Potenza onde elettromagnetiche
Buongiorno a tutti, non studio fisica 2 da tanti anni quindi per favore non mi giudicate se la domanda che pongo è sciocca. Scrivo su questo forum perché nel passato per tanti argomenti per me è stato di grande aiuto quindi provo a porre il mio quesito. Parlando con un'amica e discutendo sulla pericolosità o meno di tenere il cellulare (o il router wireless) vicino ai nostri figli, lei afferma: "la potenza del campo elettromagnetico diminuisce con il quadrato della distanza, quindi basta tenerlo a distanza di poche decine di cm e il rischio diminuisce significativamente". Ora, a me questo discorso torna per un campo elettrico, per un campo magnetico, ma non per un'onda elettromagnetica che non è un campo generato da una sorgente puntiforme ma un propagarsi di sorgenti di campi elettrici e magnetici. Davvero la legge dell'inverso del quadrato della distanza vale per un campo elettromagnetico? Se si come si dimostra? Ripeto, scusate la domanda banale. Sono laureata in matematica ma i miei ricordi sono a zero.
Risposte
La tua amica ha torto e tu hai ragione nel dire che la relazione tra potenza e campo elettrico non è lineare, riottenendo quindi lo stesso decadimento dell'inverso del quadrato della distanza. Tuttavia la realtà delle cose va a favore comunque di ciò che voleva dimostrare la tua amica.
La densità di potenza che di dissipa per effetto joule nella materia è $\vecE*\vecJ$ e considerando che a livello microscopico si può sempre porre $J=\alphaE$ hai che la densità di potenza va in realtà come $E^2$ e diminuisce quindi in realtà come $1/r^4$, motivo per il quale basta effettivamente qualche centimetro di distanza con l'apparecchio per ridurre notevolmente la densità di potenza che si dissipa come calore nel corpo. La potenza assorbita dal corpo è il vero indice per valutare la pericolosità di una emissione. Anche per questo viene preferito il Bluetooth al wifi sugli indossabili, poiché pur operando alle stesse frequenze, la potenza usata dalla sorgente è anche due ordini di grandezza in meno di quella del wifi, quindi pur essendo più vicino al corpo (cuffie, orologi etc) c'è una compensazione degli effetti. Per le radiazioni ionizzanti è diversa la cosa, ma siamo infinitamente lontani dai range usati dalle comunicazioni di qualsiasi genere, salvo in alcune grandissime antenne comunque in contesto di campo vicino, questione di meno di un metro, motivo per il quale vengono messe in luoghi alti oltre all'ovvia funzione di raggiungere luoghi lontani.
PS: se ti facesse piacere la dimostrazione, è semplice e possiamo farla.
La densità di potenza che di dissipa per effetto joule nella materia è $\vecE*\vecJ$ e considerando che a livello microscopico si può sempre porre $J=\alphaE$ hai che la densità di potenza va in realtà come $E^2$ e diminuisce quindi in realtà come $1/r^4$, motivo per il quale basta effettivamente qualche centimetro di distanza con l'apparecchio per ridurre notevolmente la densità di potenza che si dissipa come calore nel corpo. La potenza assorbita dal corpo è il vero indice per valutare la pericolosità di una emissione. Anche per questo viene preferito il Bluetooth al wifi sugli indossabili, poiché pur operando alle stesse frequenze, la potenza usata dalla sorgente è anche due ordini di grandezza in meno di quella del wifi, quindi pur essendo più vicino al corpo (cuffie, orologi etc) c'è una compensazione degli effetti. Per le radiazioni ionizzanti è diversa la cosa, ma siamo infinitamente lontani dai range usati dalle comunicazioni di qualsiasi genere, salvo in alcune grandissime antenne comunque in contesto di campo vicino, questione di meno di un metro, motivo per il quale vengono messe in luoghi alti oltre all'ovvia funzione di raggiungere luoghi lontani.
PS: se ti facesse piacere la dimostrazione, è semplice e possiamo farla.
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