محتويات
الكهرومغناطيسية
الكهرومغناطيسية هي عبارة عن طاقة تنشأ بسبب تأثير فيزيائي معيَّن، ويكون هذا التأثير الفيزيائي مكوَّناً من العلاقة بين الطاقة الكهربائية والطاقة المغناطيسيَّة، والكهرومغناطيسية هي واحدة من قوى الطبيعة الأساسية الأربعة، والتي هي الطاقة الكهرومغناطيسية، والنووية الضعيفة، والنووية القوية، وقوة الجاذبية. ولكن متى وكيف اكتشفت القوَّة الكهرومغناطيسية؟ وما هي فوائدها واستخداماتها في عالمنا وحياتنا؟
تاريخ الكهرومغناطيسية
كان من المُعتقد سابقاً أن القوة المغناطيسية والقوة الكهربائية قوَّتان منفصلتان، تعمل كلَّ واحدةٍ على حِدة، ولكن هذا الاعتقاد بدأ يتغيَّر في عام 1820 عندما لاحظ “هانز كريستيان أورستيد” صدفةً أنه يتولَّد مجال مغناطيسي في سلك الدَّارة الكهربائية التي يقوم بفتحها أو إغلاقها؛ حيث لاحظ انحراف إبرة البوصلة شمالاً عندما كان يُجري بعض التَّجارب، فعندها تأكَّد من وجود علاقة بين الطاقة الكهربائية والمغناطيسية، ولكنه لم يستطع صياغة معادلة رياضية لهذه الظاهرة، فأتى من بعده جيمس ماكسويل عام 1873، والذي وضع رسالة علمية عن الكهرباء والمغناطيسية.
تتابعت الاكتشافات في مجال الكهرومغناطيسية على يد العديد من العلماء، “كأنديه أمبير” الذي وضع المعادلة الرياضية التي تصف قوة التيار الكهربائي والقوة المغناطيسية التي تكون بين سلكين يمر بهما تيار كهربائي.
كذلك ما قام به العالم “ميشيل فراداي” وكيف استطاع اكتشاف المكثِّفات الكهربائية، وعلاقة الموجات الكهرومغناطيسية بالضوء، كما أنه أول من وضع تكنولوجيا المواتير الكهربائية، ثمَّ جاء “هنريخ رودلف هيرتز”، والمشهور باكتشاف الموجات الراديوية؛ حيث إن كل هذه الاكتشافات كانت في القرن التاسع عشر.
مع بداية القرن العشرين، بدأت اكتشافاتٌ أخرى في مجال الكهرومغناطيسية، كنظريَّة “الكم” التي وسَّعت فهم الضوء، وكيفية انتشاره، وانتقاله بشكل موجاتٍ وتردُّداتٍ كهرومغناطيسية، والتي ساعدت على وضع القوانين للموجات الراديوية ذات التَّردُّدات المنخفضة، والترددات الضوئية المرئية المتوسطة، وأشعة “إكس” ذات الترددات العالية، ومن بعدها أشعة “غاما” ذات الترددات العالية جداً.
أسماء وحدات الكهرومغناطيسية
كما قلنا سابقاً بأن الكهرباء والمغناطيسية شيئان غير منفصلين، وهما عبارة عن وحدةٍ واحدة، فعندها ستكون وحدات القياس الكهربائي هي نفسها وحدات القياس المغناطيسي، والتي هي كالآتي:
- وحدة الأمبير، لقياس شدة التَّيار الكهربائي.
- وحدة الكولوم، لقياس الشُّحنة الكهربائية.
- وحدة هنري، لقياس الحثّ.
- وحدة الفاراد، لقياس السِّعة الكهربائية.
- وحدة الأوم، لقياس المقاومة الكهربائية في الجسم الموصِّل.
- وحدة الفولت، لقياس فرق الجهد الكهربائي.
- وحدة الواط، لقياس القدرة الكهربائية.
- وحدة تِسلا، لقياس الفيض المغناطيسي.
- وحدة فيبر، أيضاً لقياس الفيض المغناطيسي.
استخدامات الكهرومغناطيسية
لا يوجد جهاز كهربائي في هذا العالم كلِّه إلا واعتماده الأول على القوة الكهرومغناطيسية، وسنذكر أهم المجالات التي من خلالها تستفيد البشرية من هذه القوة، وهي كالتالي:
- الإنارة: ذكرنا الإنارة أولاً، لأنها بلا منازع من أهم الاستخدامات التي تفيد العالم بأسره، وحتى إن ضوء الشَّمس الذي يصلنا، ما هو إلا عبارةً عن موجات كهرومغاطيسية، وكذلك لا يوجد بيتٌ ولا شارعٌ إلا وقد وُضعت أضواء الإنارة فيه.
- الاتصالات: يمكننا أن نجد ذلك واضحاً في كلٍّ من الراديو، والقنوات الفضائية، والأرضية، والهواتف، والإنترنت، فكل هذه الاستخدامات أصبحت من الأمور التي من الصَّعب التأقلم أو العيش من دونها، وخاصَّةً بعد اجتياحها كل بيت، وجَيْب كلِّ شخص.
- توليد الطاقة: فالمولِّدات الكهربائية التي تعمل على المحروقات بأنواعها المختلفة أو البخارية، كلُّها تعتمد على مبدأ الكهرباء النَّاتجة من مجالٍ مغناطيسي متحرِّك.
- المجال الطبِّي: نسمع دائماً عن صورة الأشعَّة التي يلتقطها أخصَّائي الأشعة إذا كانت هناك أية مشاكل في الأعضاء الداخلية في الجسم، وكذلك التَّصوير الطَّبقي، وغيرها من الأجهزة التي قامت بتسهيل العمل سواءً على الطبيب أو المريض، فكلها تعتمد على الموجات الكهرومغناطيسية، إما على شكل أشعَّة إكس أو غاما أو غيرها.
- المجال العسكري: الرَّادارات التي تحمي الحدود من اختراق الأعداء لها، تعمل على الموجات والتَّردُّدات الكهرومغناطيسية، وكذلك الصَّواريخ الموجَّهة عن بعد، تعتمد على الأشعَّة الكهروضوئية، والتي هي بالأصل موجات كهرومغناطيسية.
كما رأينا كم نحن محتاجون لهذه الطاقة، ولأيِّة درجةٍ تصبح الحياة صعبةً من دونها، فيجب أن نكون شاكرين لأولئك العلماء الذين ضحَّوا بأوقاتهم وأعمارهم في سبيل الوصول لهذه النتائج المذهلة، وأيضاً يجب أن لا تتوقف الأبحاث عند هذه النُّقطة، لأنه ما زال هناك المزيد والمزيد لاكتشافه في هذا المجال، والزمن سيرينا العجائب.
