Wat zijn elektromagnetische velden?
Elektromagnetische velden zijn overal om ons heen, van de natuurlijke elektromagnetische velden van de aarde tot de kunstmatige velden die worden opgewekt door elektrische apparaten en technologieën. Ze bestaan uit elektrische en magnetische golven die loodrecht op elkaar staan en zich samen door de ruimte voortplanten. Elektromagnetische golven kunnen variëren in frequentie en golflengte, van radiogolven met een lange golflengte tot gammastraling met een korte golflengte.
Hoe werkt een elektromagnetisch veld?
Een elektromagnetisch veld (EMV) is een fysiek veld dat wordt geproduceerd door elektrisch geladen objecten. Het bestaat uit zowel een elektrisch veld als een magnetisch veld, die loodrecht op elkaar staan en samen een elektromagnetische golf vormen die zich door de ruimte voortplant. Elektromagnetische velden spelen een cruciale rol in de natuurkunde en zijn verantwoordelijk voor vele alledaagse fenomenen zoals licht, radiogolven en microgolven.
Het elektrisch veld ontstaat door de aanwezigheid van elektrische ladingen, zoals positieve en negatieve ionen of elektronen. Het magnetisch veld wordt opgewekt wanneer elektrische ladingen in beweging zijn, zoals bij een stroom die door een draad loopt. Wanneer elektrische ladingen oscilleren, zoals in een antenne, creëren ze veranderende elektrische en magnetische velden die samen een elektromagnetische golf vormen.
Elektromagnetische golven, zoals licht en radiogolven, kunnen zich voortplanten door zowel vacuüm als materie. Ze bestaan uit oscillerende elektrische en magnetische velden die loodrecht op elkaar en op de voortplantingsrichting van de golf staan. De snelheid waarmee een elektromagnetische golf zich voortplant, is afhankelijk van het medium waarin het zich bevindt. In vacuüm bewegen elektromagnetische golven zich met de snelheid van het licht (ongeveer 299.792 kilometer per seconde).
Elektromagnetische velden spelen een cruciale rol in de interactie tussen geladen deeltjes en zijn verantwoordelijk voor de elektromagnetische kracht, een van de vier fundamentele natuurkrachten. Deze kracht is verantwoordelijk voor vele natuurkundige verschijnselen, zoals de aantrekking en afstoting van geladen deeltjes, de werking van elektrische en elektronische apparaten, en de overdracht van energie in de vorm van elektromagnetische golven zoals licht en radiogolven.
Soorten elektromagnetische velden
Hier is een tabel die de verschillende soorten elektromagnetische velden (EMV) laat zien, geordend op basis van hun frequentie en golflengte:
| Soort EMV | Golflengtebereik | Frequentiebereik |
|---|---|---|
| Radiogolven | 1 mm – 100 km | 3 Hz – 300 GHz |
| Microgolven | 1 mm – 1 m | 300 MHz – 300 GHz |
| Infrarood (IR) | 700 nm – 1 mm | 300 GHz – 430 THz |
| Zichtbaar licht | 380 nm – 700 nm | 430 THz – 790 THz |
| Ultraviolet (UV) | 10 nm – 380 nm | 790 THz – 30 PHz |
| Röntgenstraling | 0,01 nm – 10 nm | 30 PHz – 30 EHz |
| Gammastraling | < 0,01 nm | > 30 EHz |
In deze tabel staat:
- Golflengtebereik: het bereik van golflengtes waarbinnen elk type elektromagnetische golf valt.
- Frequentiebereik: het bereik van frequenties waarbinnen elk type elektromagnetische golf valt.
- Notatie: Hz (hertz), MHz (megahertz), GHz (gigahertz), THz (terahertz), PHz (petahertz), en EHz (exahertz) vertegenwoordigen verschillende grootteordes van frequentie.
Relatie tussen zonnepanelen en elektromagnetische velden
Zonnepanelen, ook wel fotovoltaïsche panelen genoemd, zetten zonlicht om in elektriciteit door middel van het foto-elektrisch effect. Wanneer zonlicht een zonnepaneel raakt, ontstaan er elektrische stromen in de fotovoltaïsche cellen. Deze stromen genereren elektromagnetische velden rond het zonnepaneel.
De meeste zonnepanelen zijn uitgerust met omvormers die de opgewekte gelijkstroom omzetten in wisselstroom, zodat deze gebruikt kan worden voor huishoudelijke apparaten en op het elektriciteitsnet kan worden aangesloten. Omvormers zijn een bron van elektromagnetische velden, aangezien ze elektrische stromen genereren en verwerken.
Veiligheid en blootstelling aan elektromagnetische velden van zonnepanelen
De elektromagnetische velden die worden gegenereerd door zonnepanelen en hun omvormers zijn meestal van lage frequentie en vallen onder de normen die zijn vastgesteld door gezondheids- en veiligheidsorganisaties, zoals de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO). Blootstelling aan lage niveaus van elektromagnetische velden is doorgaans niet schadelijk voor de gezondheid. Het is echter belangrijk om de aanbevolen veiligheidsafstanden en installatierichtlijnen te volgen om onnodige blootstelling te minimaliseren.
