Campos electromagnéticos
¿Qué son los campos electromagnéticos?
Los campos eléctricos tienen su origen en diferencias de voltaje: entre más elevado sea el voltaje, más fuerte será el campo que resulta. Los campos magnéticos tienen su origen en las corrientes eléctricas: una corriente más fuerte resulta en un campo más fuerte. Un campo eléctrico existe aunque no haya corriente. Cuando hay corriente, la magnitud del campo magnético cambiará con el consumo de poder, pero la fuerza del campo eléctrico quedará igual. (Información que proviene de Electromagnetic Fields, publicado por la Oficina Regional de la OMS para Europa (1999).
Fuente: Organización Mundial de la Salud.
Fuentes naturales de campos electromagnéticos
En el medio en que vivimos, hay campos electromagnéticos por todas partes, pero son invisibles para el ojo humano. Se producen campos eléctricos por la acumulación de cargas eléctricas en determinadas zonas de la atmósfera por efecto de las tormentas. El campo magnético terrestre provoca la orientación de las agujas de los compases en dirección Norte-Sur y los pájaros y los peces lo utilizan para orientarse.
Fuente: Organización Mundial de la Salud.
Fuentes de campos electromagnéticos generadas por el hombre
Además de las fuentes naturales, en el espectro electromagnético hay también fuentes generadas por el hombre, por ejemplo para diagnosticar la rotura de un hueso por un accidente deportivo, se utilizan los rayos X. La electricidad que surge de cualquier toma de corriente lleva asociados campos electromagnéticos de frecuencia baja. Además, diversos tipos de ondas de radio de frecuencia más alta se utilizan para transmitir información, ya sea por medio de antenas de televisión, estaciones de radio, estaciones base de telefonía móvil, sistemas Wi Fi y otros.
Fuente: Organización Mundial de la Salud
Conceptos básicos sobre la longitud y frecuencia de las ondas
¿Por qué son tan diferentes los diversos tipos de campos electromagnéticos?
Una de las principales magnitudes que caracterizan un campo electromagnético (CEM) es su frecuencia, o la correspondiente longitud de onda. El efecto sobre el organismo de los diferentes campos electromagnéticos es función de su frecuencia. Podemos imaginar las ondas electromagnéticas como series de ondas muy uniformes que se desplazan a una velocidad enorme: a la velocidad de la luz.
La frecuencia simplemente describe el número de oscilaciones o ciclos por segundo, mientras que la expresión «longitud de onda» se refiere a la distancia entre una onda y la siguiente. Por consiguiente, la longitud de onda y la frecuencia están inseparablemente ligadas: cuanto mayor es la frecuencia, más corta es la longitud de onda.
El concepto se puede ilustrar mediante una analogía sencilla: si atamos una cuerda larga al pomo de una puerta y sujetamos el extremo libre, al moverlo lentamente arriba y abajo generará una única onda de gran tamaño. En cambio, un movimiento más rápido generará numerosas ondas pequeñas. La longitud de la cuerda no varía, por lo que cuantas más ondas genere -mayor frecuencia-, menor será la distancia entre las mismas (menor longitud de onda).
Diversos fenómenos de la naturaleza se comportan de esta manera, como el sonido, la luz y las ondas electromagnéticas que aquí se analizan.
¿Cómo se mide una frecuencia?
Es la cantidad de ciclos completos que realiza una onda en un segundo y su unidad de medición de la frecuencia es el Hertz (Hz) , en honor a Heinrich Rudolf Hertz, quien demostró la naturaleza de la propagación de las ondas electromagnéticas.
1Hz = 1 ciclo/segundo
Habitualmente usamos la frecuencia en muchos artefactos domésticos conectados a la red eléctrica que funcionan en corriente alterna de 50 Hhz. de frecuencia (50 ciclos por segundo), de igual manera cuando sintonizamos sistemas de radio lo hacemos en unidades de KHz. (Kilo Hz, ej.: radios AM.) o Mhz. (Mega Hz, ej.: radios FM)
1 KHz = 1.000 Hz
1 MHz = 1.000.000 Hz
1 GHz (Giga Hertz) = 1.000.000.000 Hz
La Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) de la Organización de las Naciones Unidas (ONU) clasifica las ondas radioeléctricas asociando cada frecuencia al servicio que se utiliza.
¿Qué es una onda electromagnética?
Son aquellas que transportan energía radioeléctrica a distancia y están compuestas por un campo eléctrico y un campo magnético. La longitud de onda y la frecuencia determinan una característica importante de los mismos. Las ondas electromagnéticas son transportadas por partículas llamadas cuantos de luz. Los cuantos de luz de ondas con frecuencias más altas (longitudes de onda más cortas) transportan más energía que los de las ondas de menor frecuencia (longitudes de onda más largas). Los campos electromagnéticos están presentes en nuestra vida como la luz del sol.
¿Qué es radiación?
Es la emisión de energía en el espacio en forma de ondas, que pueden ser electromagnéticas, o bien en forma de partículas altamente energéticas (neutrinos, iones, y otros)
¿Qué diferencia hay entre los campos electromagnéticos no ionizantes y la radiación ionizante?
¿Qué es una radiación ionizante?
Algunas ondas electromagnéticas transportan tanta energía por cuanto de luz que son capaces de romper los enlaces entre las moléculas.
De las radiaciones que componen el espectro electromagnético, los rayos gamma que emiten los materiales radioactivos, los rayos cósmicos y los rayos X tienen esta capacidad y se conocen como radiación ionizante.
Este ejemplo de ionización natural lo constituye la capa de iones que rodea a la Tierra, llamada ionósfera, la misma se produce por la acción de los rayos solares (ondas electromagnéticas) que actúan sobre las moléculas de la atmósfera.
Ionización Natural
La energía solar llega con suficiente fuerza para desprender un electrón de los átomos y así se va constituyendo la ionósfera. La energía de ionización varía con la altura, cuanto más lejos de la tierra mayor es la energía solar. La atmósfera atenúa la misma de tal forma que sus efectos en la tierra son ínfimos.
La ionización por incidencia de radiación solar
Originalmente el átomo es neutro eléctricamente, al recibir la energía solar en forma de radiación electromagnética desprende un electrón, y queda con una carga positiva.
El átomo, pasa a ser un ión Positivo, y de esta manera se va constituyendo la ionósfera.
¿Qué es una radiación no ionizante?
Las radiaciones compuestas por cuantos de luz sin energía suficiente para romper los enlaces moleculares se conocen como radiación no ionizante.
Diversos artefactos creados por el hombre pueden generar radiaciones no ionizantes como los monitores de la computadora, el televisor, tubos de iluminación fluorescente, horno a microondas, secador de cabello, una afeitadora eléctrica, licuadora, y otros.
Las fuentes de campos electromagnéticos generadas por el hombre que constituyen una parte fundamental de las sociedades industriales (la electricidad, las microondas y los campos de radiofrecuencia) están en el extremo del espectro electromagnético correspondiente a longitudes de onda relativamente largas y frecuencias bajas y sus cuantos no son capaces de romper enlaces químicos.
Fuente: Organización Mundial de la Salud
En el siguiente gráfico se representan las frecuencias que componen el Espectro Radioeléctrico, el mismo va desde las más bajas frecuencias (50 Hz. de una red eléctrica), pasando por los sistemas radioeléctricos y la luz visible, que son no ionizantes, hasta llegar a las radiaciones ionizantes, Rayos X, Gamma, y otros.
Elementos irradiantes: ¿Qué es una antena?
Una antena es un dispositivo capaz de emitir o recibir señales en forma de ondas electromagnéticas. Las antenas reciben y envían las comunicaciones dirigidas desde o hacia el aparato terminal -por ejemplo un teléfono móvil- que se encuentran dentro de su radio de cobertura. Lo hacen emitiendo y recibiendo ondas electromagnéticas en una banda de frecuencias determinada. Los tamaños y tipos de antena (forma) varían según la frecuencia de uso y del sistema de telecomunicaciones para la que se usa.
¿De qué están hechas?
Las antenas de telefonía son de metal, a veces con una funda de fibra de vidrio, y suelen estar instaladas sobre un soporte de hierro. No se debe confundir la antena con el soporte físico de la misma, por ejemplo el mástil o la torre que permiten poner la altura en un nivel alto respecto al terreno.
Antenas de telefonía celular: el tamaño de la estructura que soporta a la antena no está relacionada con la potencia que esta emite.
Antenas en un router Wi-Fi: los teléfonos celulares y las notebooks que tienen sistema de conexión inalámbrica Wi-Fi, tienen su antena incorporada en el aparato.
¿Qué es la densidad de potencia?
Se define la densidad superficial de potencia a la potencia por unidad de superficie que se recibe en un determinado sitio. En las frecuencias de radio y de microondas, los campos eléctricos y magnéticos se consideran, conjuntamente, como los dos componentes de una onda electromagnética. La intensidad de estos campos se describe mediante la densidad de potencia, medida en vatios por metro cuadrado (W/m2).
