Campi elettromagnetici a bassa frequenza: Spettro elettromagnetico

I campi elettromagnetici, sia a bassa che ad alta frequenza, fanno parte delle cosiddette “radiazioni non ionizzanti” indicate con la sigla NIR (Non Ionizing Radiations), cioè di quella parte delle onde dello spettro (tabella 1) che non sono in grado di spezzare i legami atomici e molecolari, ovvero non hanno energia sufficiente a creare degli ioni, al contrario delle onde IR (Ionizing Radiations) che sono radiazioni elettromagnetiche le quali, quando interagiscono con i nuclei degli atomi delle molecole, possiedono un\'energia sufficiente per formare ioni (estraendo un elettrone dall\'orbita più esterna dell\'atomo) elettricamente carichi positivamente e negativamente, rompendo così i legami atomici che tengono unite le molecole; le radiazioni IR possono alterare quindi le caratteristiche chimico - fisiche dei materiali che ne vengono colpiti (es. radiazioni ultraviolette, raggi X, raggi Gamma).
L’intera gamma delle radiazioni elettromagnetiche (energia che si propaga nello spazio alla velocità della luce) viene rappresentato in base sulla frequenza. L\'insieme di tutte le frequenze delle radiazioni elettromagnetiche è chiamato spettro elettromagnetico ed è rappresentato in tabella 1.

All’interno di questo spettro troviamo le frequenze che interessano a noi (ELF e VLF) ed anche i cosiddetti campi statici, ossia i campi elettromagnetici a frequenza 0 Hz che mantengono un valore costante nel tempo e non cambiano mai di polarità. Fa parte di questa categoria (anche se in questo caso inversioni di polarità avvengono) il campo magnetico terrestre che ha un valore variabile tra i 70 μT ai poli fino a circa 30 μT all’equatore (in Italia è sui 57 μT).
Campi statici sono generati anche dalle correnti continue come quelle, oltre che di alcune metropolitane, delle linee tradizionali di trazione elettrica ferroviaria in Italia, che utilizzano una tensione di 3 kV c.c. (la TAV, la nuova linea ad alta velocità utilizza invece una alimentazione a 25 kV c.a. alla frequenza di 50 Hz).
I campi statici non sono considerati pericolosi, in quanto non in grado di generare correnti indotte all’interno del corpo (conduttore) umano. Sappiamo infatti che per ottenere correnti indotte in un conduttore possiamo seguire due strade: o mettiamo il conduttore all’interno di un campo magnetico variabile nel tempo, oppure muoviamo il conduttore all’interno di un campo magnetico costante. La produzione di correnti indotte è possibile allora solo quando si determina una variazione dei campi rispetto al conduttore esposto.

Ricordando che l’organismo umano è un conduttore elettrico, proviamo a fare il gioco del viaggiatore elettromagnetico: un uomo sale su un treno alimentato in corrente continua, sarà sottoposto o meno a correnti indotte a causa di campi elettromagnetici ? L’induzione di corrente nel corpo avviene solo nell’istante in cui il treno inizia ad assorbire corrente dal conduttore di contatto, cioè durante il transitorio di avvio.
Quando l’assorbimento di corrente da parte del convoglio si stabilizza, l’induzione di correnti nei corpi conduttori (compresi i passeggeri) si annulla perché è nullo il moto relativo tra campo magnetico e passeggero; tutto a posto quindi ? Si, per quanto riguarda il campo magnetico generato dal treno, no per quanto riguarda il campo magnetico terrestre, infatti il passeggero è in movimento all’interno delle linee di forza del campo magnetico costante terrestre, determinando quindi all’interno del suo corpo delle correnti indotte.
Sono pericolose ? Non lo sappiamo e non sappiamo nemmeno se qualcuno si sia posto o meno il problema. D’altra parte tutte le volte che camminiamo, o ancor peggio corriamo, tagliamo le linee di flusso del campo magnetico terrestre inducendo correnti nel corpo. Ci dobbiamo preoccupare ? Lasciamo a voi la risposta.

Denominazione		Sigla	Frequenza	Lunghezza d\'onda	Applicazoni
Campi statici			0 -1 Hz	> 300000 km	Trazione elettrica
Frequenze estremamente basse		ELF	1 – 3 kHz	300000 - 100 km	Elettrodotti, cabine, stazioni, centrali elettriche, impianti elettrici, apparecchi utilizzatori, telefono
Frequenze bassissime		VLF	3 – 30 kHz	100 – 10 km	Applicazioni industriali, Saldatura, Fusione Schermi computer
Radiofrequenze (RF)	Frequenze basse (onde lunghe)	LF	30 – 300 kHz	10 – 1 km	Telecomunicazioni, Sistemi domestici per la cottura ad induzione magnetica
	Frequenze medie (onde medie)	MF	300 kHz – 3 MHz	1 km – 100 m	Saldatura,fusione,tempra, sterilizzazione,Radio AM Amatoriali,radionavigazione
	Frequenze alte	HF	3 – 30 MHz	100 – 10 m	Essiccamento, incollaggio,saldatura,diatermia, ipertermia, antenne radio internazionali,amatoriali,cittadine
	Frequenze altissime (onde metriche)	VHF	30 – 300 MHz	10 – 1 m	Numerosi processi industriali, Radio FM, TV VHF, trasmettitori mobili e portatili
Microonde (MW)	Onde deci metriche	UHF	300 MHz – 3 GHz	1 m – 10 cm	Ponti radio, stazioni di terra satellitari, stazioni satellitari, radar controllo traffico aereo
	Onde centi metriche	SHF	3 – 30 GHz	10 – 1 cm	Segnali video analogici, trasmissioni digitali
	Onde milli metriche	EHF	30 – 300 GHz	1 cm – 1 mm	Termografia predittiva, sistemi di allarme
Infrarosso		IR	0,3 – 385 THz	1000 - 0,78 mm	Termografia predittiva, sistemi di allarme
Luce visibile			385 – 750 THz	780 – 400 nm
Ultravioletto		UV	750 – 3000 THz	400 – 100 nm	Sterilizzazione ed altri impieghi medici
Radiazioni ionizzanti		X	> 3000 THz	< 100 nm	Diagnostica medica

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