunde radiaţii hertziene radiaţii infraroşii radiaţii luminoase radiaţii ultraviolete radiaţii X (Röntgen) radiaţii "γ"

Undele radio - se folosesc şi pentru transmiterea semnalelor de televiziune, pentru comunicaţii prin satelit şi telefonie mobilă. Microundele sunt folosite atât în comunicaţii cât şi la cuptorulcu microunde, care se bazează pe absorbţia relativ puternică a radiaţiilor de această frecvenţăîn apă şi materiile vegetale şi animale. Undele milimetrice se folosesc de exemplu înastronomie. Undele terahertziene au început abia de curând să fie cercetate şi folosite înaplicaţii practice. Radiaţia (lumina) infraroşie este foarte utilă în analize fizico-chimice prinspectroscopie. De asemenea ea se mai utilizează pentru transmiterea de date fără fir dar ladistanţe mici, aşa cum este cazul la aproape toate telecomenzile pentru televizoare şi alteaparate casnice. Lumina vizibilă este cel mai la îndemână exemplu de unde electromagnetice.Radiaţia (lumina) ultravioletă este responsabilă pentru bronzarea pielii. Razele X (sauRöntgen) sunt folosite de multă vreme în medicină pentru vizualizarea organelor interne. În

fine, razele gamma se produc adesea în reacţii nucleare.Undele electromagnetice au fost prezise teoretic de "ecuaţiile lui Maxwell" şi apoi descoperiteexperimental de Heinrich Hertz. Variaţia unui câmp electric produce un câmp magnetic variabil, căruia îi transferă în acelaşi timp şi energia. La rândul lui, câmpul magnetic variabil


3/9



3

generează un câmp electric care preia această energie. În acest fel energia este transformatăalternativ şi permanent dintr-o formă în cealaltă, iar procesul se repetă ducând la propagareaacestui cuplu de câmpuri.Radiaţia electromagnetică, indiferent de frecvenţă, prezintă următoarele proprietăţi:

interferenţă

reflexie refracţie absorbţie difracţie

Radiaţia electromagnetică are o natură duală: pe de-o parte, ea se comportă în anumite procese ca un flux de particule (fotoni), de exemplu la emisie, absorbţie, şi în general înfenomene cu o extensie temporală şi spaţială mică. Pe de altă parte, în propagare şi altefenomene extinse pe durate şi distanţe mari radiaţia electromagnetică are proprietăţi de undă.

Ecuaţiile lui MaxwellStudiul general şi sistematic al câmpului electromagnetic se poate face numai cuajutorul formelor locale ale legilor, care exprimă în modul cel mai adecvat structura acestuisistem fizic.

Se numesc ecuaţiile lui Maxwell ecuaţiile cu derivate parţiale care reprezintă formelelocale ale legilor generale (legea circuitului magnetic, legea inducţiei electromagnetice, legeafluxului electric şi legea fluxului magnetic) ale câmpului electromagnetic în medii imobile şiîn domenii de continuitate şi netezime a proprietăţilor fizice locale. În scriere vectorială acesteecuaţii sunt:

t

D J H rot

(1.1)

t

B E rot

(1.2)

v Ddiv

(1.3)

0

Bdiv (1.4)

Aceste ecuaţii se completează cu relaţiile dintre

D si

E , dintre

B si

H şi dintre

E si

J , careîn medii liniare sunt relaţiile de material:

E D (1.5)

H B (1.6)

E E J

1

(1.7)

Sistemul de ecuaţii ale lui Maxwell reprezintă din punct de vedere matematic, unsistem de opt ecuaţii scalare simultane cu derivate parţiale cu şase necunoscute, de exemplu

componentele vectorilor-câmp ),( t r E

si ),( t r H

.În teoria sistemelor de ecuaţii cu derivate parţiale se arată ca soluţiile acestui sistem

sunt univoc determinate dacă se dau:

- constantele de material: permitivitatea electrică şi permeabilitatea magnetică ;- sursele de câmp: densitatea de sarcină volumetrică v şi densitatea curentului electric de

conducţie

J ;


4/9



4

- condiţiile pe frontiera domeniului în care se determină câmpul şi condiţiile iniţiale.

Trebuie precizat că v şi

J nu pot fi date arbitrar deoarece trebuie să satisfacă forma locală a

legii conservării sarcinii electrice.Din analiza sistemului de legi ale câmpului electromagnetic, respectiv din analiza

sistemului de ecuaţii ale lui Maxwell, rezultă că în câmpuri variabile în timp apare o dublălegătură cauzală între câmpul electric şi câmpul magnetic (prin legea inducţieielectromagnetice, respectiv prin curentul de deplasare din legea circuitului magnetic), carecondiţionează existenţa câmpului electromagnetic desprins de corpuri, sub formă de undeelectromagnetice.

5.3 Interacţiunea dintre mediul biologic şi mediul electromagneticInfluenţa fenomenelor electrice şi magnetice asupra funcţiilor organismelor vii este

dificil de studiat deoarece, câmpul electromagnetic nu intră în sfera percepţiei umanesenzoriale şi poate fi evidenţiat numai prin intermediul acţiunilor ponderomotoare (forţe şicupluri electromagnetice) si al unor transformări energetice (efectele chimice, calorice,luminoase, mecanice etc ale câmpului electromagnetic).

Pentru studierea calitativă şi cantitativă a proprietăţilor pasive şi active ale sistemelor biologice se utilizează teoria câmpului electric într-un volum conductor, produs de o anumitădensitate de curent aplicat şi admiţând convenţional existenţa unui mediu liniar, infinit,omogen şi izotrop, caracterizat de conductibilitate electrică, permeabilitate magnetică şi

permitivitate dielectrică.Sursele potenţialelor biologice sunt situate în medii conductoare electrolitice, complexe, alecăror neliniaritate şi variabilitate în timp sunt generate de particularităţile funcţionale alestructurilor biologice.

Pentru a interpreta diferenţa de potenţial dintre două puncte ale mediului conductor

biologic este necesară studierea proprietăţilor întregului sistem, în care sursele biologice segăsesc în interdependenţă. Organismul viu este un volum conductor, neomogen, delimitat înspaţiu neuniform, cu anizotropie electrică, compus dintr-o multitudine de surse independente,ce interferează spaţio-temporal în mod variabil. De aici, evidente dificultăţi ce apar înmodelarea matematică a caracteristicilor electrice reale ale organismului viu.Pentru determinarea repartiţiei spaţiale a câmpurilor electrice şi magnetice din mediile

biologice, se folosesc ecuaţiile neomogene de tip Helmholtz (ce conţin mărimi complexedependente de spaţiu si frecvenţă-pulsaţie).

Valorile parametrilor electrici ai structurilor vii sunt valori medii, realizând explorareaîntregului ţesut din circuitul de măsură.În structura electrică a organismelor vii un rol important îl au substanţele paramagnetice(cu

susceptibilitate magnetică pozitivă) - care absorb selectiv undele electromagnetice- şisubstanţele diamagnetice (cu susceptibilitate magnetică negativă) -care deformează învelişulelectronic al atomilor sub acţiunea câmpului magnetic exterior.

Interacţiunea câmpurilor electrice şi magnetice exterioare cu organismul viu, care prezintă un câmp electromagnetic propriu, are o importanţă deosebită în elucidarea aspectelor privind schimbul de informaţii cu mediul ambiant, corelaţia energie –structură şi ritmurileenergetice ale biosistemelor. Acest tip de probleme nu pot fi abordate decât printr-o concepţiefelxibilă asupra nivelului microscopic şi macroscopic al fenomenelor bioelectrice.La baza structurilor vii sunt edificiile moleculare supuse unor permanente schimbări, prinreacţii chimice, unor agitaţii termice moleculare şi unor perturbaţii produse de radiaţiielectromagnetice.

Ca urmare, se produc remanieri continue ale organizării structurilor biologice. La variaţii ale condiţiilor exterioare, apar în sistemele biologice procese de sens

contrar menite să anihileze şi să diminueze influenţa factorului perturbator. Reacţiile


5/9



5

sistemelor biologice faţă de fenomenele electromagnetice nocive din mediu, constând înfenomene de adaptare, apărare si autoreglare, au la bază tocmai acest principiu.În sistemele vii au fost evidenţiate, legat de structura lor chimică, anumite caracteristici

proprii semiconductoarelor. De asemenea au fost demonstrate dependenţa conductibilităţiiunor structuri biologice de acţiunea temperaturii şi a radiaţiilor electromagnetice din spectrulvizibil. Existenţa unui prag de stimulare a structurilor nervoase prezintă, de asemenea,analogie cu tensiunile de polarizare aplicate joncţiunii semiconductoare.

Organismele vii se găsesc într-o continuă interacţiune cu mediul electric externconstituit din totalitatea fenomenelor electromagnetice care înconjoară fiinţa vie, care suntatât supuse acţiunii lui cât şi unui generator de câmpuri electromagnetice proprii. Din studiilerealizate s-a concluzionat că dacă unele forme de energie (cinetică, termică, gravitaţională,etc) acţionează asupra organismului până la distanţe finite, limitele mediului electric extern,caracterizat prin energie electromagnetică ce acţionează asupra organismului viu, nu pot fi

precizate. Câmpurile electromagnetice pot acţiona continuu şi discontinuu asupraorganismului, într-un spectru de frecvenţe diferite, dintre care nu sunt percepute în mod

conştient decât radiaţiile electromagnetice cu lungimea de undă a luminii vizibile şi curenţiielectrice de joasă şi medie frecvenţă. Sursele generatoare de câmp electromagnetic suntrăspândite pretutindeni în jurul fiinţei vii. Ele se nasc prin faptul că fiinţele există învecinătatea surselor de câmp – de exemplu prin influenţă electrostatică, prin influenţetriboelectrice (electricitate produsă prin frecare), sau apar la distanţe cosmice – de exemplusursele siderale cu valori energetice imense.

Mediul electric generat de societatea modernă se manifestă nociv, iar riscul limitelorlor a impus un control strict al factorilor de mediu, destinat protecţiei biosferei.Studiul influenţelor mediului electromagnetic asupra organismelor vii este realizat prin prismainfluenţelor radiaţiilor electromagnetice pe de o parte şi din prisma influenţelor câmpurilorelectrice si magnetice pe de altă parte.

Evoluţia civilizaţiei a făcut ca populaţia globului să trăiască într-un mediuelectromagnetic din ce în ce mai intens. Valorile intensităţilor câmpurilor electrice şimagnetice în anumite zone din ţări puternic industrializate, depăşesc cu mult nivelul naturaldatorat surselor cosmice si geomagnetismului. Lipsa actuală a unor informaţii precise asupraacestor riscuri este legată de iniţierea relativ recentă a cercetătorilor, mai ales, decomplexiatatea fenomenelor, la elucidarea cărora trebuie să colaboreze persoane din domeniifoarte diferite: medici, biologi, informaticieni, ingineri energeticieni şi electrotehnişti, etc.Cu excepţia cercetărilor în domeniul câmpurilor electromganetice ridicate, unde se constată oconvergenţă în explicarea fenomenelor şi mai ales stabilirea unor nivele de risc pentrusănătate, în domeniul frecvenţelor joase, concluziile lasă încă loc unor interpretări discutabile.Efectele câmpurilor electromagnetice, produse de instalaţiile şi echipamentele electrice din

preajma omului sunt extrem de subtile pentru nivelul actual de cunoştere a mecanismului şifenomenelor biologice. Cercetările medicale asupra efectelor câmpurilor electromagnetice de

joasă frecvenţă (50..60Hz) au început încă din 1970 referitor la simptomele funcţionaleconstatate la lucrătorii din instalaţiile electroenergetice de înaltă şi foarte înaltă tensiune (liniişi staţii peste 400kV). S-au constatat influenţe nocive asupra:- sistemului nervos central (astenie, iritabilitate, cefalee)- sistemului cardiovascular şi stabilităţii funcţionale a organismului (creşterea labilităţii

pulsului şi a presiunii arteriale, perturbări ale ciclului de reglare termică)Cercetătorii americani Werthmeier şi Leeper au fost primii care au studiat asocierea dintreapariţia si evoluţia leucemiei acute la copii şi mediul în care aceştia trăiesc, repectiv gradul deexpunere la câmpuri magnetice de joasă frecvenţă(valori ale inducţiei magentice de ordinul

10-7T). Rezultatele globale ale acestor cercetări arată creşteri de circa două ori ale număruluide îmbolnăviri la copiii care provin din medii de expunere mare.


6/9



6

Cercetările recente privind influenţa câmpurilor electromagnetice asupra organismelor vii, audemonstrat că acestea actioneaza într-un mod deosebit de complex asupra fenomenelorintracelulare, asupra celulelor şi organelor şi organismului pe ansamblu. În prezent cercetărileîn acest domeniu sunt dirijate spre elaborarea de noi normative privind sursele de poluare şi

pentru implementarea de noi tehnici de protecţie a omului faţă de influenţa câmpurilorelectromagnetice.Acestor studii însă le-au fost aduse critici referitoare la neglijarea altor eventuali factori de

poluare, dăunători sănătăţii, neclaritatea medicală a concluziilor, etc. Cu toate acestea, problema formulată a rămas în atenţia opiniei publice, a cercetătorilor, dar şi a constructorilorde instalaţii electroenergetice şi echipamente electrice. Atitudinea marilor companii estediferită faţă de factorii de risc:- unele stimulează cercetările pentru stabilirea unor criterii ferme de protecţie a populaţiei- altele utilizează rezultate false în campanii publicitare sau se bazează pe ignoranţa

populaţiei, pentru a-si favoriza propriile interese economice.În abordarea problemelor referitoare la influenţa câmpului electromagnetic asupra

organismelor vii, în literatură se face distincţie între:1. aspectele „tehnice”:- evaluarea surselor de emisie a perturbaţiilor- determinarea prin calcul a intensităţii câmpurilor, prin utilizarea modelărilor numerice

pentru configuraţii tridimensionalte şi prin tehnica informatizată- determinarea distribuţiei spaţiale a câmpurilor- validarea rezultatelor prin studii experimentale

2. aspecte legate de interacţiunea câmpurilor electromagnetice şi organismele vii:- determinarea intensităţii curenţilor indusă în corpuri (inclusiv vii) aflate în câmp –componenta continuă şi tranzitorie- determinarea capacităţii echivalente a corpurilor imersate în câmp

- deteminarea potenţialelor acestor corpuri, considerate izolate, din punct de vedere electric,faţă de sursele câmpului3. efecte biologice:

- determinarea limitei de perceptibilitate a câmpului- determinarea tipurilor de senzaţii, corelat cu intensitatea câmpului- determinarea limitei de suportabilitate- studierea mecanismelor de acţiune aspra organismului viu, considerat ca sistem biologic.Majoritatea instalaţiilor electrice funcţionează la tensiune alternativă, de frecvenţă 50Hz. Prinurmare, câmpul produs de ele este şi el alternativ, de 50Hz, spre deosebire de mediulelectromagnetic natural, care este unidirecţional.Pentru aprecierea influentei câmpurilor electromagnetice asupra organismelor vii s-au făcut

cercetări experimentale asupra unui individ separat şi asupra unui grup de indivizi, de diferitevârste, pe durate diferite de expunere în timpul serviciului şi pentru diferiţi parametrii aifactorilor poluanţi.De exemplu dintr-o grupă de indivizi, cu vârste peste 40 ani, care se ocupau cu instalaţii lafrecvenţe înalte 10KHz – 30 MHz, cu o intensitate de 100 – 300 V/m, numai 7,4 % nu aureclamat perturbări ale stării de sănătate şi în primul rând al sistemului nervos şi cardio– vascular. Cercetări similare s-au efectuat în spaţii de producţie, unde s-a constatat că prezenţacâmpurilor electromagnetice de joasa frecvenţă are o influenţă negativă asupra sistemuluicardio–vascular al muncitorilor, observându-se o reducere a pulsului, o modificare a EKG, omicşorare a puterii de recepţie vizuale şi auditive şi o accentuare a stării de oboseala.În prezent, pe plan mondial, se întreprind acţiuni pentru limitarea efectelor câmpurilor

electromagnetice asupra organismelor vii, dintre care cele mai importante sunt:- Normarea intensităţii admisibile ale câmpurilor electromagnetice, pentru activitatiindustriale si pentru locuinţe, în centre urbane sau rurale. Această diferenţiere este necesară


7/9



7

deoarece timpul de expunere a unei persoane diferă într-o activitate industrială şi în spaţiul delocuit.De exemplu, în SUA este recomandată densitatea de putere maximă a câmpuluielectromagnetic de 10 mW/cm2, în domeniul de frecvenţe de 10÷105 MHz. În multe ţări suntelaborate tabele, prin care se determină valorile admisibile în funcţie de timpul de expunere.- Aplicarea de măsuri de protecţie în desfăşurarea unor activităţi cu surse de câmpurielectromagnetice, dintre care se pot menţiona :

- Protecţia faţă de câmpuri magnetice puternice, constante şi de joasă frecvenţă,realizând ecrane din materiale feromagnetice care au o permeabilitate ridicată, ca de exempludin aliaje fier–nichel.

- Protecţia prin limitarea timpului de expunere, utilizând aparate de avertizare acusticăsau optica.

- Protecţia prin desfăşurarea activităţilor la distanţă calculată faţă de sursa de câmpelectromagnetic, se face utilizând relaţii empirice în care intervin parametrii sursei radiante.

- Protecţia prin utilizarea unor ecrane ale locului de munca, ca de exemplu a unor

încăperi formate din plase metalice.- Protecţia prin utilizarea unor suprafeţe reflectorizante ale câmpului electromagnetic,ca de exemplu a unor folii metalice.

- Protecţia prin utilizarea unor halate sau alte articole de îmbrăcăminte de protecţie,realizate din ţesături din bumbac, mătase, etc. , în structura cărora intră fire subţiri metalice,care de exemplu formează ochiuri de dimensiunile 0,5 x 0,5 mm.

5.4 Mecanismele biologice asociate expunerii la câmpurile eletromagneticeDesi multitudinea studiilor realizate creşte, totusi, nu se pot preciza modalităţile

esenţiale prin care organismul viu este influenţat de factori din mediul său extern şi careanume dintre aceştia pot declanşa reacţii în sistemele bilogice. În general, organismul viu se

„apără” de o invazie de informaţii – stimuli-selectându-le pe cele esenţiale. Repetarea lordetermină o acomodare a organismului dublat de o scădere a reactivităţii faţă de mediu.Experienţe de laborator au pus în evidenţă, prin observaţii clinice şi studii epidemiologice,următoarele efecte biologice:- influenţa negativă asupra metabolismului la nivelul sistemelor nervos, cardiovascular,hematologic, imunologic, endocrin, etc- efectele biologice sunt influenţate de parametrii mărimilor electromagnetice (frecvenţă,amplitudine, modelare) şi de timpul de expunere- aspecte de comportament particular, în funcţie de caracteristicile genetice- tendinţa de adaptare, din punct de vedere al funcţiunilor fiziologice, la condiţiileelectromagnetice, prin apariţia unui comportament de compensare a efectelor.

Specificaţii referitoare la efectele biologice asociate expunerii omului la câmpurileelectromagnetice:1. Receptarea unui stimul-câmp electromagnetic- de către organismul uman se face fărăconştientizarea procesului şi fără sesizarea de către simţuri, spre deosebire de perceprea unuicâmp termic, acustic, câmp de forţe.2. Pătrunderea în organism a unui câmp electromagnetic este însoţită de următoarelefenomene:- variaţia în timp a fluxului magnetic produce tensiuni electromotoare, realizând curenţi indusi- câmpul electric realizează deplasare de sarcini electice, deci curenţi electrici - adâncimea de

pătrundere a câmpului(funcţie de frecvenţa sa), variază de la nivelul pielii(pentru frecvenţe

foarte înalte), până la atingerea diferitelor organe.- la nivel molecular, la expunerea la un câmp electromagnetic a unui ţesut, pot sa aparăurmătoarele fenomene:


8/9



8

a. excitaţie electronică (tranziţia electronilor de pe un nivel inferior de energie pe unnivel superior, prin absorbţie de energie). Cu alte cuvinte, cu cât frecvenţa câmpuluielectromagnetic este mai ridicată, cu atât se transmite mai multă energie ţesutului expus. Lafrecvenţe înalte, adâncimea de pătrundere în ţesut scade mult, dar apar efecte termice desuprafaţă.

b. polarizarea la nivel de electron, ion, moleculă; aceasta conduce la formarea unordipoli, care se orientează preferenţial în câmp, modificându-se astfel proprietăţile ţesutului.

c. apariţia forţelor electrice şi a forţelor electromagnetice (prin interacţiunea dintresarcini electrice şi câmpul electric, respectiv prin interacţiunea dintre curenţii electrici şicâmpurile magnetice) ceea ce conduce la orientarea preferenţială a sarcinilor şi a curenţilor.De exemplu: la expunerea la câmp electric de intensitate (104-106V/m), se formează lanţuride celule în compoziţia sângelui.

d. efecte termice – care conduc la generarea de căldură.S-au efectuat studii epidemiologice asupra ţesuturilor umane şi animale în care s-au analizatatât efectele fiziologice globale, cât mai ales influenţele asupra proceselor la nivel celular.

Astfel, intensitatea curenţilor indusi la expunerea la un câmp magnetic de 5μT este mai micădecât intensitatea curenţilor indusi în timpul mersului pe jos, în câmpul static terestru.Inductia mai mică de 50 μT este comparabilă cu intensitatea curenţilor proprii proceselorelectrice din funcţionarea sistemului nervos şi cardiovascular, pe care le poate influenţa.Teorii controversate încearcă să explice mecanismele posibile prin care câmpuri magnetice defrecvenţă industrială, având o inducţie foarte mică, situată în afara limitelor periculoasestabilite de „fizica convenţională” au efecte biologice. Aceste mecanisme ar putea fi rezonanţasau amplificarea semnalului.Teoriile privind rezonanţa explică efectele biologice prin sensibilitatea anumitor structurinumai la câmpuri de frecvenţă industrială. Teoriile vizând efectul de amplificare se bazează

pe o anumită „rezonanţă” între câmpul magnetic de frecvenţă industrială şi câmpul

geomagnetic static al pământului.Unele cercetări de laborator prezintă influenţa câmpurilor de frecvenţă industrială asupraneuromediatorilor, hormonilor, constantelor hematologice şi biologice, sistemului imunitar,sistemului nervos central, carciogenezei, reproducerii. Au fost semnalate influenţe ale acestorcâmpuri asupra fluxurilor de ioni de potasiu, prin membrana celulară, asupra sintezei ADN şiARN, asupra formării organismelor în faza embrionară.Câmpurile electrice şi magnetice de frecvenţă industrială din mediu, produc în organismulexpus curenţi slabi, cu densităţi de ordinul mA/m2, dar comparabili cu aceia proprii proceselorelectrice din funcţionarea sistemului nervos şi cardiovascular(1...10 mA/m2), pe care le potastfel influenţa. Numeroase studii prezintă rezultate contradictorii; din acest motiv, multeexperimentări ar trebui reluate, cu condiţia precizării prin norme a tehnicilor de măsurare, a

aparaturii adecvate, a alegerii parametrilor care trebuiesc urmăriţi, a corelaţiilor biofizice şichimice indispensabile.

5.5 Expunerea organismelor vii la câmpuri electrice şi magnetice din mediul externExistenţa undelor electromagnetice, cu frecvenţe în afara spectrului vizibil şi care nu

pot fi detectate de simţurile omului au fost puse în evidenţă de Maxwell şi Hertz. Razele X,radiaţiile ultraviolete UV, lumina vizibilă, radiaţiile infrarosii IR, microundele MW, undeleradio RF si câmpul electromagnetic al sistemelor electrice sunt, toate componente alespectrului electromagnetic.Influenţa pe care o sursă de câmp electromagnetic o exercită asupra mediului biologic,depinde de frecvenţa acesteia.

La frecvenţe foarte mari, caracteristicile razelor X şi radiaţiilor UV, fotonii au energiesuficient de mare pentru a desface legăturile chimice din structura materialului biologic.Fenomenul de distrugere a legăturilor chimice se numeşte ionizare.


9/9



9

La frecvenţe proprii luminii vizibile, undelor radio şi microundelor, energia unui foton estemult mai mică decât cea necesară desfacerii legăturilor chimice.Din punct de vedere al potenţialelor efecte biologice, spectrul radiaţiilor electromagnetice se

poate clasifica în:- zona radiaţiilor ionizante(raze X, radiaţii UV intense)- zona radiaţiilor neionizante(radiaţii UV slabe, lumina vizibilă, radiaţii infrarosii) – unde potsă apară excitări ale electronilor, (microunde şi unde radio de inaltă frecvenţă) – care producîncălziri, datorită curenţilor electrici intensi.Radiaţiile ionizante sunt cele care pot provoca modificări prin ruperea legăturilor chimice înmaterialul genetic al celulei, ADN. În cazul cel mai grav, este posibilă moartea celulelor:efectele cumulate în timp pot produce cancer; dacă acţiunea vizează celulele de reproducere,se pot produce mutaţii.

Expunerea biologicului la radiaţii din domeniul radioExpunerea medie a populaţiei ajunge la circa 0,01 μW/cm2, în marile oraşe expunerea

maximă fiind de circa 1 μW/cm

2

. Nivelul fondului natural, care se mai poate înregistra înunele zone foarte îndepărtate de sursele de emisie electromagnetică (păduri, deşert, zonenepopulate) este de 0,005 μW/cm2.

Pentru staţiile radio FM , la distanţe mai mici de 50 m în jurul staţiei, emisia se estimează a fi peste 1mW/cm2.

O altă sursă de radiaţie electromagnetică intensă o reprezintă marile aeroporturi şi baze militare, unde din cauza sistemelor de telecomunicaţie şi a radarului, nivelul expunerii poate atinge 10...100 μW/cm2 pe distanţe de până la 1km împrejur.

Studierea influenţei acestor nivele de expunere asupra organismului uman, presupuneelucidarea mecanismelor biologice la nivelul diferitelor organe.Acumularea de energie provenită de la radiaţia electromagnetică este cauza încălzirilor

superficiale şi neuniform repartizate la nivelul pielii şi al organelor interne, constatată înnumeroase cercetări experimentale. Influenţa radiaţiilor electromagnetice asupra organismuluiuman, este mult mai complexă şi nu poate fi redusă numai la efectul termic.

Expunerea biologicului la câmpuri electrice şi magnetice de joasă şi foarte joasăfrecvenţă

Actual, în ţările puternic industrializate nivelul intensităţii câmpului electric este peste0,1 V/m, iar al inducţiei magnetice peste 10-8T. În zonele populate, valorile medii măsuratesunt mai mari cu un ordin de mărime.

5.6 Concluzii generale

- Distribuţia intensităţii câmpului electric în jurul unei surse este perturbată de prezenţaorganismului viu.- Organismul viu are proprietăţi electrice(conductivitate electrică şi permitivitate dielectrică)

pronunţat anizotrope şi dependente de frecvenţa câmplui, umiditate şi temperatură.- Valorile medii pentru organismul uman la frecvenţă industrială sunt σ =1 S/m şi ε =10-5F/m,ceea ce face ca la pătrunderea câmpului electric în organism, intensitatea sa să fie cuaproximativ şase ordine de mărime mai redusă decât în mediul extern.- Organismul uman este constituit din substanţe dia- şi paramagnetice, cu permeabilitatemagnetică relativă apropiată de unitate.- Expunerea la câmp magnetic în domeniul frecvenţelor industriale are ca efect inducerea înorganism a unui câmp electric.

- La valori de ordinul 10-6...10-7 T ale inducţiilor magnetice, nivelul intensităţii câmpuluielectric indus în organism este, ca şi în cazul pătrunderii directe a câmpului electric, deordinul 10-3...10-2 V/m.

Cap5 Electrotehnica IM2 Electrosmogul

Documents

Transcript of Cap5 Electrotehnica IM2 Electrosmogul