DGUV Information 203-026: Elektromagnetische Felder in M ... / 2 Physikalische Grundlagen

Diese BG-Information beschäftigt sich ausschließlich mit Feldern in einem Frequenzbereich von 0 Hz bis 300 GHz. Statische und niederfrequente Felder umfassen dabei den Frequenzbereich von 0 Hz bis 30 kHz. Oberhalb von 30 kHz erstreckt sich dann der so genannte Hochfrequenzbereich. Die international nicht einheitlich definierte Abgrenzung der Bereiche ist in Bild 2-1 dargestellt.

Bild 2-1: Frequenzbereiche von 0 Hz bis 300 GHz (Abgrenzung international nicht einheitlich definiert)

Frequenzbereich	von	bis	Wellenlängen		Internationale Bezeichnungen
			von	bis
Niederfrequenz (NF)	0 Hz	30 Hz	über 100 km		Sub ELF
	30 Hz	300 Hz			ELF (Extremly Low Frequency)
	300 Hz	3 kHz			VF (Voice Frequency)
	3 kHz	30 kHz	100 km	10 km	VLF (Very Low Frequency)
Hochfrequenz (HF)	30 kHz	300 kHz	10 km	1 km	LF (Low Frequency)
	300 kHz	3 MHz	1000 m	100 m	MF (Medium Frequency)
	3 MHz	30 MHz	100 m	10 m	HF (High Frequency)
	30 MHz	300 MHz	10 m	1 m	VHF (Very High Frequency)
	300 MHz	3 GHz	1 m	0,1 m	UHF (Ultra High Frequency)
	3 GHz	30 GHz	10 cm	1 cm	SHF (Super High Frequency)
	30 GHz	300 GHz	10 mm	1 mm	EHF (Extremly High Frequency)

Bei elektromagnetischen Feldern lassen sich zwei Feldarten unterscheiden. Das elektrische Feld und das magnetische Feld. Das elektrische Feld tritt immer zwischen getrennten Ladungen (z. B. Batterie, Pole einer Steckdose) auf. Wie aus Bild 2-2 ersichtlich, verlaufen die Feldlinien des elektrischen Feldes vom Pluspol - wo sie ihren Anfang haben - zum Minuspol, wo sie enden.

Bild 2-2: Feldlinien des elektrischen Feldes

Das magnetische Feld kommt immer dann vor, wenn elektrische Ladungen bewegt werden, also elektrischer Strom fließt. Die Feldlinien des magnetischen Feldes sind kreisförmig, in sich geschlossen und bilden sich in Ebenen senkrecht zur Stromrichtung eines stromdurchflossenen Leiters aus (Bild 2-3).

Bild 2-3: Feldlinien des magnetischen Feldes

In niederfrequenten Feldern können aufgrund der physikalischen Gegebenheiten das elektrische und magnetische Feld getrennt voneinander betrachtet werden. Dies hat zur Konsequenz, dass die Spannung U maßgebend für das elektrische Feld und der Strom I maßgebend für das magnetische Feld ist. Die jeweilige Feldstärke verhält sich proportional zur auftretenden Spannung bzw. Stromstärke.

Maß für das elektrische Feld ist die elektrische Feldstärke E (V/m). Das magnetische Feld wird durch die magnetische Flussdichte (Induktion) B (T = Tesla) beschrieben. Für Felder oberhalb von 30 kHz gelten diese Bedingungen immer weniger.

Hier bedingt jede Änderung des elektrischen Feldes ein Magnetfeld sowie jede Änderung des Magnetfeldes die Erzeugung eines elektrischen Feldes.

Im Gegensatz zu niederfrequenten Feldern können sich hochfrequente Felder von ihrer Quelle ablösen, weshalb man dann von der Ausbreitung elektromagnetischer Strahlung spricht.