Was ist ein elektromagnetisches Feld (EMF)?

Jedes geladene Teilchen, zum Beispiel die Elektronen eines Atoms, hat ein ihm zugehöriges elektrisches Feld, bedingt durch seine Ladung. Dieses Feld lässt nach, je weiter es von seinem Ursprung entfernt ist. Dies geschieht in einer umgekehrt proportionalen Beziehung, was bedeutet, dass wenn sich die Distanz zum Ursprung verdoppelt, die Stärke der Feldkraft viermal so schwach wird.

Michael Faraday fand heraus, dass eine bewegte Ladung, wie zum Beispiel Elektronen in einem Kabel, ein magnetisches Feld ringsum das Kabel erschaffen, im Verhältnis zur aktuellen Fliessrichtung. Und in einer komplementären Weise wird ein sich änderndes Magnetfeld einen Strom induzieren, der in einer Drahtspule fliesst. Die beiden Feldtypen sind, wie zwei Seiten derselben Medaille, untrennbar miteinander verbunden, so dass ein sich änderndes Magnetfeld ein sich änderndes elektrisches Feld hervorruft und umgekehrt.

Ein einfacher Funk-oder Mobilfunksender arbeitet, indem er Elektronen rückwärts und vorwärts entlang einer Antenne durch Anlegen einer variierenden Spannung bewegt. Diese Bewegung der Elektronen bewirkt, dass ein variierendes elektrisches Feld um die Antenne herum existiert, was wiederum ein variierendes Magnetfeld bewirkt, das ein elektrisches Feld verursacht usw ..diese gekoppelten Felder bewegen sich von der Antenne weg als elektromagnetisches Feld oder Welle.

Eine unerklärliche Eigenschaft dieser Felder ist es, dass sie anders als Schallwellen oder Wellen auf dem Wasser keinerlei Medium zur Verbreitung benötigen. Das elektrische oder magnetische Feld erfordert nur das Vorhandensein seines komplementären Feldes welches es sich selbst erschafft, um sich fortzubewegen. Das Ergebnis ist, dass sich elektromagnetische Strahlung sogar noch leichter im Vakuum des Raumes fortbewegt als in der Luft. Wenn EMF Substanzen Menschen durchlaufen, werden sie in Abhängigkeit von der Frequenz in einem oder anderen Grad absorbiert, wodurch die Ausbreitung der Welle gedämpft und verlangsamt wird. Zum Beispiel wird Niederfrequenz EMK wie Infrarot licht vollständig durch die äußeren Hautschichten absorbiert ohne eindringen zu können. Röntgen- und Gammastrahlen werden jedoch vollständig durch den Körper dringen und dabei durch die hohe Energie, die sie mitführen, die Zellen im Körper zerstören.

Radiofrequenz fällt irgendwo dazwischen und die Effekte sind auch hier frequenzabhängig. Mikrowellenstrahlung, wie sie in einer Haushaltsmikrowelle zu finden ist, soll Wassermoleküle direkt unter Verwendung einer spezifischen Resonanzfrequenz zum vibrieren bringen. Diese Vibration erwärmt dann die umliegenden Atome und Moleküle durch Reibung, genauso wie beim reiben der Hände aneinander.


Sind elektromagnetische Felder nur vom Menschen gemacht?

Nein! Es ist klar, dass es schon immer Hochfrequenzemissionen auf der Erde gegeben hat, jedoch in viel schwächeren Ausmaß im Vergleich zu künstlichen Quellen.

Welche natürlichen Quellen von EMF gibt es?

Die Erdatmosphäre schützt uns weitgehend von stellaren elektromagnetischen Feldern. Vor allem vor der Gammastrahlung sowie den Röntgenstrahlen und dem energetischen UV Strahlen. Aber es gibt „atmosphärische Fenster“ die bestimmte Teile des Spektrums durchlassen. Im wesentlichen ist es Licht (optisch, weiches UV und einige IR), sowie Funkwellen (im Bereich 30MHz-30GHz), die bis auf die Erde gelangen. Außerhalb dieser beiden Fenster wird der Rest des Spektrums größtenteils absorbiert, bevor es eine Höhe von 20km über der Erdoberfläche erreicht.

Die Sonne selbst ist eine relativ schwache Quelle für Hochfrequenzstrahlung, weil sich ihre elektromagnetische Emissionen im Bereich des sichtbaren Lichts befindet.

Für die Hochfrequenzstrahlung verwendet die Internationale Kommission für den Schutz vor nichtionisierender Strahlung (ICNIRP) für die Leistungsdichte auf der Erde der Strahlung aus stellaren Quellen eine Zahl von 3 MikroW/
m2 (3 Millionsteil eines Watt pro Watt pro Quadratmeter)
Zum Vergleich: Ein typisches GSM- Mobiltelefon, das 1W bei einer Frequenz von 900MHz überträgt, mit einer Antenneneffizienz von 50% müsste ungefähr 115m von Ihrem Kopf entfernt sein um die gleiche Leistungsdichte am Kopf zu erreichen. Wenn die 2,5 cm vom Kopf des Benutzers entfernt ist, wie es typischerweise von den Hersteller empfohlen wird, könnte das gleiche Telefon bis zu
~60W/m2 am nächsten Punkt zum Kopf liegen (20 Millionen Mal mehr als das gesamte Spektrum der Radiofrequenzstrahlung aus dem Weltraum!) die sich an den entfernten Stellen auf der Oberfläche des Kopfes auf ~4W/m2 verringert, da sich die Leistung mit inversen Quadrat des Abstands von einer Punktquelle verringert.

Ein gutes Beispiel für eine natürliche Quelle, die die Ionosphäre durchdringt, wäre Jupiter. Etwa 800 Millionen Kilometer entfernt gibt Jupiter, genauer gesagt ein Plasmastrahl zwischen Jupiter und einigen seiner Monde, die als 2 Billion Watt-Sender wirken, regelmäßig HF-Signale ab. Frequenzen unterhalb von 15 MHz werden weitgehend von der Ionosphäre reflektiert, aber Strahlung mit einer Frequenz von 81,5 MHz erreicht die Erde mit einer Flussdichte von ~4,5 Jansky (ein einfacher Dipol entwickelt 1 Mikro-V). Zum Vergleich : Ein einziges GSM-Telefon mit einer Distanz von 1 km hätte eine Flussdichte von 110.000.000 Jansky.

Auf der Erde emittiert ein Blitz elektromagnetische Strahlung und Röntgenstrahlung über ein breites Spektrum, von Funkwellen 100kHz bis hin zu 100 MHz.

Natürlich erzeugt die Erde selbst ein eigenes statisches Magnetfeld, wahrscheinlich infolge der zirkulierendes Bewegungen geladener Teilchen in ihrem geschmolzenen Kern.


Sollte ich besorgt sein wegen EMF?

Viele Funkfrequenzen haben nicht genügend Energie, um tief in den Körper einzudringen, oder um einen bedeutenden Heizwiderstand zu bewirken. Das bedeutet aber nicht, dass sie keine Wirkung haben und dies ist es was die Wissenschaftler im Moment beschäftigt.
Die Mobilfunkstrahlung überschreitet die von der Internationalen Agentur für Krebsforschung (IARC) festgelegten Grenzen für Erhitzung nicht, wenn das Telefon in einem Abstand von 2,5cm vom Kopf gehalten wird. Allerdings halten die wenigsten Menschen ihr Telefon 2,5cm von ihrem Kopf entfernt, wenn sie telefonieren, und selbst wenn sie es tun durchdringt die EMF immer noch die Köpfe bis in eine erhebliche Tiefe insbesondere die von Kindern.

Die so genannten „nicht-thermischen“ Effekte von Mobilfunk-Strahlung sind noch nicht vollständig erforscht, wobei viele durchaus existieren. Viele wurden unabhängig überprüft, andere nicht. Viele andere Studien haben überhaupt keine Effekte gezeigt! Das Problem dabei ist nun welche Gruppe der Wissenschaftler hat recht? Oder hat die eine Seite zur Hälfte recht und die andere Seite auch teilweise? Im Moment hat niemand feste Antworten auf diese Fragen!

Viele Leute sagen: „Wir baden schon seit Jahren in EMF, wo liegt das Problem?“ Ja wo denn? Nur weil wir schon seit Hundert Jahren mit von Menschen gemachten Radiowellen gelebt haben, bedeutet dies nicht, dass es keine Wirkung auf uns hat. Zu Beginn der 1900er Jahre wurde ein Zusammenhang zwischen der Zunahme der Leukämie in der Kindheit und der Verbreitung von Strom in den Haushalten festgestellt. Studien die heutzutage durchgeführt werden, umfassen eine Gruppe die zu grossen Teilen aus Personen besteht die ihr ganzes Leben lang HF-Strahlung ausgesetzt waren. Jede gute Studie erfordert eine Kontrollgruppe als Vergleich, so dass die Effekte klar identifiziert werden können. Auf der Suche nach Auswirkungen aus der HF-Strahlung, möchten wir nun eine exponierte Gruppe, mit einer die nicht ausgesetzt war vergleichen,...dies ist jedoch nicht mehr möglich, da wir alle der Strahlung ausgesetzt sind, DIE GANZE ZEIT. Wenn wir erwarten, eine biologische Auswirkung zu erkennen, werden wir nur eine leichte Zunahme oder gar keinen Effekt sehen, da die Auswirkung bereits eine permanente Bedingung für unseren Körper in unserer modernen Welt geworden ist.

Ist es in diesem Kontext wirklich ohne Wirkung, wenn man keine sichtbare, oder messbare Veränderung hat? Nicht unbedingt.



And in English..........

What is an electromagnetic field (EMF)?

Any charged particle, for instance the electrons of any atom, has an associated electric field due to its charge. That field weakens with distance from the source, in an inverse square relation, meaning that as the distant from the source doubles, the strength of the field will become four times weaker.

Michael Faraday found that a moving charge, say, the electrons in a wire, will create a magnetic field around the wire, in proportion to the current flowing. And in a complementary fashion, a changing magnetic field will induce a current to flow in a coil of wire. The two types of field are inextricably linked to each other, like two sides of the same coin, so much so that a changing magnetic field will cause a changing electric field and vice versa.


A simple radio or mobile phone transmitter works by moving electrons backwards and forwards along an antenna by applying a varying voltage to it. That movement of electrons causes a varying electric field to exist around the antenna which, in turn, causes a varying magnetic field which causes an electric field and so on…..these self-perpetuating, coupled fields travel away from the antenna as an electromagnetic field or wave.


One unexplained property of these fields is that, unlike sound waves or waves on water, they require no medium through which to propagate; the one field, electric or magnetic, only requires the presence of its complementary field in order to travel, which it itself creates, ipso facto. The result of this is that electromagnetic radiation can travel through the vacuum of space just as easily as air, in fact, more easily. As EMFs pass through substances, such as human beings, they are absorbed to one degree or another, dependent on the frequency, thus attenuating and slowing the wave’s propagation. For instance, low frequency EMF such as infrared light will be absorbed completely by the outer layers of the skin without penetrating. X-rays and gamma rays, however, will pass completely through the body, the latter destroying cells in the process due to the high energy associated with them.


Radio frequency radiation falls somewhere in between and the effects are once again frequency dependent. Microwave radiation, of the sort found in a household microwave oven, is intended to directly heat water molecules using a specific “resonant” frequency which causes the water molecules to vibrate. That vibration then warms the surrounding atoms and molecules through friction, in exactly the same way as rubbing one’s hands together causes them to feel warmer.


Are electromagnet fields only man-made?

No! Clearly, natural radio frequency emissions do exist on the earth and always have done but generally at much weaker strengths by comparison to man-made sources.

 

What natural sources of EMF are there?

The earth’s atmosphere protects us to a large extent from stellar electromagnetic fields, particularly gamma and x-rays and the more energetic UV,  but “atmospheric windows” do exist which allow particular parts of the spectrum through, the two major ones being light (optical, soft UV and some IR) and radio waves (in the range 30MHz-30GHz). Outside of these two windows the rest of the spectrum is mostly absorbed before reaching a height of 20km above the earth’s surface.

The Sun itself is a relatively weak source of radio frequency radiation because its electromagnetic emissions peak around the frequencies of visible light in the electromagnetic spectrum.

For radio frequency radiation,
the International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP) uses a figure of 3 microW/m2 (3 millionths of a Watt per square metre) for the power density on earth of radiation arriving from stellar sources. By comparison, a typical GSM mobile phone transmitting 1W at a single frequency of 900MHz, with an antenna efficiency of 50% would need to be approximately 115m away from your head to achieve the same power density at your head. When placed 2.5cm from the user’s head, as typically recommended by manufacturers, the power density for the same phone could be as high as ~60W/m2 at the closest point to the head (20 million times more than the complete spectrum of radio frequency radiation from space!!), reducing to ~4W/m2 at the furthest points on the surface of the head, as the power reduces with the inverse square of the distance from a point source.

A good example of a natural source which penetrates the ionosphere would be Jupiter. Approximately 800 million kilometres away, Jupiter, or more specifically a plasma-jet between Jupiter and some of its moons acting as a 2 trillion watt “transmitter”, periodically emits RF signals. Frequencies below 15MHz are largely reflected by the ionosphere but radiation at a frequency of 81.5 MHz reaches earth with a flux density of ~4.5 Jansky (a simple dipole will develop 1 micro V). By comparison, a single GSM phone at a distance of 1 km would have a flux density of 110,000,000 Jansky.


On earth, lightning emits electromagnetic radiation over a wide spectrum, from radio waves 100kHz right up to 100MHz and including x-rays.


Of course, the earth itself generates its own static magnetic field probably as a result of the circulating movement of charged particles in its molten core.

 

Should I be concerned about EMF?

Many radio frequencies do not have enough energy to penetrate to any depth in the body or to cause any significant heating effect. However, that doesn’t mean that they have no effect and this is the concern of many scientists at the moment. Mobile phone radiation, when emitted from a phone at a distance of approximately 2,5cm from the head will not exceed the limits of heating set down by the International Agency for Research on Cancer (IARC). However, very few people hold a phone 2,5cm from their heads when telephoning and even if they do, the EMF is still penetrating their heads to a significant depth and, most particularly, those of children.

The so called “non-thermal” effects of mobile phone radiation are not fully understood but many have been shown to exist. Many have been verified independently, others have not. Many other studies have shown no effects at all! The problem is this; which group of scientists is right and which is wrong? Or perhaps half of them are half right and the other half too. At the moment no-one has firm answers to these questions?


Many people will say “We’re bathed in EMF all the time and have been for years, so what’s the problem?” What indeed? Just because we’ve lived with man-made radio waves for over a hundred years doesn’t mean it has no effect on us. Reviews of the incidence of childhood leukemia around the beginning of the 1900s have suggested a link to the increase in the number of households with mains electricity at that time. Studies performed now will involve a population made up, to a large degree, of people who have been exposed to RF radiation their whole lives. Any good study requires a control group as a comparison, so that the effects can be indentified clearly. In looking for effects from RF radiation we would like to compare an exposed group to one which has not been exposed…..this is no longer possible as we are ALL exposed, ALL OF THE TIME. If we expect to see a biological response we may only see a slight increase or nothing at all because that response is now a permanent condition for our bodies in this modern world.


In that context, does no visible or measureable change really equate to no effect?
Not necessarily.

Isar Energetics - EMF Advice