Me gustaría tratar el tema de la perniciosa influencia de las radiaciones electromagnéticas en nuestro sistema de audio y para ello no estaría de más "situarnos" previamente.
La
interferencia electromagnética es la perturbación que ocurre en cualquier circuito, componente o sistema electrónico causada por una fuente de radiación electromagnética externa al mismo. También se conoce como
EMI por sus siglas en inglés (Electro Magnetic Interference).
Un tipo de interferencia de esta naturaleza, de particular interés en el tema que nos ocupa, es la
RFI (Radio Frequency Interference).
Esta perturbación puede interrumpir, degradar o limitar el rendimiento del sistema. La fuente de la interferencia puede ser cualquier objeto, ya sea artificial o natural, que posea corrientes eléctricas que varíen rápidamente, como un circuito eléctrico, el sol o las auroras boreales.
En el medio en que vivimos hay campos electromagnéticos por todas partes pero son invisibles para el ojo humano. Se producen campos eléctricos por la acumulación de cargas eléctricas en determinadas zonas de la atmósfera por efecto de las tormentas, el campo magnético terrestre provoca la orientación de las agujas de los compases en dirección Norte-Sur y los pájaros y los peces lo utilizan para orientarse.
Además de las fuentes naturales, en el espectro electromagnético hay también fuentes generadas por el hombre.
Inserto este enlace a una página en la que se puede ver da manera muy sintética lo que tratamos aquí:
http://www.asifunciona.com/fisica/af_espectro/af_espectro_1.htmLa
Energía radiante es la que poseen las ondas electromagnéticas como la luz visible, las ondas de radio, los rayos ultravioleta (UV), los rayos infrarrojos (IR), etc. La característica principal de esta
energía es que se puede propagar en el vacío, sin necesidad de soporte material alguno. Ej.: La energía que proporciona el Sol y que nos llega a la Tierra en forma de luz y calor.
Una
onda electromagnética es la forma de propagación de la radiación electromagnética a través del espacio. A diferencia de las ondas mecánicas, como el sonido, las
ondas electromagnéticas no necesitan de un medio material para propagarse; es decir, pueden desplazarse por el vacío a una velocidad constante muy alta (300.0000 km/s).
Estas ondas se caracterizan por su longitud de onda (nanómetros en las de mayor energía, como los rayos X y gamma y kilómetros en las de menor energía, como las ondas de radio), por su amplitud y por su frecuencia (expresada en Hertzios o ciclos por segundo).
Podemos imaginar las ondas electromagnéticas como series de ondas muy uniformes que se desplazan a una velocidad enorme: la velocidad de la luz. La frecuencia simplemente describe el número de oscilaciones o ciclos por segundo, mientras que la expresión «longitud de onda» se refiere a la distancia entre una onda y la siguiente. Por consiguiente, la longitud de onda y la frecuencia están inseparablemente ligadas: cuanto mayor es la frecuencia, más corta es la longitud de onda.
El concepto se puede ilustrar mediante una analogía sencilla. Si atamos una cuerda larga al pomo de una puerta y sujetamos el extremo libre, al moverla lentamente arriba y abajo generará una única onda de gran tamaño; un movimiento más rápido generará numerosas ondas pequeñas. La longitud de la cuerda no varía, por lo que cuantas más ondas genere (mayor frecuencia), menor será la distancia entre las mismas (menor longitud de onda).
La longitud de onda y la frecuencia determinan otra característica importante de los campos electromagnéticos. Las ondas electromagnéticas son transportadas por partículas llamadas
cuantos de luz. Los cuantos de luz de ondas con frecuencias más altas (longitudes de onda más cortas) transportan más energía que los de las ondas de menor frecuencia (longitudes de onda más largas). Algunas ondas electromagnéticas transportan tanta energía por cuanto de luz que son capaces de romper los enlaces entre las moléculas. De las radiaciones que componen el espectro electromagnético, los rayos gamma que emiten los materiales radioactivos, los rayos cósmicos y los rayos X tienen esta capacidad y se conocen como «radiación ionizante». Las radiaciones compuestas por cuantos de luz sin energía suficiente para romper los enlaces moleculares se conocen como «radiación no ionizante».
Las fuentes de campos electromagnéticos generadas por el hombre, que constituyen una parte fundamental de las sociedades industriales (la electricidad, las microondas y los campos de radiofrecuencia), están en el extremo del espectro electromagnético correspondiente a longitudes de onda relativamente largas y frecuencias bajas y sus cuantos no son capaces de romper enlaces químicos. Aunque esto sobrepasa la intención de este post lo comento porque mientras que los efectos perniciosos en la salud de las radiaciones ionizantes están sobradamente demostrados científicamente, no ocurre lo mismo en el caso de las no ionizantes y suelen ser tema de amplio debate en multitud de foros.
Existen dos maneras de producir radiación electromagnética. Una de ellas consiste, en esencia, en la conversión de la energía cinética de una carga eléctrica acelerada, en energía radiante. La otra manera consiste en el aniquilamiento de materia, convirtiéndose ésta en energía radiante.
Maxwell asoció varias ecuaciones, actualmente denominadas Ecuaciones de Maxwell, de las que se desprende que un campo eléctrico variable en el tiempo genera un campo magnético y, recíprocamente, la variación temporal del campo magnético genera un campo eléctrico.
El
espectro electromagnético se refiere a un "mapa" de los diferentes tipos de energía de radiación y sus correspondientes longitudes de onda. Hay usualmente
7 subdivisiones: desde la radiación de menor longitud de onda, como los
rayos gamma y los
rayos X, pasando por la
luz ultravioleta, la
luz visible , los
rayos infrarrojos y las
microondas hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las
ondas de radio (radiofrecuencia).
El término
radiofrecuencia, también denominado espectro de radiofrecuencia o
RF, se aplica a la porción menos energética del espectro electromagnético que comprende desde los 3 kHz de frecuencia, con una longitud de onda de 100.000 m (100 km), hasta los 300 GHz de frecuencia, con una longitud de onda de 0,001 m (1 mm). El Hercio o Hertz es la unidad de medida de la frecuencia de las ondas, y corresponde a un ciclo por segundo. Las ondas electromagnéticas de esta región del espectro se pueden transmitir aplicando la corriente alterna originada en un generador a una antena.
En presencia de una carga eléctrica positiva o negativa se producen
campos eléctricos que ejercen fuerzas sobre las otras cargas presentes en el campo. La intensidad del
campo eléctrico se mide en voltios por metro (V/m). Cualquier conductor eléctrico cargado genera un campo eléctrico asociado, que va a estar presente aunque no fluya la corriente eléctrica. Y ese campo eléctrico va a ser más intenso cuanto menor sea la distancia a la carga o conductor cargado que los genera. Por tanto su intensidad disminuye a medida que aumenta la distancia, algo que nos interesa mucho cuando lo que queremos es evitar su influencia.
Al enchufar un cable eléctrico en una toma de corriente se generan campos eléctricos en el aire que rodea al aparato eléctrico. Cuanto mayor es la tensión, más intenso es el campo eléctrico producido. Como puede existir tensión aunque no haya corriente eléctrica, no es necesario que el aparato eléctrico esté en funcionamiento para que exista un campo eléctrico en su entorno.
Los materiales conductores, como los metales, proporcionan una protección eficaz contra los campos magnéticos. Otros materiales, como los materiales de construcción y los árboles, presentan también cierta capacidad protectora. Por consiguiente, las paredes, los edificios y los árboles reducen la intensidad de los campos eléctricos de las líneas de conducción eléctrica situadas en el exterior de las casas. Cuando las líneas de conducción eléctrica están enterradas en el suelo, los campos eléctricos que generan casi no pueden detectarse en la superficie.
Los
campos magnéticos se originan por el movimiento de cargas eléctricas. La intensidad de los
campos magnéticos se mide en amperios por metro (A/m), aunque en las investigaciones sobre campos electromagnéticos suele utilizarse con mayor frecuencia una magnitud relacionada, la densidad de flujo (en microteslas, µT).
Al contrario que los campos eléctricos, los campos magnéticos solo aparecen cuando se pone en marcha un aparato eléctrico y fluye la corriente. Cuanto mayor sea la intensidad de la corriente, mayor será la intensidad del campo magnético.
Al igual que los campos eléctricos, los campos magnéticos son más intensos en los puntos cercanos a su origen y su intensidad disminuye rápidamente conforme aumenta la distancia desde la fuente. Los materiales comunes, como las paredes de los edificios, no bloquean los campos magnéticos.
Los campos eléctricos existentes en torno al cable de un electrodoméstico sólo desaparecen cuando este se desenchufa o se desconecta de la toma de corriente, aunque no desaparecerán los campos eléctricos del entorno del cable situado en el interior de la pared que alimenta al enchufe.
Particularmente interesante nos resulta que mientras una corriente eléctrica alterna crea un campo magnético, también un campo magnético crea una
corriente eléctrica en un conductor cercano. Este es el principio de la
inducción y por eso se puede detectar y medir la presencia de campos electromagnéticos. La
inducción es también el principio mediante el cual un transformador eleva o baja voltajes.
En un transformador una corriente eléctrica alterna que pasa a través de los alambres de una bobina irradia campos magnéticos y en otra bobina adyacente los alambres captan los campos magnéticos convirtiéndolos de nuevo en corriente eléctrica. El número de vueltas en espiral que tenga en cada lado del transformador, determina la cifra de voltaje.
¿En qué se diferencian los
campos estáticos de los campos variables en el tiempo?
Un campo eléctrico es un campo de fuerza creado por la atracción y repulsión de cargas eléctricas (la causa del flujo eléctrico) y se mide en Voltios por metro (V/m). El flujo decrece con la distancia a la fuente que provoca el campo.
Los campos eléctricos estáticos (también conocidos como
campos electrostáticos) son campos eléctricos que no varían con el tiempo (frecuencia de 0 Hz). Los campos eléctricos estáticos se generan por cargas eléctricas fijas en el espacio, como imanes o por el flujo constante de electricidad en los electrodomésticos que utilizan corriente continua. Son distintos de los campos que cambian con el tiempo, como los campos electromagnéticos generados por electrodomésticos, que utilizan corriente alterna (AC) o por teléfonos móviles, etc.
Una corriente continua (
DC) es una corriente eléctrica que fluye siempre en el mismo sentido. En cualquier aparato eléctrico alimentado con pilas fluye corriente de la pila al aparato y de este a la pila, generándose un campo magnético estático. El campo magnético terrestre es también un campo estático, así como el campo magnético que rodea a una barra imantada, el cual puede visualizarse por medio del dibujo que se forma cuando se espolvorean limaduras de hierro en torno a la barra.
No estaría de más recordar también aquello que tanto nos sorprendió la primera vez que lo hicimos, siendo niños. Me refiero al hecho de frotar un bolígrafo con un trapo y observar que podíamos levantar con él pequeños trocitos de papel que se adhieren. Tanto el bolígrafo como los trozos de papel habían quedado electrizados: el bolígrafo por frotamiento y el papel por inducción. Al frotar el bolígrafo, este había adquirido una carga eléctrica negativa, mientras que el papel se había cargado positivamente al acercarle el bolígrafo.
En cambio, las corrientes alternas (
AC) forman campos electromagnéticos variables en el tiempo. Las corrientes alternas invierten su sentido de forma periódica. En Europa la corriente alterna cambia de sentido con una frecuencia de 50 ciclos por segundo, o 50 Hz (hercios) y, de forma correspondiente, el campo electromagnético asociado cambia de orientación 50 veces cada segundo.
Cuando una lámpara de mesa está enchufada, es decir, conectada a la red eléctrica a través del enchufe, sólo hay un campo eléctrico.
El campo eléctrico puede compararse con la presión dentro de una manguera cuando se conecta al sistema de abastecimiento de agua y el grifo está cerrado. El campo eléctrico está relacionado con la tensión, cuya unidad es el voltio (V). Se genera por la presencia de cargas eléctricas y se mide en voltios por metro (V/m). Cuanto mayor sea la fuente de alimentación del electrodoméstico, mayor será la intensidad del campo eléctrico resultante.
Cuando se enciende la lámpara, es decir, cuando la corriente pasa por el cable de alimentación, hay un campo eléctrico y un campo magnético.
El campo magnético se origina como resultado del paso de corriente (es decir, el movimiento de electrones) a través del cable eléctrico. En el ejemplo de la manguera, el campo magnético se correspondería con el paso del agua a través de la manguera. La unidad del campo de inducción magnética es el Tesla (T). Sin embargo, los campos magnéticos que se miden normalmente están dentro del rango de los microteslas (μT), es decir, una millonésima de Tesla. Otra unidad que se utiliza a veces es el Gauss (G). Un Gauss equivale a 100 microteslas.
Los campos electromagnéticos variables en el tiempo que producen los aparatos eléctricos son un ejemplo de campos de frecuencia extremadamente baja (FEB, o ELF, en inglés). Las principales fuentes de campos de FEB son la red de suministro eléctrico y todos los aparatos eléctricos, con frecuencias generalmente de hasta 300 Hz.
Otras tecnologías producen campos de frecuencia intermedia (FI), con frecuencias de 300 Hz a 10 MHz como las pantallas de computadora, los dispositivos antirrobo y los sistemas de seguridad, además de campos de radiofrecuencia (RF).
Los campos electromagnéticos de frecuencias altas o RF (con frecuencias de 10 MHz a 300 GHz) son producidos por los teléfonos móviles, la televisión, los transmisores de radio, radares y los hornos microondas. Estos campos se utilizan para transmitir información a distancias largas y son la base de las telecomunicaciones, así como de la difusión de radio y televisión en todo el mundo.
Las microondas son campos de RF de frecuencias altas, del orden de GHz.
En las frecuencias de radio, los campos eléctricos y magnéticos están estrechamente relacionados y sus niveles se miden normalmente por la densidad de potencia, en vatios por metro cuadrado (W/m2).
Los efectos de los campos electromagnéticos sobre el organismo no sólo dependen de su intensidad sino también de su frecuencia y energía. Estos campos inducen corrientes en el organismo que, dependiendo de su amplitud y frecuencia, pueden producir diversos efectos como calentamiento y sacudidas eléctricas (no obstante, para producir estos efectos, los campos exteriores al organismo deben ser muy intensos, mucho más que los presentes habitualmente en el medio).
Nosotros solo percibimos conscientemente una pequeñísima fracción del espectro electromagnético (el espectro de la luz visible), radiaciones comprendidas entre los 380 y 750 nanómetros que son las responsables de que podamos percibir colores. También podemos sentir el calorcito de las radiaciones infrarrojas y, con posterioridad, ver las quemaduras de las radiaciones ultravioleta.
Sin embargo es obvio que el medio está invadido por radiaciones de muy distinta frecuencia y longitud de onda que nos pasan desapercibidas.
En la imagen se muestra la fotografía "Field" de Richard Box, 831 tubos fluorescentes encendidos con la energía contenida en el campo electromagnético procedente de los cables de alta tensión que pasan por encima.
