Projecto Medea: Medi��o de Campos El�ctricos e Magn�ticos by m4S53q8c

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									Orientado pela Professora Margarida Pinho

                       Trabalho realizado pelos alunos da turma 12ºA:
                       André Fernandes nº 1
                       José Marques nº 11
                       Luís Geraldes nº 13
                       Ricardo Silva nº 18
                       Sérgio Garcia nº 21
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                          Campos Electromagnéticos
                     Índice
• Motivos de escolha do tema
• Objectivos do projecto
• Fases do projecto:
1. Pesquisa (teoria sobre electromagnetismo e
   estudos sobre relação entre exposição a
   campos e saúde)
2. Actividades experimentais
3. Medições
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Medição de Campos Eléctricos e Magnéticos

“Serão os níveis de radiação que nos rodeiam
       prejudiciais à saúde humana?”



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                    Campos Electromagnéticos
    Motivos da escolha do tema:
• A enorme proliferação de campos electromagnéticos
  com origem em dispositivos/estruturas construídos
  pelo homem aumentando a nossa exposição aos
  mesmos.

• A preocupação crescente das populações com os
  possíveis efeitos na saúde da exposição a esses campos
  traduzida por protestos, providências cautelares,
  perguntas a organizações de saúde versando,
  sobretudo, linhas de alta tensão e telemóveis.

• A possibilidade de obter um medidor de campos, por
  candidatura ao projecto MEDEA.
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                         Campos Electromagnéticos
            Objectivos do Projecto
1. Medir a intensidade de campos eléctricos e magnéticos,
de muito baixa frequência – 50 Hz.
Em Portugal, esta é a frequência da corrente eléctrica quer
nas linhas/condutores de transporte quer nos aparelhos
eléctricos que usamos.




 Fig.1 – Espectro Electromagnético
Alguns desses aparelhos também emitem outras frequências:
telemóveis, fornos microondas,…
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        Objectivos do Projecto
2. Análise dos resultados e sua comparação com os
valores obtidos noutros estudos credíveis e com os
valores máximos determinados por lei.

3. Pesquisa sobre estudos realizados para
averiguação dos efeitos da exposição a campos EM e
conducentes, ou não, a uma possível relação causa-
efeito entre doenças e campos EM.


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                      Campos Electromagnéticos
   Noções úteis para o desenvolvimento
               do projecto
  1. Os campos EM podem ter origem natural ou
    antropogénica.



                  Campo magnético
                      da Terra
                                        Fig.3 – A radiação EMé a
                                        propagação de um campo
                                        eléctrico e de um campo
Fig.2 – Campo Electromagnético          magnético variáveis e
de origem natural                       perpendiculares entre si
                                                                         Fig.4 – Fonte de campo
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                                                                         EM de origem
                                                                         antropogénica      7
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       Noções úteis para o
   desenvolvimento do projecto
2. Os campos eléctricos e magnéticos
   podem ser estáticos ou variáveis.
   Estes últimos são mais importantes e
   perigosos porque, sendo variáveis,
   podem induzir correntes eléctricas,
   por exemplo no nosso organismo.
3. As ondas EM de baixa frequência não
   são ionizantes
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                   Campos Electromagnéticos
       Noções úteis para o
   desenvolvimento do projecto
4. É fácil impedir a propagação de campos
   eléctricos, mas o mesmo não acontece com os
   campos magnéticos
5. As ondas EM difractam-se nos objectos,
   espalhando-se. Os campos de elevada
   frequência têm baixa capacidade de difracção,
   enquanto os de 50 Hz se difractam facilmente
   nas estruturas comuns do quotidiano, por isso
   é a esses que estamos mais expostos.
6. A intensidade dos campos diminui com a
   distância à fonte.
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                      Campos Electromagnéticos
Noções úteis para o desenvolvimento
            do projecto
7. A exposição a campos EM de alta frequência
  pode causar, nos seres vivos,             danos
  irreversíveis, que podem conduzir à própria
  morte.
8. Os estudos sobre os efeitos da exposição a
  campos de muito baixa frequência, comprovam
  um certo efeito térmico, e apontam no sentido
  de alguma relação entre a exposição e efeitos no
  cérebro e leucemia. Mas, até à data, ainda não
  foi possível provar, de modo inequívoco, que são
  os campos EM a origem desses efeitos.
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                      Campos Electromagnéticos
8. Tabelas para comparação com os
 resultados obtidos nas medições
        1. Os valores máximos permitidos por Lei

         Campo Magnético                     Campo Eléctrico

              100 µT                                5000 V/m



   2. Os valores máximos de campos electromagnéticos nas
          linhas de transporte de corrente eléctrica.
                        (fonte - REN)
       Campo Magnético                          Campo Eléctrico
             30 µT                                        2000 V/m
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              Parte experimental do projecto
  I- Experiências para estudo de campos EM e indução
                     electromagnética
   A- Visualização de campos eléctricos
       A tensão eléctrica, de alguns milhares de volts, cria um campo eléctrico;
       as sementes polarizam-se e movem-se de modo a ficarem próximos os
       pólos de sinal contrário.




Fig.5 – Espectros Eléctricos
      A densidade das linhas indica a maior ou menor intensidade do campo eléctrico



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                                    Campos Electromagnéticos
              Parte experimental do projecto
  I- Experiências para estudo de campos EM e indução
                     electromagnética
   B- Visualização de espectros de campos magnéticos
      de ímanes e de electroímanes:




Fig.6 – Espectros Magnéticos
   Os grãos de limalha de ferro magnetizam-se e orientam-se segundo as características do
   campo magnético, (N-S-N-S,…) formando as linhas de campo.

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                                     Campos Electromagnéticos
           Parte experimental do projecto
I- Experiências para estudo de campos EM e indução
                  electromagnética
C – Indução Electromagnética
Um campo magnético
variável induz uma corrente
eléctrica num condutor e
vice-versa.
Ao mover um íman na
proximidade de uma bobina
o galvanómetro regista
passagem de corrente.

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                      Campos Electromagnéticos
    II - Medição de campos eléctrico e
                magnético

Para     a   medição     de  campos      foram
  seleccionados:
• ambientes onde a nossa permanência é
  elevada – numa habitação e na escola;
• dispositivos eléctricos mais usados, tendo
  em atenção a distância a que os usamos
  electrodomésticos, computador, telemóvel;
• Estruturas de transporte de energia eléctrica
  –     torres,   linhas,   sub-estação      de
  transformação.
                Escola Frei Heitor Pinto - Medição de
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                     Campos Electromagnéticos
  As medições de campos foram
 realizadas com um analisador de
espectros EM disponibilizado pela
SPF, no âmbito do Projecto MEDEA




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                 Campos Electromagnéticos
                              A- Estruturas da rede eléctrica
A1. Medição de campos debaixo e ao longo de linha de alta tensão




                                                      Campo Eléctrico em função da Distância
                                           1000
                  Campo Eléctrico/ V.m-1




                                            800

                                            600

                                            400

                                            200

                                              0
                                                  0      10       20         30         40       50   60   70
                                                                              Distância/ m


  O valor máximo (800 V/m) é cerca de 6 vezes menor do que o máximo definido por
  lei e corresponde à posição em que a linha, em catenária, está mais próxima do solo.
                                                         Escola Frei Heitor Pinto - Medição de
                                                                                                                17
                                                              Campos Electromagnéticos
                                                                           ----------Direcção das linhas de alta tensão

A2. Campo eléctrico medido                                                 ----------Direcção das medições de campos electromagnéticos



transversalmente à linha de
        alta tensão

                                                Campo Eléctrico em função da distância
                              300

                              250
     Campo Eléctrico/ V.m-1




                              200

                              150

                              100

                               50

                                0
                                    -40   -30      -20      -10        0            10           20          30           40
                                                                  Distância/ m


     Nesta direcção a intensidade do campo é bastante inferior aos valores sob a
     linha. No interior da estrutura do poste a intensidade do campo eléctrico
     decresce significativamente, de acordo com o efeito de gaiola de Faraday
                               Escola Frei Heitor Pinto - Medição de
     criado pela estrutura.         Campos Electromagnéticos
                                                                                                                               18
                                                                               ----------Direcção das linhas de alta tensão
 A2. Campo magnético                                                           ----------Direcção das medições de campos electromagnéticos


medido transversalmente
 à linha de alta tensão

                                            Campo Magnético em função da distância
                                140

                                120
          Campo Magnético/ nT




                                100

                                 80

                                 60

                                 40

                                 20

                                  0
                                      -35   -25     -15           -5                  5       15           25          35
                                                                       Distância/ m


O modo de variação do campo com a distância é semelhante ao do campo eléctrico. O
máximo obtido perto do poste, 120 nT, é também muito inferior ao definido por lei
( 100 µT ou seja 105 nT)      Escola Frei Heitor Pinto - Medição de
                                                                                                                                     19
                                                          Campos Electromagnéticos
A3. Medição dos campos eléctrico e magnético
junto de uma subestação de transformação
eléctrica
  Distância/m    Campo eléctrico/ V.m-1                   Campo magnético/ μT
      42                  416,9                                  3,626
      50                  166,9                                  0,302

• Embora os valores sejam
  admissíveis verificou-se que é
  estabelecido um certo
  perímetro de segurança para a
  construção de habitações


                       Escola Frei Heitor Pinto - Medição de
                                                                                20
                            Campos Electromagnéticos
B- Medição de campos em divisões de uma habitação
                       e da escola
• Em todos os locais existe um campo EM de fundo que
  nos rodeia, de origem natural (cósmica, solar),
  independentemente dos campos induzidos pelos
  dispositivos criados pelo homem.
As medições efectuadas em divisões da casa dos alunos do
grupo, bem como na Escola F.H.Pinto, com todos os aparelhos
eléctricos desligados deram resultados bem inferiores aos
máximos estabelecidos em Portugal.
Na tabela seguinte apresentam-se valores dos campos induzidos
por uma fotocopiadora e por um contador de colónias.
                   Aparelho                  Campo Eléctrico/ V.m-1 Campo Magnético/ µT

                    Sobre a fotocopiadora                               13,8      0,037
   Fotocopiadora
                      A 50 cm do chão                               459,0         6,049
          Contador de Colónias                                      540,0         2,782
                                Escola Frei Heitor Pinto - Medição de
                                                                                          21
                                     Campos Electromagnéticos
      B- Medição de campos em divisões de uma
                habitação e da escola
 Comparação com os valores de fundo
• Campo de fundo num quarto:
1. Campo eléctrico – 1,339 V/m
2. Campo Magnético – 0,140 µT
• Após a ligação de um teclado eléctrico:
 d/cm    B/µT   E/V.m-1

 0      0,193   14,66
                                                     À medida que a distância
 15     0,189   9,995                                 aumenta os valores dos
 30     0,155   4,498                                campos tendem para os
                                                            de fundo.
 60     0,142   1,86
                          Escola Frei Heitor Pinto - Medição de
                                                                                22
                               Campos Electromagnéticos
  B- Comparação do campo magnético
   de um íman (campo estático) com
          campos de fundo
                  Campo magnético estático/ µT
          íman       Terra          Valor máximo permitido
          759,0       50                              100

O campo magnético medido junto ao íman do
laboratório, 759,0 µT, é sete vezes mais elevado que
o legalmente permitido. No entanto não apresenta
risco elevado para o ser humano porque além de ser
um objecto pouco usado no dia-a-dia, o campo criado
é estático e por isso não cria correntes induzidas no
nosso organismo.
                      Escola Frei Heitor Pinto - Medição de
                                                              23
                           Campos Electromagnéticos
Escola Frei Heitor Pinto - Medição de
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     Campos Electromagnéticos
C- Medições de campos EM emitidos por
         aparelhos eléctricos




               Escola Frei Heitor Pinto - Medição de   25
                    Campos Electromagnéticos
C- Campos criados por aparelhos eléctricos
1- Para as medições escolheram-se:
• Os electrodomésticos mais vulgares nas nossas casas;
• Aparelhos que se utilizam a uma distância quase nula do
   corpo: máquina de barbear (modelo antigo) e cobertor
   eléctrico;
• Objectos de uso mais pessoal: computador e telemóvel.

2- A distância comum de medição adoptada para os
electrodomésticos foi de 30 cm (distância média a que estamos
da maioria dos electrodomésticos), excepto para a máquina de
barbear e o cobertor eléctrico.

                     Escola Frei Heitor Pinto - Medição de
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                          Campos Electromagnéticos
C- Campos criados por aparelhos eléctricos - resultados
              Aparelho               Campo Eléctrico/ V.m-1   Campo Magnético/ µT

              Aspirador                              25,9                    0,609
             Aquecedor                               81,4                    0,110
               Rádio                                157,8                    0,056
              Lâmpada                                95,4                    0,020
              Secador                                63,7                    0,551
          Quadro Eléctrico                           41,9                    0,621
               Forno                                 16,8                    0,182
         Ferro de engomar                           139,2                    13,00
          Teclado eléctrico                           4,5                    0,156
Televisão - Tubo de       Stand-by                  136,0                    1,100
raios Catódicos            Ligado                   264,9                    2,036
       Televisão LCD - ligada                         8,3                    0,135
            Microondas                              116,3                    5,023
              Exaustor                               23,6                    0,258
             Frigorífico                             75,2                    0,257
          Máquina de Café                             2,3                    0,159
         Máquina de barbear                         302,8                    710,6
          Cobertor Eléctrico                        616,0                    4,300   27
    C- Campos criados por aparelhos
         eléctricos: resultados
1. O campo eléctrico mais elevado refere-se ao cobertor
   eléctrico, estando abaixo do máximo legal permitido.
2. O campo magnético mais elevado registou-se para a
   máquina de barbear, sendo o valor registado 7 vezes mais
   elevado que o legalmente permitido
3. Todos os outros valores estão muito abaixo dos legalmente
   permitidos e, além disso, são usados a uma distância ao
   corpo maior do que nos dois casos apontados.



                       Escola Frei Heitor Pinto - Medição de
                            Campos Electromagnéticos           28
 C- Campos criados por aparelhos eléctricos:
   reflexão sobre os valores mais elevados
Dos dois valores máximos medidos, o mais preocupante é o
valor do campo magnético da máquina de barbear (o campo
magnético não pode ser bloqueado facilmente, e é muito
superior ao limite fixado por lei, ao contrário do que acontece
com o campo eléctrico).
O resultado para o campo magnético criado pela máquina de
barbear é preocupante, porque o aparelho:
1. poderá ser usado todos os dias e junto ao corpo;
2. é usado próximo do cérebro que é regulado por um grande
   número de processos e impulsos eléctricos;
3. O campo magnético, por ser variável, induz correntes que
   podem aquecer as zonas expostas e interferir com o
   metabolismo natural do organismo.
                       Escola Frei Heitor Pinto - Medição de
                                                               29
                            Campos Electromagnéticos
 D- Medição de campos criados por Telemóveis e portátil
                                              Telemóveis
                            Ao ligar                                        Ligado
Marca        Frequência     Campo Eléctrico/ V.m-1 Campo Eléctrico/ V.m-1 Campo Magnético/ µT
Samsung              97,6                       701,6
Mitsubishi          110,4                       444,6                    287,3               0,285
                                         Portátil ligado
                          Campo Eléctrico/ V.m-1             Campo Magnético/ µT
    Ecrã a 40 cm                                       128,8                         0,958
    Processador                                        435,4                         0,927
 Telemóveis:
 • A frequência de funcionamento varia com a marca.
 • O campo electromagnético de um telemóvel desligado, ou em
    standby, é o mesmo que o campo electromagnético ambiente pelo
    que o telemóvel não radia quando está em standby
 • Ocorre um pico de radiação emitida no momento em que se efectua a
    ligação telefónica, devendo a pessoa afastar o telemóvel da cabeça
    nesse momento.
                                 Escola Frei Heitor Pinto - Medição de
                                                                                             30
                                      Campos Electromagnéticos
 D- Medições com telemóveis – efeito
              térmico
• Uma das principais preocupações da população
  relativamente aos telemóveis é se a sua utilização
  demorada poderá ter algum efeito na saúde.
• Como vimos os campos emitidos durante uma
  ligação telefónica são baixos, mas este aparelho é
  de utilização longa.
• Assim isto provoca efeito térmico nos tecidos, e
  este é prejudicial à saúde.
• Esta preocupação pode estender-se a outros
  aparelhos, cuja utilização é de longa duração e
  que são usados próximos do corpo humano.
                  Escola Frei Heitor Pinto - Medição de
                                                          31
                       Campos Electromagnéticos
Conclusão geral da análise dos resultados

• Quase todos as medições conduziram aos
  resultados esperados. Por um lado bem inferiores
  aos máximos permitidos por lei, por outro lado
  comprovaram a diminuição da intensidade dos
  campos com a distância.
• De acordo com os vários estudos feitos até à data
  ainda nenhum deles concluiu, de forma
  inequívoca, uma relação causa-efeito entre a
  exposição a campos electromagnéticos (mais
  elevados ou durante um maior período de
  tempo) e a maior ocorrência de cancro ou outras
  doenças.
                  Escola Frei Heitor Pinto - Medição de
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                       Campos Electromagnéticos
                      Conclusão
• Pelos motivos apresentados parece-nos exagerada a reacção à
  instalação de linhas de alta tensão e ao uso do telemóvel mas,
  por segurança, devemos evitar a exposição prolongada e a
  uma distância curta de fontes, sobretudo intensas, de campos
  EM.
• Isto porque cientificamente ainda não foi provada nenhuma
  relação de causa-efeito entre campos EM e doenças
  cancerígenas, mas tal relação não foi contudo ainda negada.
• A investigação neste campos contínua.



                       Escola Frei Heitor Pinto - Medição de
                            Campos Electromagnéticos           33

								
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