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Campi elettromagnetici

Ultimo aggiornamento: 01/06/2004

Tipologie delle sorgenti

Impianti radiotelevisivi

Un impianto emittente radio-TV è costituito da una o più antenne trasmittenti, la cui funzione è di convertire un segnale elettrico in un'onda elettromagnetica ad alta frequenza in grado di propagarsi attraverso lo spazio e di trasportare le informazioni (audio, video, etc.) fino ad una o più antenne riceventi, le quali operano la riconversione dell'onda elettromagnetica in un segnale elettrico che giunge agli apparecchi televisivi e radiofonici.
Esistono due diverse metodologie di trasmissione: di tipo brodcasting, o a diffusione, e di tipo direttivo.
Nella trasmissione di tipo broadcasting il segnale viene irradiato dall'antenna trasmittente su una vasta area e può dunque giungere a molte antenne riceventi; tipico esempio di sistemi a diffusione sono le antenne radiotelevisive e le stazioni radio base della telefonia cellulare.
Nella trasmissione di tipo direttivo, invece, si ha un collegamento da punto a punto, cioè l'energia elettromagnetica emessa dall'antenna trasmittente è concentrata in un fascio di radiazione molto stretto indirizzato ad un'unica antenna ricevente. Per il buon funzionamento di questi apparati è necessario che il fascio di radiazione non incontri ostacoli lungo il percorso. Esempio di sistemi di tipo direttivo sono i ponti radio, cioè antenne per lo più paraboliche di notevole impatto visivo, utilizzate per trasmissione di segnali in diversi settori (industria, telecomunicazioni, militare, etc.).
La potenza degli impianti di teleradiocomunicazione varia in genere da qualche watt (W) fino a qualche decina di chilowatt (kW): essa è correlata alla grandezza dell'area entro la quale l'antenna trasmittente deve assicurare il servizio. Tale area per un sistema radiotelevisivo può essere costituita dal territorio di uno o più Comuni, di una Provincia o di una Regione. Ovviamente al crescere della grandezza dell'area da servire deve crescere la potenza di emissione dell'impianto radiotelevisivo.
Esistono antenne che, sfruttando determinati meccanismi di propagazione delle onde elettromagnetiche in certi intervalli di frequenza, sono in grado di trasmettere le informazioni in tutto il mondo; per esse la potenza di emissione sale notevolmente fino a raggiungere diverse centinaia di kW.
Gli impianti di teleradiocomunicazione trasmettono nella fascia di frequenze che va da circa 100 kHz a 300GHz: all'interno di questo intervallo vi è un'ulteriore suddivisione in bande di frequenza, in ciascuna delle quali rientra un ben definito tipo di sorgente irradiante.
Oltre alla frequenza, un'altra caratteristica che distingue le diverse tipologie di sorgenti è il tipo di "codificazione" del segnale emesso, comunemente nota con il termine di modulazione.

Telefonia mobile

La telefonia cellulare ha avuto negli ultimi anni un notevole sviluppo, accompagnato da un forte incremento del numero di impianti fissi per telefonia mobile (Stazioni Radio Base, di seguito indicate con SRB) collocati in ambiente urbano, necessari a garantire la qualità e la copertura territoriale del servizio. La presenza di SRB, soprattutto quando collocate sui terrazzi degli edifici, non è sempre tollerata dalla popolazione, in apprensione soprattutto per gli eventuali effetti sanitari connessi all'esposizione ai campi elettromagnetici che esse generano.
Il termine cellulare deriva dal meccanismo di suddivisione del territorio in parti denominate "celle", ciascuna delle quali è servita da una SRB alla quale si collegano in trasmissione ed in ricezione tutti i telefoni cellulari presenti nella cella. Questo frazionamento del territorio consente di ridurre la potenza emessa dalle SRB fino a valori dell'ordine delle decine di Watt e di utilizzare le stesse frequenze di trasmissione in celle diverse.
Le comunicazioni tramite cellulare avvengono mediante propagazione di onde elettromagnetiche a frequenze pari a circa 900 MHz per il sistema Tacs (Total Access Communication Sistem) e 900÷1800 MHz per il sistema Gsm (Global System for Mobile Communication).
La tecnologia del sistema Tacs, che ha rappresentato la prima generazione di telefonia cellulare diffusasi all'inizio degli anni '80, presenta numerosi inconvenienti e limitazioni. Ciò ha portato allo studio e messa a punto di una nuova tecnologia, quella del sistema Gsm che, a partire dagli anni '90, garantisce agli utenti una maggiore capacità di servizio e riservatezza delle informazioni trasmesse.
La capillare diffusione di SRB in ambiente urbano, dovuta oltre che al crescere dell'utenza anche alla diversificazione dei gestori di telefonia mobile, ha fatto emergere la necessità di una pianificazione dell'iter autorizzativo all'installazione di tali impianti.

Elettrodotti

Con il termine elettrodotto si intende "l'insieme delle linee elettriche, delle sottostazioni e delle cabine di trasformazione" (Legge Quadro, n. 36/2001, sulla protezione dalle esposizioni a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici).
Gli elettrodotti costituiscono gli elementi fondamentali del sistema elettrico realizzato per il trasporto e la distribuzione dell'energia elettrica dalle centrali di produzione agli apparati utilizzatori, che possono essere i comuni elettrodomestici così come anche gli impianti di grandi complessi industriali.
Esiste una grande varietà di tipologie di elettrodotti, differenti per funzione (trasporto, distribuzione, trasformazione della tensione), per tecnica costruttiva (elettrodotti aerei o interrati, a semplice o a doppia terna, etc.), per tensione di esercizio.
Sulla base di quest'ultima è possibile individuare impianti a:

  1. altissima tensione (Aat): 220 ¸ 380 kV;
  2. alta tensione (At): 40 ¸ 150 kV;
  3. media tensione (Mt): 10 ¸ 30 kV;
  4. bassa tensione (Bt): 0,22 ¸ 0,38 kV.

La distribuzione sul territorio degli elettrodotti è diversa a seconda della tensione di esercizio: il criterio di localizzazione è di definire per le altissime/alte tensioni tracciati che interessano prettamente zone disabitate, mentre per le medie e soprattutto per le basse tensioni le linee elettriche devono necessariamente svilupparsi in zone urbanizzate al fine di poter raggiungere gli utilizzatori domestici.
Gli elettrodotti generano nell' ambiente campi elettrici e magnetici variabili nel tempo con una frequenza pari a 50 Hz, detta anche frequenza industriale, e costituiscono la principale sorgente esterna di campi a frequenze estremamente basse (Elf).
L' intensità del campo elettrico generato da un elettrodotto aumenta al crescere della tensione di esercizio. Questa ultima è costante nel tempo e tale sarà anche il campo elettrico prodotto ad una certa distanza a parità di altre condizioni (struttura dell' impianto ed eventuale presenza di oggetti in grado di perturbare il campo stesso).
L' intensità del campo magnetico dipende dalla corrente che circola nei conduttori, aumentando al crescere della corrente trasportata; tale grandezza è variabile nell'arco della giornata, perché strettamente correlata alla richiesta di energia elettrica da parte degli utenti, e pertanto anche l'intensità del campo magnetico ha una notevole variabilità temporale. Ad esempio l' intensità dei campi magnetici generati dalle linee elettriche raggiunge valori minimi nelle ore notturne quando la richiesta di energia diminuisce.
Il campo elettrico e il campo magnetico diminuiscono all' aumentare della distanza dall' elettrodotto e dipendono anche dal numero e dalla disposizione dei conduttori.