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Titolo: Grandezze fisiche delle onde

A proposito di limiti nelle emissioni elettromagnetiche si parla sempre di
Volt/Metro che è la misura del campo elettrico presente nelle onde
elettromagnetiche.
Ma le onde hanno anche un campo magnetico di cui non si parla mai quando si
discute di limiti. Si potrebbe pensare quindi che ad un campo elettrico con
una determinato valore ed oscillante con una determinata frequenza,
corrisponda necessariamente una campo magnetico di un determinato valore.
Ma non mi sembra sia così, dal momento che il campo magnetico non dipende
direttamente dal campo elettrico come tale ma dalla corrente che questo
riesce a creare; esattamente come la stessa tensione può dare luogo a
correnti diverse; pertanto lo stesso campo elettrico di 6 v/m può creare
campi magnetici di diversa intensità. Allora per definire precisamente l'
onda elettromagnetica andrebbe indicato (oltre alla frequenza) campo
elettrico e campo magnetico.
E' corretto il ragionamento?

 E' corretto il ragionamento?
Di solito quando si parla di onde elettromagnetiche si intendono onde
piane nel vuoto. In questo caso il campo magnetico e` univocamente
definito dal campo elettrico e dalla impedenza del vuoto (120 pi ohm).
Per 6 V/m si hanno circa 16 mA/m
-- 
Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

 
In realtà il campo magnetico è legato a quello elettrico dalle equazioni 
di Maxwell. Il legame è univoco: dato il campo elettrico posso conoscere 
il campo magnetico e viceversa.
div E = rho / epsilon
div B = 0
rot E = - d B /dt
rot B = mu J + epsilon mu d E/dt
Nel caso delle onde, in condizioni omogenee, le equazioni sono identiche 
sia nel caso elettrico che in quello magnetico:
lapl A - v^2 d^2 A/dt^2 = 0
dove A è E o B.
Non ci si deve confondere i campi elettrici/magnetici con i casi 
specifici statici o stazionari: campi elettrostatici esistono in assenza 
di campi magnetici e viceversa. Ma cosa vuol dire che un campo non 
esiste ? Che è nullo. Ma un campo nullo è sempre un campo.

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Ma Sab non ha forse chiesto che se non si specifica anche l'impedenza del
mezzo misurare solo il campo elettrico non da una visione completa del campo
elettromagnetico?
E' vero che l'eq. di Maxwell legano il campo elettrico a quello magnetico,
ma nelle eq. relative a B compare la densita' di corrente non solo il campo
elettrico, quindi sarebbe piu' corretto indicare entrambi.
Ma credo che il problema sia tecnologico perche' e' sicuramente piu' facile
misurare il campo elettrico, basta una antenna che il campo magnetico.Fa
piu' male il campo elettrico o il campo magnetico?Boh!
Ciao.
Riccardo
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Inviato via 
http://usenet.libero.it

E' corretto il ragionamento?
Certo.
Ma vediamo di chiarire alcune cose.
Campi elettrici e magnetici sono legati dalle eq. di Maxwell, e fin qui
tutti d'accordo.
Esse valgono ovunque, ma facendo qualche conto si puo' vedere che per il
campo "vicino" (tipicamente per "vicino" si intende per distanze dalla
sorgente prossime o minori alla lunghezza d'onda, anche se possono
esserci eccezioni dovute alla grandezza della sorgente stessa) la
relazione vettoriale tra campo elettrico e magnetico assume un aspetto
molto complesso tale per cui la misurazione di uno dei due campi NON
permette la determinazione diretta dell'altro campo.
Tanto per fare un esempio, questo e' il caso delle onde elm. a bassa
frequenza generate dalla tensione di rete a 50Hz. 
In questi casi la lunghezza d'onda e' prossima ai 6000 km, e si capisce
bene come, in ogni caso, ci si trovi in condizioni di campo vicino.
Ecco quindi che la misurazione di uno dei 2 campi NON permette la
conoscenza diretta dell'altro.
Infatti le normative impongono (per le basse frequenze) un valore (mi
pare) di 6 V/m per il campo elettrico, e un altro valore (che non
ricordo) di campo magnetico (controlla, vedrai che e' cosi').
Quando invece si e' in condizioni di campo "lontano" (con le quali si
intende quasi sempre d>>lambda), l'onda irradiata puo' essere
considerata di tipo sferico, mentre localmente assume il carattere di
un'onda piana TEM.
In questi casi l'espressione che regola campo elett. e magnetico e'
semplicissima, tanto che a volte gli si attribuisce il nome di "Legge di
Ohm" per il campo elm. .
Infatti si ha che (parlando dei moduli): H=E/n (dove n indica
l'impedenza del mezzo in cui avviene la propagazione, e si misura in Ohm
(nel vuoto vale 120*pi Ohm)), e analogamente E=H*n.
Se tu sostituisci E-->V , H-->I , n-->R non trovi nient'altro che la
legge di Ohm... bello no? (a parte il fatto che E e' in Volt/m e V in
Volt, idem con Amp. per H).
E ovviamente cio' si applica anche alla potenza (anzi densita' di
potenza): p=(E^2)/2n : ma questa non e' la classica formula per il
calcolo della potenza nel caso di fasori complessi? Eh si', anch'essa
vale (il /2 e' dovuto al fatto che devi considerare i valori efficaci
dei campi).
Dunque, se parliamo ad esempio delle frequenze utilizzate per le
stazioni radiobase dei cellulari, dopo qualche metro di distanza dalle
antenne sono abbondantemente soddisfatte le condizioni di campo lontano,
e in questi casi la misurazione di uno dei 3 parametri, sia esso E, H, o
p, porta alla conoscenza degli altri 2.
Un esempio pratico?
Supponiamo per semplicita' n=120*pi = 377 Ohm (impedenza del vuoto).
Nel caso in cui con uno strumento si misurassero 6 V/m di campo
elettrico, cio' corrisponderebbe a un campo magnetico di 16 mA/m, e a
una densita' di potenza locale di 48mW/m^2.
Spero di essere stato abbastanza chiaro.
Ciao!
--
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