Elektrische und magnetische Felder

Durch Ladungen hervorgerufenes elektrisches Feld

Wenn Strom fließt, erzeugen elektrische Geräte und Leitungen zwei Arten von Feldern: elektrische und magnetische Felder. Ein elektrisches Feld entsteht, sobald an einem Gerät oder einer Stromleitung eine Spannung anliegt. Die Spannung ist die Voraussetzung dafür, dass elektrischer Strom fließen kann, wenn ein Gerät eingeschaltet wird. Wenn Strom fließt, entsteht zusätzlich ein Magnetfeld. Daher sind elektrische Geräte und Leitungen, in denen Strom fließt, von elektrischen und magnetischen Feldern umgeben.

Niederfrequente elektrische und magnetische Felder

Für die Stromversorgung wird in der Regel Wechselstrom verwendet. In Deutschland hat er eine Frequenz von 50 Hertz (Hz). Dies bedeutet, dass der Strom 100 Mal pro Sekunde seine Richtung ändert. Auch die elektrischen und magnetischen Felder ändern ihre Richtung genauso oft wie der Strom. Die Frequenz von 50 Hertz liegt im unteren Bereich des elektromagnetischen Spektrums. Deshalb heißen diese Felder "niederfrequent".

Durch Strom hervorgerufenes magnetisches Feld

Feldstärken und Maßeinheiten

Die Stärke des elektrischen Feldes steigt mit der Spannung, die an der Leitung anliegt. Maßeinheit für die Spannung ist das Volt (V). Die elektrische Feldstärke wird in Volt pro Meter (V/m) angegeben.

Die Stärke des Magnetfeldes um eine elektrische Leitung hängt davon ab, wie stark der Strom ist, der fließt. Die Stromstärke wird in Ampere (A) und die Magnetfeldstärke in Ampere pro Meter (A/m) gemessen.

Für den Strahlenschutz ist die magnetische Flussdichte relevant. Das Erzeugen elektrischer Ströme in leitfähigen Körpern hängt direkt mit dieser Größe zusammen. Sie ist rechnerisch mit der Magnetfeldstärke verknüpft. Die Maßeinheit ist Tesla (T) beziehungsweise Mikrotesla (µT). Ein Mikrotesla ist ein Millionstel Tesla (0,000001 T).

Elektrische und magnetische Felder im Alltag

In der Nähe von elektrischen Haushaltsgeräten und Leitungen sind die elektrischen Feldstärken und magnetischen Flussdichten meist gering.

Bei manchen Geräten sind höhere magnetische Flussdichten möglich, allerdings meist nur sehr nahe an den Geräteoberflächen (zum Beispiel Geräte mit einer sehr hohen Stromaufnahme wie Staubsauger oder Föne). Je weiter man sich entfernt, desto schwächer werden die elektrischen und magnetischen Felder.

Die Exposition der Bevölkerung mit niederfrequenten Feldern ist daher normalerweise niedrig. Dies gilt auch für Personen, die in der Nähe einer Hochspannungsleitung wohnen.

Abstand und Abschirmung

Grundsätzlich verringern sich die Feldstärken mit der Entfernung von den Feldquellen. Elektrische Felder werden darüber hinaus zum Beispiel durch übliche Baustoffe für Gebäude bereits gut abgeschirmt. Im Gegensatz dazu lassen sich Magnetfelder nur mit relativ großem Aufwand abschirmen.