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Elektromagnetische Felder

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Elektromagnetische Felder

Gleich- und Wechselspannung - Gleich- und Wechselstrom

  • Grundsätzlich wird zwischen Gleich- und Wechselspannung beziehungsweise zwischen Gleich- und Wechselstrom unterschieden.
  • Bei Wechselspannung ändert sich in regelmäßigen zeitlichen Abständen die Polarität der Anschlüsse, das heißt, der Minuspol wird zum Pluspol und umgekehrt. Fließt ein Strom, so ändern die den Strom bildenden Elektronen ihre Fließrichtung entsprechend.
  • Bei Gleichspannung und -strom ändern sich die Polarität und die Elektronenfließrichtung nicht.

Seit Werner von Siemens in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts das Prinzip des Elektrodynamos entwickelte, ist die Elektrizität in alle Lebensbereiche des Menschen vorgedrungen. Ob in der Industrie, im Verkehr, in Forschung und Medizin oder natürlich im Haushalt – überall finden wir heutzutage elektrisch betriebene Maschinen und Geräte. All diese Maschinen und Geräte sowie die dazugehörenden elektrischen Leitungen sind von elektrischen und magnetischen Feldern umgeben.

Polarität

Die Polarität beschreibt die Anordnung zweier entgegengesetzter Pole zueinander, zum Beispiel die Anordnung des negativen und positiven elektrischen Pols einer Spannungsquelle (Batterie, Steckdose) oder die Anordnung des Nord- und Südpols eines Magneten.

Frequenz

Die Frequenz charakterisiert die zeitliche Änderung von Stärke und Richtung eines Feldes. Sie gibt die Anzahl der Schwingungen in einer Zeiteinheit an; die Maßeinheit der Frequenz ist das Hertz (Hz): 1 Hz = 1 Schwingung pro Sekunde = 1/s.

Elektrische und magnetische Felder

Leitungen und Geräte, an denen eine Spannung anliegt, sind von elektrischen Feldern umgeben. Fließt ein Strom, entstehen zusätzlich magnetische Felder.

Elektrizitätsnetze

Viele Geräte und Maschinen werden am öffentlichen Elektrizitätsnetz betrieben, das eine Wechselspannung mit einer Frequenz von 50 Hertz (Hz) bereitstellt. Für den Bahnbetrieb (zum Beispiel Deutsche Bahn) wird ein eigenes Elektrizitätsnetz mit der Frequenz 16,7 Hz betrieben.

Die entstehenden Felder haben die gleiche Frequenz wie die Spannungen und Ströme in den jeweiligen Netzen. Da die beiden genannten Frequenzen im unteren Bereich des elektromagnetischen Spektrums liegen, werden die Felder als "niederfrequente Wechselfelder" oder einfach als "niederfrequent" bezeichnet. Die von Gleichspannungen und -strömen hervorgerufenen Felder bezeichnet man als statische Felder. Ihre Frequenz ist 0 Hz.

Stand: 10.10.2016

© Bundesamt für Strahlenschutz