DGUV Regel 103-013 - Elektromagnetische Felder

In den in der BG-Regel enthaltenen Begründungen und Erläuterungen werden neben den Begriffsbestimmungen des § 2 der Unfallverhütungsvorschrift folgende Begriffe verwendet:

Siehe auch DIN VDE 0848-1 "Sicherheit in elektrischen, magnetischen und elektromagnetischen Feldern; Teil 1: Definitionen, Mess- und Berechnungsverfahren".

1 EM-Felder sind elektrische, magnetische oder elektromagnetische Felder, die durch ihre Feldstärke und Phasenbeziehung beschrieben werden und von Quellen (z. B. Antenne, Elektrodenanordnung, Leiter, Spule) verursacht werden. Sie sind Funktionen des Raumes und können statisch oder zeitlich veränderlich sein.

2 Elektrische Feldstärke

2.1 Spitzenwert der elektrischen Feldstärke

Der Spitzenwert der elektrischen Feldstärke stellt den tatsächlich auftretenden maximalen Betrag des elektrischen Feldstärkevektors dar. Er wird aus den Komponenten E_x (  , t), E_y (  , t) und E_z (  , t) der elektrischen Feldstärke gebildet. Die Komponenten sind dabei bezüglich dreier orthogonaler Einheitsvektoren zu ermitteln. Aus den drei Feldstärkekomponenten in zueinander senkrechten Raumrichtungen x, y und z ergibt sich der Spitzenwert der elektrischen Feldstärke an einem Ort    zu:

  (1)

Sind statt der Augenblickswerte nur die Spitzenwerte der einzelnen Komponenten der elektrischen Feldstärke bekannt, so lässt sich der Spitzenwert der elektrischen Feldstärke wie folgt abschätzen:

  (2)

Im Gegensatz zu Gleichung (1) bleiben hier die Phasenbeziehungen der Komponenten der elektrischen Feldstärke unberücksichtigt. Aus diesem Grund stellt der nach Gleichung (2) berechnete maximal mögliche Spitzenwert der elektrischen Feldstärke eine obere Abschätzung für den im konkreten Fall auftretenden Spitzenwert der elektrischen Feldstärke dar.

2.2 Effektivwert der elektrischen Feldstärke

Der Effektivwert der elektrischen Feldstärke ergibt sich aus den Effektivwerten der einzelnen Komponenten der elektrischen Feldstärke zu:

  (3)

Gleichung (3) gilt unabhängig von den Phasenbeziehungen zwischen den einzelnen Komponenten der elektrischen Feldstärke.

3 Magnetische Feldstärke

3.1 Spitzenwerte der magnetischen Feldstärke

Der Spitzenwert der magnetischen Feldstärke stellt den tatsächlich auftretenden maximalen Betrag des magnetischen Feldstärkevektors dar. Er wird aus den Komponenten H_x (  , t), H_y (  , t) und H_z (  , t) der magnetischen Feldstärke gebildet. Die Komponenten sind dabei bezüglich dreier orthogonaler Einheitsvektoren zu ermitteln. Aus den drei Feldstärkenkomponenten in zueinander senkrechten Raumrichtungen x, y und z ergibt sich der Spitzenwert der magnetischen Feldstärke an einem Ort    zu:

  (4)

Sind statt der Augenblickswerte nur die Spitzenwerte der einzelnen Komponenten der magnetischen Feldstärke bekannt, so lässt sich der Spitzenwert der magnetischen Feldstärke wie folgt abschätzen:

  (5)

Im Gegensatz zu Gleichung (4) bleiben hier die Phasenbeziehungen der Komponenten der magnetischen Feldstärke unberücksichtigt. Aus diesem Grund stellt der nach Gleichung (5) berechnete maximal mögliche Spitzenwert der magnetischen Feldstärke eine obere Abschätzung für den im konkreten Fall auftretenden Spitzenwert der magnetischen Feldstärke dar.

3.2 Effektivwert der magnetischen Feldstärke

Der Effektivwert der magnetischen Feldstärke ergibt sich aus den Effektivwerten der einzelnen Komponenten der magnetischen Feldstärke zu:

  (6)

Gleichung (6) gilt unabhängig von den Phasenbeziehungen zwischen den einzelnen Komponenten der magnetischen Feldstärke.

4 Magnetische Flussdichte

Die magnetische Flussdichte B in T kann über die Formel

B = µ₀ · µ_r · H (7)

5 Leistungsdichte

Die Leistungsdichte S in W/m² ist der Quotient aus elektromagnetischer Leistung und einer Fläche senkrecht zur Ausbreitungsrichtung, durch die diese Leistung hindurchtritt, bzw. das Produkt aus den zur Ausbreitungsrichtung transversalen Feldkomponenten des elektromagnetischen Feldes.