التصنيفات
العلوم الفيزيائية السنة الثالثة تانوي

الاشارات الميكانيكية . الكهرومغناطيسية

الإشارات الميكانيكية
الإشارات الكهرمغناطيسية

انتشار إشارة

(I

1

.1 ) انبعاث وانتشار واستقبال إشارة.

يتولد عن حدوث صاعقة في الأجواء العليا برق ورعد وسرعان ما تنتقل هاتان ال

ظاهرتان عبر الهواء إلى

الأرض، حيث يمكن لمشاهد أن يرى البرق (ضوء) ثم يسمع الرعد ( صوت).

كما أن الهوائي يمكن أن يلتقط ” موجات ” إذاعية أو تلفزية : المحطة ترسل الإشار

ة وعبر الفضاء أو الهواء

(

وسط للانتشار) نستقبلها بواسطة حواسنا.

نقول أن البرق والرعد و الموجات الإذاعية أو التلفزية عبارة عن إشارات تنتقل في وسط الانتشار وتلتقط

بمستقبل مناسب .

ملحوظة

: كل إشارة تنتقل بسرعة تتعلق بطبيعة الوسط الذي يتم فيه الانتشار ، هكذا فالبرق والرعد ظاهرتان

متآنيتان ومتلازمتان غير أننا نرى برقا ثم نسمع دويا ويزداد التأخر الزمني بينهما كلما ازدادت المسافة بين

C =340ms

بينما سرعة الصوت في الهواء 1 C0=3.108m.sالملاحظ و موقع الحدث . سرعة الضوء 1

.

9s 1)بينما سنسمع الرعد بعد ms) 5 من الصاعقة تكون رؤية البرق شبه لحظية Km عن بعد

2.1




شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك … لك مني أجمل تحية .

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

البث اللاسلكي و الموجات الكهرومغناطيسية

البث اللاسلكي

طبيعة البث اللاسلكي

يصل البث من المحطات الإذاعية إلى أجهزة الراديو على شكل موجات كهرومغناطيسية, وكذلك الأمر بالنسبة للبث التلفزيوني والاتصالات اللاسلكية كِالهاتف والجوال .
ماذا يقصد بالموجات الكهرومغناطيسية ؟

تتألف الموجات الكهرومغناطيسية من مجالين أحدهما كهربي والآخر مغناطيسي, ويتصفان بأنهما
*متعامدان.
*متغيران.
*ينتشران على محور متعامد على محوريها.
*يمثلهما منحيان جيبيان يحقق العلاقة {س = س0 جا (2باي دز +ط) }

من أمثلة الموجات الكهرومغناطيسية

من أمثلة الموجات الكهرومغناطيسية الضوء المرئي وأشعة الليزر والأشعة السينية والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية وموجات الراديو و موجات التلفزيون وموجات الاتصالات اللاسلكية.
سرعة الموجات الكهرومغناطيسية

سرعة الموجات الكهرومغناطيسية هي سرعة الضوء وتساوي 3*10^8 م/ث ( لا تنس أن الضوء ليس إلا موجات كهرومغناطيسية).

كيف تقطع الموجات الكهرومغناطيسية مسافات هائلة ؟

*من المغناطيسية نستنتج أن التيار الكهربي يولد مجالا مغناطيسيا فإذا كان التيار الكهربي متغيرا فإن المجال المغناطيسي المتولد سيكون متغيرا أيضا.
* المجال المغناطيسي المتغير يولد بدوره مجالا كهربيا متغيرا عمودي عليه.
* المجال الكهربي المتغير يولد بدوره مجالا مغناطيسيا متغيرا عمودي عليه.
*يستمر المجالان الكهربي والمغناطيسي في التوالد,وبذلك تقطع الموجة الكهرومغناطيسية مسافات كبيرة دون أن تضعف بشكل محسوس.

توليد الموجات الكهرومغناطيسية

يتم توليد الموجات الكهرومغناطيسية باستعمال الدائرة المهتزة حيث تولد تيارا عالي التردد ينشأ عنه مجالان متغيران كهربي و مغناطيسي هما ما يسمى الموجات الكهرومغناطيسية ويعتمد تردد الموجات الكهرومغناطيسية التي تولدها دائرة مهتزة على تردد التيار في تلك الدائرة.

تشكيل ( تضمين ) الموجات الكهرومغناطيسية في البث الإذاعي

ماذا يقصد بتشكيل ( تضمين ) الموجات الكهرومغناطيسية ؟

في البث الإذاعي يتم تحويل موجات الصوت المسموع إلى موجات كهرومغناطيسية ( بواسطة الدائرة المهتزة ) لكن لا يتم بث هذه الموجات بترددها الأصلي الذي يتراوح بين 20هيرتز و 20000هيرتز لأن مثل هذه التردد المنخفض لا ينتشر بكفاءة ولا يقطع مسافات طويلة, ولذلك يتم تشكيل ( تضمين ) هذه الموجات في موجات عالية التردد
( أكبر من 10^5هيرتز) , وفي هذه الحالة فإن الموجات التي يتم بثها سوف تنتشر بكفاءة وتقطع مسافات طويلة دون اضمحلال محسوس.
معنى ذلك أن لدينا موجتان
إحداهما: الموجة منخفضة التردد التي تمثل الصوت المسموع وتسمى الموجة المحمولة.
الثانية:الموجة عالية التردد وتسمى الموجة الحاملة.

تنبيه هام جدا

الموجة المحمولة يتغير ترددها مع تغير تردد الصوت الذي يتم بثه, أما الموجات الحاملة فترددها ثابت حتى يمكن لأجهزة الراديو استقبالها عند تردد معين


التصنيفات
الفيزياء الكهربية والمغناطيسية

محاضرات في الكهرومغناطيسية


بسم الله الرحمن الرحيم

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

بين أيديكم محاضرات د/ أسعد عبد الخالق

جامعة الملك سعود – قسم الفيزياء

لمقرر الكهرومغناطيسية ( 221 فيز )

تفضل بتحميل المحاضرات من الروابط التالية :

http://faculty.ksu.edu.sa/Asaad/Phys%20221/Lectur1.doc

http://faculty.ksu.edu.sa/Asaad/Phys%20221/Lectur2.doc

http://faculty.ksu.edu.sa/Asaad/Phys%20221/Lectur3.doc

http://faculty.ksu.edu.sa/Asaad/Phys%20221/Lectur4.doc

http://faculty.ksu.edu.sa/Asaad/Phys%20221/Lectur5.doc


التصنيفات
الفيزياء الكهربية والمغناطيسية

طبيعة الطاقة الكهرومغناطيسية أو الكهرطيسية

اللاسلكي: طبيعة الطاقة الكهرومغناطيسية أو الكهرطيسية

لا بد و أنكم تعلمون أننا محاطون و بشكل مستمر و من جميع الجهات بأنواع مختلفة من أمواج الطاقة قليل منها مرئي و غالبيتها غير مرئية منها ما هو من صنع الطبيعة كالأمواج الضوئية التي تأتينا من الشمس و الأشعة الكونية و منها ما هو من صنع الإنسان كالأمواج الضوئية القادمة من المصابيح و الأمواج اللاسلكية الناتجة عن الهاتف الخلوي ( الجوال ) .
إذا تغاضينا عن أمواج الطاقة الميكانيكية ( كالأمواج الصوتية ) فإننا نستطيع أن نجزم بان معظم الأمواج الموجودة من حولنا هي أمواج ذات طبيعة كهرومغناطيسية و التي تشكل بمجموعها ما يسمى بالطيف الكهرومغناطيسي .

الآن لو أردنا أن نتحدث عن الطيف الكهرومغناطيسي نفسه فلا بد أن نذكركم بالجزء الأكثر شعبية منه أو الجزء الذي يعرفه معظمكم وهو الطيف الضوئي ( أو طيف ألوان قوس قزح ) أو ما يسمى علميا بطيف الضوء المرئي و على الرغم من أنه لا يشكل إلا جزءا بسيطا من الطيف الكهرومغناطيسي إلا أنه و في نفس الوقت قد ساهم في فهم المبدأ العام بشكل ممتاز.
الطيف الكهرومغناطيسي وعملية الإشعاع لن نفهمها تماما دون المرور بمفاهيم مثل طول الموجة و التردد و لكن قبل أن نخوض أيضا في هذين المفهومين نحن بحاجة للتعرف على طبيعة هذه الطاقة التي نسميها الطاقة الكهرومغناطيسية .

طبيعة الإشعاع الكهرومغناطيسي (الطاقة الكهرومغناطيسية):

إن الاسم الذي أطلق على هذا الطاقة هو نتيجة لتفسير العلماء لطبيعتها فكلمة كهرومغناطيسي تجمع بين كلمتي كهربائي و مغناطيسي وهذا بالضبط التفسير الذي قدمه العلماء لهذه الطاقة فهي (أي الإشعاع الكهرومغناطيسي) عبارة عن سيل من الطاقة في مسار يحوي حقلين مغناطيسي و كهربائي تسير في الحقل المغناطيسي أمواج مغناطيسية و تسير في الحقل الكهربائي أمواج كهربائية و تتراوح الطاقة الكهرومغناطيسية جيئة و ذهابا بين هذين الحقلين أو المجالين بحيث أنه عندما تزداد شدة أحد الحقلين تنقص شدة الآخر و العكس بالعكس .
هذا يعني أن الموجتين ( أو نوعي الطاقة في الحقلين المختلفين ) مرتبطين معا و يتغيران معا بشكل متعاكس و تسمى سرعة التغير هذه بالتردد و بمعنى آخر أن التردد هو عدد المرات في الثانية التي تتغير بها الطاقة في الحقلين من أقصى قيمة لها و تعود لنفس هذه القيمة القصوى بمعنى أخر أنها عدد الأمواج التي تتشكل من هذا التغير خلال ثانية واحدة .
ولأن الطاقة الكهرومغناطيسية تتألف من تركيبة لموجتين مغناطيسية و كهربائية فقد ارتأى العلماء أن يسموها الأمواج الكهرومغناطيسية لأن طبيعتها موجية .
إذن التردد هو عدد المرات التي تصل فيها الطاقة الموجية لأقصى قيمة لها في اتجاه واحد . أما طول الموجة فهو مقياس آخر للموجة مرتبط بالتردد فهو يمثل المسافة بين أقصى قيمتين متتاليتين في نفس الاتجاه للطاقة الموجية .
أما حرصنا على الفهم الصحيح للطبيعة الموجية و المختلطة ( بين الكهربائية و المغناطيسية ) فلأنه سيشكل القاعدة الأساسية لفهم أنواع الطيف الكهرومغناطيسي و تقسيماته (تصنيفاته) وفقا للتردد أو لطول الموجة .
ومن الأمواج الكهرومغناطيسية التي تحيط بنا أشعة غاما، أشعة إكس (الأشعة السينية)، الأشعة فوق البنفسجية، الضوء المرئي (الذي نستطيع تحسسه بالعين)، الأشعة تحت الحمراء، الأمواج المايكروية كالتي تستخدم بأفران المايكروويف، أمواج الرادار، الإرسال التلفزيوني، وأمواج الراديو و غيرها .

أرجو أن تستفيدوا
تحياتي


التصنيفات
الفيزياء الكهربية والمغناطيسية

بحث في الكهرومغناطيسية


الطيف الكهرومغنطيسي
الموجات الكهرومغنطيسية أنماط مرتبطة من القوى الكهربائية والمغنطيسية. تتولد هذه الموجات نتيجة لتذبذب الشحنات الكهربائية وحركتها للأمام وللخلف. وهي تنتقل خلال الفضاء بسرعة الضوء وهي 299,792كم في الثانية. وأبسط الموجات الكهرومغنطيسية هي الموجات المستوية التي تنتقل عبر الفضاء في خطوط مستقيمة. وتتغير شدة الموجة في الفضاء وعبر الزمن بقمم وقيعان متناوبة. وتُسمى المسافة من قمة إلى قمة بالطول الموجي.

الطيف الكهرومغنطيسي يتكون من نطاقات من الأطوال الموجية المختلفة. وأهم أنواع الموجات الكهرومغنطيسية مرتبة ترتيبًا تصاعديًا حسب الطول الموجي هي أشعة جاما، فالأشعة السينية، فالضوء فوق البنفسجي، فالضوء المرئي فالأشعة تحت الحمراء، فالموجات المتناهية الصغر، ثم موجات الراديو. ويبلغ طول أشعة جاما حوالي10-11 م بينما يبلغ طول بعض موجات الراديو الطويلة أكثر من 10,000كم.

ولكل أنواع الموجات الكهرومغنطيسية خواص الضوء المرئي. فهي تنعكس وتنتشر وتنكسر. ويكون اتجاه المغنطيسية في كل الموجات الكهرومغنطيسية عموديًا على اتجاه حركتها، بينما يكون اتجاه القوة الكهربائية عموديًا على اتجاه القوة المغنطيسية واتجاه حركة الموجات. وتساوي شدة القوة المغنطيسية دائمًا شدة القوة الكهربائية.

استخدامات الموجات الكهرومغنطيسية. يستخدم الأطباء أشعة جاما، التي يشعها الراديوم، في علاج السرطان. ويستخدمون كذلك الأشعة السينية لعلاج السرطان، كما يستخدمونها في تحديد مكان الاضطرابات الداخلية وتشخيصها. وتُستخدم الأشعة فوق البنفسجية في المصابيح الشمسية، وفي المصابيح الفلورية، وكمطهر. أما الموجات تحت الحمراء، التي تنبعث من الأجسام الساخنة، فتُستخدم في علاج الأمراض الجلدية، وصقل المينا. وتستخدم موجات المايكروويف؛ أي الموجات المتناهية الصغر، لطهو الطعام، بينما تُستخدم موجات الراديو في الإذاعة المسموعة والمرئية.

ويعتمد الاستخدام التقني للموجات الكهرومغطيسية على السهولة التي يمكن بها التعرف على الأطوال الموجية المختلفة وإنتاجها. ويرتبط الطول الموجي بمعدل اهتزاز الإلكترونات في مصدر الطاقة، فكلما كان الاهتزاز أبطأ ازداد الطول الموجي. وأسهل الموجات إنتاجًا هي الموجات الطويلة. وقد بدأ استخدام موجات الراديو في الاتصالات في أوائل القرن العشرين، ولم يحدث استغلال فعّال للموجات القصيرة إلا بعد تطوير بعض النبائط كالكلايسترون وهو نوع من أنواع صمامات الموجات الدقيقة

وقد أدى تطوير الليزر في أوائل الستينات من القرن العشرين إلى استخدامات جديدة للموجات القصيرة. فعلى سبيل المثال، يمكن الليزر الأشعة فوق البنفسجية وتحت الحمراء من نقل الرسائل الصوتية والإشارات التلفازية.

وهذا مقال كنت كبته على الموقع التعليمي للفيزياء على هذا الرابط به معلومات
http://www.hazemsakeek.com/QandA/EMR…cradiation.htm
+++++++++++++++++++++++++++++++++++ ++++++++++++++++++++++++++++++++
اما اذا كنت تقصد مقرر الكهرومغنطيسية فهي فرع من فروع الفيزياء يدرس العلاقة بين الكهرباء والمغنطيسية. وتستند المغنطيسية الكهربائية إلى حقيقتين هما: 1ـ التيار الكهربائي ينتج مجالاً مغنطيسيًا 2ـ المجال المغنطيسي المتغير ينتج مجالاً كهربائيًا.

في عام 1820م، اكتشف العالم الدنماركي هانز أورستد أن أي موصل يحمل تيارًا كهربائيًا يُحاط بمجال مغنطيسي. فعندما أحضر إبرة ممغنطة ووضعها بالقرب من سلك يمر به تيار كهربائي تحركت الإبرة، ونظرًا لأن الإبرة الممغنطة لاتتحرك إلا بتأثير قوة مغنطيسية فإن التجربة أوضحت أن التيار الكهربائي ينتج مجالاً مغنطيسيًا.

أعلن العالم الفرنسي أندريه ماري أمبير في العشرينيات من القرن التاسع عشر الميلادي أن التيار الكهربائي هو المسؤول عن إنتاج كل المغنطيسية. واستنتج أن المغانط الدائمة تسري بداخلها تيارات ضئيلة. وقاد العمل الذي قام به كل من أورستد وأمبير إلى تطوير المغنطيس الكهربائي الذي يُستخدم في بعض الأجهزة، كالتلغراف، وجرس الباب. وتتكون معظم المغانط الكهربائية من سلك لولبي ملفوف حول قلب حديدي. ويتمغنط المغنطيس الكهربائي في نفس اللحظة التي يمر فيها تيار كهربائي خلال السلك. وإذا عكس اتجاه مرور التيار الكهربائي انعكست إشارة الأقطاب المغنطيسية المتكونة فيصبح الشمالي جنوبيًا والجنوبي شماليًا.

تنتج المغنطيسية تيارًا كهربائيًا بوساطة الحث (التأثير) الكهرومغنطيسي. وقد اكتشف العالم الإنجليزي مايكل فارادي والعالم الفيزيائي الأمريكي جوزيف هنري، كل على حدة، الحث الكهرومغنطيسي عام 1831م. وفي الحث الكهرومغنطيسي يقوم أي مجال مغنطيسي متغير بإنتاج مجال كهربائي داخل موصل. فعلى سبيل المثال، تسبب حركة مغنطيس داخل لفيفة من السلك تغيُّر فرق الجهد من نقطة إلى أخرى على طول السلك. ويمر تيار في السلك طالما ظلت كمية المغنطيسية متغيرة. ويُعتبر الحث الكهرومغنطيسي أساس عمل المولد الكهربائي. أما في المحرك الكهربائي فتنعكس هذه العملية، إذ يقوم التيار المار خلال السلك بإنشاء مجال مغنطيسي يُسبب حركة السلك.

وفي عام 1864م، استخدم جيمس كلارك ماكسويل التجارب السابقة ليُبين أن المجالين الكهربائي والمغنطيسي يعملان معًا على إنتاج طاقة إشعاعية في شكل موجات كهرومغنطيسية. وأثبت العالم الفيزيائي الألماني هينريتش هرتز، صحة ما توصل إليه ماكسويل عندما اكتشف الموجات الكهرومغنطيسية بعد عشرين سنة.

وهذه محاضراتي في هذا المقرر للمستوى السنة الثانية بكالوريس
http://www.hazemsakeek.com/Physics_L…iclectures.htm

تحياتي


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
العلوم الكهربائية

طبيعة الطاقة الكهرومغناطيسية أو الكهرطيسية Electro Magnetic

تعليم_الجزائر

لا بد و أنكم تعلمون أننا محاطون و بشكل مستمر و من جميع الجهات بأنواع مختلفة من أمواج الطاقة قليل منها مرئي و غالبيتها غير مرئية منها ما هو من صنع الطبيعة كالأمواج الضوئية التي تأتينا من الشمس و الأشعة الكونية و منها ما هو من صنع الإنسان كالأمواج الضوئية القادمة من المصابيح و الأمواج اللاسلكية الناتجة عن الهاتف الخلوي ( الجوال ) .

إذا تغاضينا عن أمواج الطاقة الميكانيكية ( كالأمواج الصوتية ) فإننا نستطيع أن نجزم بان معظم الأمواج الموجودة من حولنا هي أمواج ذات طبيعة كهرومغناطيسية و التي تشكل بمجموعها ما يسمى بالطيف الكهرومغناطيسي .

الآن لو أردنا أن نتحدث عن الطيف الكهرومغناطيسي نفسه فلا بد أن نذكركم بالجزء الأكثر شعبية منه أو الجزء الذي يعرفه معظمكم وهو الطيف الضوئي ( أو طيف ألوان قوس قزح ) أو ما يسمى علميا بطيف الضوء المرئي و على الرغم من أنه لا يشكل إلا جزءا بسيطا من الطيف الكهرومغناطيسي إلا أنه و في نفس الوقت قد ساهم في فهم المبدأ العام بشكل ممتاز .

تعليم_الجزائر

الطيف الكهرومغناطيسي و عملية الإشعاع لن نفهمها تماما دون المرور بمفاهيم مثل طول الموجة و التردد و لكن قبل أن نخوض أيضا في هذين المفهومين نحن بحاجة للتعرف على طبيعة هذه الطاقة التي نسميها الطاقة الكهرومغناطيسية .

طبيعة الإشعاع الكهرومغناطيسي ( الطاقة الكهرومغناطيسية ) :

إن الاسم الذي أطلق على هذا الطاقة هو نتيجة لتفسير العلماء لطبيعتها فكلمة كهرومغناطيسي تجمع بين كلمتي كهربائي و مغناطيسي وهذا بالضبط التفسير الذي قدمه العلماء لهذه الطاقة فهي ( أي الإشعاع الكهرومغناطيسي ) عبارة عن سيل من الطاقة في مسار يحوي حقلين مغناطيسي و كهربائي تسير في الحقل المغناطيسي أمواج مغناطيسية و تسير في الحقل الكهربائي أمواج كهربائية و تتراوح الطاقة الكهرومغناطيسية جيئة و ذهابا بين هذين الحقلين أو المجالين بحيث أنه عندما تزداد شدة أحد الحقلين تنقص شدة الآخر و العكس بالعكس .

تعليم_الجزائر

هذا يعني أن الموجتين ( أو نوعي الطاقة في الحقلين المختلفين ) مرتبطين معا و يتغيران معا بشكل متعاكس و تسمى سرعة التغير هذه بالتردد و بمعنى آخر أن التردد هو عدد المرات في الثانية التي تتغير بها الطاقة في الحقلين من أقصى قيمة لها و تعود لنفس هذه القيمة القصوى بمعنى أخر أنها عدد الأمواج التي تتشكل من هذا التغير خلال ثانية واحدة .

تعليم_الجزائر

لأن الطاقة الكهرومغناطيسية تتألف من تركيبة لموجتين مغناطيسية و كهربائية فقد ارتأى العلماء أن يسموها الأمواج الكهرومغناطيسية لأن طبيعتها موجية .

إذن التردد هو عدد المرات التي تصل فيها الطاقة الموجية لأقصى قيمة لها في اتجاه واحد . أما طول الموجة فهو مقياس آخر للموجة مرتبط بالتردد فهو يمثل المسافة بين أقصى قيمتين متتاليتين في نفس الاتجاه للطاقة الموجية .

تعليم_الجزائر

أما حرصنا على الفهم الصحيح للطبيعة الموجية و المختلطة ( بين الكهربائية و المغناطيسية ) فلأنه سيشكل القاعدة الأساسية لفهم أنواع الطيف الكهرومغناطيسي و تقسيماته ( تصنيفاته ) وفقا للتردد أو لطول الموجة .

ومن الأمواج الكهرومغناطيسية التي تحيط بنا أشعة غاما – أشعة إكس ( الأشعة السينية ) – الأشعة فوق البنفسجية – الضوء المرئي ( الذي نستطيع تحسسه بالعين ) الأشعة تحت الحمراء – الأمواج المايكروية كالتي تستخدم بأفران المايكروويف – أمواج الرادار – الإرسال التلفزيوني – و أمواج الراديو و غيرها .

تعليم_الجزائر