Intensitatea câmpului electric (E) reprezintă o mărime vectorială care corespunde forţei exercitate asupra unei particule încărcate, indiferent de mişcarea acesteia în spaţiu. Intensitatea se exprimă în volţi per metru (Vm-1).
Sarcinile electrice au în mod natural două semne: pozitiv şi negativ. Sarcina electrică este o proprietate conservată; încărcarea netă a unui sistem izolat, cantitatea de sarcină pozitivă minus cantitatea de sarcină negativă, nu se poate schimba. Sarcina electrică este transportată prin particule subatomice. În materia obișnuită, sarcina negativă este purtată de electroni, iar sarcina pozitivă este purtată de protonii din nucleele atomilor.
Există două concepte fundamentale despre interacţiunea sarcinilor în prezenţa câmpurilor: câmpul electric şi câmpul magnetic, care formează câmpul electromagnetic atunci când interacţionează cu sarcinile în mişcare. Combinaţia câmpului electric şi magnetic se numeşte câmpul electromagnetic, iar interacţiunea cu sarcinile este sursa forţei electromagnetice, una dintre cele patru forţe fundamentale din fizică.
Inducţia magnetică (B) este o mărime vectorială care se manifestă prin forţa exercitată asupra sarcinilor electrice aflate în mişcare, iar intensitatea câmpului magnetic (H) este o altă mărime vectorială care, împreună cu B, defineşte câmpul magnetic în orice punct din spaţiu. Densitatea de putere (S) este mărimea adecvată utilizată pentru frecvenţe foarte înalte, pentru care adâncimea de pătrundere în corp este scăzută. Aceasta reprezintă raportul dintre puterea radiantă incidentă perpendicular pe o suprafaţă şi aria suprafeţei respective.
Energia de absorbţie specifică (SA) reprezintă energia absorbită de unitatea de masă de ţesut biologic, exprimată în jouli pe kilogram (Jkg-1). Rata specifică de absorbţie a energiei (SAR), exprimată ca medie pe întregul corp sau pe părţi ale acestuia, reprezintă rata la care se absoarbe energia pe unitatea de masă de ţesut biologic şi se exprimă în waţi pe kilogram (Wkg-1). SAR pe "întreg corpul" reprezintă o valoare standard acceptată pe scară largă pentru evaluarea raportului dintre efectele termice nocive şi expunerea la frecvenţe radio (RF).
În afară de media SAR pe "corpul întreg" sunt necesare valori SAR locale pentru evaluarea absorbţiei excesive în mici părţi ale corpului ca urmare a unor condiţii speciale de expunere. Dintre aceste mărimi, inducţia magnetică (B), curentul electric de contact (IC), curentul electric în membre (IL), intensitatea câmpului electric (E), intensitatea câmpului magnetic (H) şi densitatea de putere (S) pot fi măsurate în mod direct.
Campul electric poate genera tensiunea la nivelul corpului, iar participarea la câmpuri electromagnetice este o parte a vieţii moderne. Expunerea oamenilor la electromagnetism nu este un fenomen nou; aceste surse se întrepătrund tot mai mult în viaţa cotidiană, iar instalaţia şi aparatura electrică din casă produc un câmp electric. Cu cât tensiunea electrică este mai mare, cu atât intensitatea câmpului electric este mai mare. Acest câmp electric poate fi atenuat în anumite măsuri de structura peretelui şi de adâncimea de instalare a circuitelor electrice.
Campul electromagnetic static este generat de sursele de tensiune continuă, având caracteristica unidirecţionarea fluxului de curent. Campul electromagnetic variabil este produs de curentul alternativ, care schimbă direcţia cu o frecvenţă determinată de reţeaua electrică de alimentare (50 Hz în România şi Europa, 60 Hz în America). Frecvenţa şi lungimea de undă definesc principalele caracteristici ale câmpului electromagnetic, iar frecvenţele de intensitate diferite interacţionează cu corpul uman în mod diferit.
În contextul sănătăţii, expunerea la electromagnetism a crescut odată cu creşterea consumului de energie electrică. Efectele pe termen lung ale utilizării telefoanelor mobile rămân subiect de cercetare şi dezbatere, în timp ce cercetarea încearcă să elucidă mecanismele expunerii la câmpurile electromagnetice. Surse: 1.
Fenomene cheie în fizica câmpului electric
sarcina electrică este o proprietate fundamentală a materiei, iar caracteristica principală este că sarcina purtată de particulele elementare este cu multipli întregi ai sarcinii elementare e. Legile lui Coulomb cuantifică forța electrostatică dintre două particule, fiind proporţională cu produsul sarcinilor lor şi invers proporţională cu pătratul distanţei dintre ele. Sarcina electrică a unui obiect macroscopic este suma sarcinilor electrice ale particulelor care îl compun. Ionii rezultă din pierderea sau câştigarea de electroni, dând o sarcină netă pozitivă (cation) sau negativă (anion).
În perișoda formării obiectelor macroscopice, atomii și ionii se combină, de obicei, pentru a forma structuri neutre din compuşi ionici. Obiectele macroscopice pot conține ioni distribuiți în material, legați rigid în loc, dând o sarcină totală netă pozitivă sau negativă. De asemenea, materiale conductoare pot prelua sau da electroni, menţinând o sarcină netă la infinitate netă. Atunci când sarcina netă a unui obiect este diferită de zero și nemișcată, apare electricitate statică, produsă ușor prin frecarea a două materiale diferite.
Încărcarea dintr-un singur material poate fi mutată la celălalt, lăsând o încărcătură opusă de aceeași mărime în spatele său. Chiar și atunci când sarcina netă este zero, distribuţia poate fi neuniformă (polarizare). Sarcina datorată polarizării este sarcină legată, în timp ce sarcina produsă de electroni câștigați sau pierduți se numește sarcină liberă.
Expunerea la câmpurile electrice și electromagnetice este omniprezentă în mediul înconjurător, iar sursele se înmulcesc odată cu avansarea tehnologiei. Transformatoare de tensiune și aparatele electrice din casă contribuie la generarea câmpurilor. Într-o societate competitivă, temerile privind tehnologia pot apărea, dar înțelegerea științifică a câmpurilor ajută la evaluarea riscurilor reale și la stabilirea limitelor de expunere.
- Intensitatea câmpului electric (E) se exprimă în Vm-1 și reprezintă forţa asupra sarcinilor în spațiu.
- Densitatea de putere (S) măsoară energia radiată per unitate de suprafață, relevantă pentru frecvențe înalte.
- SAR-ul măsoară ritmul de absorbție a energiei în țesuturi, fiind cheia evaluării efectelor termice.
- Inducția magnetică (B) și intensitatea câmpului magnetic (H) descriu câmpul magnetic și interacțiunea cu sarcinile în mișcare.
Concluzii orientative pentru cititori
Expunerea la câmpuri electrice și electromagnetice este o realitate a vieții moderne. Frecvența rețelei electrice și intensitatea echipamentelor electrice influențează caracteristicile câmpurilor generate. Cercetările actuale se concentrează pe elucidarea mecanismelor de absorbție și pe stabilirea limitelor de siguranță pentru a proteja sănătatea populației.
Sarcină electrică și câmpuri electrice
tags: #campul #electric #actioneaza #asupra #sarcinilor #electrice
Postări populare:
- Instrucțiuni pas cu pas pentru montarea oglinzii retrovizoare pentru supravegherea bebelușului în mașină
- Totul despre paturicile pentru bebeluși: materiale, tipuri și utilizări
- Aptamil: recomandări privind cerealele în alimentația copilului
- Informații despre Sterie Lucica, pediatru și activitatea cabinetului
- Chirurgia și ortopedia pediatrică în practică: cazuri reale dintr-un spital inovator