ARI Sezione di Roma
28 Gennaio 2009
Campi Elettromagnetici
IWØCZC Stefano
Agenda
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Introduzione
Campi elettromagnetici
Le sorgenti
La legislazione
Strumenti e misure
Introduzione
Un giorno, qualche anno fa……………………
Campi elettromagnetici
Spettro Elettromagnetico
L’insieme di tutte le possibili
radiazioni elettromagnetiche,
al variare della frequenza,
viene chiamato:
Spettro Elettromagnetico
Campi elettromagnetici /2
All’interno dello Spettro Elettromagnetico esiste una macro divisone:
a) Radiazioni ionizzanti (IR)
b) Radiazioni non ionizzanti (NIR)
Nota:
I raggi ultravioletti non producono gli effetti tipici delle radiazioni
ionizzanti, ma solo modificazioni chimiche (effetti fotochimici).
Campi elettromagnetici /3
Radiazioni ionizzanti (IR)
Con la denominazione radiazioni ionizzanti
si identifica il passaggio nella materia di
particelle (corpuscoli) o fotoni * con
conseguente ionizzazione della stessa.
Il processo di ionizzazione e’dovuto alla
cessione di energia da parte della radiazione
alla materia mentre la attraversa. La particella-proiettile urta uno degli elettroni
atomici e gli cede una parte
dell’energia strappandolo dall’atomo. La particella incidente riemerge con minor
energia, mentre l’elettrone atomico acquisisce energia pari circa a quella ceduta
dalla particella-proiettile.
*secondo la fisica quantistica le radiazioni elettromagnetiche hanno una doppia
particellare(“quanti” o “fotoni”)
natura: ondulatoria e
Campi elettromagnetici /4
Radiazioni non ionizzanti (NIR)
Queste radiazioni non sono in grado di
rompere direttamente i legami molecolari
delle cellule perché i quanti che le
costituiscono non possiedono l’energia
sufficiente, ma sono in grado di apportare
modifiche termiche meccaniche e
bioelettriche alla materia.
Campi elettromagnetici /5
Campi elettromagnetici
Il campo elettromagnetico è composto da
campi elettrici e magnetici variabili nel
tempo.
Al fine di poter affrontare correttamente il
capitolo relativo alle misure è necessario
operare una ulteriore analisi dividendo il
nostro spettro in due:
a) Frequenze pari o inferiori a 300 Hz
b) Frequenze comprese tra 300 KHz e
300 GHz
Campi elettromagnetici /6
Frequenze pari o inferiori a 300 Hz
In questo ambito la componente
magnetica si propaga inalterata attraverso
gli ostacoli, mentre, la componente
elettrica viene rapidamente attenuata.
Questo tipo di CEM inducono correnti
elettriche all’interno degli elementi ad essi
esposti.
Campi elettromagnetici /7
Frequenze comprese tra 300 KHz e 300 GHz
In questo ambito la componente elettrica
e’ quella normalmente misurata visto che
la componente magnetica e’ strettamente
correlata ad essa. Questo tipo di CEM
tendono a cedere energia sotto forma di
calore ai corpi ad essi esposti.
Le sorgenti
La legislazione
DECRETO DEL PRESIDENTE DEL CONSIGLIO DEI MINISTRI 8 luglio 2003
Fissa i limiti di esposizione, i valori di attenzione e gli
obiettivi di qualita' per la protezione della popolazione
dalle esposizioni a campi elettrici, magnetici ed
elettromagnetici generati a frequenze comprese tra 100
kHz e 300 GHz
Intensità di campo
elettrico E (V/m)
Tabella 1
Limiti di esposizione
0,1< f ≤ 3 MHz
3 < f ≤ 3000 MHz
3< f ≤ 300 GHz
60
20
40
Tabella 2
Valori di attenzione
0,1 MHz< f ≤ 3 GHz
Intensità di campo
elettrico E (V/m)
6
Tabella 3
Obiettivi di qualità
0,1 MHz< f ≤ 3 GHz
0,2
0,05
0,01
Intensità di campo
magnetico H (A/m)
0,016
Intensità di campo
elettrico E (V/m)
6
Intensità di campo
magnetico H (A/m)
Intensità di campo
magnetico H (A/m)
0,016
Densità di potenza D
(W/m2)
1
4
Densità di potenza D
(W/m2)
0,10 (3 MHz-300 GHz)
Densità di potenza D
(W/m2)
0,10 (3 MHz-300 GHz)
Strumenti e misure
Strumentazione
Gli strumenti utilizzati si dividono in
due grandi categorie, strumenti per:
-
Misure a banda larga
- Misure a banda stretta
Strumenti e misure /2
I sensori
Gli strumenti utilizzano dei sensori costituiti da:
-dipoli elettrici, sensibili al campo E;
-loop magnetici, sensibili al campo H;
-termocoppie sensibili alla densità di potenza S;
- sensori di Hall sensibili al campo H.
Strumenti e misure /3
Le grandezze di base
Le grandezze di base misurabili nell’ambiente sono:
• Campo Elettrico  V/m (volt metro)
• Campo Magnetico  A/m (Ampere metro)
• Induzione magnetica  µT (micro Tesla)
per campi magnetici a bassissima frequenza
• Densità di potenza  W/m² (Watt metro quadro)
per campi elettrici con frequenze superiori a 10 MHz
La grandezza di base per gli effetti termici
• SAR (Specific Absorption Rate)  W/Kg
(la quantità di energia trasferita ad un elemento di massa di un sistema biologico)
Strumenti e misure /4
I test casalinghi
La prima misura prevede l’analisi del “fondo” in
casa un punto di normale frequentazione. Il valore
letto e’ pari a circa 0,37 V/m, molto basso e
lontano da qualsiasi soglia di attenzione. Durante
la misura sono accesi 2 sistemi WiFi ed un
televisore a poca distanza dalla sonda.
Strumenti e misure /5
I test casalinghi /2
La seconda misura la eseguo in prossimità del
primo sistema WiFi di lato alla TV. Qui i valori letti,
vista la vicinanza al TX WiFi, salgono prossimi alle
soglie di attenzione.
Strumenti e misure /6
I test casalinghi /3
Individuato il punto d’interesse, devo fare una
misura puntuale per capire quale sorgente sta
generando i valori letti. Passo quindi da un’analisi
a banda larga ad una a banda stretta. E nel
dominio della frequenza cerco le componenti che
contribuiscono al campo elettrico misurato in
precedenza.
Questa breve simulazione casalinga vuole essere
di esempio al fine di comprendere il processo che
porta ad eseguire le analisi in campo laddove
venga richiesta una verifica.
Strumenti e misure /7
I punti di misura
Nel caso di siti di
telefonia mobile le
misure vengono eseguite
nelle aree in cui transita
o risiede stabilmente la
popolazione e l’intensità
di campo stimata in via
teorica e’ più alta.