I campi elettrici e magnetici variabili nel tempo interagiscono con la materia, costituita da particelle dotate di carica elettrica, ed in particolare interagiscono
con la materia costituente i sistemi biologici quali cellule od organismi complessi come piante ed animali.

Per quantificare correttamente l’energia assorbita da un materiale, più in particolare dal tessuto umano, si ricorre a grandezze dosimetriche. Queste
esprimono densità di corrente, densità di potenza ed energia assorbiti per unita di superficie o di massa. Vengono quindi definite:

DENSITÀ DI CORRENTE ‘J’: è definita come la corrente che passa attraverso una sezione unitaria perpendicolare alla sua direzione in un volume conduttore quale il corpo umano o una sua parte. E’ espressa in A/m2.

DENSITÀ DI POTENZA ‘S’: si impiega nel caso di frequenze molto alte per le quali la profondità di penetrazione nel corpo è modesta; si tratta della potenza radiante incidente perpendicolarmente a una superficie, divisa per l’area della superficie stessa; e espressa in W/m2.

ASSORBIMENTO SPECIFICO DI ENERGIA ‘SA’: si definisce come l’energia assorbita per unita di massa di tessuto biologico e si esprime in Joule/kg.

TASSO DI ASSORBIMENTO SPECIFICO DI ENERGIA ‘SAR’: Si tratta del valore mediato su tutto il corpo o su alcune parti di esso, del tasso di assorbimento di energia per unita di massa del tessuto corporeo. Sono utilizzati sia il SAR mediato su tutto il corpo, sia valori locali per valutare e limitare la deposizione eccessiva di energia in parti piccole del corpo conseguenti a particolari condizione di esposizione. Viene misurato in W/kg.

Le grandezze appena citate sono utilizzate come riferimento per quantificare gli effetti sul corpo umano e definiscono i limiti di esposizione. Queste però non possono essere misurate direttamente sull’individuo esposto per valutare l’intensità della radiazione, per cui si ricorre a grandezze fisiche direttamente misurabili come campo magnetico ed induzione. I limiti di azione infatti, sono definiti in termini di modulo dell’induzione magnetica e del campo magnetico, ricavati attraverso modelli matematici di simulazione del comportamento del corpo umano.

Alle basse frequenze il corpo riesce ad attenuare il campo elettrico all’aumentare della frequenza, in quanto aumenta la costante dielettrica del tessuto rispetto all’aria; questo viene quindi efficacemente schermato.
Viceversa il campo magnetico ovvero l’induzione magnetica resta pressoché costante in quanto i tessuti non possiedono proprietà magnetiche e quindi la loro permeabilità magnetica risulta uguale a quella dell’aria; di conseguenza l’organismo non attenua il campo magnetico. Si comprende quindi come il campo magnetico sia l’agente inquinante prevalente ai fini degli effetti biologici che si manifestano alle basse frequenze.

Gli effetti diretti, a breve termine o acuti, dovuti ai campi elettromagnetici sono ben rappresentati dalla densità di corrente (A/m2).

Densità di corrente J [mA/m2]Effetti
J > 1000Extrasistole e fibrillazione: rischi ben determinati
100 < J <1000Stimolazione tessuti: possibili rischi
10 < J < 100Possibili effetti sul sistema nervoso
1 < J < 10Effetti biologici minori