Vår befolkning har vokst ekstremt bekymret for elektromagnetisk forurensning de siste årene. Det er et reelt problem om hvordan elektromagnetiske felt (EMF) påvirker folks helse. For øyeblikket er hovedårsaken til angst angående EMF konsekvensene av mobiltelefoner, spesielt utviklingen av mobiltårn i nærheten av boligområder.
I vitenskapens verden er det stor uenighet om hvordan lavt nivå EMF påvirker mennesker. Det ser ut til å være vitenskapelige studier som antyder muligheten for helsemessige konsekvenser for mennesker som følge av at kroppen reagerer med elektromagnetiske bølger, mens andre studier tilbakeviser disse dataene og sier at de første studiene er partiske og ikke replikerbare. Denne artikkelens mål er ikke å gi vitenskapelige data til fordel for noen av påstandene, i stedet søker den å 'artikulere' begge synspunkter raskt og å hjelpe leserne med å bestemme de mest sannsynlige innendørs EMF-kildene.
Helseeffekter av EMF
Forskning som relaterer konsekvensene av elektromagnetiske felt på folks helse er basert på generering av små strømmer som endrer kroppens normale ionebalanse. For eksempel hevder forskere at et elektrisk felt på 2,5 kV/m som opererer ved 60 Hz genererer rundt en milliarddel av en ampere per kvadratcentimeter.
Dette strømnivået er mindre enn terskelen for menneskelig persepsjon, som regnes som den minste mengden strøm som mennesker kan oppleve å flyte gjennom kroppene deres. Likevel tror mange eksperter at disse utrolig små strømmene har potensial til å samhandle med menneskelige celler, endre deres normale proteinsyntese og dermed øke risikoen for å pådra seg mange sykdommer.
På den annen side hevder mange forskere at konklusjonen er rent grunnløs fordi resultatene ikke er verifisert ved laboratorietesting som kreves av vitenskapen. Sistnevnte forskerne mener at det ikke er behov for bekymring fordi det ikke er noen plausibel og testbar teori for hvordan lavt nivå EMF påvirker menneskelige celler (referert til som bioeffekter i vitenskapelig litteratur).
I begge scenariene mener ulike forskningsorganisasjoner at selv om det ikke er vitenskapelig bevis som forbinder lavnivå-EMF med helseeffekter, anbefales det at vi bestreber oss på å unngå elektromagnetiske felt der det er nødvendig.
Hva vi skal diskutere
I dette innlegget vil vi diskutere EMF på lavt nivå, i motsetning til EMF på høyere nivå, som kan forårsake velkjente konsekvenser som elektrisk støt når en strømførende elektrisk forbindelse berøres. Vi vil i tillegg se på de mest typiske EMF-kildene og gi noen omtrentlige EMF-verdier som vi kan komme over i vårt daglige liv. Det er viktig å huske at feltstyrken som oppdages i et typisk amerikansk hjem er betydelig under sikkerhetsstandarden satt av mange organisasjoner.
Men hvis vi blir oppmerksomme på 'hot spots' i hjemmet, kan vi redesigne plassen for å gjøre den mindre sårbar.
De elektriske og magnetiske feltstyrkene som er vist i denne artikkelen ble målt ved hjelp av en TriField-måler, som også analyserer radio- og mikrobølgelekkasjer og elektriske og magnetiske feltstyrker individuelt.
Det er viktig å merke seg at TriField-måleren er en enkel, rimelig enhet som mest sannsynlig ikke vil oppfylle kravene fastsatt av reguleringsorganer om akseptable eksponeringsgrenser for EMF. Til tross for dette, tjener verktøyet våre behov mye utover forventningene.
Teknisk informasjon angående EMF
Når det er en spenningsforskjell over to ledere, produseres det elektriske felt. Tvert imot, når mengden elektrisk strøm øker, produseres større magnetiske felt ved passasje av elektroner generert i elektrisk strøm.
Siden vi ønsker å måle feltstyrker like rundt EMF-kildene (som et husholdningsapparat), er vi innenfor en region som omtales som 'nærfelt'. De elektriske og magnetiske feltene er forskjellige og fungerer uavhengig i 'nærfelt' (som betyr at det kan være et magnetfelt i fravær av et elektrisk felt eller et elektrisk felt i fravær av et magnetisk felt). I motsetning til nærfelt er elektriske og magnetiske felt koblet sammen i fjernfelt.
Elektriske felt kan effektivt isoleres av et ledende materiale eller til og med av menneskekroppen. Magnetiske felt, derimot, kan komme inn i menneskekroppen og bygninger.
Sammenlignet med elektriske felt, er magnetiske felt mer utfordrende å beskytte mot, noe som nødvendiggjør bruk av kostbare ferromagnetiske materialer som stort sett ikke brukes i bygnings- eller hverdagsbruk.
Magnetiske felt er oftest påtruffet i boliger på grunn av deres vanskeligheter med å skjerme og det faktum at høystrømforbrukende utstyr produserer dem.
Enhetene for måling av elektriske felt er kV/m eller kV/cm (1 kV/cm = 100 kV/m). Teslaer (T) eller Gauss (G), brukes til å måle magnetiske felt. Følgende ligning representerer forholdet deres.
1T = 10 000 G
På grunn av deres relativt lille størrelse, beregnes magnetiske felt i boligområder i milligauss (mG). Når elektromagnetiske felt produsert av spenninger og strømmer kommer i kontakt med ledende materialer, sprer de seg på samme måte som radiobølger og får strøm til å flyte. Basert på deres bølgelengdeegenskaper, kan elektromagnetiske felt grovt deles inn i følgende kategorier.
DC statiske felt
Statiske magneter eller jordens magnetiske felt, for eksempel, kan produsere statiske felt. Deres tilknytning til menneskekroppen antas å være trygg ved middels og til og med moderate styrkenivåer siden de er likestrøm og opererer på en null frekvens og derfor ikke tvinger elektriske strømmer til å flyte i kroppen.
Eksempler på disse feltene inkluderer jordas magnetfelt, som har en styrke på 500 mG; industrielle magnetiske felt, der noen arbeidere kan bli utsatt for felt på opptil 500 G uten skade i lengre perioder; og magnetisk resonanstomografi (MRI), hvor pasienter kan eksponeres for felt på opptil 40 000 G uten skade, om enn i korte tidsintervaller.
Elektromagnetiske felt med lavfrekvente
EMF-er med frekvensnivåer lavere enn 3 kHz regnes som lavfrekvente felt. Det elektriske distribusjonsnettverket, som produserer felt ved 60 Hz samt harmoniske ved 120 Hz, 180 Hz, etc., er hovedkilden til disse feltene i bolig- og industriområder. Dette er EMF-feltene som overvåkes inne i et hus.
EMF-felt med høy frekvens
Høyfrekvente EMF-felt er de som har frekvenser over 3 kHz. Disse produseres for det meste gjennom emisjoner på tvers av alle spektralbånd, inkludert 2-veis radio, kommersielle AM- og FM-radiosignaler, etc.
Effekter av fluorescerende belysning i kjelleren
Slamrommet, som ofte finnes i en kjeller, har mange elektriske artikler og er enormt, noe som gjør det til stedet med de maksimale magnetfeltene. I operatørens skulderhøyde i kjelleren ble den omgivende magnetiske feltintensiteten bestemt til 2 mG, mens den var 3 mG i operatørens hodehøyde (med alle apparater slått av).
Det elektriske ledningsarrangementet i hjemmet vårt som kobler kjellertaket til øverste etasje er egentlig det som gjorde at magnetfeltet kunne vokse når detektoren ble hevet høyere mot taket.
Fluorescerende belysning, som ofte finnes i vaskerier, kjellere og garasjer, er en sterk generator av både elektriske og magnetiske felt. Etter å ha slått på lysstoffrøret, ble bakgrunnsmagnetfeltet i samme rom undersøkt og funnet å være 2 mG i brysthøyde (samme avlesning som da lysene ble slått av) og 5 mG i hodehøyde.
Den ekstra strømflyten i lysrørene kan ha vært det som førte til at den andre målingen økte. Magnetfeltet er betydelig sterkere i en avstand på 6 tommer fra belysningssystemet, til tross for at det bare er en svak bakgrunnsøkning, som vist i fig. 1 nedenfor.
Styrken til de elektriske og magnetiske feltene over et 55 tommers lysrørsarmatur er avbildet i tabell 1 nedenfor. Konsentrasjonen av EMF produsert av lysstoffrørene er tilsynelatende svært uforholdsmessig når tallene gitt i tabell 1 sammenlignes med de som er vist i grafen i fig. 1. Områdene med større magnetfelt har imidlertid også kraftige elektriske felt.
Området med det maksimale elektriske feltet ble funnet å være 10 tommer fra armaturets ende. Grafen i fig. 2 viser hvordan de elektriske feltene svekkes når man kommer lenger unna kilden.
EMF-enheten ble flyttet bort fra lysstoffrøret etter å ha holdt en konsistent avstand på 10 tommer fra den enden som produserte det største elektriske feltet for EMF-nivåmålingene vist i fig. 2. Det ble observert at når detektoren beveger seg bort fra kilden , faller den innledende feltstyrkeavlesningen dramatisk.
EMF-stråling fra store apparater
Som nevnt tidligere, enten lysstoffrørene var på eller av, var magnetfeltet målt i skulderhøyde i kjelleren 2 mG. Vaskemaskin og tørketrommel ble slått av mens målingene ble samlet på en posisjon ved siden av dem. I skulderhøyde, 2 fot unna vaskemaskinen, mens vaskemaskinen var slått på, var magnetfeltet 3 mG.
Hårføneren (og annet slikt utstyr) har et magnetfelt som er sterkere på stedet der strømledningen går inn i enheten. Dette ble funnet å være 15 mg for vaskemaskinen. På grunn av plasseringen av den høystrømforbrukende motoren hadde imidlertid apparatets bunn det største magnetiske feltet målt.
Tabell 2 viser magnetfeltstyrken målt et sted foran vaskemaskinen i forskjellige høyder over bunnen.
Fordi styrken til magnetfeltet helt avhenger av driften av maskinen, er førstnevnte maksimaltall, dvs. de sterkeste magnetiske feltene som er observert. I alle fall viser det at magnetiske felt produsert av vaskemaskiner er kraftige. Da den elektriske tørketrommelen ble slått på, ga stedet der strømkabelen går inn i enheten og selve strømledningen de sterkeste magnetfeltene, begge målte 100 mg.
De magnetiske feltene produsert av den elektriske tørketrommelen, i motsetning til vaskemaskinen, forble konstant når testinstrumentet ble senket ned mot bakken. Det er rimelig å tro at størrelsen på EMF er lik summen av de individuelle bidragene når to eller flere apparater er slått på samtidig.
Effektene av stråling fra små apparater
Sterke magnetfelt produseres ikke bare av stort elektrisk utstyr. Små, bærbare elektriske enheter kan også frigjøre EMF i størrelser som ligner på en vaskemaskin. Et dampstrykejern produserer et 40 mg magnetfelt rundt strømkabelen og rundt håndtaket.
Som vist i fig. 3 finnes de kraftigste feltene på sideveggene, hvor de kan nå verdier på opptil 100 mG før de svekkes når vi beveger oss bort fra jernet. Den essensielle magnetiske feltstyrken generert av en elektrisk lysdimmer ble observert å være 20 mg, med topper som kan nå høyere enn 100 mg avhengig av orienteringen.
EMF fra datamaskiner og fjernsyn
En annen potensiell årsak til både elektriske og magnetiske felt er fjernsyn og datamaskiner. Det elektriske feltet ble målt til 5 kV/m og magnetfeltet var 15 mG i en avstand på 2 fot fra et vanlig TV-apparat. Felt falt med opptil 5 mG og 1 kV/m i en avstand på 3 fot.
Magnetfeltintensiteten målt i en avstand på 20 tommer fra en dataskjerm, som er standard for de fleste forbrukere, var 35 mg. Rundt de forskjellige komponentene på datamaskinen, inkludert CPU, tastatur, høyttalere, etc., ble det observert at magnetfeltet forble ganske konsistent.
EMF utenfor huset?
I motsetning til vanlig oppfatning, til tross for de enorme mengdene strøm de kan bære, produserer polmonterte høyspenttransformatorer et veldig svakt magnetfelt. Den magnetiske feltstyrken ble funnet å være bare 3 mg nær transformatoren.
Disse transformatorene er spesielt godt beskyttet for å redusere energitap siden utstråling av elektromagnetiske felt betyr energisløsing for kraftselskapene.
Transformatorer bidrar derfor svært lite til den elektromagnetiske forurensningen i en leilighet på grunn av deres lave EMF-konsentrasjoner og deres posisjon. Magnetiske felt på 100 mg ble indusert på kroppen til den eksterne elektriske måleren av de elektriske hovedledningene. Den oppdaget et 100 mg magnetfelt i en avstand på 3 tommer fra måleren, men ikke noe elektrisk felt.
Noen få sluttkommentarer
Som diskutert var målet med denne artikkelen å gi en oppsummering av hvordan og hvorfor elektromagnetiske felt produseres og å gi en relativ måling av feltintensiteten produsert av flere typiske husholdningsutstyr.
Når du installerer utstyr inne i et hus, er det nødvendig å huske på hvor raskt elektriske og magnetiske felt svekkes når vi beveger oss bort fra disse kildene. Seere anbefales å gjøre sine egne vurderinger og bli opplyst ved å lese den nyeste forskningen og vitenskapelige resultatene på dette omstridte feltet fordi sammenhengen mellom EMF og helsekonsekvenser ikke er bekreftet i det vitenskapelige miljøet.
