BBEMG - Belgian BioElectroMagnetics Group

Belgian BioElectroMagnetics Group

FAQ over berekeningen en technische vragen

FAQ over berekeningen en technische vragen

1. Men spreekt van elektromagnetische golven (EM) geproduceerd door wisselstromen van matige frequentie en elektrische en magnetische velden veroorzaakt door wisselstromen van zeer lage frequentie (50 Hz). Waarom?

Alleen een statisch veld (d.w.z. dat geen wijzigingen vertoont in de loop van de tijd) kan louter elektrisch of louter magnetisch zijn. De wetten van het elektromagnetisme maken inderdaad dat elk wisselend elektrisch veld een magnetisch veld veroorzaakt en dat elk wisselend magnetisch veld een elektrisch veld veroorzaakt: men spreekt dan van een elektromagnetisch veld.

In de praktijk bestaan de wisselende velden die kunstmatig geproduceerd worden op voldoende afstand van de bron uit golven die zich voortplanten met de snelheid van het licht. Naargelang van de geometrie en de wijze van functioneren produceren de bronnen van deze golven aan hun uitgang een overwegend magnetisch of overwegend elektrisch veld. Men spreekt dan van het nabije of reactieve veld. Op "lange afstand" van de bron verstrengelen de elektrische en magnetische componenten zich en planten ze zich voort als een golf. Man spreekt dan van een ver (elektromagnetisch) veld.

De hierboven vermelde "lange afstand" hangt af van de frequentie van de golf. Voor een gsm-antenne komt bij 900 MHz de "lange afstand" overeen met enkele centimeters, terwijl voor een kortegolfradiozender bij 10 MHz de "lange afstand" overeenkomt met ongeveer een honderdtal meters. Bij 50 Hz komt de "lange afstand" overeen met meerdere duizenden kilometers. Aangezien de amplitude van het veld bij dergelijke afstand miniem is, is ze gewoonlijk verwaarloosbaar. In de praktijk kunnen we bij 50 Hz dus gewoonlijk aannemen dat we ons in het "nabije veld" bevinden en kunnen we de elektrische en de magnetische velden afzonderlijk beschouwen.

2. Kunt u mij de werking van inductiekookplaten uitleggen?

De bijzonderheid van inductiekookplaten is dat alleen ferromagnetische materialen (gietijzer, ijzer.), die doorgaans voor de bodem van kookpannen gebruikt worden, ad hoc verwarmd worden. Koper en aluminium kunnen op dit soort kookplaten niet worden gebruikt.

Inductiekookplaten

Hoe komt dat?

Twee verschijnselen spelen een rol:

  • de eigenlijke inductie: onder de plaat bevindt zich een spoel die met een wisselstroombron op hoge frequentie is verbonden. De variatie van de stroom in de spoel doet een wisselend magnetisch veld rond de spoel ontstaan. De proeven van M. Faraday in de XIXe eeuw hebben aangetoond dat in een geleidend materiaal een stroom wordt geïnduceerd als dit materiaal aan een wisselend magnetisch veld wordt onderworpen. Als een kookpan op de glaskeramische plaat boven de spoel wordt geplaatst, ontstaat op basis van dit principe in het metaal een elektrische stroom. Hoe groter de elektrische weerstand in het materiaal, hoe beter de kookpan zal verwarmen. De weerstand van een materiaal tegen een geïnduceerde stroom is groter als het materiaal ferromagnetisch is, wat het gebruik van deze materialen verklaart in kookpannen bedoeld voor inductieplaten. De warmte die door de stroom wordt geproduceerd zal dan groter zijn. Men spreekt van het Joule-effect .
  • Joule-effect: als een stroom door een weerstand gaat, wordt deze weerstand verwarmd (bijv. de gloeidraad van een lamp). Het materiaal "biedt weerstand" aan de doorgang van de stroom. Ook de stroom die door inductie in een metaal opgewekt wordt, veroorzaakt een verlies en dus verwarming als gevolg van het Joule-effect. Elektrische inductieplaten verwarmen rechtstreeks het metaal van de kookpan, dat deze warmte dan doorgeeft aan de inhoud van de pan. Tijdens de werking blijven glaskeramische platen dus betrekkelijk koel aangezien zij niet rechtstreeks verwarmd worden, in tegenstelling tot klassieke elektrische kookplaten.

De aard van het object dat op de plaat wordt geplaatst is bepalend voor de goede werking van het apparaat. Het materiaal van de kookpan moet voldoende verwarmd worden door de geïnduceerde stroom.

3. Ik heb een apparaat voor het meten van elektromagnetische velden. De schaal van de getoonde waarden gaat van 0.1 - 199.9 Gauss. Hoe kan ik dit omzetten in µT ? Is er een overeenkomst tussen Tesla en mA/m?

De omzetting van Gauss naar µT gebeurt als volgt:

1 Gauss = 0,1 mT (milliTesla)

Omgezet in Tesla gaat de schaal van uw apparaat dus van 0,01 mT (of 10 µT) tot 19,99 mT (of 19 990 µT).

Deze schaal is niet zeer geschikt voor metingen in een huishoudelijke omgeving waar vaak een magnetische veldsterkte in de orde van µT worden aangetroffen.

Wat uw tweede vraag betreft, het Internationaal Eenhedensysteem geeft als aanbeveling de volgende eenheden te gebruiken:

  • de sterkte van het magnetische veld (aangeduid H) wordt uitgedrukt in Ampère/meter (A/m);
  • de magnetische inductie, ook dichtheid van magnetische flux genaamd (aangeduid B), wordt gemeten in Tesla (T).

De verhouding tussen B en H is de magnetische permeabiliteit (aangeduid met µ), met als dimensie Henry/meter (H/m):

B = µ . H

De magnetische permeabiliteit van een materiaal is de mogelijkheid van dit materiaal om magnetische inductie te geleiden, dit wil zeggen de magnetische stroomlijnen te concentreren en dus de waarde van de magnetische inductie te vergroten. Deze waarde van magnetische inductie is ook afhankelijk van het midden waarin het zich voordoet.

In de lucht kan B (Tesla) berekend worden uit H (A /m):

B = 1,26 x 10-6 H

Deze formule betekent dat een veld H van 1 A/m in de lucht gepaard gaat met een veld B van 1,26 microTesla (µT).

4. Wij willen starten met de bouw van een woning met een houten structuur. Wij hebben met verschillende elektriciens gesproken die ons waarschuwden voor elektromagnetische velden in dit soort woning, waarvan de vezels «  de velden veel meer zouden geleiden, vooral elektrische velden, dan een traditionele constructie ». Zij zeggen ons dat zij veldwaarden hebben gemeten van meer dan 60 V/m in deze huizen en dit heeft in het bijzonder zeer negatieve gevolgen voor de slaap.
Deze elektriciens verkopen systemen met afgeschermde kabels, die duurder zijn dan de traditionele systemen ... Wat is uw mening hierover? Gaat het om bedrog of is het installeren van biorupteurs en afgeschermde kabels in een huis met een houten structuur werkelijk nuttig?

Aangezien houten woningen doorgaans niet voorzien zijn van een laag bewapend beton, van een bewapeningsstructuur of van ijzeren staven in de muren, laten zij inderdaad de elektrische velden afkomstig van externe bronnen (hoogspanningsmasten, elektrische transformatoren .) of van interne bronnen (elektrische installatie, elektrische apparaten .) door.

Het effect van een extern elektrisch veld zou gemakkelijk kunnen worden voorkomen door een zeer dunne laag gemetalliseerd papier (bijv: aluminiumfolie) tegen de isolatie of tegen het dak aan te brengen. Er moeten vele zeer goedkope oplossingen bestaan.

Men dient evenwel voor ogen te houden dat het effect van elektrische velden op de gezondheid niet wetenschappelijk aangetoond is. De huidige norm beperkt het veld thans tot 10 kV/m, d.i. 10.000 V/m. U mag aannemen dat de waarde van het elektrische veld in uw woning, zelfs als uw woning onder een hoogspanningslijn van 400 kV zou gelegen zijn, deze waarde niet zal overstijgen. Bij gebruik van deze aluminiumfolie zal het elektrische veld in de woning nul zijn (behalve uiteraard in de onmiddellijke omgeving van interne bronnen).

De bescherming tegen magnetische velden afkomstig van een externe bron is veel moeilijker (en is niet gebonden aan het feit dat het huis van hout is of niet) en zou het gebruik van een veel duurder ferromagnetisch materiaal vragen (voor meer informatie over deze materialen zie Team ACE).

Voor wat de velden betreft die door uw eigen elektrische installatie gegenereerd worden, worden op de markt afgeschermde elektrische kabels aangeboden (type VMVB - met ferriet) die deze velden kunnen beperken.

Biorupteurs of netvrijschakelaars (*) kunnen ook een bijkomende voorzorgsmaatregel zijn omdat zij bepaalde circuits van de installatie op laagspanning plaatsen als er geen enkel apparaat is aangesloten.

(*)De biorupteur is een netvrijschakelaar. Die schakelt de spanning uit (verlaging van 220V naar 4V), niet de stroom. Indien er een toestel aangesloten wordt, vloeit er een kleine stroom zodat de 220V weer aangeschakeld wordt.

Als u zeer gevoelig bent voor dit probleem, stellen wij voor om vooral de slaapkamers te beschermen, omdat het de plaatsen zijn waar men een 1/3de van de tijd doorbrengt. In dat geval kunnen kabels van het type VMVB en biorupteurs gebruikt worden voor de elektrische circuits van deze kamers, en waarom dan ook niet voor de circuits van de badkamer.

Maar naast dit fenomeen zien wij veel meer problemen als gevolg van fouten in de elektrische installaties. Wij bevelen dan ook sterk aan om de installatie of mogelijke wijzigingen door een erkende vakman te laten uitvoeren. Wij leggen vooral de nadruk op de sanitaire installaties (in het bijzonder de badkamer) met de aangepaste installatie van differentieelschakelaars. Men dient ook te letten op een goede aarding en rekening te houden met de normen die van toepassing zijn voor de aarding van metalen structuren (radiatoren, buizen ...).

5. Mijn woning ligt onder (ongeveer 8 meter ) een lijn met 20.000 V en op een twintigtal meters van twee lijnen op 63.000 V. Is het veld als gevolg van deze drie lijnen de optelsom van de drie velden?

Neen, de velden worden niet gewoonweg rekenkundig opgeteld. Een elektrisch of magnetisch veld is een vectorveld, dit wil zeggen met een richting en een zin. De richting en de zin wisselen continu aangezien de bron op sinusoïdale wijze varieert (driefasige voeding met wisselstroom).

Over het algemeen kan aangenomen worden dat een driefasig veld op een gegeven plaats een zogenaamd draaiveld genereert (zie Elektrische en magnetische velden).

Aangezien de transit van een lijn over het algemeen varieert met het kwadraat van de spanning, kan in eerste benadering aangenomen worden dat het veld gegenereerd door de lijn op 63 kV ongeveer 10 maal hoger zal zijn dan dat van een lijn op 20 kV. Het feit dat de afstand 20 m bedraagt in plaats van 8 m compenseert dit ten dele. In eerste benadering kan het veld geraamd worden rekening houdend met alleen de lijn op 63 kV. U vindt deze waarden op onze site (zie Analyse van de blootstelling - Lijn op 70 kV). Alleen een meting kan deze waarde bevestigen.

De optelling van deze velden moet dus vectorieel gebeuren, wat zowel tot een toename als tot een vermindering kan leiden. Maar de som zal altijd lager zijn dan de rekenkundige som. Alles hangt af van de configuratie van de lijnen en uiteraard van de stroomdoorgang in deze lijnen.

Andere informatie dat u wellicht interessant zult vinden ...

  • Elektrische en magnetische velden - De elektrische en magnetische velden zijn afzonderlijke concepten die werden uitgevonden om de verschijnselen van de interactie met elektriciteit op afstand te verklaren. (...)
  • Traject van de elektriciteit - Transmissie van elektriciteit vanaf de elektriciteitscentrale tot het stopcontact in onze woningen. (...)

Share on Facebook

Laatste update op 03/05/2015

Zie ook...

Health

Gezondheid

Na ongeveer 40 jaar onderzoek naar de effecten 50 Hz EMV op de gezondheid zijn de resultaten nog steeds onbeslist. Zie een overzicht van recent onderzoek.

Problematiek van gezondheid risico's >>
Hypersensitivity

Elektromagnetische hypergevoeligheid

Wat mensen hebben een brede waaier aan niet-specifieke klachten en symptomen die zij toeschrijven aan elektriciteit of EMV. Dit resulteert in verschillende gradaties van ongemak en gezondheidsklachten. (...)

Elektromagnetische hypergevoeligheid >>