האוכלוסייה שלנו גדלה מודאגת מאוד בנוגע לזיהום אלקטרומגנטי במהלך השנים האחרונות. יש בעיה אמיתית לגבי האופן שבו שדות אלקטרומגנטיים (EMF) משפיעים על בריאותם של אנשים. נכון לעכשיו, הסיבה העיקרית לחרדה בנוגע ל-EMF היא ההשלכות של טלפונים סלולריים, במיוחד התפתחות של מגדלים סלולריים ליד אזורי מגורים.
בעולם המדע, ישנה מחלוקת רבה לגבי האופן שבו EMF ברמה נמוכה משפיעה על אנשים. נראה שיש מחקרים מדעיים המצביעים על אפשרות של השלכות בריאותיות על בני אדם כתוצאה מהתגובה של הגוף עם גלים אלקטרומגנטיים, בעוד מחקר אחר מפריך את הנתונים הללו ואומר שהמחקרים הראשוניים הם מוטים ובלתי ניתנים לשכפול. מטרת מאמר זה אינה לספק נתונים מדעיים לטובת אף אחת מהטענות, אלא היא מבקשת 'לנסח' את שתי נקודות המבט במהירות ולסייע לקוראים בקביעת מקורות ה-EMF הפנימיים הסבירים ביותר.
השפעות בריאותיות של EMF
מחקרים המתייחסים להשלכות של שדות אלקטרומגנטיים על בריאותם של אנשים מבוססים על יצירת זרמים זעירים שמשנים את האיזון היוני התקין של הגוף. לדוגמה, חוקרים טוענים ששדה חשמלי של 2.5 קילו וולט/מ'ר הפועל ב-60 הרץ מייצר בסביבות מיליארדית האמפר לסנטימטר רבוע.
רמת זרם זו נמוכה מסף התפיסה האנושית, הנחשבת לכמות הזרם הקטנה ביותר שבני אדם יכולים לחוות זורם בגופם. עם זאת, מומחים רבים מאמינים שלזרמים הזעירים להפליא הללו יש פוטנציאל ליצור אינטראקציה עם תאים אנושיים, לשנות את סינתזת החלבון הרגילה שלהם ובכך להעלות את הסיכון לחלות במחלות רבות.
מצד שני, חוקרים רבים טוענים שהמסקנה חסרת בסיס לחלוטין מכיוון שהתוצאות לא אומתו על ידי בדיקות מעבדה כנדרש על ידי המדע. המדענים האחרונים חושבים שאין צורך לדאוג כי אין תיאוריה סבירה וניתנת לבדיקה כיצד EMF ברמה נמוכה משפיעה על תאים אנושיים (המכונה אפקטים ביולוגיים בספרות המדעית).
בכל אחד מהתרחישים, ארגוני מחקר שונים מאמינים כי גם אם אין הוכחות מדעיות לקשר EMF ברמה נמוכה להשפעות בריאותיות, מומלץ לנו לשאוף להימנע משדות אלקטרומגנטיים בכל מקום בו יש צורך.
על מה נדון
בפוסט זה, נדון ב-EMF ברמה נמוכה, בניגוד ל-EMF ברמה גבוהה יותר, שעלול לגרום לתוצאות ידועות כמו התחשמלות כאשר נוגעים בחיבור חשמלי חי. בנוסף, נבחן את מקורות EMF האופייניים ביותר ונספק כמה ערכי EMF משוערים שנוכל להיתקל בהם בחיי היומיום שלנו. חשוב לזכור כי חוזק השדה המתגלה בבית אמריקאי טיפוסי נמוך משמעותית מתקן הבטיחות שנקבע על ידי ארגונים רבים.
עם זאת, אם נהיה מודעים ל'נקודות החמות' בתוך הבית, אנו עשויים לעצב מחדש את החלל כדי להפוך אותו לפחות פגיע.
חוזק השדה החשמלי והמגנטי המוצג במאמר זה נמדד באמצעות מד TriField, המנתח גם דליפות רדיו ומיקרוגל וחוזק שדה חשמלי ומגנטי בנפרד.
חשוב לציין כי מד TriField הוא מכשיר בסיסי וזול שככל הנראה לא יעמוד בדרישות שנקבעו על ידי גופים רגולטוריים לגבי מגבלות חשיפה מקובלות ל-EMF. למרות זאת, הכלי משרת את הצרכים שלנו הרבה מעבר למצופה.
מידע טכני לגבי EMF
בכל פעם שיש הפרש מתח בין שני מוליכים, נוצרים שדות חשמליים. להיפך, כאשר כמות הזרם החשמלי עולה, שדות מגנטיים גדולים יותר נוצרים על ידי מעבר אלקטרונים הנוצרים בזרם חשמלי.
מכיוון שאנו רוצים למדוד את חוזק השדה רק סביב מקורות EMF (כגון מכשיר ביתי), אנו נמצאים באזור המכונה 'שדה קרוב'. השדות החשמליים והמגנטיים נבדלים ומתפקדים באופן עצמאי ב'שדה קרוב' (כלומר, יכול להיות שדה מגנטי בהיעדר שדה חשמלי או שדה חשמלי בהיעדר שדה מגנטי). בניגוד לשדה קרוב, שדות חשמליים ומגנטיים מחוברים זה לזה בשדה הרחוק.
שדות חשמליים יכולים להיות מבודדים ביעילות על ידי חומר מוליך או אפילו על ידי גוף האדם. שדות מגנטיים, לעומת זאת, יכולים להיכנס לגוף האדם ולבניינים.
בהשוואה לשדות חשמליים, שדות מגנטיים הם מאתגרים יותר להגנה מפניהם, מה שמצריך שימוש בחומרים פרומגנטיים יקרים שלרוב אינם מועסקים ביישומים בניין או יומיומיים.
שדות מגנטיים נתקלים לרוב בבתים עקב קשיי המיגון והעובדה שציוד הצורך זרם גבוה מייצר אותם.
היחידות למדידת שדות חשמליים הן kV/m או kV/cm (1 kV/cm = 100 kV/m). טסלות (T) או גאוס (G), משמשות למדידת שדות מגנטיים. המשוואה הבאה מייצגת את הקשר ביניהם.
1T = 10,000 G
בשל גודלם הקטן יחסית, שדות מגנטיים באזורי מגורים מחושבים במיליגאוס (mG). כאשר שדות אלקטרומגנטיים המופקים על ידי מתחים וזרמים באים במגע עם חומרים מוליכים, הם מתפשטים בדומה לגלי רדיו וגורמים לזרימת זרמים. בהתבסס על מאפייני אורך הגל שלהם, ניתן לחלק את השדות האלקטרומגנטיים לקטגוריות הבאות.
שדות סטטיים של DC
מגנטים סטטיים או השדה המגנטי של כדור הארץ, למשל, יכולים לייצר שדות סטטיים. מאמינים שהקשר שלהם עם גוף האדם בטוח ברמות חוזק בינוניות ואפילו מתונות מאחר שהם DC ופועלים בתדר אפס ולכן אינם מאלצים זרמים חשמליים לזרום בגוף.
דוגמאות לשדות אלה כוללות את השדה המגנטי של כדור הארץ, שעוצמתו 500 מ'ג; שדות מגנטיים תעשייתיים, שבהם חלק מהעובדים יכולים להיות נתונים לשדות של עד 500 G ללא נזק לפרקי זמן ממושכים; והדמיית תהודה מגנטית (MRI), שבה מטופלים יכולים להיחשף לשדות של עד 40,000 G ללא נזק, אם כי לפרקי זמן קצרים.
שדות אלקטרומגנטיים עם תדר נמוך
EMF עם רמות תדר נמוכות מ-3 קילו-הרץ נחשבים לשדות בתדר נמוך. רשת החלוקה החשמלית, המייצרת שדות בתדר 60 הרץ וכן הרמוניות בתדרים של 120 הרץ, 180 הרץ וכו', היא המקור העיקרי לשדות אלו במקומות מגורים ותעשייה. אלו הם שדות EMF אשר מנוטרים בתוך בית.
שדות EMF בתדירות גבוהה
שדות EMF בתדר גבוה הם אלה שיש להם תדרים מעל 3 קילו-הרץ. אלה מיוצרים בעיקר באמצעות פליטות על פני כל הרצועות הספקטרליות, כולל רדיו דו-כיווני, אותות רדיו AM ו-FM מסחריים וכו'.
השפעות של תאורת פלורסנט במרתף
בחדר הבוץ, שנמצא לרוב במרתף, יש הרבה פריטי חשמל והוא עצום, מה שהופך אותו למקום עם השדות המגנטיים המקסימליים. בגובה הכתפיים של המפעיל במרתף, עוצמת השדה המגנטי הסביבתי נקבעה ל-2 מ'ג, בעוד שהיא הייתה 3 מ'ג בגובה ראש המפעיל (כאשר כל המכשירים כבויים).
סידור החיווט החשמלי בביתנו המחבר את תקרת המרתף לקומה העליונה הוא באמת מה שאפשר לשדה המגנטי לגדול כאשר הגלאי הורם גבוה יותר לכיוון התקרה.
תאורת פלורסנט, שנמצאת לעתים קרובות במכבסות, במרתפים ובמוסכים, היא מחולל חזק של שדות חשמליים ומגנטיים כאחד. לאחר הדלקת אורות הפלורסנט, נבדק השדה המגנטי של הרקע באותו חלל ונמצא שהוא 2 מ'ג בגובה החזה (אותה קריאה ממש כמו בעת כיבוי האורות) ו-5 מ'ג בגובה הראש.
ייתכן שזרימת הזרם הנוספת במנורות הפלורסנט היא שגרמה לעלייה במדידה השנייה. השדה המגנטי חזק יותר באופן משמעותי במרחק של 6 אינץ' ממערכת התאורה, למרות שיש רק עלייה קלה ברקע, כפי שניתן לראות באיור 1 למטה.
חוזק השדות החשמליים והמגנטיים על פני מתקן צינור פלורסנט בגודל 55 אינץ' מתואר בטבלה 1 להלן. ריכוז ה-EMF המיוצר על ידי מנורות הפלורסנט הוא כנראה מאוד לא פרופורציונלי כאשר המספרים המופיעים בטבלה 1 מושווים לאלה המוצגים בגרף של איור 1. עם זאת, באזורים עם שדות מגנטיים גדולים יותר יש גם שדות חשמליים חזקים.
השטח בעל השדה החשמלי המרבי נמצא במרחק של 10 אינץ' מקצה המתקן. הגרף באיור 2 מראה כיצד השדות החשמליים נחלשים ככל שמתרחקים מהמקור.
מכשיר ה-EMF הרחיק מנורת הפלורסנט לאחר ששמר על מרחק עקבי של 10 אינץ' מהקצה שיצר את השדה החשמלי הגדול ביותר עבור מדידות רמת EMF המוצגות באיור 2. נצפה שכאשר הגלאי מתרחק מהמקור , קריאת עוצמת השדה הראשונית יורדת באופן דרמטי.
קרינת EMF ממכשירים גדולים
כפי שצוין קודם לכן, בין אם נורות הפלורסנט היו דולקות או כבויות, השדה המגנטי שנמדד בגובה הכתפיים במרתף היה 2 מ'ג. מכונת הכביסה והמייבש כובו בזמן שהמידות נאספו במיקום סמוך אליהם. בגובה הכתפיים, במרחק של 2 רגל ממכונת הכביסה, בזמן שמכונת הכביסה הייתה מופעלת, השדה המגנטי היה 3 מ'ג.
למייבש השיער (ועוד ציוד כזה) יש שדה מגנטי חזק יותר במיקום שבו חוט החשמל נכנס למכשיר. זה נמצא ב-15 מ'ג עבור מכונת הכביסה. עם זאת, בגלל המיקום של המנוע שצורך זרם גבוה, לתחתית המכשיר היה השדה המגנטי הגדול ביותר כפי שנמדד.
טבלה 2 מציגה את עוצמת השדה המגנטי שנמדדה אי שם בחזית מכונת הכביסה בגבהים שונים מעל התחתית שלה.
מכיוון שעוצמת השדה המגנטי תלויה לחלוטין בפעולת המכונה, הראשונים הם מספרים מקסימליים, כלומר, השדות המגנטיים החזקים ביותר שנצפו. בכל מקרה, הוא מוכיח ששדות מגנטיים המיוצרים על ידי מכונות כביסה הם רבי עוצמה. כשהמייבש החשמלי הופעל, המיקום בו חודר כבל החשמל למכשיר וכבל החשמל עצמו יצרו את השדות המגנטיים החזקים ביותר, שניהם בעוצמה של 100 מ'ג.
השדות המגנטיים שיצר המייבש החשמלי, בניגוד למכונת הכביסה, נשארו קבועים כאשר מכשיר הבדיקה הורד לכיוון הקרקע. סביר להניח שגודל ה-EMF שווה לסך התרומות הבודדות בכל פעם ששני מכשירים או יותר מופעלים בו-זמנית.
ההשפעות של קרינה ממכשירים קטנים
שדות מגנטיים חזקים אינם מיוצרים רק על ידי ציוד חשמלי גדול. גם מכשירים חשמליים קטנים וניידים יכולים לשחרר EMF בגדלים דומים לאלו של מכונת כביסה. מגהץ קיטור מייצר שדה מגנטי של 40 מ'ג סביב כבל החשמל וסביב הידית.
כפי שניתן לראות באיור 3, השדות החזקים ביותר נמצאים על הדפנות, שם הם עשויים להגיע לערכים של עד 100 מ'ג לפני היחלשות כאשר אנו מתרחקים מהברזל. עוצמת השדה המגנטי החיוני שנוצר על ידי דימר אור חשמלי נצפה כ-20 מ'ג, עם פסגות שעלולות להגיע ל-100 מ'ג בהתאם לכיוון שלו.
EMF ממחשבים וטלוויזיות
סיבה פוטנציאלית נוספת לשדות חשמליים ומגנטיים הן טלוויזיות ומחשבים. השדה החשמלי נמדד להיות 5 קילו וולט/מ' והשדה המגנטי היה 15 מ'ג במרחק של 2 רגל ממכשיר טלוויזיה רגיל. שדות ירדו עד 5 מ'ג ו-1 קילו וולט/מ' במרחק של 3 רגל.
עוצמת השדה המגנטי שנמדדה במרחק של 20 אינץ' ממסך מחשב, שהוא סטנדרטי עבור רוב הצרכנים, הייתה 35 מ'ג. מסביב לרכיבים השונים של המחשב, כולל המעבד, המקלדת, הרמקולים וכו', נצפה שהשדה המגנטי נשאר די עקבי.
EMF מחוץ לבית?
בניגוד לדעה הרווחת, למרות כמויות הזרם העצומות שהם יכולים לשאת, שנאים במתח גבוה המוצבים בעמוד מייצרים שדה מגנטי חלש מאוד. נמצא שעוצמת השדה המגנטי היא רק 3 מ'ג קרוב לשנאי.
שנאים אלו מוגנים במיוחד כדי להפחית את הפסדי האנרגיה שכן קרינת שדות אלקטרומגנטיים מסמלת בזבוז אנרגיה עבור חברות החשמל.
לפיכך שנאים תורמים מעט מאוד לזיהום האלקטרומגנטי בתוך דירה בשל ריכוזי EMF הנמוכים שלהם ומיקומם. שדות מגנטיים של 100 מ'ג הושררו על גוף המונה החשמלי החיצוני על ידי החיווט החשמלי הראשי. הוא זיהה שדה מגנטי של 100 מ'ג במרחק של 3 אינץ' מהמד, אך ללא שדה חשמלי.
כמה הערות סיום
כפי שנדון, מטרת מאמר זה הייתה לספק סיכום כיצד ומדוע נוצרים שדות אלקטרומגנטיים ולספק מדידה יחסית של עוצמת השדה המופקת על ידי מספר ציוד ביתי טיפוסי.
בעת התקנת ציוד בתוך הבית, יש צורך לזכור באיזו מהירות שדות חשמליים ומגנטיים נחלשים ככל שאנו מתרחקים ממקורות אלו. מומלץ לצופים לשפוט בעצמם ולקבל הארה על ידי קריאת המחקרים והתוצאות המדעיות העדכניות ביותר בתחום שנוי במחלוקת זה מכיוון שהמתאם בין EMF והשלכות בריאותיות לא אושר בקהילה המדעית.
