Si definisce campo elettromagnetico quella regione dello spazio ove sono presenti delle onde elettromagnetiche, queste sono un fenomeno fisico attraverso il quale una forma di energia indicata come elettromagnetica si trasferisce da un luogo all´altro per propagazione nello spazio libero oppure in modo confinato attraverso appropriate linee di trasmissione.

 

Le onde elettromagnetiche, secondo la teoria di Maxwell, sono fenomeni oscillatori, generalmente con andamento sinusoidale e costituite da due grandezze variabili periodicamente nel tempo: il campo elettrico e il campo magnetico.
Il campo elettrico (E) è prodotto dalla presenza di cariche elettriche e la sua intensità si misura in Volt per metro (V/m).
Il campo magnetico (H) è prodotto dal movimento delle cariche elettriche ossia dalla presenza di correnti elettriche e la sua intensità si esprime in Ampere per metro (A/m) o con una grandezza correlata, l’induzione magnetica B, misurata in microtesla (µT). Tra le due unità di misura vale la seguente relazione: 1 T = 7.958 x 105 A/m.

In prossimità della sorgente irradiante, cioè in condizioni di campo vicino, il campo elettrico e il campo magnetico assumono rapporti variabili con la distanza e possono essere considerati separatamente, mentre a una certa distanza, cioè in condizioni di campo lontano, il rapporto tra campo elettrico e campo magnetico rimane costante: in condizioni di campo lontano i due campi sono in fase, ortogonali tra loro e trasversali rispetto alla direzione di propagazione (onda elettromagnetica piana).
Le principali caratteristiche delle onde elettromagnetiche sono: la frequenza f, ossia il numero di oscillazioni compiute in un secondo. Tale grandezza si misura in cicli al secondo o Hertz (Hz) e relativi multipli. Strettamente connessa con la frequenza è la lunghezza d´onda λ, che è la distanza percorsa dall´onda durante un tempo di oscillazione e corrisponde alla distanza tra due massimi o due minimi dell´onda (l´unità di misura è il metro con relativi multipli e sottomultipli).
Le due grandezze sono tra loro legate in maniera inversamente proporzionale attraverso la seguente relazione: f = v/λ dove v è la velocità di propagazione dell´onda, espressa in metri al secondo (m/s), che nel vuoto è pari a 300000 km/s. Frequenza e lunghezza d´onda, oltre ad essere tra loro legate, sono a loro volta connesse con l´energia (E) trasportata dall´onda.
L´energia elettromagnetica trasportata dall´onda nell´unità di tempo per unità di superficie si definisce densità di potenza S e si esprime in Watt su metro quadro (W/m2).
Quando un´onda elettromagnetica incontra un ostacolo, penetra nella materia e deposita la propria energia producendo una serie di effetti diversi a seconda della sua frequenza. Dai meccanismi d’interazione delle radiazioni con la materia dipendono gli effetti e quindi i rischi potenziali per la salute umana.
L´insieme di tutte le possibili onde elettromagnetiche, in funzione della frequenza e della lunghezza d´onda, costituisce lo spettro elettromagnetico nel quale si possono distinguere due grandi zone:
1. quella delle radiazioni ionizzanti (IR), quando le onde elettromagnetiche con frequenza superiore a 3000 THz, e lunghezza d´onda inferiore a 100 nm, hanno un´energia tale da rompere i legami chimici che tengono uniti gli atomi e le molecole e quindi da ionizzare la materia;
2. quella delle radiazioni non ionizzanti (NIR), quando le onde con frequenza inferiore non trasportano un quantitativo di energia sufficiente a produrre la rottura dei legami chimici e produrre ionizzazione. E´ in questa regione dello spettro elettromagnetico che si parla propriamente di campi elettromagnetici.