التصنيفات
الفيزياء الكهربية والمغناطيسية

الاشعة الكهرومغناطيسية ومخاطرها

مخاطر تعرض الإنسان للإشعاعات الكهرومغناطيسية:
المستويات المتفق عليها دوليا للتعرض الآمن للإشعاعات لا تضمن عدم استحداث الأضرار الاحتمالية جسدية كانت أم وراثية, والتي قد تنشأ بعد فترات زمنية طويلة نسبيا سواء في الأفراد الذين تعرضوا لهذه المستويات أو في أجيالهم المتعاقبة. وتنشأ الأضرار القطعية للجرعات الإشعاعية العالية والمتوسطة في خلال دقائق إلى أسابيع معدودة, وتتسبب في الاختلال الوظيفي والتركيبي لبعض خلايا الجسم الحي والتي قد تنتهي في حالات الجرعات الإشعاعية العالية إلى موت الخلايا الحية. أما التعرض لجرعات إشعاعية منخفضة التي قد لا تتسبب في أمراض جسدية سريعة, إلا أنها تحفز سلسلة من التغيرات على المستوى تحت الخلوي وتؤدى إلى الإضرار بالمادة الوراثية بالخلية الجسدية مما قد يترتب على استحداث الأورام السرطانية التي قد يستغرق ظهورها عدة سنوات, أما الإضرار بالمادة الوراثية بالخلية التناسلية فيتسبب في تشوهات خلقية وأمراض وراثية تظهر في الأجيال المتعاقبة للآباء أو الأمهات ضحايا التعرض الإشعاعي, وتعرف الأضرار الجسدية أو الوراثية متأخرة الظهور بالأضرار الاحتمالية للتعرض الإشعاعي.

مخاطر المحمول:
اولا..ما هي فكرة عمل التليفون المحمول؟

تقوم ترددات كهرومغناطيسية ذات تردد 900 ميجا هيرتز, وهذا التردد قريب جدا من ترددات الإذاعةFM,AM وكذا التلفزيون والرادارات الحربية وأيضا المستخدمة في أفران المايكروويف في المنازل(علما بأن الطاقة المستخدمة في أفران المايكروويف أقوى عشرات المرات من المستخدمة في شبكة التليفون المحمول) وهذه الترددات تقع في حيز التردد غير المؤين, الذي لا يؤثر في خلايا العنصر البشري, ويبدأ حيز الترددات المؤبنة والمعروفة بضررها على الجسم البشري من تردد أشعة X ألفا جاما وما بعدها.

وتنتشر المحطات المتواجدة فوق أسطح المباني السكنية لتقليل الطاقة الصادرة منها وبالتالي تقليل الإشعاعات المنبعثة من هذه المحطات.
المحمول والصحة العامة:
وحول العلاقة بين محطات المحمول والصحة العامة أكدت التقارير أن معظم الدول الكبرى التي أدخلت هذه التقنية الحديثة أجرت منذ ما يقرب من 15 عاما أبحاثا مستفيضة حول أي آثار ضارة يمكن أن تنتج عن التعرض للموجات الصادرة من المحطات بواسطة العنصر البشري, وتشير نتائج الدراسات إلى ما يلي:

* أن الموجات الميكرومترية التي يستخدمها المحمول وهوائياته (من 900 ميجا هيرتز إلى 2,3 جيجا هيرتز) تسمى موجات غير مؤينة, أي أنها أضعف من أن تفكك جزئيات الجسم وتضر به ضررا مباشرا مثلما تفعل الأشعة النووية أو حتى الأشعة السينية.

* الطاقة التي تحملها هذه الأشعة غير قادرة على الوصول إلى داخل أنوية الخلايا مهما زادت شدتها, ولم يثبت علميا حتى الآن أنها تسبب خللا كروموزوميا أو جينيا أو وراثيا.

* التأقلم مع ارتفاع درجة حرارته الداخلية تصل إلى 3 درجات مئوية دون أن يتسبب هذا في أضرار صحية.

* أيضا تعمل على إلغاء أي تأثيرات حرارية لها.

* وقد انتهت الأبحاث العالمية إلى طرق لقياس الجرعات التي يمكن للجسم أن يتحملها وهي كالتالي:

* معدل الامتصاص النوعي Specific Absorption Rate وتعرف بأنها كمية الطاقة التي يمتصها كجم واحد من المادة في الثانية, ولا يمكن قياسها على البشر في الحالة الحية, ولكن تقاس في التجارب المعملية.

* كثافة القدرة Power Intensity وتعرف بأنها كمية الطاقة التي تسقط على وحدة المساحة في الثانية ووحدة القياس لها مللي وات/كجم, وبناء على الدراسات التي قام بها العلماء فقد أجمعوا على أن التأثير الصحي الوحيد الذي يمكن أن ينجم عن التعرض للموجات الكهرومغناطيسية هو تأثير حراري فقط, حيث تتسبب في ارتفاع درجة حرارة الجسم لأكثر من 0,1 درجة مئوية وهو ارتفاع هزيل يمكن للجسم أن يتحمله بل ويصادفه طبيعيا في الحياة اليومية!

* ومن خلاصة التقارير والأبحاث التي أعدتها منظمة الصحة العالمية عن ترددات الراديو الصادرة عن المحمول اتضح أنها لا تسبب أي ارتفاع ملحوظ في درجة حرارة الجسم,

* في حين إن ترددات الراديو يمكن أن تسبب زيادة في ذبذبة الذرات المكونة للأنسجة البشرية وتوليد بعض الحرارة, فإن مستوى الترددات التي تصدر عن محطات التقوية الخاصة بالمحمول أقل من أن تسبب أي ارتفاع ملحوظ في حرارة الجسد بأكمله.

قال تقرير أعدته كلية الهندسة بجامعة عين شمس إن الموجات الكهرومغناطيسية عموما هي موجات من صنع الإنسان أنتجها منذ نهاية القرن التاسع عشر من الترددات المنخفضة جدا (50 ذبذبة لكل ثانية) واستخدمها في نقل الكهرباء وتغذية المصانع والمدن بالطاقة الكهربية.

* وقال التقرير إذا أردنا حصر الذين يتعرضون لمثل هذه الموجات منذ أكثر من 60 عاما يمكن تصنيفهم على النحو التالي : 1- المراقبون الجويون في المطارات حيث تستخدم الرادارات التي لها طاقة كبيرة جدا مقارنة بالطاقة المستخدمة التليفون المحمول, وذلك لمتابعة هبوط وإقلاع الطائرات ولم يثبت إصابة أي من هؤلاء بأمراض خطيرة.

2- أفراد قوات الدفاع الجوي والصواريخ والرادارات الحربية وأجهزة الإنذار المبكر , وكلها تعمل بطاقات عالية جدا على مدار 24 ساعة يوميا, ولا يوجد تقرير صحي عالمي يؤكد حدوث حالات إصابة لهؤلاء الأفراد.

3- الطيارون المدنيون والعسكريون وأطقم الملاحة الجوية وهم معرضون دائما لجرعات عالية, ولكن الإصابة التي يشكو منها بعضهم تتركز في حاسة السمع نتيجة لطنين الصوت العالي الذي يتعرضون له ولم تثبت إصابة أي منهم بأمراض خطيرة.

4- مستخدمو الشاشات الإلكترونية مثل شاشات الكمبيوتر والتلفزيون, فهذه الشاشات تطلق موجات راديو مثل موجات النقال تختلف شدتها تبعا لنوع الشاشة, ولم يثبت ارتباط ذلك بأي خطر صحي حتى لهؤلاء الذين يعملون لمدة أكثر من 8 ساعات يوميا وعلى مقربة شديدة من الشاشة.

5- رجال الشرطة والجيش الذين يستخدمون اللاسلكي منذ أكثر من 30 عاما بنفس حيز الترددات مثل النقال, ولكن بقدرات أكبر من 10 وات, بينما النقال لا تزيد طاقته عن 2 وات.

6- أفران المايكروويف في المنازل وهي منتشرة في أوروبا منذ عام 1960 وهي مصدر هائل للموجات المشابهة للنقال,ولكن بطاقات أعلى بكثير حتى تستخدم في رفع درجة حرارة الأغذية ولم يثبت أي ضرر صحي منها.

7- العاملون بمحطات الأقمار الصناعية والبث الإذاعي والتلفزيوني التي تشع نفس حيز الترددات ولكن بطاقات هائلة, ولم يثبت إصابتهم بأي نوع من الأمراض الخطيرة خلال مدة خدمتهم التي تصل إلى 30 عاما متصلة ولأوقات طويلة يوميا.

8- اللمبات النيون التي تطلق مثل هذه الموجات ولكن في مدى تردد الأشعة فوق البنفسجية.

9- جسم الإنسان نفسه يطلق طاقة مقدارها 84 وات في حالة الاسترخاء وعشرة أضعاف هذه القيمة في حالة النشاط العضلي, وجزء كبير من هذه الطاقة يشع من الجسم على هيئة موجات كهرومغناطيسية لها نفس طبيعة موجات المايكروويف وبترددات أعلى.

مخاطر الشبكات اللاسلكية :
تحتوي تقنية الشبكات اللاسلكية على ثلاث تقنيات مختلفة لكل منها مدى مختلف, ومن هذه التقنيات تقنية اللاسلكي المعتمدة على التليفون المحمول التي تعتبر أكثر التقنيات الجديرة بالاهتمام والدراسة لأنها تغطي مساحة كبيرة جدا, وهي تستخدم ترددات قريبة من ترددات التليفون المحمول وبالتالي فلا خوف من تبادل البيانات بين أجهزة الكمبيوتر, ومخاطر الشبكات اللاسلكية تشمل شقين.
الأول خاص بمدي المخاطر الصحية التي تنجم عن استخدام ترددات أمنية تتعلق بالمعايير والتقنيات المستخدمة, والثاني مخاطر نقل وتبادل البيانات يبين أطرافها أما بالنسبة.. للشق الأول فقد أكدت معظم الدراسات البحثية أن الشبكات اللاسلكية لا تسبب أي أضرار صحية علي جسم الإنسان كما أنها لا تؤثر في درجة حرارة الجسم العادي وذلك لأن الشبكات اللاسلكية تستخدم نفس ترددات موجات الراديو ونفس الطول الموجي لترددات التليفون المحمول وأن هذه الترددات تقع في حيز التردد غير المؤين الذي لا يؤثر في خلايا العنصر البشري أما بالنسبة للشق الآخر وهو الشق الأمني فهناك مخاوف من سهولة التلصص علي الموجات اللاسلكية التي تستخدمها تلك الشبكات لذا يعكف اتحاد IEEE على حل مشاكل معيار WEP لأنه عرضة للهجوم من الفيروسات بكثرة, ولابد من توفيقه مع المعايير الأخرى وبآلية ثابتة لتوزيع المفاتيح. ولن يحتاج اتحاد IEEE إلى إعادة اختراع مثل هذه الآليات من البداية لأن هناك أمثلة فعلية ولأن استبدال معيار WEP سيستغرق وقتا كبيرا ليعمم على كل منتجات الشبكات اللاسلكية فلابد من استخدام الشبكة الافتراضية الخاصة لأي بروتوكول ربما يحتوي على بيانات حساسة, ولابد من تكثيف فحص هذه الشبكة للتأكد أنها بالفعل تحمي اتصالاتك.

المصدر
http://www.hazemsakeek.com/vb/showthread.php?t=259


التصنيفات
الفيزياء الكهربية والمغناطيسية

المياه الممغنطة

المياه الممغنطة
من المثبت علميا إن الطاقة المغناطيسية تلعب دورا مهما في تنظيم كل أشكال الحياة على سطح الكرة الأرضية . حيث إنها تشكل درعا واقيا للحيلولة دون وصول الأشعة الكونية المهلكة مثل أشعة جاما والأشعة السينية . وكما أنها تلعب دورا مهما للغاية في تنظيم الوظائف الحيوية لجميع الكائنات الحية
إن شكل الحياة المعاصرة التي نعيشها اليوم تعزلنا من الإفادة من التأثير الايجابي للمجال المغناطيسي للأرض فنحن نعيش في منازل من الاسمنت والطابوق وهي تعتبر مواد عازلة تمنع أجسامنا من امتصاص الطاقة المغناطيسية اللازمة لتنظيم العمليات البيوكيميائية والفيزيولوجية في داخلها وبالتالي يتعرض جسم الإنسان للعديد من الأمراض ولتعويض هذا النقص بالمجال المغناطيسي حتى يصل للحد المثالي لشفاء الجسم نفسه ظهرت تقنية جديدة ذات أساس علمي بدأت تغزو العديد من دول العالم وهو (االمــــــاء المغنــــاطيسي) والذي يعتبره البعض وصفة سحرية تحقق العديد من الفوائد في وقت واحد وتتم عملية مغنطة الماء بتمرير مياه الشرب عن طريق استخدام أنابيب مغناطيسية خاصة تعمل على مغنطة هذه المياه حيث تتغير الكثير من الخواص الفيزيائية والكيميائية للماء حيث يكون ذو نفاذية عالية بين الأغشية الخلوية ويعتبر عامل فعال ضد الأكسدة والتحكم بقيمة الحامضية
حيث إن زيادة الحامضية في جسم الإنسان هو السبب الرئيسي لكثير من الأمراض وخصوصا الخلايا السرطانية حيث إن المياه الممغنطة تعمل على تحطيمها عن طريق النفاذية العالية التي يملكها
وله فائدة أيضا في المجال الزراعي حيث يعمل على خصوبة التربة مما يؤدي إلى تنشيط شامل لنمو النبات والأحياء المائية والسمكية
وبعد هذه النتائج حدث اهتمام بالغ بالأبحاث التي تستهدف تطوير طرق الحصول على المياه الممغنطة حتى أصبحت تكنولوجيات إنتاج الماء المغناطيسي من الأشياء المهمة لدى العديد من الدول
واتسعت استخدامات الماء المغناطيسي لتدخل عالم الصناعة . حيث إن هذه المياه بعد غليانها لا تكون طبقات قشرية على جدران الأواني ولكنها تترك بعض الرواسب البسيطة التي يمكن إزالتها بدون استخدام المذيبات أو الأحماض حيث تزيد من العمر الافتراضي للمواسير المستخدمة في التدفئة وصناعة البترول والفحم وغيرها لكونها تعمل على الحد من الصدأ والتآكل وترسيب المواد العضوية وغير العضوية داخل المواسير
ولها فوائد عديدة في جميع المجالات

المصدر
http://www.hazemsakeek.com/vb/showthread.php?t=8197


التصنيفات
الفيزياء الكهربية والمغناطيسية

ظاهرة الكهرباء الإنضغاطية Piezoelectricity الجزء الأول

ظاهرة الكهرباء الإنضغاطية Piezoelectricity

الجزء الأول

تعليم_الجزائر

ظاهرة الكهرباء الإنضغاطية والتي تعرف باسم Piezoelectricity هي ظاهرة فيزيائية طبيعية تظهرها بعض المواد وبالأخص البلورات وبعض أنواع السيراميك حيث تمتلك هذه المواد قدرة على توليد فرق جهد كهربي عندما تتعرض لإجهاد ميكانيكي. حيث انه إذا ما تم الضغط على سطح المادة بقوة فان انفصال للشحنات الكهربي يحدث عبر الشبكة البلورية للمادة. ونتيجة للانفصال في الشحنات ينتج على طرفي المادة فرق جهد كهربي. ومصطلح الكهرباء الإنضغاطية جاء من تعريب كلمة piezo وهي كلمة يونانية piezein والتي تعني الضغط ومن هنا كانت التسمية تعكس طبيعة الظاهرة نفسها حيث ان الكهرباء تنتج بالضغط على المادة.

كما إن هذه المواد إذا ما تعرضت لمجال كهربي خارجي فان المادة نفسها تنضغط أو تنكمش بقدر يتناسب مع شدة المجال الكهربي، بمعنى أخر انه إذا وضعت المادة التي لها خاصية الكهرباء الإنضغاطية Piezoelectricity بين طرفي فرق جهد كهربي فإنها تنكمش. وعلى سبيل المثال بلورة lead zirconate titanate تتغير أبعادها بنسبة 0.1% عن حجمها الأصلي.

تعليم_الجزائر
بلورة كوارتز

هذه الظاهرة لها تطبيقات مفيدة جداً فمثلا تستخدم في إنتاج الصوت أو مجسات للصوت، أو لتوليد الجهد الكهربي، وتستخدم في أجهزة توليد الموجات الالكترونية electronic frequency generator، كما إنها تستخدم في صناعة الموازين الحساسة microbalance، وفي تحديد أدق بؤرة للأنظمة البصرية من خلال التحكم الدقيق في مكانها على المحور البصري. كما إنها تدخل في الأجهزة الدقيقة التي تعمل على الأبعاد الذرية مثل جهاز الميكروسكوب الالكتروني بأنواعه المختلفة (STM, AFM, MTA, SNOM)، هذا بالإضافة إلى استخدامها في العاب الأطفال وأيضا في الولاعة لتوليد الشرارة الكهربية.

تعليم_الجزائر
قرص piezoelectric يولد فرق جهد عندما يتعرض لتغير في شكله

ومن استخداماتها أيضا في تنظيف الأسطح المستخدمة لتصنيع الأغشية الرقيقة thin films لإزالة الدقائق الصغيرة جدا من على السطح، وذلك لان البلورة الإنضغاطية إذا ما تعرضت لفرق متردد وعالي فإنها تنتج تتذبذب وتصدر أمواج فوق صوتية تنتشر عبر السائل المنظف وتساعد في التنظيف لتلك الأسطح التي يتطلب ان تكون على درجة عالية جدا من النقاء قبل ترسيب الأغشية الرقيقة عليها.

معلومات تاريخية

اكتشفت ظاهرة الكهرباء الإنضغاطية Piezoelectricity في العام 1880 بواسطة الأخوين Pierre Curie و Jacques Curie. وذلك من خلال عملهما وخبرتهما في الكهرباء الحرارية pyroelectricity (توليد الكهرباء بواسطة التسخين) وعلاقة ذلك بالتركيب البلوري حيث توقعا أن يكون لتأثير الضغط أيضا توليد كهرباء وبالفعل تمكنا من إثبات ذلك على بلورة الكوارتز والتورمالين والتوباذ والسكر والملح، ووجدا إن بلورة الكوارتز والملح تظهرا الخواص الكهربية بالضغط اكثر من غيرهم.

تعليم_الجزائر
Pierre Curie Jacques Curie

واستمر هذا الاكتشاف لعشرات الأعوام محل دهشة العلماء والباحثين في محاولة فهم هذه الظاهرة وعلاقتها بالتركيب البلوري للمادة. وفي العام 1910 توجت هذه الأبحاث بكتاب نشره العالم Woldemar Voigt’s عن فيزياء البلورات ووصف في كتابه 20 بلورة طبيعية لها القدرة على إنتاج الكهرباء وتمكن من حساب ثابت الكهرباء الإنضغاطية بواسطة التحليل الرياضي tensor analysis.

وقد مرت مواد الكهرباء الإنضغاطية بمرحلتين من التطوير المرحلة الأولى كانت في الحرب العالمية الأولى والمرحلة الثانية كانت في الحرب العالمية الثانية. وفيما يلي سوف نتحدث عن هاتين المرحلتين

المرحلة الأولى

أول تطبيق استخدمت فيه البلورات الإنضغاطية هو في جهاز السونار sonar، والذي تم تطويره أثناء الحرب العالمية الأولى في فرسنا في العام 1917 بواسطة العالم Paul Langevin وزملاؤه، حيث كان اول استخدام لبلورات الكهرباء الإنضغاطية هو مجس يعمل الأمواج الفوق صوتية في الغواصات الحربية. يحث تكون المجس من ترانسديوسر transducer مصنوع من بلورة الكوارتز موضوعة بين لوحين معدنيين بعناية فائقة، وكذلك ميكرفون حساس لالتقاط صدى الأمواج الفوق صوتية المرتدة. يعمل هذا المجس عن طريق إصدار أمواج فوق صوتية وقياس زمن ارتدادها عن الأجسام التي اصطدمت بها ومنها يتم حساب المسافة بين الغواصة وهذه الأجسام.

تعليم_الجزائر

ولقد كان لنجاح السونار في الكشف عن الغواصات المعادية اثر كبير في الاهتمام بظاهرة الكهرباء الإنضغاطية Piezoelectric وتطوير الكثير من الأجهزة التي تعتمد عليها.

المرحلة الثانية

في أثناء الحرب العالمية الثانية قام فريق بحثي مستقل في الولايات المتحدة وروسيا واليابان باكتشاف مواد مصنعة لها خصائص الكهرباء الإنضغاطية. هذه المواد تعرف باسم الفروكهربية ferroelectric وتتميز بقدرة اكبر عدة مرات من البلورات الطبيعية في لتوليد الكهرباء الإنضغاطية. هذه المواد المكتشفة كانت السبب في توجه الكثير من العلماء لإجراء بحوث مكثفة مواد بخصائص مميزة ولتطبيقات معينة ومن هذه المواد bariun titanate و lead zirconate titanate

وهنا لاحظ معي المفارقة في الطريقة الأمريكية في التعامل مع الاكتشافات العلمية والطريقة اليابانية

في الولايات المتحدة حرصت الشركات الداعمة لأبحاث الكهرباء الإنضغاطية على سرية أبحاثهم طمعا في الاستفادة من براءات الاختراعات التي تسجل لهم. وبالفعل توصلوا لاكتشاف مواد ذات خواص كهرباء إنضغاطية أفضل من بلورات الكوارتز ولكن عندما طرحت هذه المواد في السوق الأمريكية لم يكون لها النجاح المتوقع لان تسويق هذه المواد يعتمد على التطبيقات العملية التي تحتاجها. وبدون هذه تطبيقات جديدة لن يكون هناك رواجا لهذه المواد ولهذا كان اثر كبير على تقدم الصناعة المعتمدة على مواد الكهرباء الإنضغاطية.

ولكن في المقابل في اليابان شاركت الشركات الداعمة لأبحاث الكهرباء الإنضغاطية معلوماتها التي توصلت إليها مع المؤسسات الصناعية، فكانت النتيجة تطوير ومتلازم بين اداء المواد الجديدة والتطبيقات الصناعية لها. فتطورت بسرعة منتجات حديثة وجديدة مثل مرشحات خاصة للراديو والتلفزيون piezoceramic filters وأجراس piezo buzzers وترانسديوسر transducers لتطبيقات الكترونية مختلفة، ومولدات شرارة كهربية استخدمت في ولاعات السجائر. هذا بالإضافة إلى مجسات خاصة لشركات السيارات لتنبيه السائق إذا ما اقتربت سيارته من عائق في الطريق ليعد مساره

نلاحظ هنا انه بالرغم من التطور الكبير الذي شهدنه مواد الكهرباء الإنضغاطية في الولايات المتحدة عنها في اليابان إلا إن هذه المواد كانت في الولايات المتحدة تمتلك براءة اختراع في حين في اليابان كانت متاحة مجانا للاستخدام مما كانت النتيجة انطلاق تكنولوجيا كاملة تعتمد على مواد الكهرباء الإنضغاطية وأصبحت منتجاتها في مكان مما عاد بالفائدة العظمى على الدولة التي كانت سياستها مفتوحة أمام الجميع.

في الجزء الثاني سوف نتحدث عن المزيد من تطبيقات مواد الكهرباء الإنضغاطية Piezoelectricity…..

المصدر
http://www.hazemsakeek.com/magazine/…:–&Itemid=329


التصنيفات
الفيزياء الكهربية والمغناطيسية

مصدر الجاذبية الأرضية

الجاذبية .. إحدى القوى الأساسية في الطبيعة و أكثر القوى انتشارا في الكون على الإطلاق .. فالجاذبية هي المسؤولة عن تثبيت أقدامنا على سطح الأرض ، و هي المسؤولة عن شد الغلاف الجوي للأرض و الحيلولة دون تسرب الهواء نحو الفضاء .. و على صعيد آخر ، فإن قوة الجاذبية هي المسؤولة عن تكوين النجوم انطلاقا من السدم ، أضف إلى أنها هي المسؤولة عن حدوث الانفجارات الهائلة للنجوم الميتة المعروفة بـ ” السوبر نوفا ” ، و على صعيد آخر .. فإن الجاذبية هي القوة التي تعمل على جذب المجرات لبعضها البعض و تشكيل الحشود أو العناقيد المجرية التي يتركب منها الكون المادي **
إذن .. فللجاذبية دور أساسي في استقرار و تماسك الكون و مختلف الأنظمة الكونية كونها القوة التي تحفظ دوران الكواكب السيارة حول الشمس و … .

و الآن لنعد إلى الجاذبية الأرضية .. هل تساءلت يوما ما هو مصدر جاذبية الأرض ؟! .
للإجابة على هذا التساؤل ” المهم ” علينا أن نحزم أمتعنا و نقوم بجولة إلى باطن الأرض .. يتكون الغلاف الصخري للأرض من طبقات أولها القشرة الأرضية ، و تليها طبقة الفوتوسفير ثم الكروموسفير أين توجد ملايين الأطنان من المعادن ( الفلزات ) و الصخور المنصهرة ، كل ذلك يدور حول اللب و هو كرة صلبة تقع في مركز الأرض .

نعلم من دراستنا للكهرومغناطيسية أن هناك علاقة وطيدة بين التيارات الكهربائية و المجالات المغناطيسية ، و هذه العلاقة وضحها لأول مرة الفيزيائي الدانمركي ” أورستــد ” عام 1827 في قانونه الشهير الذي ينص على ما يلي :

” عندما يمر تيار كهربائي في موصل مـا فإنه يولد به مجالا مغناطيسيا تتعلق جهته و شدته بجهة و شدة التيار المــار ” .

* و لكن ما علاقة هذا القانون بمركز الأرض ؟؟ .


يمكننا أن نفسر مصدر جاذبية الأرض إذا قبلنا بأن الصخور و الفلزات المنصهرة عبارة عن تيار كهربائي ، و أن اللب الصلب هو الموصل الذي يمر فيه التيار ( الفلزات ) ، فيتولد باللب – حسب القانون – مجال مغناطيسي قوي جدا يجذب كل شيء أو جسم موجود بالقرب من كوكب الأرض .. بعبارة أخرى ، فإن قوة الجاذبية ما هي إلا قوة مغناطيسية يولدها الحقل المغناطيسي الناتج عن مركز الأرض .
فقد أثبتت الدراسات و الأبحاث أن الأرض ( و بقية الكواكب و النجوم ) مصادر لحقول مغناطيسية عظيمة ، بل أن الأرض بذاتها عبارة عن مغناطيس عملاق له قطبان : شمالي و جنوبي .

هذه هي النظرية المعتمدة في تفسير منشأ الجاذبية الأرضية .. و الجاذبية عموما .

ملاحظة :

هذا مجرد تفسير بحت مختلف عن تفسير الفيزياء الحديثة الذي ينص بأن الجاذبية ناتجة عن تشوه الفضاء أو انحناء الكون .


التصنيفات
الفيزياء الكهربية والمغناطيسية

القنبلة الكهرومغناطيسية

تخيل انك فجأة اضطررت للعيش بدون كهرباء لمدة يوم فإنك سوف تتدبر امورك بانتظار عودة التيار الكهربي، ولكن اذا ما استمر انقطاع التيار الكهربي فإنك في هذه الحالة سوف تضطر للعيش حياة اشبه بتلك التي عاشها الانسان في العصور القديمة بدون كهرباء معتمداً فقط على المواد الأولية فلا يمكنك تشغيل التلفزيون أو الراديو أو الكمبيوتر أو التلفون حتى جهاز التدفئة أو مكواة الملابس أو الآلة الحاسبة أو الثلاجة والغسالة حتى السيارة ووسائل النقل الحديثة. ان هذا الوضع هو الذي تفعله القنبلة الكهرومغناطيسية التي يؤدي تفجيرها إلى تعطيل وافساد كافة الدوائر الإلكترونية لجميع الأجهزة الكهربية التي تعمل من خلال الدوائر الكهربية المبنية من مواد اشباه الموصلات Semiconductors. واستخدام هذه القنابل في المعارك الحربية يؤدي إلى جعل الخصم يعتمد في معركته على الأسلحة التقليدية مما يسهل محاصرته وهزيمته بسهولة. وهنا سوف نقوم بإلقاء الضوء على هذه القنبلة التي هددت الولايات المتحدة باستخدامها في العراق.

فكرة العمل:ــ
تعتمد فكرة عمل القنبلة الكهرومغناطيسية أو سلاح النبضة الكهرومعناطيسية من خلال دوائر كهربية تعمل على انتاج مجال كهرومغناطيسي كبير.
والمجال الكهرومعناطيسي هو ليس بالشيء الجديد فالشعاع الكهرومغناطيسي هو اشعة الراديو التي يبث عليها محطات الـ AM والـ FM وهي اشعة اكس واشعة الضوء العادي الذي نرى بواسطته الأشياء.
وهنا يجب ان نعلم ان التيار الكهربي المتردد ينتج مجال مغناطيسي وتغير المجال المغناطيسي ينتج تيار كهربي متردد، وكما يعمل مرسل اشارات الراديو الذي يولد مجال مغناطيسي من خلال مرور تيار كهربي في الدائرة الكهربية فإن هذا المجال المغناطيسي ينتج تيار متردد في دائرة كهربية أخرى وهي دائرة الاستقبال من خلال الانتينا. إن اشارة راديو ضعيفة تنتج تيار كهربي كافي ليمر في الدائرة الكهربية للمستقبل، ولكن زيادة هائلة في شدة اشعة الراديو ستؤدي إلى توليد تيار كهربي كبير. هذا التيار الكهربي كافي ليتداخل في دوائر الأحهزة الإلكترونية ويحرق الدوائر الإلكترونية المتكاملة المبنية من مواد اشباه الموصلات Semiconductors.

ان التقاط اشارات الراديو ذات الشدة العالية يؤدي إلى توليد مجال مغناطيسي كبير يودي بدوره إلى توليد تيار كهربي في أي جسم موصل للكهرباء فمثلاً خطوط التلفون وخطوط نقل الكهرباء والأنابيب المعدنية كلها تعمل مثل الأنتينا ستلتقط هذه التيارات الكهربية على شكل نبضات كهربية عالية الشدة وتنقلها إلى الأجهزة المتصلة بها مثل شبكات الكمبيوتر المتصلة بخطوط الهاتف وعلى الفور سوف تحرق مكوناتها الإلكترونية وتذيب الاسلاك وتفسد البطاريات وتحرق المولدات الكهربية.

والسؤال الآن كيف يمكن انتاج مثل هذه المجالات المغتاطيسية العالية؟؟؟؟

إن فكرة القنبلة الكهرومغناطيسية اصبحت متداولة كثيراً في الأخبار في هذا الوقت ولكن مبدأ عمل هذه القنبلة يعود إلى سنوات خلت من 1960 وحتى 1980. وقد جاءت بدايات التفكير في هذه القنبلة في العام 1958 حين قامت الولايات المتحدة بتجربة القنبلة الهيدروجينية في المحيط الهادي وقد ادت إلى نتائج غير متوقعه حيث ان من اثار تفجير القنبلة الهيدروجينية ادي الى قطع التيار الكهربي عن شوارع مدينة هاواي التي تبعد مئات الأميال عن مكان التفجير كما ان التفجير ادي إلى تخريب معدات الراديو في استراليا.

وقد استنتج العلماء ان الاضطراب الكهربي الذي حدث قد نتج عن ظاهرة كمبتون Compton Effect الذي اكتشفها العالم آرثر كمبتون في 1925. حيث ان هذه الظاهرة تدرس تفاعل الفوتون الضوئي مع الكترونات المادة، فعند اصطدام فوتون كهرومغناطيسي ذو طاقة عالية مثل اشعة جاما الغلاف الجوي المكون من الاكسجين والنيتوجين فإن الكترونات تتحرر من ذرات الاكسجين والنيتروجين، هذه الالكترونات المحررة تتفاعل مع المجال المغناطيسي للكرة الأرضية مما تنتج تيار كهربي متردد مما ينتج مجال مغناطيسي قوي. تكون النتيجة انتاج نبضة كهرومغناطيسية شديدة تنتشر في المواد الموصلة على مساحة واسعة.

وقد خشيت الولايات المتحدة اثناء الحرب الباردة مع الاتحاد السوفيتي ان تقوم روسيا بتفجير قنبلة نووية على ارتفاع شاهق يصل إلى 50 كيلو متر في سماء الولايات المتحدة تعمل نفس الأثر السابق مما يفسد كل الأجهزة الكهربية في الولايات المتحدة.

ولكن هذه المخاوف ما لبثت ان تبددت بعد ان تبين بعد الأبحاث التي قام بها علماء امريكيين ان تأثير هذه القنبلة عملياً يكون فقط على مناطق محددة.

كيف تعمل القنبلة الكهرومغناطيسية ؟؟؟؟

تعد فكرة عمل القنبلة الكهرومغناطيسية من الاسرار الحربية ولم تكشف بعد كيف ومما تتكون ولكن من المحتمل أن تكون فكرة عمل هذه القنابل اشبه بفكرة عمل فرن ميكروويف ذو طاقة عالية جداً واشعة موجه بشكل محدد وعليه فإنها لا تكون قنابل كهرومغناطيسية ولكن اجهزة تولد اشعة كهرومغناطيسية بطاقة عالية جداً وهذه الأجهزة التي تنتج النبضات الكهرومغناطيسية مثبتة على رؤوس صواريخ كروز تطلق على الاهداف من الجو.

تم في سبتمبر 2001 نشر في احد المجلات العلمية Popular Machine مقالاً حول انتاج قنبلة ضغط الفيض المغناطيسي flux compression generator bombs وهذه المقالة كتبها المحلل العسكري Carlo Kopp متوفرة للجميع ولكن لا يمكن انتاج تلك القنبلة من هذا المعلومات فقط اي ان هناك العديد من الاسرار لم تكشف بعد وقد جاء في تلك المقالة
تتكون القنبلة من اسطوانة معدنية armature cylinder محاطة بملف موصل stator winding. تملء الاسطوانة بمواد شديدة الإنفجار ويكون بين الاسطوانة والملف فراغ، ويغطي كلاً من الاسطوانة والملف جدار عازل. يوصل الملف بمصدر تغذية كهربية بواسطة مفتاج كهربي ويتكون مصدر التغذية الكهربية من عدد من المكثفات التي تخزن الطاقة الكهربية.

مراحل تفجير القنبلة الكهرومغناطيسية!!!!

عند اغلاق الدائرة الكهربية بين المكثفات والملف تمر نبضة كهربية عالية تعمل على توليد مجال مغناطيسي عالي داخل الملف stator winding.
يتم اشعال المواد شديدة الأنفجار من خلال دائرة تفريغ كهربي تعمل على انتشار الانفجار كموحة تنتشر داخل الملف stator winding داخل الاسطوانة.
عند انتشار الانفجار داخل الملف يصبح الملف متصلاً مع الاسطوانة التي كانت معزولة وتصبح الاسطوانة والملف دائرة مغلقة تعمل على فصل الملف عن الكثفات الكهربية.

تعمل الدائرة المعلقة التي تنتشر في اتجاه الإنفجار داخل الاسطوانة على توجه المجال المغناطيسي وتحديده لتنتج نبضة مغناطيسية.

الأثار الناجمة عن استخدام القنبلة الكهرومغناطيسية:ــ
يجب ان نعلم ان القنبلة الكهرومغناطيسية لا تعد من اسلحة الدمار الشامل حيث لا تؤثر على الحياة البشرية اذا لم توجه بشكل مباشر على اهداف محددة ولكن تؤثر على الأجهزة وتجعل من الخصم باسلحة تقليدية وتجرده من كل الأجهزة التكنولوجية الحديثة، ويكون وخطرها على حسب شدة هذه القنبلة الكهرومغناطيسية، فإذا كانت شدة النبضة الكهرومغناطيسية منخفضة فإنها تؤدي إلى إيقاف مؤقت لعمل الأجهزة الإلكترونية أما اذا ارتفعت شدة هذه النبضة الكهرومغناطيسية فإنها تدمر كل البيانات المخزنة في الكمبيوترات، أما عند نبضة ذات شدة عالية فإنها تفسد الأجهزة الإلكترونية وتعطلها بصورة دائمة.

في المعارك الحربية تعمل هذه القنبلة على تعطيل المركبات الحربية وقاذفات الصواريخ الأرضية وانظمة الاتصالات وانظمة التوجيه والتحكم واجهزة الرصد والتتبع.


التصنيفات
الفيزياء الكهربية والمغناطيسية

ثمن البرق.

هل تستطيع حساب ثمن البرق حسب تسعيرة شركة الكهرباء ؟ إذا علمت أن جهد تفريغ شحنة الصاعقة حسب ما تشير إليه أحدث البيانات هو خمسين مليون فولت ، كما تقدر شدة التيار القصوى في هذه الحالة 200 ألف مليون أمبير و بحساب القدرة الناتجة بالواط (الجهد × شدة التيار) علماً بأن الجهد هو الجهد المتوسط لأن الجهد يصل إلى الصفر أثناء التفريغ و هكذا فإن القدرة هي خمسة مليارات كيلو واط و بما أن الفترة الزمنية التي يستمر فيهاالبرق قصيرة جداً 0.001 ثانية فإن الطاقة المستهلكة بالكيلو واط /ساعة أي حوالي 1400 كيلو واط / ساعة فإذا كان سعر الكيلو واط / ساعة 5 هللات فإن فإن ثمن البرق هو 1400×5 = 5200 هللة = 52 ريال
منقول للفائدة

التصنيفات
الفيزياء الكهربية والمغناطيسية

منوعات من الكهرباء الساكنة

تعليم_الجزائر

مكونات الذرة :
1- النواة :
أ- بروتونات ( + ) .
ب- نيوترونات ( متعادلة ) .
2- الإلكترونات ( – ) .
أنواع الشحنات :-
أ- موجبة ( الزجاج – الحرير ) .
ب- سالبة ( الأبونايت – الصوف ) .
أقسام الأجسام حسب توصيلها :
1- أجسام موصلة .
2- أجسام شبه موصلة .
3- أجسام عازلة .
توجد ثلاث طرق للشحن :
1- الشحن بالدلك .
2- الشحن باللمس .
3- الشحن بالتأثير .
المجال الكهربائي
المجال : هو الحيز الذي يظهر فيه أثر الشحنة الكهربائية .
شدة المجال الكهربائي : مقدار القوة الكهربائية المؤثرة على شحنة اختبار موضوعة في تلك النقطة .
ج = وحدة شدة المجال : نيوتن / كولوم
= أ ش2 / ف2ش = أش / ف2
المجال الكهربائي المنتظم : هو المجال الذي يكون ثابت الشدة والاتجاه
1- حركة شحنة موازية لخطوط المجال :
ج = ق/ ش
ق= ج x ش
ق= ك x ت
إذن ت = ج x ش / ك
2- حركة شحنة عمودية على خطوط المجال :
ت = ج x ش / ك
ت = ع / ز
ع =
الجهد الكهربائي
الجهد الكهربائي لجسم ما : هو حالة تحدد انتقال الشحنات الكهربائية منه أو إليه عند ملامسته لجسم آخر .
فرق الجهد الكهربائي بين نقطتين: هو الطاقة المفقودة من وحدة الشحنات الكهربائية عند انتقالها بين هاتين النقطتين .
الفولت : فرق الجهد بين نقطتين عندما يفقد الكولوم الواحد طاقة قدرها واحد جول بين هاتين النقطتين .
جـ = وحدة شدة المجال : فولت أو جول / كولوم
منقول للفائدة


التصنيفات
الفيزياء الكهربية والمغناطيسية

شرح مبسط لتركيب الوحدة الغازية

التصنيفات
الفيزياء الكهربية والمغناطيسية

مقدمة عن الكهرباء

مقدمة
تتواجد الكهرباء في حياتنا اليومية بشكل دائم حتى إننا نعتبرها ضرورة من ضروريات الحياة كالمياه الجارية مثلا.
ويقلق العالم بأكمله لمجرد فكرة نضوب مصادرها.
رغم أنه من منظور تاريخي يعد استخدام الكهرباء حديثا. فلقد بدأت دراسة الكهرباء(المقصود هنا مجموعة الظواهر الكهربائية الخاضعة للملاحظة) في أواخر القرن السادس عشر, وظلت أداة مثيرة للفضول لغالبية الناس حتى استطاع التطور العلمي إثبات فائدتها على مدى القرن الماضي. فليس من الغريب إذا دخولها المبهر في كافة أنشطة الإنسان ولا سيما الإلكترونيات.

بدايات الكهرباء
حتى نهاية القرن الثامن عشر كانت كلمة كهرباء تعني ظاهرة التجاذب والتنافر ما بين أجسام محكوكة, وهو ما نطلق عليه الآن علم الكهرباء الساكنة. وقد كان معلوما منذ القدم تجاذب الأجسام الخفيفة للأجسام التي قد تمت كهربتها عن طريق الاحتكاك إلا أن دراستها لم تأخذ الشكل الجدي سوى في نهاية القرن السادس عشر على أيدي العالم الانجليزي “ويليم جيلبير” الذي أنجز أول دراسة متعلقة بهذا الموضوع والصادرة في عام ١٦٠٠. كما أنه يرجع إليه الفضل في ابتكار صفة” كهربي” لتعريف خواص التجاذب الغامضة(كلمة كهرباء قد اشتقت من كلمة إليكترون اليونانية وهي ما تعنى كهرمان وهى أحد أول الأجسام التي قد تمت كهربتها بالاحتكاك). وقد استأنف العالم الالمانى “أوتو فان جيوريك” تجارب جيلبير في أواسط القرن السادس عشر مما أسفر عن ابتكاره لآلة تفريغ الهواء ( فتجاذب الأجسام المكهربة يكون أوضح عند إفراغ الهواء الحائل أثناء التقارب). وأول آلة للكهرباء الساكنة عبارة عن كرة أرضية من الكبريت يقوم الباحث بشحنها بيديه حتى تضيء. وقد سمحت هذه المعدات البدائية باكتشاف ظاهرة التوصيل الكهربي مما يعنى القدرة الغامضة لانتقال الشحنات الكهربائية خلال بعض الأجسام, وظاهرة قوة الأطراف المدببة، وهو ميل الأجسام الحادة والمدببة لإظهار خواص كهربية. إلا أن هذا التأثير لم يتم الاستفادة منه سوى بعد اكتشافه بقرن عندما أثبت “بنيامين فرانكلين” في عام ١٧٥٢ أن الصواعق هي ظاهرة ذات طبيعة كهر بائية, وابتكر مانعة الصواعق من الأجسام المدببة. وهكذا أصبحت قطعة المعدن المدببة التي تعلو أسطح المنازل ومتصلة بالأرض أداة لامتصاص الشحنات الهابطة من السماء.

وفي القرن الثامن عشر توالت الأعمال التجريبية بمعدل سريع, وظهرت تأثيرات ومعدات أخرى، كما أخذت الأفكار في تكوين صورة لظواهر الكهرباء الساكنة. ويرجع الفضل للعالم الانجليزى “ستيفان جرى” الذي اكتشف ظاهرة التكهرب غير المباشر، وهي إمكانية كهربة الأجسام عن بعد دون احتكاك مباشر, وأيضا استطاع التمييز بين الأجسام الموصلة للتيار الكهربي والأجسام العازلة للتيار الكهربي. كما استطاع العالم الفرنسي “شارل دى فاي” عام ١٧٣٣ التمييز بين نوعين من “الشحنات” (نحن نقول اليوم شحنات كهربية) الأولى اسماها بالشحنات الزجاجية لوقوعها عن طريق احتكاك الزجاج والأخرى بالشحنات الخشنة حيث تنتج عن احتكاك جسمان خشنان ومن بعد, فالأجسام ذات الشحنات الكهربية المتشابهة تتنافر والأجسام ذات الشحنات الكهربية المختلفة تتجاذب. ولهذا فقد اسماهم بنيامين فرانكلين بعد عدة سنوات بالكهربية الموجبة والكهربية السالبة. وبهذا يكون هو أول من قام بتفسير ظاهرة التكهرب مستندا على وجود نوعين من الشحنات الكهربية وقاعدة واحدة أساسية, وهى الحفاظ الكلي للشحنات الكهربية فالتكهرب ينتج عنه شحنات موجبة وسالبة في داخل جسم خامل, وهذا الذي كان قد تم إيضاحه من عدة سنين من قبل بيد الفيزيائي الانجليزى “ويليام واطسن”.

نوعين من الشحنات الكهربية
شملت المرحلة التالية استكشاف التأثيرالكهربى للأجسام ذات الشحنات الكهربية على الأجسام الأخرى. ولم يذهب الفيزيائيون ببحثهم بعيدا فقد استوحوا أفكارهم من قانون الجاذبية لنيوتن الموضوع منذ قرن, وافترضوا وجود قوة نسبية في الشحنات الكهربية في داخل كل جسم متكهرب أثناء التفاعل تتناسب عكسيا مع مربع المسافة التي تفصلها، وقد تم التحقق العملي من هذا القانون عام ١٧٨٥ على أيدي العالم “شارل أغسطين دى كولومب” (الوحدة الدولية للشحنة الكهربية تحمل اسمه) كما أنه قد وضعت أخر نقاط نظرية التفاعلات بين الشحنات الكهربية الثابتة في الأعوام التالية.

وقانون الجاذبية، بالإضافة إلى أفكار علم الميكانيكا لينقلوا إلى مجال الكهرباء الساكنة. ومن هنا ولأول مرة يظهر مصطلح كهرباء الوضع في عام ١٧٧٢ للجاذبية “جوزيف لويس” ويستأنف “بيير سيمون دي لابلاس” هذا المصطلح في عام ١٧٨٤ لوصف الحالة الكهربية المولدة في نقطة ما في الفضاء من الشحنات الكهربية.

من البطارية إلى التيار الكهربي
وفي اللحظة التي بلغت فيها نظرية الكهرباء الساكنة أشدها جاءت الموجة الكبرى لتبلبلها, ويكتشف عالم التشريح الايطالى “لويجى جالفانى” في عام ١٧٩١أثناء تشريح عضلات الفخذ للضفدع، ظهور شحنات كهربية غامضة عند توصيل العضلات بمعدنين لهما طبيعة مختلفة. ولترجمة هذه الظواهر استخدم التقريب بين زجاجة لييد وهي زجاجة مغطى باطنها بورقة معدنية مشحونة كهربيا ويتم تفريغها سريعا لمجرد اتصالها بموصل(وهكذا يتكون أول مكثف كهربي) والضفدع الذي هو عبارة عن زجاجة لييد حية يتم تفريغ شحناتها الحيوية في التو بمجرد اتصالها بموصلين من المعدن.
وقام الفيزيائي الإيطالي “الساندر فولتا” بإعادة تجارب زميله الأسبق ليثبت أن الضفدع لم يقم إلا بدور ثانوي، فالتأثير الكهربي ينتج عن اتصال معدنين لهما طبيعة مختلفة بواسطة قطعة من القماش المبلل. ونتيجة لهذا قام باختراع أول بطارية كهربية في عام ١٨٠٠، وهي تتكون من وضع أقراص من النحاس والزنك وبينهما قطع القماش المبللة بالحمض. وقد أحدثت هذه البطارية ثورة كبرى في علم الكهرباء فهي على العكس من آلة الكهرباء الساكنة التي كان يتم شحنها عن طريق الاحتكاك ومن بعد تفقد شحنتها سريعا, فهي تنتج تلقائيا نوعا من تفريغ الشحن نتيجة للتفاعل الكيميائي . وهو ما اسماه من بعد الفيزيائي الفرنسي “أندرى مارى أمبير” في عام ١٨٢٠ بالتيار الكهربي . فالتيار الكهربي ما هو إلا انتقال كلى للشحنات عبر جسم موصل. وتكريما لأمبير أصبح اسمه يطلق على وحدة شدة التيار، وهي كمية الكهرباء المارة بموصل خلال وحدة زمنية. وبالمثل تكريما لفولتا قد تم إطلاق الفولت ليكون مصطلحا لوحدة الجهد, وهو قياس فرق القوة الدافعة من البطارية لإصدار تيارا.
وفضلا عن إطالة وقت التفريغ(التي قد ازدادت بعد تصنيع بطاريات ذات جودة مرتفعة) أصبح من الممكن

التأثيرات المغنطيسية للكهرباء.

في عام ١٨٢٠ لاحظ هانس كريستين اورستد أستاذ الفيزياء بجامعة كوبنهاجن أن السلك الكهربي المقطوع حين يتم توصيله بتيار كهربائي يقوم بجذب الإبرة الممغنطة إذا ما كانت موضوعة بالقرب منه. وتعد هذه التجربة ثورة في عالم الكهرباء حيث أنه عن طريقها أمكن لأول مرة إثبات وجود تأثيرات مغنطيسية للكهرباء ومن ثم بدأت دراسة التفاعلات بين المغنطيس والسلك ذو الشحنات. ولاحقا توصل العالم أمبير إلي المقارنة بين الجسم الممغنط وبكرة السلك الموصل للكهرباء وإلى تقليل ظاهرة المغنطيس في التفاعل بين الأسلاك الموصلة وإلى أثبات أن باستطاعة المغنطيس تحريك السلك الموصل ذا الشحنات وقد أفادته هذه الاكتشافات حيث استطاع من خلالها تشغيل الدائرة الكهربية مما مكن الفيزيائي ميكائيل فريدي من ابتكار أول موتور كهربي في عام ١٨٢١، كما أخذ أيضا في برهنة إمكانية توليد تيار كهربي بوضع مغنطيس بجانب السلك الموصل.

وقد أطلق على هذه الاكتشاف اسم التأثير الكهرومغناطيسي والذي سمح لاحقا باختراع أول مولد للكهرباء وهو عبارة عن تيار كهربي يتولد ن طريق حركة ميكانيكية وليس نتيجة لتفاعل كيميائي كما تمكن العلماء بعد ذلك من اختراع أول محول قادر علي تصعيد الجهد الكهربي لتصبح هذه العناصر (المحرك – المولد – المحول – المحرك) من أهم أركان صناعة الكهرباء.

قوانين التيار الكهربي

وفي النصف الأخير من القرن التاسع عشر. عندما تطورت الكهرباء الصناعية وتطبيقاتها أصر الفيزيائيون على توحيد كل ما لاحظه أسلاف وفي عام ١٨٤٨ أثبت الألماني جيوستاف أن التيارات الكهربائية يمكن أن تكون بعيدة من أماكن توليدها كما هو الحال في المدن (حيث يظل الفاقد الكهربي بمقياس جول في السلك الكهربي الموصل). ومثل المصباح الكهربائي لأديسون والذي سريعا ما انتشر في المدن من أهم الاكتشافات في هذا المجال إن لم يكن أهمها على الإطلاق (ويعتمد المصباح الكهربائي علي انبعاث أشعة مكثفة مرئية عبر السلك معدني المقاوم للحرارة المرتفعة ).

توحيد الكهرباء والمغناطيس

هذا وقد أوضحت تجربة أورستد الصلة الوثيقة بين الكهرباء والمغناطيس وتم توحيدهم علي أيدي الاسكتلندي جيم كلاول ماكسويل في عام ١٨٦٤ وهكذا نشأ علم الكهرومغناطيسية.

وبفضل هذه التجارب والنظريات تمكن العلماء من تعريف سرعة توالد الكهرباء بمقارنتها مع بسرعة الضوء التي لطالما حاولوا قياسها من قبل. وبالرغم من ذلك الاستنتاج جديد فقد كان الفيزيائي كيرتشوف قد توصل إليه قبل سبع سنوات كيرتشوف وخاصا فيما يتعلق بتوالد الإشارات الكهربية علي طول السلك الكهربي الموصل.

• الكهرباء الصناعية

شهد النصف الأخير من القرن التاسع عشر تطورا ملحوظاً في مجال الكهرباء الصناعية حيث أحلت مكان بطاريات فولتا، بطاريات ذات كفاءة اعلي مثل بطارية دانيل عام ١٨٣٦ وبطارية بنس عام ١٨٤١ وبطارية لى كلاتيه عام ١٨٦٤ وفي عام ١٨٥٩ وضع جاستون بلانتي أول بطارية قابلة للشحن وانطلقت بعدها صناعة المولدات انطلاقا ليس له نظير فتم ابتكار الدينامو في عام ١٨٧٠ علي يد زينوب جرام وظهرت أول مولدات للتيارات الكهربائية المترددة كنتيجة لمجهودات المهندس الكرواتي نيكولاتلسه ( الذي سميت باسمه وحدة المجال المغنطيس). وقد استخدمت هذه الأجهزة للتوربينات الضخمة في محطات توليد القوة الكهربية (سواء كانت حرارية أو كهرومائية أو نووية) كعنصر رئيسي لإنتاج الطاقة الكهربية .وصاحب تطور المولدات تطور معدات أخري كالمحركات الكهربائية. و ظهر في إنجلترا عام ١٨٣٩ أول جهاز للاتصال عن بعد والذي يعمل بناء علي الإشارات الكهربية المنبثة عبر السلك الكهربي علي يد المهندسى ويليام قول وشارلز ويستون وفي عام ١٨٧٦ استخدم لأول مرة جرهام بل الإشارات الكهربية لنقل أصوت الإنسان عبر المسافات الطويلة وقد توالت الاختراعات فعرف التليفون سريعاً وتحولت وسائل المواصلات لتعمل بالكهرباء فأول خط ترام كهربي اخترعة المهندس الالمانى ورنر فون سيمنز و جوهان هالسك عام ١٨٧٩ واول قطار كهربي ابتكره توماس اديسون عام ١٨٨٠. وبفضل تطور المحولات (في الثمانينيات القرن التاسع عشر) وتطور الأجهزة التي ساعدت على توالد قوة الجهد أصبح من الممكن الحصول علي الكهرباء علي مسافات طويلة كما أصبح من الممكن إطالة وقت تفريغ الشحنات ( وقد تطورت بعد ذلك صناعة البطاريات ذات الجودل المرتفع) ، وتمكن العلماء من متابعة مرور التيار عبر العديد من الأجسام، وما لبث ميكائيل فرايدي أن اكتشف أنه عند تغطيس طرفي لأجسام صلبة موصلان بقطبين كهرباء (طرفي بطارية) في الماء أو في محلول مائي ينقسم المحلول المائي ليعود إلي مركباته الأولية وهو ما يسمي بالتحلل. واستخدم هذه النظرية الكيميائي الإنجليزي همفري دافي في اكتشاف عدة عناصر لم تكن معلومة مثل الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم والماغنسيوم والمباريوم والستوونتيوم. وبإبدال المحلول المائي بغاز معلق في إناء من الزجاج نحصل علي أول تفريغ للشحنات يستغرق زمناً طويل وهو ما سيساهم في تجهيز أول إناء حضرية في النصف الأخير من القرن التاسع عشر. وفي عام ١٨٤١ لاحظ العالم الإنجليزي جيمس بريمسكوت جول أن مرور التيار في موصل معدني يتسبب في انبعاث حرارة وهذا هو نفس التأثير (مقدار جول) المستخدم في المكواه.


التصنيفات
الفيزياء الكهربية والمغناطيسية

مسائل في الفيزياء الكهربية


تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر