المجالات الكهربائية والمغناطيسية في الفضاء وأهميتها
في عام 1820م تغير مفهوم انفصال العلاقة بين قوى المغناطيس وقوى الكهرباء، وذلك عندما قام (هانز كريستيان أورستييد) بملاحظة الصدفة في توليد المجال المغناطيسي بسلك دّارة كهربائية عند فتحها أو غلقها.
فلاحظ الانحراف لإبرة البوصلة في اتجاه الشمال عند إجراءه لبعض التجارب ليتأكد بذلك بوجود علاقة بين طاقة الكهرباء والمغناطيس، وفي هذا الموضوع سنتعرف على المجالات الكهربائية والمغناطيسية في الفضاء وأهميتها.
المجالات الكهربائية والمغناطيسية
والتي تُعرف باسم المجالات الكهرومغناطيسية والتي تعبر عن الطاقة التي تولد بسبب التأثير الفيزيائي المكون من علاقة بين طاقة الكهرباء وطاقة المغناطيس.
والمجالات الكهربائية والمغناطيسية من أهم القوى الخاصة بالطبيعة المكونة من أربعة قوى وهم (طاقة كهرومغناطيسية – طاقة نووية ضعيفة – طاقة نووية قوية – قوى الجاذبية).
شاهد أيضًا: قصة خيالية قصيرة عن القمر والفضاء
متى اُكتشف المجالات الكهربائية والمغناطيسية
كما تحدثنا في المقدمة عن ملاحظة هانز لتوليد المحال المغناطيسي بسلك دارة كهربائية عام 1820م، ولكنه لم يتمكن من الصياغة لمعادلة رياضية عنها، ثم أتي بعده (جيمس ماكسويل عام 1873م بوضع الرسالة العلمية عن الطاقة الكهربائية والمغناطيسية.
وتتابع اكتشافات المجالات الكهربائية والمغناطيسية على ايدي الكثير من العلماء مثل (أندريه أمبير) الذي قام بوضع معادلة رياضية التي تعمل على وصف قوى التيارات الكهربائية وقوى المغناطيس التي تكون بين سلك وسلك أخر يمر بهما التيار الكهربائي.
وأيضًا تمكن عالم الكيمياء والفيزياء الانجليزي فاراداي من الاكتشاف للمكثفات الكهربائية، والعلاقة الخاصة بالموجات الكهرومغناطيسية والضوء.
كما استطاع أنه أول من اكتشف التكنولوجيا الخاصة بالماتور الكهربائي، والعالم هنريخ رودلف هيرتز الذي أُشتهر باكتشافه لموجات الراديو، وتم اكتشاف كل هذا في القرن الـ 19.
ومع بداية القرن الـ 20، بدأ العلماء في اكتشاف الكثير في المجالات الكهربائية والمغناطيسية، مثل نظرية (الكم) التي ساعدت في اتساع مفهوم الضوء وانتشاره وانتقاله على شكل موجة وتردد كهرومغناطيسي.
كما ساهمت في وضع قوانين لموجات الراديو التي تعمل بالترددات المنخفضة، وترددات الضوء المرئي المتوسط، أشعة إكس صاحبة التردد العالي، ثم أشعة جاما صاحبة التردد العالي جدًا.
أسماء الوحدات الكهرومغناطيسية
كما ذكرنا أن الطاقة الكهربائية والطاقة المغناطيسية بينهما علاقة قوية وغير منفصلة، ووحدتها واحدة، فوحدة قياسها الكهربائية هي نفسها وحدة قياسها المغناطيسية، والتي تتمثل في:
- وحدة أمبير الخاصة بقياس شدة تيار الكهرباء.
- وحدة كولوم الخاصة بقياس شحنة الكهرباء.
- الوحدة هنري الخاصة بقياس المحاثة.
- الوحدة فاراد الخاصة بقياس سعة الكهرباء.
- الوحدة أوم الخاصة بقياس مقاومة الكهرباء بالجسم الموصّل.
- الوحدة فولت الخاصة بقياس فرق جهد الكهرباء.
- الوحدة واط الخاصة بقياس قدرة الكهرباء.
- الوحدة تسلا الخاصة بقياس فيض المغناطيس.
- الوحدة ويبر الخاصة بقياس فيض المغناطيس.
أهمية المجالات الكهربائية والمغناطيسية واستخداماتها
تعتمد جميع الاجهزة الكهربائية الموجودة على وجه الارض على المجالات الكهربائية والمغناطيسية بشكل أولي، ومن أهم المجالات التي تعد مصدرًا لإفادة البشرية من المجالات الكهرومغناطيسية الاتي:
شاهد أيضًا: معلومات عن الفضاء واسراره
مجال الإنارة
من المعروف أن الإنارة يستفيد بها جميع سكان العالم، حتى الضوء الساطع من الشمس ما هو إلا موجهة كهربائية ومغناطيسية.
مجالات الاتصال
ويتمثل مجال الاتصال في عمل الهاتف المحمول، والانترنت، والقنوات الفضائية، والقنوات الأرضية، والراديو، فمثل هذه المجالات لا يمكن البعد أو الاستغناء عنها.
مجال التوليد للطاقة
المولد الكهربائي التي تعمل على المحروقات بكافة أنواعها أو المولدات التي تعمل بالبخار، جميعها يعتمد على المبدأ الكهربائي الناتج عن المجال المغناطيسي المتحرك.
المجالات الطبية
والتي تتمثل في الأجهزة الخاصة بمراكز الأشعة، والتي تعمل على التقاط الصور للأعضاء الداخلية الموجودة بجسم الانسان، وجميع هذه الاجهزة الطبيعة تعتمد اعتماد كبير على المجالات الكهربائية والمغناطيسية.
المجالات العسكرية
والتي تتمثل في عمل الرادار الذي تستخدمه القوات العسكرية، والتي تعمل بالموجات والترددات الخاصة بالمجالات الكهرومغناطيسية، وأيضًا تدخل في عمل توجيه الصواريخ التي تعمل بأشعة كهروضوئية، والتي هي في الأساس من الموجات الكهرومغناطيسية.
شاهد أيضًا: معلومات مبسطة عن الفضاء للأطفال
وبعد أن تعرفنا على المجالات الكهربائية والمغناطيسية واستخداماتها المختلفة في حياتنا وفي الكون، عليكم فقط مشاركة هذا الموضوع في جميع وسائل التواصل الاجتماعي.