Discussion:
Elektrisches/Magnetisches Feld
(zu alt für eine Antwort)
Unterholzner Martin
2003-09-19 05:58:05 UTC
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Hallo.

Kann man die Auswirkungen einer elektromagnetischen Strahlung
auftrennen, in jene die ein elektrisches bzw magnetisches Feld
ausübt? Nehmen wir zum Beispiel die elektromagnetische Strahlung, die
von einem Handy ausgeht. Man weiß, dass sie zu einer Gewebserwärmung
führen kann. Wer ist verantwortlich für die Gewebserwärmung, das
elektrische oder das magnetische Feld? Man hat sicher schon in
Erperimenten versucht, entweder das elektrische oder magnetische Feld
abzuschirmen und die Auswirkungen getrennt zu behandeln. Zu welchen
Resultaten kam man dabei?
Gestern las ich in dem Zeitunsartikel:
http://www.stol.it/nachrichten/artikel.asp?SID=14623974723684219346&KatID=da&ArtID=34845,
dass die Grenzwerte von elektromagnetischer Strahlung in Italien neu
festgesetzt wurden. Dabei wird im Hochfrequenzbereich die elektrische
Feldstärke E in Volt/Meter und im Niederfrequenzbereich das
magnetisches Feld B in Tesla als Grenzwert angegeben. Warum ist das
so? Sind elektrische Feldstärke E und das magnetische Feld B so
einfach austauschbar?

Vielen Dank
Martin Unterholzner
Robert H.
2003-09-19 17:13:26 UTC
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Post by Unterholzner Martin
von einem Handy ausgeht. Man weiß, dass sie zu einer Gewebserwärmung
führen kann.
Das denke ich nicht.
Doch, das stimmt leider.
Habs irgendwann mal im TV gesehen, da
hatten die sogar eine 3D Ansicht von irgendeinem Schädel
und haben die verschiedentemperierten Zonen gezeigt.
Am Handy-Ohr war alles rot. Ob das bisschen Wärme nun
überhaupt irgendeine Relevanz hat sei dahingestellt.
Robert H.
2003-09-19 17:17:52 UTC
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Nachtrag:
http://www.sicta.ch/navigation/index_d.asp?pext=http://www.sicta.ch/deutsch/focus/fcs_handys/foc_handylabel/fc_FAQGesundheit.asp

hier schreiben sie, die Erwärmung beträgt so um die 0.1 Grad Celsius.
Kann wohl auch nur durch die Wärmestrahlung vom Betrieb des
Gerätes kommen...
Michael Kauffmann
2003-09-19 17:46:08 UTC
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Post by Robert H.
hier schreiben sie, die Erwärmung beträgt so um die 0.1 Grad Celsius.
Kann wohl auch nur durch die Wärmestrahlung vom Betrieb des
Gerätes kommen...
Oder von der Wärmeisolierung durch das drangehaltene Teil.
Hat mal jemand die gleiche Messung mit einem Telefonhörer oder einer
Attrappe für Kinder gemacht?

Michael Kauffmann
Helmut Hullen
2003-09-19 17:38:00 UTC
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Hallo, Robert,
Post by Robert H.
http://www.sicta.ch/navigation/index_d.asp?pext=http://www.sicta.ch
/deutsch/focus/fcs_handys/foc_handylabel/fc_FAQGesundheit.asp
hier schreiben sie, die Erwärmung beträgt so um die 0.1 Grad
Celsius. Kann wohl auch nur durch die Wärmestrahlung vom Betrieb
des Gerätes kommen...
Oder durch die Isolierung des Ohrs - könnte sein, dass Du diese
Erwärmung auch bekommst, wenn Du ein Stück Styropor ans Ohr hältst.

Viele Grüße!
Helmut
Robert H.
2003-09-19 17:52:28 UTC
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Post by Unterholzner Martin
Man hat sicher schon in
Erperimenten versucht, entweder das elektrische oder magnetische Feld
abzuschirmen und die Auswirkungen getrennt zu behandeln.
Mann kann mit einem Kondensator E-Felder erzeugen und
mit einer Spule magnetische Felder.
Jedoch kann man nicht, aus einer EM-
Welle den ein oder anderen Teil rausnehmen.
Experimente gibt es viele, such einfach mal im Netz.
Sehr starke elektrische Felder können zb. die Erbsubstanz
schädigen. Aber keine Angst solche Felder gibts nur im Labor.
Post by Unterholzner Martin
Sind elektrische Feldstärke E und das magnetische Feld B so
einfach austauschbar?
Nein, diese Grössen gehören bei einer EM-Welle immer zusammen!
Eine elektromagnetische Welle ist sozusagen eine Welle die salopp formuliert
aus einer E Feld Welle und einer B Feld Welle zusammengesetzt ist.
Nie die eine ohne die andere.
Sieht dann zb. so aus: http://www.walter-fendt.de/ph11d/emwelle.htm
oder auch so http://didaktik.physik.uni-wuerzburg.de/~pkrahmer/home/dipol.html
Beim zweiten Bsp. würde man den B-Feld Anteil sehen, wenn man
von "oben" drauf schaute.
Rolf Bombach
2003-09-21 17:23:08 UTC
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"Unterholzner Martin" schrieb>
Post by Unterholzner Martin
Kann man die Auswirkungen einer elektromagnetischen Strahlung
auftrennen, in jene die ein elektrisches bzw magnetisches Feld
ausübt?
Elektrische und magn. Felder lassen sich mit Hilfe der Maxwellschen
Gleichungen berechnen.
Die Auswirkungen sind aber auch getrennt betrachtbar z.B. läßt sich das el.
Feld durch einen Kondensator nachbilden und das magn. Feld mit einer
Induktivität.
I allg ist es die elektrische Feldkomponente, die mit Atomen
und Molekülen wechselwirkt. Magnetische gibt es auch, ist
aber IIRC mehrere Grössenordnungen schwächer. Spätestens
im optischen Bereich rechnet man idR mit der elektrischen
Komponente, auch und gerade bei optisch nichtlinearen Effekten.
(Naja, bei Faraday-Effekt wird man wohl kaum um die
magnetische Komponente rumkommen ;-)).
Die Auswirkungen (Zellerwärmung) lassen sich laut dem klassischem -
thermodynamischen Modell erst nachweisen, wenn der Energieeintrag der Felder
höher ist als die molekularische Energie des Körpers (Mensch =37°C). Der
biologische Organismus hat eine Temperatur von 37°C, die entspricht einer
thermischen Energie von kbT~30meV (kb= Boltzmann-Konstante).
Es gibt keine "molekularische" Energieen. 30 meV ist die Energie
von was? In der klassischen Thermodynamik gibt es diese Energie
eh nicht, erst bei Kombination von Quantenmechanik und statistischer
Thermodynamik. Falls du mit 30 meV irgendwie auf E=h * nü ansprechen
willst, diese Energie entspricht einer Frequenz von 7 THz. Willst
du jetzt sagen, dass Frequenzen wie 2.5 GHz (Mikrowellenofen) Gewebe
nicht erwärmen?
Also um Leben
zu schaffen oder Zellen zu zerstören ist eine wesentlich höhere Energie
notwendig.
Wer sagt das? Offenbar reicht das Temperaturniveau aus, um alle
lebenswichtigen Prozesse am Laufen zu halten, naheliegenderweise.
Oder was für "Energien" meinst du?
Die natürlichen Feldstärken an einer biologischen Membran liegen im Bereich
von 500 V/m.
Was sagt uns diese Zahl? Ähnlich viel wie die Feststellung,
dass in der Nähe von Wasserstoffatomen die Feldstärke etwa
200 GV/m beträgt, oder dass es im Vatikan 2 Päpste pro
Quadratkilometer gibt. Nämlich gar nichts. Wie dick ist
denn die Membran? 3 Nanometer? Toll, kämen dann 1.5 uV zusammen....
Als Beispiele das natürliche E-Feld hat normal eine Feldstärke von 100V/m,
Ja und? Das ist ein DC Feld. Der Mensch ist ein relativ guter
Leiter, d.h. innerhalb des Körpers hat das keine Felder zur
Folge. Hattest nicht du selber die Maxwell-Gleichungen ins
Spiel gebracht? Werden tatsächlich 100V/m an einen Menschen
angelegt, fällt er tot um.
bei einem Gewitter sind es bis zu 20kV/m und Magnetfelder 30uT bis 70uT. Da
ist doch der Grenzwert von 6 V/m schon gar nicht schädlich.
Du vergleichst DC mit AC Feldern. Diese Schlussfolgerung ist
nicht zulässig. Viel Vergnügen beim Einbringen der dielektrischen
Absorption in die Maxwellgleichungen, ich würd's mal mit
einer komplexen dielektrischen Suszeptibilität bei P=chi * E
versuchen.
Das menschliche Gewebe hat eine Leistungsabsorbition von ca. 0,4 Watt/kg,
Was ist das jetzt für eine Zahl?
das sind bei einem Menschen von 75 kg 30Watt. Bei einem Sonnenbad strahlt
auf dem Körper 1kW ein!
Nehmen wir zum Beispiel die elektromagnetische Strahlung, die
Post by Unterholzner Martin
von einem Handy ausgeht. Man weiß, dass sie zu einer Gewebserwärmung
führen kann.
Das denke ich nicht.
Ich denke, mit Rücksicht auf den Energiesatz, dass absorbierte
Strahlung schon zu Erwärmung führt.
Wer ist verantwortlich für die Gewebserwärmung, das
Post by Unterholzner Martin
elektrische oder das magnetische Feld?
Mit dem el. Feld lassen sich nichtmagnetische Stoffe erwärmen. Allerdings
ist dort eine so große Energie notwendig, an die die Handystrahlung nicht
herankommt und die aktuellen Grenzwerte erst recht nicht.
Was meinst du mit "Energie". Jedes Joule absorbierte Energie
wird in 1 J Wärme umgesetzt. Es gibt doch keinen Schwellwert
für den Energiesatz. Ausserdem erinnere ich schon wieder
an den Mikrowellenherd... oder Kunststoffschweissen mit
Kurzwellenfrequenzen.
Post by Unterholzner Martin
Man hat sicher schon in Erperimenten versucht, entweder das elektrische
oder magnetische Feld
Post by Unterholzner Martin
abzuschirmen und die Auswirkungen getrennt zu behandeln. Zu welchen
Resultaten kam man dabei?
Man kann davon ausgehen, dass die dielektrischen Verluste
des E-Felds den Hauptanteil der Absorption ausmachen. Getrennte
Abschirmung geht nur bei günstigen Längenverhältnissen.
Etwa beim Mittelwellenempfang mit Ferritantenne innerhalb
eines Faradayschen Käfigs.
- Auch beim Auftreeten von physiologischen Effektren im Bereich von 1mTbis
20mT sind nie irgentwelche späteren Schädigungen aufgetreten.
DC, AC 50 Hz oder HF?
- Gelähmte Patienten werden oft über Jahrzehnte mit endogen Stromstärken
behandel, die bis zu 3 Größenordungen über heuteigen Grenzwertbestimmungen
liegen; nie sind schädliche Langzeitwirkugen beobachtet word, so dass auch
kumulierte Dosiswirkugen auszuschließen sind-
E-Felder, dann M-Felder, jetzt Ströme... Und was sind
endogene Stöme?
http://www.stol.it/nachrichten/artikel.asp?SID=14623974723684219346&KatID=da
&ArtID=34845,
Post by Unterholzner Martin
dass die Grenzwerte von elektromagnetischer Strahlung in Italien neu
festgesetzt wurden. Dabei wird im Hochfrequenzbereich die elektrische
Feldstärke E in Volt/Meter und im Niederfrequenzbereich das
magnetisches Feld B in Tesla als Grenzwert angegeben. Warum ist das
so?
In der HF-Technik wird das Feld mit V/m gerechnet, es werden
Spannungen in Antennen eingegeben und empfangen. Was
gesendet und empfangen wird, sind elektromagnetische
Wellen, die Wellenlänge ist kurz im Vergleich zur
zurückgelegten Distanz.
Bei tiefen Frequenzen sind die Wellenlängen so lang, dass
man sich quasistatisch in einem DC-Feld befindet. Ein Monitor
mit z.B. 50kHz Ablenkfrequenz wird wegen der im Vergleich
zur Wellenlänge winzigen Antennengrösse und weiterer
physikalischer Hemmnisse (f^4) kaum 50 kHz Wellen abstrahlen.
Effekte gibt es daher nur im Nahfeld und dort durch induktive
Kopplung (Trafowirkung). Daher gibt man sinnvollerweise
das Magnetfeld an. Wenn du den Radiowecker vom Nachttisch
wegnimmst, hast du die stärkste Quelle im Haushalt aus-
geschaltet, wie Dosimetrieuntersuchungen ergeben haben.
Das sind halt die Einheiten in denen die Feldstärken auftreten. Für die
Herleitungen schau bitte in einem Physikbuch nach.
Danke gleichfalls.
Im übrigen der Mensch wird als parabolischer Kondensator mit einer Kapazität
von C~120pF. Somit kann dann jeder ausrechnen, das der Mensch bei einer
Bestrahlung
Äh, ja....

Auch ich bin der Meinung, dass das ganze Handystrahlungsgeschwafel
im Wesentlichen auf unbegründete Massenhysterie zurückzuführen ist.
Schädlichkeit scheint mir, falls vorhanden, gering zu sein, schon
daher, dass ich die prognostizierten Leichenberge nirgends entdecken
kann.
Andererseits sollte man nicht versuchen, seine Meinung mit
pseudowissenschaftlichem Geschwafel auf P-M Niveau zu
untermauern, das hilft einer sachlichen Diskussion überhaupt
nicht.
--
mfg Rolf Bombach
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