U hebt niets in uw winkelwagen.
Technische begrippen en eenheden
Dit bericht werd geplaatst op 21 mei 2015.
Om de materie over elektrosmog beter te kunnen begrijpen kunt u hier meer informatie vinden over de natuurkundige achtergrond.
Voorvoegsels
| Voorvoegsel | symbool | factor | Waarde |
|---|---|---|---|
| tera | T | 1012 | 1.000.000.000.000 |
| giga | G | 109 | 1.000.000.000 |
| mega | M | 106 | 1.000.000 |
| kilo | k | 106 | 1000 |
| deci | d | 10-1 | 0,1 |
| centi | c | 10-2 | 0,01 |
| milli | m | 10-3 | 0,001 |
| micro | µ | 10-6 | 0,000001 |
| nano | n | 10-9 | 0,000000001 |
| pico | p | 10-12 | 0,000000000001 |
| femto | f | 10-12 | 0,000000000000001 |
Grootheden
Een aantal veelgebruikte (agfgeleide) SI eenheden.
(SI betekend
Système International en is dus een internatiaal systeem van eenheden)
| naam | eenheid | symbool | afleiding |
|---|---|---|---|
| Lengte | meter | m | Grondeenheid |
| Massa | kilogram | kg | Grondeenheid |
| Tijd | Seconde | s | Grondeenheid |
| Elektrische stroom | Ampère | A | Grondeenheid |
| Oppervlakte | vierkante meter | A | m2 |
| Versnelling | meter per secondekwadraat | a | m/s2 |
| Frequentie | hertz | Hz | s-1 |
| Vermogen | watt | W | J.s-1 x kg x m2 x s-3 |
| Elektrische lading | coulomb | C | A x s |
| Elektrische spanning | volt | V | W x A -1 = kg x m2 x s-3 x A-1 |
| Elektrische capaciteit | farad | F | C.V-1 = kg-1 x m-2 x s4 x A2 |
| Elektrische weerstand | ohm | Omega | V.A-1 = kg x m2 x s-3 x A-2 |
| Elektrische veldsterkte | E | volt per meter | V / m |
| Magnetische flux | weber | Wb | V x s = kg x m2 x s-2 x A-1 |
| Magnetische inductie | tesla | T | Wb x m-2 = kg x s-2 x A-1 |
Het elektromagnetisch spectrum
Frequenties
Het aantal keer dat er een complete golfvorm (sinus) binnen 1 seconde wordt gevormd, is de frequentie en wordt in de eenheid Herz (naar de natuurkundige Heinrich Rudolf Hertz)
uitgedrukt. Dus honderd trillingen per seconde betekend 100 Herz, afgekort 100 Hz.
Er bestaat een relatie tussen Frequentie ( f in Hertz ) en golflengte (L in meter ) :
L * f = c
met "c" als de constante voor de lichtsnelheid is: ca. 300000 km/s
Deze frequenties zijn erg belangrijk in relatie met de elektromagnetische velden. Men onderscheidt de laagfrequente en de hoogfrequente velden.
De laagfrequente velden gaan tot 100 Hertz, daarboven praat men over hoogfrequente velden.
Golven
Golflengte
Onderstaande illustratie laat zien dat de lengte tussen 2 dezelfde punten, bijvoorbeeld tussen de toppen, een golflengte is.
Het elektromagnetisch spectrum loopt van ultrakorte (gammastraling) tot ultralange golflengten (lange golf radio).
De golflengte is te berekenen door de lichtsnelheid te delen met de frequentie: 300.000.000.000 mm/s gedeeld door bijv. 2.400.000.000 Hz (WiFi) = 125 mm.
Voor goede afscherming is een vuistregel om daar 1/30 deel van te nemen, dus ca. 4 mm maaswijdte.
Harmonische golven
Dit zijn golven die een frequentie hebben die een veelvoud zijn van de frequentie van de basisgolf. Te vergelijken met de grondtoon en zijn boventonen.
Vaak produceren elektrische apparaten naast een bepaalde basisfrequentie, bijv. 50 Hz, nog vele storende frequenties zoals 100Hz, 150 Hz, tot in de KiloHertzen...
Transversale golven:
De beweging is net als met een touw. De uitwijking van de energiedeeltjes staat loodrecht op de voorplantingsrichting van de energie. Elektromagnetische velden planten zich ook op deze wijze voort.
Longituninale golven:
De energiedeeltjes bewegen in dezelfde richting als de voorplantingsrichting. Geluid wordt op deze manier voortgeplant.
Sinus & Analoog
De basis van alle (elektromagnetische) golven is die met een sinusvorm. Zie de illustratie bij golflengte.
Deze worden ook wel analoge signalen genoemd. Deze signalen zijn er continu, en kunnen worden gemoduleerd om informatie te kunnen overdragen.
Puls & Digitaal
Vele digitale toepassingen maken gebruik van pulsvormige signalen.
Digitaal wil zeggen: 1 of 0. Aan of uit. Een puls is "aan" of "1". Geen puls is dus niets.
Een eenvoudig lijkende pulsvormige golf is eigenlijk opgebouwd uit vele sinusvormige golven met diverse frequenties. Dus de optelsom van al die sinussen geeft een (bijna) rechthoekige vorm. Middels
FFT ( Fast Fourier Transform)
software kunnen deze worden berekend.
Het voordeel van digitale signalen is dat deze minder storingsgevoelig zijn.
Modulatie
Wanneer men een vorm sinus op een bepaalde frequentie wil gebruiken voor data-overdracht, dan moet men de sinus aanpassen. Daarin zijn enkele mogelijkheden:
- Amplitude-modulatie (AM); de "hoogte" van de sinus veranderd.
- Frequentie modulatie (FM); de sinus wordt in elkaar gedrukt, of uitgerekt.
- Fase modulatie (PM); de sinus wordt "verschoven"
QAM-techniek is een combinatie van amplitude- en fasemodulatie
Hoogfrequente signalen voor data-overdracht zitten anders in elkaar.
Deze signalen zijn opgebouwd uit hoogfrequente sinusvormige golven die draaggolven worden genoemd. Deze sinussen veranderen zelf niet van golf. Wanneer men nu bijv. 100 keer per seconde aan en uit te zetten, onstaat er een pulsvormig signaal met een frequentie van 100 Hertz. Men spreekt dan van een laagfrequente modulatie.
Door deze sinussen aan en uit te schakelen met een lagere frequentie
Polarisatie
De richting waarin de golven bewegen kunnen lineair of circulair worden gepolariseerd. Om het voorbeeld met het touw weer even te nemen, spreek je van vertikale polarisatie wanneer het touw alleen in het vertikale vlak beweegt. Op die manier zijn alle richtingen aan te nemen. Veel zendinstallaties voor GSM en UMTS gebruiken vertikale polatisatie of diagonale polarisatie (45 graden).
Circulaire polarisatie onstaat wanneer men de zender, die de golven in één vlak uitzend, laat roteren om de richtings-as waarin de golven worden uitgezonden. Na een golflengte is de zender 360 graden gedraaid en dus weer bij de oorsprong. Men kent linksdraaiende en rechtsdraaiende circulaire polarisatie. Veelal toegepast bij satellietzenders/ontvangers.
De polarisatierichting kan veranderen wanneer deze wordt gereflecteerd.
Polarisatie is belangrijk in verband met afschermingsmaatregelen tegen hoogfrequente e/m-velden.
