Un misuratore di campi elettromagnetici – 2

Un misuratore di campi elettromagnetici

In attesa che ciò diventi realtà conviene avere a disposizione un misuratore o comunque un rivelatore capace di sentire la presenza di campi elettromagnetici nell’aria, che possa dirci se siamo in presenza di flussi pericolosi o se tutto è nella norma: uno strumento come quello proposto in questo articolo, nato proprio dall’esigenza di fornire qualcosa che ad un prezzo modico e senza troppe difficoltà costruttive permetta di misurare anche in casa la quantità di radiazioni elettromagnetiche prodotte dagli apparecchi di uso comune, e di decidere quindi la distanza da tenere nel guardare la TV o il monitor del computer, oppure nel praticamaneggiare il forno a microonde.

Si tratta in sostanza di quello che viene detto comunemente EMF-Meter (Electro-Magnetic Fields) cioè di un misuratore di induzione magnetica, del quale esistono in commercio diverse versioni più o meno precise e costose; il nostro garantisce una discreta affidabilità e, pur non essendo il massimo come precisione (rileva con circa il 10% di tolleranza) dà indicazioni sufficientemente valide per prendere le dovute precauzioni: infatti se il valore sul display è 100 piuttosto che 120, resta il fatto che l’induzione rilevata è decisamente al di sopra del limite consentito e quindi occorre prendere provvedimenti.

In effetti il nostro corpo non guarda i decimali, e se il valore fosse anche prossimo a quello di soglia ma leggermente minore, non è detto che le radiazioni elettromagnetiche non costituirebbero pericolo. Vediamo dunque come è fatto lo strumento andando subito ad analizzare lo schema elettrico. Si tratta sostanzialmente di un circuito sensibile ai campi magnetici variabili di frequenza compresa tra poche decine di Hz e circa 15÷20 KHz, che fornisce in uscita una tensione continua di valore direttamente proporzionale a quello della densità del flusso, ovvero dell’induzione dovuta al campo nel quale viene immersa la sua bobina L1.

Quest’ultima fa da sensore e sfrutta le note proprietà dei solenoidi fermi immersi in un campo magnetico di intensità variabile che non staremo a spiegare, poiché la trattazione risulterebbe un po’ pesante per gran parte dei nostri lettori: i princìpi e la teoria potete trovarli in qualsiasi libro di Fisica per le seconde classi degli Istituti Tecnici Industriali o nei testi di Elettrotecnica Generale. Per ora ci limitiamo a dire che una bobina “corta” (ovvero la cui lunghezza è minore di 7 volte il diametro delle spire) investita dalle linee di flusso produce ai propri capi una tensione indotta proporzionale all’intensità del flusso stesso e determinabile con la relazione: ei=-6,28xfxNxAxBmxcos(6,28xfxt) dove f è la frequenza del campo, N il numero di spire di cui è formata la bobina, A è la sezione di ciascuna spira (non quella del filo…), Bm è la massima induzione magnetica che investe l’avvolgimento, cos(6,28xfxt) è il coseno dell’angolo formato istante per istante dalla variazione del flusso.

Si noti che questa formula esprime la tensione istantanea e comunque indica che questa è sinusoidale: lo si vede dal fattore cos(6,28xfxt). La relazione ci dice anche che tensione indotta dipende strettamente e linearmente dalla frequenza, ovvero che cresce in maniera direttamente proporzionale ad essa: insomma, se la frequenza raddoppia l’ampiezza della “ei” diviene il doppio, se triplica diventa il triplo, ecc.

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