Grundlagen

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		Elektrische, magnetische und elektromagnetische Felder im Alltag
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Elektromagnetische Felder und Strahlen

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Die elektrischen und magnetischen Felder stehen in engem Zusammenhang: Elektrische Felder bewegen elektrische Ladungen, bewegte elektrische Ladungen erzeugen magnetische Felder und magnetische Wechselfelder erzeugen (induzieren) elektrische Felder. Diese wechselseitige enge Verknüpfung ist umso stärker, je schneller die Feldänderungen erfolgen, je höher die Frequenz ist. Bei hohen Frequenzen über 30 Kilohertz (kHz) kann daher das elektrische und das magnetische Feld nicht mehr einzeln betrachtet werden. Man spricht nun von elektromagnetischen Feldern. Elektromagnetische Felder können sich von der Quelle, z.B. einer Antenne, lösen und sich im Raum über große Entfernungen ausbreiten. Diese Eigenschaft wird zur Übertragung von Informationen, beispielsweise beim Rundfunk, Fernsehen und Mobilfunk, genutzt. Die Intensität der Welle kann an jedem Ort als elektrische und/oder magnetische Feldstärke angegeben werden. Die einfachste und zugleich am häufigsten vorkommende Wellenform ist die sinusförmige Welle.

Zeitlicher Verlauf einer sinusförmigen Welle

Die Schwingungsdauer T und die Frequenz f sind dabei durch folgende Beziehung miteinander verknüpft:
f = 1/T
mit f = Frequenz [1/s = 1 Hz] und
T = Schwingungsdauer oder Periodendauer [s]

Im Vakuum und, in guter Näherung, in Luft ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen für alle Frequenzen gleich und entspricht der Lichtgeschwindigkeit c. Daraus leitet sich folgender physikalischer Zusammenhang zwischen der Wellenlänge λ, der Schwingungsdauer einer Welle sowie der Lichtgeschwindigkeit ab:
λ = T×c
mit c = 300.000.000 m/s und
λ = Wellenlänge [m]
Neben der sinusförmigen Welle werden in der Technik auch andere Wellentypen wie Rechteckimpulse oder modulierte Signale eingesetzt.

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