Elektromanyetik kuvvet, elektrik yüklü bir parçacığın manyetik alandan geçerken üzerine etki eden kuvvet, Elektromanyetik alan ise elektrik yükü olan parçacıkların çevrelerinde yarattıkları ve diğer yüklü parçacıklar üzerinde kuvvet uygulayan bir etkidir. Peki, Elektromanyetik kuvvet nedir? Elektromanyetik alanın insan sağlığına etkileri nedir? tüm bu soruların detayı haberimizde…

ELEKTROMANYETİK KUVVET NEDİR?

Elektromanyetik kuvvet ise elektrik kuvveti ve manyetik kuvvet birbirleri ile ilişkilidir. James Clerk Maxwell , 1873’te elektrik ve manyetik kuvvet alanlarının uyduğu eksiksiz denklemleri bulmayı başardı ve böylece günümüzde elektromanyetizma denilen kuralı elde etmiş oldu.

Elektromanyetik kuvvetin temel parçacıklara etki ederken gösterdiği özellikler şu şekilde sıralanabilir.

Kuvvet, elektrik yükü üzerine evrensel bir şekilde etkir.

Kuvvet, çok büyük bir menzile sahiptir (manyetik alanın yıldızlarası etkisi vardır).

Kuvvet oldukça zayıftır. Kuvvetin şiddeti, elektron yükünün karesinin 2hc (2 x Planck sabiti x ışık hızı)’na bölümüne eşittir. Bu oran yaklaşık 1/137,036 dır.

Bu kuvvetin taşıyıcısı, durgun kütlesi sıfır, spini 1 olan ve foton denilen bir parçacıktır. Fotonun kendisinin elektrik yükü yoktur.

Tarihçe

Tarihte elektrik ve manyetizmanın ilk etkileri Çinliler ve Yunanlar tarafından incelenmiştir. Yunanlar bir parça kehribarın sürtüldüğünde bazı nesneleri çektiğini gözlemlemiştir. (Elektron kelimesi kehribarın yunanca karşılığından türemiştir). Daha sonra Oersted, Coulomb, Ampere, Biot, Savart ve Gauss’un teorik ve deneysel çalışmalarıyla elektrik ve manyetizma ile ilgili gelişmeler sağlanmıştır. Deneysel açıdan elektrik ve manyetizmaya en büyük katkının Michael Faraday tarafından yapıldığı söylenebilir. Bütün bu bilim adamlarınca biriktirilen bilgiler James Clerk Maxwell tarafından dört denklem altında toplanmıştır. Bu denklemler Maxwell denklemleri olarak bilinir ve kuantum fiziği öncesi bilinen bütün elektrik ve manyetik görüngüleri açıklamaktadır.

ELEKTROMANYETİK ALAN NEDİR?

Fizikte elektromanyetik alan elektrik yükü olan parçacıkların çevrelerinde yarattıkları ve diğer yüklü parçacıklar üzerinde kuvvet uygulayan bir etkidir. Bu kuvvet çekme itme veya aradaki doğruya dik yönde olabilir.

Elektromanyetik alan dört ayrı nicelikle tanımlanır. Bunlar E, D, H, B harfleriyle gösterilirler

E: Elektrik alanı

D: Elektrik akı yoğunluğu

H: Manyetik alan

B: Manyetik akı yoğunluğu

İrdeleme :H ve B nicelikleri mühendisler ve fizikçiler tarafından farklı farklı adlandırılır. Yukarıdaki tanım mühendislik tanımıdır. Fizikçiler ise B yi manyetik alan olarak, H yi yardımcı manyetik alan olarak tanımlamayı tercih ederler.

Maxwell denklemleri

18. ve 19. yüzyılda elektrik ve manyetizma alanında pek çok buluş yapılmıştı. Bu buluşlar İngiliz (İskoçyalı) bilim adamı James Clerk Maxwell (1831-1879) tarafından derlendi. Maxwell yasaları dört tanedir.Ama bu yasalar aynı zamanda bu yasaları geliştirenlerin adıyla da bilinir.

1. Gauss yasası (elektrik alan için)

Alman bilim adamı Carl Friedrich Gauss’un (1767-1855) bu yasası aslında Fransız bilim adamı Charles Augustin de Coulomb’un (1736-1806) iki elektrik yükü için geliştirdiği yasanın genelleştirilmiş halidir. Bu denklemde ρ ile elektrik yük yoğunluğu gösterilmiştir.(C/m³) Yasaya göre,içinde elektrik yük olan bir hacmin duvarlarından geçen elektrik akısının (D) toplamının elektrik yüke eşit olduğu belirtilmektedir.

2. Gauss yasası (manyetik alan için)

Bu yasada elektrik alan yasasının manyetik alana uygulanmış halidir. Ne var ki, manyetik kutuplar daima çift çift bulunurlar. İzole edilmiş bir manyetik kutup bulmak mümkün olmadığından, herhangi bir hacim içersinde artı kutup ve eksi kutbun etkileri birbirlerini ortadan kaldırır. Sonuç olarak hacmin duvarlarından net akı geçişi olmaz.

3. Faraday yasası

İngiliz bilim adamı Michael Faraday (1791-1867) tarafından geliştirilen bu yasaya göre manyetik alandaki değişiklik elektrik alan meydana getirir.

4. Ampere yasası

Fransız bilim adamı Andre Marie Ampere’in (1775-1836) daha sonra Maxwell tarafından revize edilmiş bu denleminde J akım yoğunluğu, yani iletkenin birim kesit alanından akan akımdır. Yasaya göre, manyetik alanı iki unsur meydana getirir; bir iletkenden akım geçmesi ve elektrik alanının değişikliği.

Elektromanyetik dalga

Boşlukta, yani elektrik yük ve akımlarının uzağında, Maxwell denklemlerindeki iki nicelik yani ρ ile gösterilen yük yoğunluğu ve J ile gösterilen akım yoğunluğu 0 a eşit olur.Bu durumda , Birinci denklemin sağ tarafı da 0 a eşitlenir. Ayrıca, diğer iki denklem de simetrik hale gelir.

Bu durum Işık (ve gözün göremediği diğer radyasyonu) ifade etmektedir.Bu sebeple gerek ışık, gerekse gözün göremediği diğer radyasyon elektromanyetik dalga olarak nitelendirilir. Elektromanyetik dalgada elektrik ve manyetik alanlar birbirlerine ve ışığın gidiş yönüne diktirler.Basitleştirerek örneklemek gerekirse, kartezyen koordinatlarda polarize edilmiş ışık x ekseni boyunca yol alırken, elektrik alanı y ekseni üzerinde ve manyetik alan da z ekseni üzerindedir. Bu sebepten, ışığın sürati ve iki geçirgenlik katsayısı arasında bir ilişki kumak mümkündür.

Madde içinde geçirgenlik

Dielektrik madde içinde elektrik geçirgenlik boşluktakinden, daha büyük değerler alır. Çeşitli maddeler içindeki geçirgenlik değerleri tablolar halinde hazırlanmıştır. Ancak uygulamada boyutsuz bağıl geçirgenliği bilmek yeterlidir.

Burada ε madde içinde geçirgenlik, εr bağıl gheçirgenlik ve ε0 da boşluktaki geçirgenliktir. Mesela plastik maddelerde bağıl elektrik geçirgenlik 5 dolaylarındadır.

Manyetik geçirgenlik te madde içinde boşluktakinden farklı değerler alabilir. Bu değerler paramanyetik maddelerde büyük, ferromanyetik maddelerde çok büyük, diyamanyetik maddelerde ise boşluktakinden küçüktür. Mesela demir için bağıl manyetik geçirgenlik 5000 i geçebilir.Manyetik geçirgenlik için de bağıl değer gösterimi vardır.

Kırılma indisi

Işığın kırılması ile ilgili katsayı kırılma indisidir.

ELEKTROMANYETİK ALANIN SAĞLIĞA ETKİLERİ NELERDİR?

Elektromanyetik alanlar özellikle son dönemde iyice yaygınlaştığı için, bunlara maruz kalmanın olumsuz etkileri hakkında henüz uzun süreli bir çalışma bulunmamakta. Her halükarda, bütün gününü elektromanyetik alanlarda geçiren bir insan, bunun etkilerini vücudunda hissedecektir.

Uzun süre ofis ortamında çalışan pek çok insan bu etkileri her gün hissetmekte ve çeşitli sağlık sorunlarıyla karşılaşmaktadır.

Bu etkilerin bazıları:

  • Sinir sistemi bozuklukları: depresyon, anksiyete, sinirlilik, vs.
  • Uykusuzluk
  • Alerjiler
  • Hipertansiyon
  • Görme sorunları
  • Kuru cilt
  • Konsantrasyon sorunları, baş dönmesi, yönelim bozukluğu
  • MigrenStres
  • Kısırlık ve gebelik sorunları
  • Otoimmün hastalıklar
  • Aritmi
  • Çeşitli çalışmalar aynı zamanda uzun vadede kanserojen etkilerin de söz konusu olabileceğini belirtmektedir.

Elektromanyetik alan ölçümü nasıl yapılır?

Elektromanyetik alan ölçümü, emr ölçümü veya elektromanyetik radyasyon ölçümü tabirlerinin hepsi aynı şeyi ifade eder.

Elektromanyetik alan ölçümü, BTK tarafından kabul edilen marka ve geçerli kalibrasyon sertifikasına sahip cihazlarla yetkili kişiler tarafından yapılmalıdır.

İş güvenliği kapsamında bu ölçümlerin BTK tarafından yetkilendirilen kişilerce yapılması zorunluyken, Elektrik SMM belgesine sahip Elektrik ve Elektrik Elektronik mühendisleri de bu hizmeti verebilmektedir.

Manyetik Alan Ölçümü yapılırken yalıtkan malzemeden imal edilmiş tripod kullanılmalı, çıkan değerlerin ilgili standartlara uygunluğu muhakka suretle değerlendirilerek ilgililer bilgilendirilmelidir.

Manyetik Alan Ölçüm sonuçlarına göre gerekli hallerde elektromanyetik kirliliğin kaynağının tespit edilmesi için spektrum analizörü ile frekans frekans ayrıştırılmalıdır.

SAR Nedir? SAR neden önemlidir?

Specific Absorption Rate kelimelerinin baş harflerinden oluşan kısaltma ile ifade edilen SAR, Özgül Soğurma Oranı ya da kelimelerin tam karşılığı olarak Özel emilim oranı şeklinde ifade edilebilir. Teknik anlamda ise SAR, RF ( radyo frekansı ) yayan bir kaynak enerjisinin vücut tarafından emilme oranının bir ölçüsüdür. SAR dokularda soğurulan ve ısıya dönüştürülen güçle ilgilidir.

Ortalama olarak insanların vücut sıcaklıklarını 1 derece arttıracak elektromanyetik alan gücünü baz alarak bazı tanımlamalar yapmıştır. Örneğin Dünya Sağlık Örgütü Elektromanyetik Alan Projesinde cep telefonu SAR değerleri için en fazla 0.1 W/kg SAR değeri önerilmektedir.

WHO’ne göre SAR değerlerinin sağlık açısından olumsuz etkileri değerlendirilerek üst sınır 4 W/kg olarak kabul edilmektedir. Amerika baş bölgesi için 1,6 W/kg’ı üst sınır olarak kabul ederken bu değer Avrupa standartlarına göre 2 W/kg şeklindedir.

İş yerleri 10, genel mekanlar için 50 kat güvenlik payları kabul edilerek temel limitler iş yerleri için 0,4 W/kg ve gene mekanlar için 0,08 W/kg SAR değerleri belirlenmiştir. Bu değerler tüm vücut için 6 dakikalık etkilenme süresi için verilen SAR değeridir.

Elektromanyetik alanlardan korunma yolları nedir?

Elektromanyetik alanlardan tamamıyla korunmak pek mümkün değildir. Nitekim yukarıda da bahsettiğimiz gibi uyduların Dünya’ya gönderdikleri elektromanyetik dalgalardan baz istasyonlarına, evimizdeki elektrik tesisatına ve elimizden düşürmediğimiz cep telefonlarına kadar yaşamın her anında bu alanlara maruz kalıyoruz. Hatta yer küre bile yapısı itibarıyla manyetik bir alan oluşturuyor.

Hal böyle olunca da bu alanlardan tamamıyla kendimizi izole etmemiz pek mümkün değildir. Bu noktada ise Dünya Sağlık Örgütü ve Ulusal ya da Uluslarası standartların bu alanlara karşı maruziyet derecelendirmesinde öne çıktığı ortadadır ki bunlara en genel biçimiyle yukarıda değindik.

Bu noktada bireysel anlamda alacağımız bazı tedbirlerle bu maruziyetleri asgariye indirebiliriz.

Alinacak bazı tedbirler:

Uzun Cep telefonu görüşmeleri yapılmamalı, mümkünse kulaklık kullanılmalıdır.

Kullanım haricinde cep telefonu kafa ve göğüs hizasından uzak tutulmalıdır. Cep telefonlarının SAR değeri düşük olanları tercih edilmelidir.

Küçük çocukların yanında cep telefonlarının çok sık kullanılmaması gerekirken belirli yaşın altında kullanımlarına da izin verilmemelidir.

Elektrikle çalışan cihazların oluşturduğu elektrik ve manyetik alanların etkilerinden korunmak için topraklamalı sistemler tercih edilmelidir.

Yüksek değere sahip elektrik ve manyetik alanlardan uzak durulmalıdır. Bu alanların değerlerinin gerilim ve akıma bağlı olarak değiştiğini hatırlatalım.

Düşük frekanslı elektrik alanları için metal perdeler (Faraday Kafesi) kullanılabilir.

İş güvenliği anlamında da bu alanlara yoğun ve/veya sürekli biçimde maruz kalanıyorsa uygun kişisel koruyucu donanımlar kullanılmalıdır.

Ev ve işyerlerinde kullanılan elektrikli cihazların standartlara uygun olanları ve CE sertifikasına sahip cihazlar tercih edilmelidir.

Özellikle uzun süre geçirilen oturma odası ve yatak odası gibi mekanlarda elektrikli cihazlar mümkün olduğunca az bulundurulmalıdır.

Elektrik hatlarının geçtiği yerlerde mümkün olduğunca az bulunulmalıdır.

Elektrikli battaniyeler yatağa girdikten sonra kapatılmalıdır.

Bilgisayar ekranlarından en az 30 cm, TV’den en az 2m. uzağa oturulmalıdır.

Özellikle Mikrodalga fırın çalışırken uzakta durulmalı, çocuklar yaklaştırılmamalıdır.

Kullanılmayan elektrikli cihazların fişleri de çekilmelidir.

Kablosuz telefonlar yerine mümkünse kablolu telefonlar tercih edilmelidir.

Floresan lambalar, yüksek derecede elektromanyetik alan oluştururlar. Mümkün olduğunca az enerji çeken lambalar kullanılmalıdır.

Elektromanyetik alan ölçümü yapılarak ev ve işyerlerindeki maruziyet seviyesinin belirlenmesi ve gerekli tedbirlerin alınması sağlanmalıdır.

BİR CEVAP BIRAK

Please enter your comment!
Please enter your name here