Elektrische, magnetische und elektromagnetische Felder / 2.4 Natürliche Felder

Elektrische und magnetische Felder entstehen nicht nur um elektrische Leitungen und Geräte. Es gibt sie seit jeher auch in der natürlichen Umgebung. Zwischen künstlich erzeugten und natürlich entstandenen Feldern gibt es im Prinzip keinen Unterschied. Beiden liegen dieselben Naturgesetze zugrunde.

So wird die ganze Erde von einem natürlichen, zeitlich nahezu konstanten Magnetfeld umgeben, dessen Feldstärke in Mitteleuropa etwa 32 Ampere pro Meter (A/m) oder ca. 40 Mikrotesla (µT) beträgt. Es verändert sich zwischen den Polen und dem Äquator um ca. 20 µT. Dieses Magnetfeld ändert seine Stärke und Richtung nur geringfügig je nach Ort, Tages- und Jahreszeit, schwankt jedoch in Zeiträumen von einigen tausend Jahren erheblich. Es kann mithilfe einer drehbar gelagerten Eisennadel (Kompass) und unter Berücksichtigung der "Deklination" (abweichende Lage der Magnetpole gegenüber den geographischen Polen) zur Bestimmung der Himmelsrichtung benutzt werden. Einige Zugvögel und Fische nutzen es zu ihrer Orientierung; sie haben spezialisierte Sinneszellen dafür. Der Mensch kann dieses Feld mit seinen Sinnen nicht wahrnehmen, es aber technisch nachweisen.

Ebenso gibt es an der Erdoberfläche ein natürliches elektrisches Gleichfeld, das durch die ionisierende Wirkung der kosmischen Strahlung auf höhere Luftschichten (Ionosphäre) und durch die Luftbewegung in der Atmosphäre verursacht wird. Es schwankt bei normalem Wetter zwischen 0,1–0,5 Kilovolt pro Meter (kV/m), kann aber unter einer Gewitterwolke auch eine Stärke von 20 kV/m und mehr erreichen. Bei großen Feldstärken kann es an exponierten Stellen der Erdoberfläche durch lokale Ionisierung der Luft zu leuchtenden Influenzerscheinungen kommen, die z. B. Seeleuten als "Elmsfeuer" an den Mastspitzen von Schiffen bekannt sind.

Das "Polarlic...