Il campo elettromagnetico

Il campo elettromagnetico è la combinazione del campo elettrico e del campo magnetico. È una delle interazioni fondamentali della fisica. In natura c'è una stretta relazione tra il campo magnetico e il campo elettrico, ogni variazione del primo genera una variazione dell'altro, e viceversa.

Secondo le equazioni di Maxwell, un campo elettrico variabile induce un campo magnetico nello spazio circostante e un campo magnetico variabile induce un campo elettrico.

Le onde elettromagnetiche

Dalla combinazione dei due effetti nasce l'onda elettromagnetica che si propaga nello spazio trasportando energia anche dopo che la particella originaria ha smesso di oscillare. L'onda ha una forma sinusoidale e non necessita di un supporto materiale. Nel vuoto le onde elettromagnetiche si spostano alla velocità della luce ( circa 299 mila km/sec ).

In un'onda elettromagnetica il campo magnetico (B) e il campo elettrico (B) si spostano nella stessa direzione dell'onda perpendicolarmente tra loro (vedi figura precedente di ecoage). Sono strettamente legati tra loro. Se aumenta il campo magnetico, aumenta anche il campo il campo elettrico, e viceversa.

Perché il campo elettrico e il campo magnetico sono legati tra loro?

Sono la causa determinante l'uno dell'altro. Il campo magnetico è la sorgente del campo elettrico e il campo elettrico è la sorgente del campo magnetico. Per questo motivo se aumenta l'uno, aumenta l'altro e se si riduce uno, si riduce anche l'altro (ecoage.it). In fisica la formula che lega i due fenomeni è la seguente:

Il campo elettrico (E) è uguale al campo magnetico (B) moltiplicato per la velocità della luce (c).

Il campo elettrico

La presenza di cariche elettriche di segno positivo o negativo genera un campo elettrico che attrae le cariche di segno opposto e respinge le cariche di segno uguale.

Il movimento delle cariche elettriche ( corrente elettrica ) all'interno di un conduttore genera due tipi di campo:

• Il campo magnetico. È dovuto al movimento delle cariche elettriche e proporzionale della grandezza e della forza che attraversa il conduttore. Quest'ultima si misura in Tesla (T)
• Il campo elettrico. È generato dalla presenza della carica elettrica ed è legato alla differenza di potenziale in un conduttore. È misurato in Volt/Metro (V/M)

Lo spettro elettromagnetico

I campi elettromagnetici generano onde elettromagnetiche di diversa lunghezza. Generalmente, la lunghezza d'onda si misura tramite la frequenza di oscillazione dell'onda elettromagnetica ed è misurata in Hertz.

Qual è la differenza tra frequenza e lunghezza d'onda? La frequenza e lunghezza sono due grandezze inversamente proporzionali tra loro. Le onde che viaggiano con maggiore frequenza hanno una lunghezza d'onda molto bassa e viceversa.

Lo spettro elettromagnetico è l'insieme di tutte le frequenze possibili delle onde elettromagnetiche.

La differenza tra le onde ionizzanti e non ionizzanti

Quanto più alta è la frequenza delle onde e tanto più nociva è la conseguenza sugli esseri viventi che sono esposti. Le onde a elevata frequenza generano anche pericolose radiazioni ionizzanti, dette onde ionizzanti ( IR ). Sono chiamate così perché possono rompere i legami atomici nella struttura molecolare di un organismo vivente. Ad esempio, i raggi gamma, i raggi X delle radiografie o le radiazioni emesse dalle scorie nucleari. Le onde elettromagnetiche a medio-bassa frequenza sono invece classificate come onde non ionizzanti.